If
is the vector joining the origin
of a coordinate system and the point
, then specification of the vector function
defines
,
and
as function of
. As
changes, the terminal point of
describes a space curve having parametric equations
,
,
. If the parameter
is the arc length
measured from some fixed point on the curve, then
![]()
is a unit vector in the direction of the tangent to the curve and is called the unit tangent vector. If
is the time
, then
![]()
is the velocity with which the terminal point of
describes the curve. We have
![]()
from which we see that the magnitude of
, often called the speed, is
. Similarly,
![]()
is the acceleration with which the terminal point of
describes the curve. These concepts have important applications in mechanics.
日: 2014年3月22日
ベクトル導関数の幾何学的解釈
が座標系の原点
と点
とを結合するベクトルの時,ベクトル関数
の詳細は
,
および
を
の関数として定義します.
が変化するにつれて
の終点はパラメトリックな方程式
,
,
を持つ 空間曲線 を描きます.変数
が曲線上のある固定点から測定した弧長
の時,
上式は曲線の接線方向への単位ベクトルであり 単位接線ベクトル と呼びます.仮に が時間
の時,
上式は終点 が曲線上に描く 速度 です.ここで
の大きさを得,しばしば 速度 は
と記述します.同様に
上式は終点 が曲線上で描く 加速度 です.この概念は 力学 にとって重要な意味を持ちます.