Sia data una curva regolare C di rappresentazione parametrica:
Assumiamo la regolarità di classe C^(p > =1) su [a,b]. Tracciamo poi una retta L per un generico punto di C, dopodiché orientiamo la predetta retta e denotiamo con w il corrispondente versore. Se ora spostiamo L parallelamente a sé stessa lungo C, il corrispondente luogo geometrico S si dice cilindro. Una sua rappresentazione parametrica è
definita in B e a valori nel piano cartesiano (θ,φ), e tale che
In generale, la predetta applicazione non è globalmente iniettiva, ma lo è localmente in virtù del Teorema del Dini
Precisamente:
con inversa
che è di classe C^{p} su W^{*}, come illustrato in fig.
In altre parole, per il teorema del Dini la restrizione di θ(u,v),φ(u,v) all'aperto W è bi-iettiva, quindi invertibile:
Tale applicazione ci consente di definire la funzione composta:
Calcoliamo le derivate parziali applicando la regola di derivazione delle funzioni composte:
Quindi il prodotto vettore:
Lo jacobiano della trasformazione u=u(θ,φ),v=v(θ,φ) è
Quindi
cosicché x=ξ(θ,φ) è una rappresentazione parametrica regolare di classe Cp su W*, di S* contenuta in S, dove S* è l'immagine di W*. Diremo che la predetta rappresentazione è una carta locale di classe C^p su W*, di S*. (altro…)