Természetes egyenletek

Természetes egyenletek  - összefüggések a bireguláris görbék görbületére és torziójára . A természetes egyenletek figyelemreméltó tulajdonsága, hogy ezekből egyedileg lehet görbét rekonstruálni. Természetes egyenletek, egy görbe görbületét és torzióját az ívének függvényében kifejező egyenletek : , . A "természetes egyenletek" elnevezés azzal magyarázható, hogy a és a függvények nem függenek a görbe térbeli helyzetétől (a koordináta-rendszer megválasztásától), hanem csak a görbe alakjától. Két, háromszorosan folyamatosan differenciálható, azonos természetes egyenletű görbe csak a térbeli helyzetében térhet el egymástól. Más szóval, egy görbe alakját egyedileg a természetes egyenletei határozzák meg. Ha két folytonos és függvényt adunk meg , amelyek közül az első pozitív, akkor mindig létezik egy görbe, amelyre ezek a függvények rendre görbület és torzió.

Síkgörbék természetes egyenletei

Legyen  tetszőleges sima függvény. Ebben az esetben létezik egy görbe , amely a sík orientáció-megtartó mozgásáig egyedi, természetes paraméterrel paraméterezve , és olyan, hogy a görbe minden pontján. Itt a mennyiség  a görbe orientált görbülete .

Természetes egyenletek három dimenzióban

Legyen és  két tetszőleges sima függvény, és legyen pozitív. Ekkor létezik egy természetes paraméterrel paraméterezett görbe, amelynek görbülete és torziója minden pontban egyenlő . Egy ilyen görbe egyedülálló az orientációt megőrző térmozgásig.