Существует два вида параболоидов: эллиптические и гиперболические.
Эллиптическим параболоидом называется поверхность, которая в некоторой системе декартовых прямоугольных координат определяется уравнением
Эллиптический параболоид имеет вид бесконечной выпуклой чаши. Он обладает двумя взаимно перпендикулярными плоскостями симметрии. Точка, с которой совмещено начало координат, называется вершиной эллиптического параболоида; числа р и q называются его параметрами.
Гиперболическим параболоидом называется поверхность, определяемая уравнением
Гиперболический параболоид имеет форму седла. Он обладает двумя взаимно перпендикулярными плоскостями симметрии. Точка, с которой совмещено начало координат, называется вершиной гиперболического параболоида; числа р и q называются его параметрами.
Упражнение 8.4. Рассмотрим построение гиперболического параболоида вида
Пусть необходимо построить часть параболоида, лежащую в диапазонах: x Î[–3; 3], у Î[–2; 2] с шагом D=0,5 для обеих переменных.
Выполнение . Вначале необходимо разрешить уравнение относительно переменной z. В примере
Введем значения переменной х в столбец А . Для этого в ячейку А1 вводим символ х. В ячейку А2 вводится первое значение аргумента - левая граница диапазона (–3). В ячейку A3 - второе значение аргумента - левая граница диапазона плюс шаг построения (–2,5). Затем, выделив блок ячеек А2:АЗ , автозаполнением получаем все значения аргумента (за правый нижний угол блока протягиваем до ячейки А14) .
Значения переменной у вводим в строку 1 . Для этого в ячейку В1 вводится первое значение переменной - левая граница диапазона (–2). В ячейку С1 - второе значение переменной - левая граница диапазона плюс шаг построения (–1,5). Затем, выделив блок ячеек В1:С1 ,автозаполнением получаем все значения аргумента (за правый нижний угол блока протягиваем до ячейки J1 ).
Далее вводим значения переменной z. Для этого табличный курсор необходимо поместить в ячейку В2 и ввести формулу - =$А2^2/18 -В$1^2/8, после чего нажать клавишу Enter . В ячейке В2 появляется 0. Теперь необходимо скопировать функцию из ячейки В2 . Для этого автозаполнением (протягиванием вправо) копируем эту формулу вначале в диапазон B2:J2 , после чего (протягиванием вниз) - в диапазон В2:J14 .
В результате в диапазоне В2:J14 появится таблица точек гиперболического параболоида.
Для построения диаграммы на панели инструментов Стандартная необходимо нажать кнопку Мастер диаграмм . В появившемся диалоговом окне Мастер диаграмм (шаг 1 из 4): тип диаграммы указываем тип диаграммы - Поверхность , и вид - Проволочная (прозрачная) поверхность (правую верхнюю диаграмму в правом окне). После чего нажимаем кнопку Далее в диалоговом окне.
В появившемся диалоговом окне Мастер диаграмм (шаг 2 из 4): источник данных диаграммы необходимо выбрать вкладку Диапазон данных и в поле Диапазон мышью указать интервал данных В2:J14 .
Далее необходимо указать в строках или столбцах расположены ряды данных. Это определит ориентацию осей х и у. В примере переключатель Ряды в с помощью указателя мыши установим в положение столбцах.
Выбираем вкладку Ряд и в поле Подписи оси X указываем диапазон подписей. Для этого следует активизировать данное поле, щелкнув в нем указателем мыши, и ввести диапазон подписей оси х - А2:А14 .
Вводим значения подписей оси у. Для этого в рабочем поле Ряд выбираем первую запись Ряд 1 и, активизировав рабочее поле Имя указателем мыши, вводим первое значение переменной у: –2. Затем в поле Ряд выбираем вторую запись Ряд 2 и в рабочее поле Имя вводим второе значение переменной у: –1,5. Повторяем таким образом до последней записи - Ряд 9.
После появления требуемых записей следует нажать кнопку Далее .
