En matemática, la curvatura media de una superficie es una medida extrínseca de curvatura definida en geometría diferencial y que localmente describe la curvatura de una superficie inmersa surface en algunos ambientes como el espacio euclídeo.
El concepto fue introducido por Sophie Germain en su trabajo sobre teoría de la elasticidad.
Definición
Sea un punto sobre la superficie . Considérense todas las curvas sobre que pasan a través del punto sobre la superficie. Tales tienen una curvatura asociada dada en . De todas esas curvaturas , al menos una está caracterizada como máxima, y otra como mínima, , y esas dos curvaturas son conocidas como las curvaturas principales de .
La curvatura media en es la media de las curvaturas , y de ahí su nombre:
La curvatura media se puede calcular respecto a los coeficientes de la primera y segunda forma fundamental (Do carmo 1976, capítulo 3, sección 3)
A partir de esta relación y la fórmula de la curvatura Gaussiana se puede definir el polinomio
Cuyas raíces son las curvaturas principales .
En general , para una hipersuperficie la curvatura media está dada por
Véase también Curvatura gaussiana Energía de Willmore
Notas
Referencias .
Categoría:Geometría diferencial Categoría:Superficies