设空间正则曲线的位置向量 ,其中 为弧长参数. 单位切向量 满足 ,于是 是曲线(曲率)法向量.
由题目条件 ,设 ,其中 . 代入,得方程组:
此为 方程,做代换 得到一阶非线性微分方程:
我们看几个特殊情况.
更一般的情况的解就很凶残了,略.
我这个考虑的情况是曲率法向量。如果是单位法向量,用 Frenet 标架算就很容易,另一个答主写得很好了。我一开始原本也是这么写的,但后来觉得题主没有要求非得是单位法向量,然后就想“偷懒”,结果更麻烦了……