В третьем окне требуется ввести заголовок диаграммы и названия осей. Для этого нужно выбрать вкладку Заголовки , щелкнув на ней указателем мыши. После чего в рабочее поле Название диаграммы ввести с клавиатуры название: Гиперболический параболоид. Затем аналогичным образом ввести в рабочие поля Ось X (категорий) ,Ось Y (рядов данных) иОсь Z (значений) соответствующие названия: х, у и z.
Эллипсоидом называется поверхность, уравнение которой в некоторой прямоугольной декартовой системе координат Oxyz имеет вид где а ^ b ^ с > 0. Для того, чтобы выяснить, как выглядит эллипсоид, поступим следующим образом. Возьмем на плоскости Oxz эллипс и будем вращать его вокруг оси Oz (рис. 46). Рис.46 Полученная поверхность Эллипсоид. Гиперболоиды. Параболоиды. Цилиндры и конус второго порядка. - эллипсоид вращения - уже дает представление о том, как устроен эллипсоид общего вида. Чтобы получитьего уравнение, достаточ но равномсрносжать эллипсоид вращения.вдоль оси Оу с коэффициентом J ^ !,т.с. заменить в его уравнении у на Jt/5). 10.2. Гиперболоиды Вращая гиперболу fl i! = а2 с2 1 вокруг оси Oz (рис. 47), получим поверхность, называемую однополостным гиперболоидом вращения. Его уравнение имеет вид *2 + у; получается тем же способом, что и в случае эллипсоида вращения. 5) Эллипсоид врашения можно получить равномерным сжатием сферы +yJ + *J = л" вдоль оси Oz с коэффициентом ~ ^ 1. Путем равномерного сжатия этой поверхности вдоль оси Оу с коэффициентом 2 ^ 1 получим однополостный гиперболоид общего вида. Его уравнение Эллипсоид. Гиперболоиды. Параболоиды. Цилиндры и конус второго порядка. получается тем же способом, что и в разобранном выше случае эллипсоида. Путем вращения вокруг оси Ог сопряженной гиперболы получим двуполостный гиперболоид вращения (рис. 48). Его уравнение а2 С2 Путем равномерного сжатия этой поверхности вдоль оси Оу с коэффициентом 2 ^ 1 приходим к двуполостному гиперболоиду общего вида. Заменой у на -у получаем его уравнение Врашая параболу вокруг оси Oz (рис.49), получаем параболоид вращения. Его уравнение имеет вид х2 + у2 = 2 pz. Путем сжатия параболоида врашения вдоль оси Оу с коэффициентом yj* ^ 1 получаем эллиптический параболоид. Его уравнение получается из уравнения параболоида врашения путем замены Если, то получаем параболоид вида, указанного на рис. 50. 10.4. Гиперболический параболоид Гиперболическим параболоидом называется поверхность, уравнение которой в некоторой прямоугольной декартовой системе координат Oxyz имеет вид где р > 0, q > 0. Вид этой поверхности определим, применив так называемый метод сечений, который заключается в следующем: параллельно координатным плоскостям проводятся плоскости, пересекающие исследуемую поверхность, и по изменению конфигурации возникающих в результате плоских кривых делается вывод о структуре самой поверхности. Начнем с сечений плоскостями z = h = const, параллельными координатной плоскости Оху. При h > 0 получаем гиперболы при h - сопряженные гиперболы а при - пару псрссскаюшихся прямых Заметим, что эти прямые являются асимптотами для всех гипербол (т. е. при любом h Ф 0). Спроектируем получаемые кривые на плоскость Оху. Получим следующую картину (рис. 51). Уже это рассмотрение позволяет сделать заключение о седлообразном строении рассматриваемой поверхности (рис. 52). Рис.51 Рис.52 Рассмотрим теперь сечения плоскостями Заменяя в уравнении поверхности у на Л, получаем уравнения парабол (рис.53). Аналогичная картина возникает при рассечении заданной поверхности плоскостями В этом случае также получаются параболы ветви которых направлены вниз (а не вверх, как для сечения плоскостями у = h) (рис. 54). Замечание. Методом сечений можно разобраться в строении и всех ранее рассмотренных поверхностей второго порядка. Однако путем