空間曲線に接する球について

 空間曲線、ここでは螺旋に接する球は、二次元の議論と同じでよい。
曲率と曲率中心さえ求めれば、いいようだ。捩率は関係ない。

z軸にそって伸び上がる一様螺旋を考えよう。

この曲率は次の式から計算できる。

ここでsはこうなる。

接線ベクトルtと法線ベクトルnを出す。

曲率中心の式はこうなる。

以上、媒介変数の場合の一般ケースでも適用できる。

t=1とt=8での接する球を配置したのが、下図である。a=1、b=1/2である。

さらに、螺旋に接する球同士が接する条件も簡単である。
uとtを互いに接する変数として、次の方程式を解けば良い。

例えば、t=0として、a=1、b=1/2で解くとu=5もしくは−5となる。


これを繰り返せば、DNAのヒストンを連想させるような珠つなぎが出来る。