圓柱面上透過兩個點的測地線(螺線)有幾條?無數條!圓錐臺上也是如此?
作者:由 球面平行線 發表于 攝影時間:2022-09-08
這個問題的答案是:有無數條!下面我們來說明這個問題。
圖一
如圖一,紅線為螺距比較大的螺線,藍線和綠線為螺距比較小的螺線。它們都透過A、B這兩個點。我們沿紅線剪開這個圓柱面,然後展成一個平面。
圖二
如圖二,紅線是A到B的測地線,同樣,藍線及綠線也是A到B的測地線。所以圓柱面上透過兩點的測地線至少有三條!
圖三
以豎直方向為母線,將圖三的平面一層層的捲成一個圓柱面,並最終保證A點重合,B點也重合,這時無論是紅線還是藍線都是圓柱面上的螺線或測地線,如圖四所示。
圖四
顯然這也是一條經過A、B點的測地線。這條測地線與圖一和圖二所述的測地線是不同的。同樣道理,這樣透過A、B兩點的測地線就會有無數條了。所以圓柱面上透過兩點的測地線也有無數條!這就是圓柱面上的性質。
那麼,球面上呢?球面上是不是也有這個性質呢?只要閱讀我的專欄中的有關文字,你就會明白,透過球面上任意兩個點的測地線也有無數條
[1]
!這就是球面上的性質。球面畢竟不是平面,它們的性質是有差別的。
圖五
如圖五,圓錐臺按母線展開。
圖六
圖六為按照連線A、B兩點的紅色直線展開圓錐臺,可見透過A、B至少有三條測地線(紅、綠、藍)。