вращения кривых второго порядка н последующего равномерного сжатия к пониманию их структуры можно прийти проще и значительно быстрее. Оставшиеся поверхности второго порядка по существу уже рассмотрены ранее. Это цилиндры: эллиптинескии гиперболический Рис. 56 и параболический и конус второго порядка представление о котором можно получить либо путем вращения пары пересекающихся прямых вокруг оси Oz и последующего сжатия, либо методом сечений. Конечно, в обоих случаях получим, что исследуемая поверхность имеет вид, указанный на рис. 59. а) вычислите координаты фокусов; , . б) вычислите эксцентриситет; . в) напишите уравнения асимптот и директрис; г) напишите уравнение сопряженной гиперболы и вычислите ее эксцентриситет. 2. Составьте каноническое уравнение параболы, если расстояние от фокуса до вершины равно 3. 3. Напишите уравнение касательной к эллипсу ^ + = 1 вето точке М(4, 3). 4. Определите вид и расположение кривой, заданной уравнением: Ответы эллипс, большая ось параллельна Эллипсоид. Гиперболоиды. Параболоиды. Цилиндры и конус второго порядка. оси Ох; б) гипербола центр О (-1,2), угловой коэффициент вешественной оси Х равен 3; в) парабола У2 = , вершина (3, 2), вектор оси, направленный в сторону вогнутости параболы, равен {-2, -1}; г) гипербола с центром, асимптоты параллельны осям координат; д) пара пересекающихся прямых е) пара параллельных прямых
Эллиптический параболоид
Эллиптический параболоид при a=b=1
Эллипти́ческий параболо́ид - поверхность, описываемая функцией вида
,где a и b одного знака. Поверхность описывается семейством параллельных парабол с ветвями, направленными вверх, вершины которых описывают параболу, с ветвями, также направленными вверх.
Если a = b то эллиптический параболоид представляет собой поверхность вращения , образованную вращением параболы вокруг вертикальной оси, проходящей через вершину данной параболы.
Гиперболический параболоид
Гиперболический параболоид при a=b=1
Гиперболи́ческий параболо́ид (называемый в строительстве «гипар») - седлообразная поверхность, описываемая в прямоугольной системе координат уравнением вида
.Из второго представления видно, что гиперболический параболоид является линейчатой поверхностью .
Поверхность может быть образована движением параболы, ветви которой направлены вниз, по параболе, ветви которой направлены вверх, при условии, что первая парабола соприкасается со второй своей вершиной.
Параболоиды в мире
В технике
В искусстве
В литературе
Устройство, описанное в Гиперболоид инженера Гарина должно было быть параболоидом .
Wikimedia Foundation . 2010 .
- Элон Менахем
- Элтанг
Смотреть что такое "Эллиптический параболоид" в других словарях:
ЭЛЛИПТИЧЕСКИЙ ПАРАБОЛОИД Большой Энциклопедический словарь
эллиптический параболоид - один из двух типов параболоидов. * * * ЭЛЛИПТИЧЕСКИЙ ПАРАБОЛОИД ЭЛЛИПТИЧЕСКИЙ ПАРАБОЛОИД, один из двух типов параболоидов (см. ПАРАБОЛОИДЫ) … Энциклопедический словарь
Эллиптический параболоид - один из двух видов параболоидов (См. Параболоиды) … Большая советская энциклопедия
ЭЛЛИПТИЧЕСКИЙ ПАРАБОЛОИД - незамкнутая поверхность второго порядка. Канонич. уравнение Э. п. имеет вид Э. п. расположен по одну сторону от плоскости Оху (см. рис.). Сечения Э. п. плоскостями, параллельными плоскости Оху, являются эллипсами с равным эксцентриситетом (если р … Математическая энциклопедия
ЭЛЛИПТИЧЕСКИЙ ПАРАБОЛОИД - один из двух типов параболоидов … Естествознание. Энциклопедический словарь
ПАРАБОЛОИД - (греч., от parabole парабола, и eidos сходство). Тело, образуемое вращающеюся параболой. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. ПАРАБОЛОИД геометрическое тело, образовавшееся от вращения параболы, так… … Словарь иностранных слов русского языка
