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力学应用领域大量涉及曲面之上及其邻域内的分析,由此揭示力学过程与曲面几何特征之间的关系具有基础性的意义。数学上,光滑正则曲面上有主方向,按Frobenius理论可知存在局部(邻域)意义的曲面坐标系,其坐标线的切向量平行于主方向,由此可获得基于曲面的完整正交系(在含有曲面的一个邻域内存在)。