ПАРАБОЛОИД - ПАРАБОЛОИД, параболоида, муж. (см. парабола) (мат.). Поверхность второго порядка, не имеющая центра. Параболоид вращения (образуется вращением параболы вокруг ее оси). Эллиптический параболоид. Гиперболический параболоид. Толковый словарь Ушакова … Толковый словарь Ушакова
ПАРАБОЛОИД - ПАРАБОЛОИД, поверхность, получаемая при движении параболы, вершина которой скользит по другой, неподвижной параболе (с осью симметрии, параллельной оси движущейся параболы), тогда как ее плоскость, смещаясь параллельно самой себе, остается… … Современная энциклопедия
Параболоид - ― тип поверхности второго порядка. Параболоид может быть охарактеризован как незамкнутая нецентральная (то есть не имеющая центра симметрии) поверхность второго порядка. Канонические уравнения параболоида в декартовых координатах: если и одного… … Википедия
ПАРАБОЛОИД - незамкнутая нецентральная поверхность второго порядка. Канонич. уравнения П.: эллиптический параболоид (при р = q называется П. вращения) и гиперболический параболоид. А. Б. Иванов … Математическая энциклопедия
К поверхностям 2-го порядка относится также гиперболический параболоид. Эта поверхность не может быть получена применением алгоритма использующего вращение некоторой линии относительно неподвижной оси.
Для построения гиперболического параболоида используется специальная модель. Эта модель включает в себя две параболы, располагающиеся в двух взаимно перпендикулярных плоскостях.
Пусть парабола I располагается в плоскости и неподвижна. Парабола II совершает сложное движение:
▫ её
начальное положение совпадает с
плоскостью
,
причём вершина параболы совпадает с
началом координат:
=(0,0,0);
▫ далее
эта парабола совершает движение
параллельный перенос, причём её вершина
совершает траекторию, совпадающую с
параболой I;
▫ рассматривается два различных начальных положения параболы II: один – ветви параболы вверх, второй – ветви вниз.
Запишем
уравнения: для первой параболы I:
– неизменно; для второй параболы II:
– начальное положение, уравнение
движения:
Нетрудно видеть, что точка
имеет координаты:
.
Так как необходимо отобразить закон
движения точки
:
эта точка принадлежит параболе I,
то должны постоянно выполняться
соотношения:
=
и
.
Из геометрических особенностей модели легко видеть, что подвижная парабола заметает некоторую поверхность. В таком случае уравнение поверхности, описываемой параболой II, имеет вид:
или→
. (1)
Форма
получаемой поверхности зависит от
распределения знаков параметров
.
Возможны два случая:
1). Знаки величин p и q совпадают: параболы I и II располагаются по одну сторону от плоскости OXY . Примем: p = a 2 и q = b 2 . Тогда получаем уравнение известной поверхности:
→
эллиптический
параболоид
. (2)
2). Знаки величин p и q различны: параболы I и II располагаются по разные стороны от плоскости OXY . Пусть p = a 2 и q = - b 2 . Теперь получаем уравнение поверхности:
→гиперболический
параболоид
. (3)
Представить геометрическую форму поверхности, определяемой уравнением (3) нетрудно, если вспомнить кинематическую модель взаимодействия двух парабол, участвующих в движении.
На рисунке красным цветом условно показана парабола I. Показана только окрестность поверхности у начала координат. Из-за того, что форма поверхности выразительно намекает на кавалерийское седло, окрестность эту часто называют – седло .
В физике, при исследованиях устойчивости процессов, вводят типы равновесия: устойчивое – лунка, выпуклостью вниз, неустойчивое – выпуклая вверх поверхность и промежуточное – седло. Равновесие третьего типа также относят к типу неустойчивого равновесия, причём только на красной линии (парабола I) возможно равновесие.
§ 4. Цилиндрические поверхности.
При рассмотрении поверхностей вращения мы определили простейший цилиндрическую поверхность – цилиндр вращения, то есть круговой цилиндр.
В элементарной геометрии цилиндр определён по аналогии с общим определением призмы. Оно достаточно сложное:
▫ пусть
имеем в пространстве плоский многоугольник
– обозначим как
,
и с ним совпадает многоугольник
– обозначим как
;
▫ применим
к многоугольнику
движение параллельный перенос: точки
перемещаются по траекториям, параллельным
заданному направлению
;
▫ если
остановить перенос многоугольника
,
то его плоскость
параллельна плоскости
;
▫ поверхностью
призмы называют: совокупность
многоугольников
,
– основания
призмы, а также параллелограммов
,
,...
– боковая
поверхность
призмы.
В
оспользуемся
элементарным определением призмы для
построения более общего определения
призмы и её поверхности, а именно, будем
различать:
▫ неограниченная
призма – это многогранное тело,
ограниченное рёбрами
,
,...
и плоскостями между этими рёбрами;
▫ ограниченная
призма – это многогранное тело,
ограниченное рёбрами
,
,...
и параллелограммами
,
,...;
боковая поверхность этой призмы –
совокупность параллелограммов
,
,...;
основания призмы – совокупность
многоугольников
,
.
Пусть
имеем неограниченную призму:
,
,...
Пересечём эту призму произвольной
плоскостью
.
Пересечём эту же призму другой плоскостью
.
В сечении получим многоугольник
.
В общем случае считаем, что плоскость
не параллельна плоскости
.
Это значит, призма построена не
параллельным переносом многоугольника
.
Предложенное построение призмы включает не только прямые и наклонные призмы, но и любые усечённые.
В
аналитической геометрии цилиндрические
поверхности будем понимать настолько
обобщённо, что неограниченный цилиндр
включает неограниченную призму как
частный случай: стоит лишь предположить,
что многоугольник можно заменять
произвольной линией, не обязательно
замкнутой – направляющая
цилиндра. Направление
называют образующей
цилиндра.
Из всего сказанного следует: для определения цилиндрической поверхности необходимо задать линию-направляющую и направление образующей.
Цилиндрические поверхности получают на основе плоских кривых 2-го порядка, служащих направляющими для образующих .
На начальном этапе изучения цилиндрических поверхностей примем упрощающие допущения:
▫ пусть направляющая цилиндрической поверхности всегда располагается в одной из координатных плоскостей;
▫ направление
образующей
совпадает с одной из осей координат, то
есть перпендикулярна плоскости, в
которой определена направляющая.
Принятые
ограничения не приводят к потере
общности, так как остаётся возможность
за счёт выбора сечений плоскостями
и
строить произвольные геометрические
фигуры: прямые, наклонные, усечённые
цилиндры.
Эллиптический цилиндр .
Пусть
в качестве направляющей цилиндра взяли
эллипс
:
,
расположенный в координатной плоскости
:
эллиптический цилиндр.
Гиперболический цилиндр .
:
,
а направление образующей определяет
ось
.
В этом случае уравнение цилиндра – это
сама линия
:
гиперболический цилиндр.
Параболический цилиндр .
Пусть
в качестве направляющей цилиндра взяли
гиперболу
:
,
расположенную в координатной плоскости
,
а направление образующей определяет
ось
.
В этом случае уравнение цилиндра – это
сама линия
:
параболический цилиндр.
Замечание : учитывая общие правила построения уравнений цилиндрических поверхностей, а также представленные частные примеры эллиптического, гиперболического и параболического цилиндров, отметим: построение цилиндра для любой другой образующей, для принятых упрощающих условий, не должно вызвать никаких затруднений!
Рассмотрим теперь более общие условия построения уравнений цилиндрических поверхностей:
▫ направляющая
цилиндрической поверхности располагается
в произвольной плоскости пространства
;
▫ направление
образующей
в принятой системе координат произвольно.
Принятые условия изобразим на рисунке.
▫ направляющая
цилиндрической поверхности
располагается в произвольной плоскости
пространства
;
▫ система
координат
получена из системы координат
параллельным переносом;
▫ расположение
направляющей
в плоскости
наиболее предпочтительное: для кривой
2-го порядка будем считать, что начало
координат
совпадает с центром
симметрии рассматриваемой кривой;
▫ направление
образующей
произвольное (может быть задано любым
из способов: вектором, прямой и др.).
В
дальнейшем будем считать, что системы
координат
и
совпадают. Это означает, что 1-й шаг
общего алгоритма построения цилиндрических
поверхностей, отражающий параллельный
перенос:
→
,
предварительно выполнен.
Напомним, как учитывается параллельный перенос в общем случае, рассмотрев простой пример.
Пример 6
–13
:
В системе координат
в виде:
=0.
Записать уравнение этой направляющей
в системе
.
Решение :
1).
Обозначим произвольную точку
:
в системе
как
,
и в системе
как
.
2). Запишем
векторное равенство:
=
+
.
В координатной форме это можно записать
в виде:
=
+
.
Или в виде:
=
–
,
или:
=.
3). Запишем
уравнение направляющей цилиндра
в системе координат
:
Ответ: преобразованное уравнение направляющей: =0.
Итак,
будем считать, что центр кривой,
представляющей направляющую цилиндра,
всегда располагается в начале координат
системы
в плоскости
.
Рис. В . Базовый рисунок при построении цилиндра.
Сделаем
ещё одно допущение, упрощающее
заключительные шаги построения
цилиндрической поверхности. Так как
применением вращения системы координат
нетрудно совместить направление оси
системы координат
с нормалью плоскости
,
а направления осей
и
с осями симметрии направляющей
,
то будем считать, что в качестве исходного
положения направляющей
имеем кривую, расположенную в плоскости
,
причём одна её ось симметрии совпадает
с осью
,
а вторая с осью
.
Замечание : так как выполнение операций параллельный перенос и вращение вокруг неподвижной оси операции достаточно простые, то принятые допущения не сужают применимость разрабатываемого алгоритма построения цилиндрической поверхности в самом общем случае!
Мы
видели, что при построении цилиндрической
поверхности в случае, когда направляющая
располагается в плоскости
,
а образующая параллельна оси
,
достаточно определить только направляющую
.
Так как цилиндрическая поверхность может быть однозначно определена заданием любой линии, получаемой в сечении этой поверхности произвольной плоскостью, то примем такой общий алгоритм решения задачи:
1
▫
.
Пусть направление образующей
цилиндрической поверхности задано
вектором
.
Спроектируем направляющую
,
заданную уравнением:
=0,
на плоскость, перпендикулярную направлению
образующей
,
то есть на плоскость
.
В результате цилиндрическая поверхность
будет задана в системе координат
уравнением:
=0.
2
▫
вокруг оси
на угол
:
смысл угла
совместится с системой
,
а уравнение конической поверхности
преобразуется в уравнение:
=0.
3
▫
.
Применим вращение системы координат
вокруг оси
на угол
:
смысл угла
вполне понятен из рисунка. В результате
вращения система координат
совместится с системой
,
а уравнение конической поверхности
преобразуется в
=0.
Это и есть уравнение цилиндрической
поверхности, у которой были заданы
направляющая
и образующая
в системе координат
.
Представленный ниже пример иллюстрирует реализацию записанного алгоритма и вычислительные трудности подобных задач.
Пример 6
–14
:
В системе координат
задано уравнение направляющей цилиндра
в виде:
=9.
Составить уравнение цилиндра, образующие
которого параллельны вектору
=(2,–3,4).
Р
ешение
:
1).
Спроектируем направляющую цилиндра на
плоскость, перпендикулярную
.
Известно, что такое преобразование
заданную окружность превращает в эллипс,
осями которого будут: большая
=9,
а малая
=
.
Этот
рисунок иллюстрирует проектирование
окружности, заданной в плоскости
на координатную плоскость
.
2).
Результатом проектирования окружности
является эллипс:
=1,
или
.
В нашем случае это:
,
где
=
=
.
3
).
Итак, уравнение цилиндрической поверхности
в системе координат
получено. Так как по условию задачи мы
должны иметь уравнение этого цилиндра
в системе координат
,
то остаётся применить преобразование
координат, переводящее систему координат
в систему координат
,
заодно и уравнение цилиндра:
в уравнение, выраженное через переменные
.
4). Воспользуемся базовым рисунком, и запишем все необходимые для решения задачи тригонометрические значения:
=
=
,
=
=
,
=
=
.
5). Запишем
формулы преобразования координат при
переходе от системы
к системе
:
(В)
6). Запишем
формулы преобразования координат при
переходе от системы
к системе
:
(С)
7).
Подставляя переменные
из системы (В) в систему (С), а также
учитывая значения используемых
тригонометрических функций, запишем:
=
=
.
=
=
.
8).
Остаётся подставить найденные значения
и
в уравнение направляющей цилиндра
:
в системе координат
.
Выполнив аккуратно
все алгебраические преобразования,
получаем уравнение конической поверхности
в системе координат
:
=0.
Ответ: уравнение конуса: =0.
Пример 6
–15
:
В системе координат
задано уравнение направляющей цилиндра
в виде:
=9,
=1.
Составить уравнение цилиндра, образующие
которого параллельны вектору
=(2,–3,4).
Решение :
1). Нетрудно заметить, этот пример отличается от предыдущего только тем, что направляющую параллельно перенесли на 1 вверх.
2). Это
значит, что в соотношениях (В) следует
принять:
=
–1.
Учитывая выражения системы (С),
скорректируем запись для переменной
:
=
.
3). Изменение легко учитывается коррекцией конечной записи уравнения для цилиндра из предыдущего примера:
Ответ: уравнение конуса: =0.
Замечание : нетрудно заметить, что основная трудность при многократных преобразованиях систем координат в задачах с цилиндрическими поверхностями – этоаккуратность ивыносливость в алгебраических марафонах: да здравствует система образования, принятая в нашей многострадальной стране!
Эллипсо́ид - поверхность в трёхмерном пространстве, полученная деформацией сферы вдоль трёх взаимно перпендикулярных осей. Каноническое уравнение эллипсоида в декартовых координатах, совпадающих с осями деформации эллипсоида: .
Величины a, b, c называют полуосями эллипсоида. Также эллипсоидом называют тело, ограниченное поверхностью эллипсоида. Эллипсоид представляет собой одну из возможных форм поверхностей второго порядка.
В случае, когда пара полуосей имеет одинаковую длину, эллипсоид может быть получен вращением эллипса вокруг одной из его осей. Такой эллипсоид называют эллипсоидом вращения или сфероидом.
Эллипсоид более точно, чем сфера, отражает идеализированную поверхность Земли.
Объём эллипсоида:.
Площадь поверхности эллипсоида вращения:
Гиперболоид - это вид поверхности второго порядка в трёхмерном пространстве, задаваемый в декартовых координатах уравнением - (однополостный гиперболоид), где a и b - действительные полуоси, а c - мнимая полуось; или - (двуполостный гиперболоид), где a и b - мнимые полуоси, а c - действительная полуось.
Если a = b, то такая поверхность называется гиперболоидом вращения. Однополостный гиперболоид вращения может быть получен вращением гиперболы вокруг её мнимой оси, двухполостный - вокруг действительной. Двухполостный гиперболоид вращения также является геометрическим местом точек P, модуль разности расстояний от которых до двух заданных точек A и B постоянен: | AP − BP | = const. В этом случае A и B называются фокусами гиперболоида.
Однополостный гиперболоид является дважды линейчатой поверхностью; если он является гиперболоидом вращения, то он может быть получен вращением прямой вокруг другой прямой, скрещивающейся с ней.
Параболо́ид ― тип поверхности второго порядка. Параболоид может быть охарактеризован как незамкнутая нецентральная (то есть не имеющая центра симметрии) поверхность второго порядка.
Канонические уравнения параболоида в декартовых координатах:
· если a и b одного знака, то параболоид называется эллиптическим.
· если a и b разного знака, то параболоид называется гиперболическим.
· если один из коэффициентов равен нулю, то параболоид называется параболическим цилиндром.
ü - эллиптический параболоид, где a и b одного знака. Поверхность описывается семейством параллельных парабол с ветвями, направленными вверх, вершины которых описывают параболу, с ветвями, также направленными вверх. Если a = b то эллиптический параболоид представляет собой поверхность вращения, образованную вращением параболы вокруг вертикальной оси, проходящей через вершину данной параболы.
ü - гиперболический параболоид.