Лекция 6. Поверхности второго порядка в пространстве. Исследование поверхностей методом сечений. Цилиндрические и конические поверхности. Поверхности вращения. Литература. [1] §§ 74, 75, 76.
Линии уровня • Пусть в пространстве даны поверхность р и плоскость , параллельная координатной плоскости Оху и определенная уравнением. Обозначим через - линию пересечения р и , а через - проекцию на координатную плоскость Оху. • Определение 1. Кривая называется линией уровня поверхности р на плоскости Оху, соответствующей значению h.
Метод сечений • Пусть уравнение поверхности Р в системе координат Тогда уравнение представляет собой уравнение ее линии уровня на плоскости Оху, соответствующей значению h , в системе координат.
Цилиндрические поверхности • Поверхность называется цилиндрической, если она вместе с каждой своей точкой содержит прямую, параллельную некоторому фиксированному ненулевому вектору.
Уравнение цилиндрической поверхности • Пусть образующие цилиндрической поверхности параллельны оси аппликат прямоугольной декартовой системы координат , а ее направляющая принадлежит координатной плоскости Оху и имеет уравнение в системе координат этой плоскости. Тогда это же уравнение является уравнением всей поверхности в системе координат пространства.
Эллиптический цилиндр
Гиперболический цилиндры
Параболический цилиндр
Конические поверхности • Поверхность р называется конической, если для нее можно указать такую точку О, для которой прямая, проходящая через нее и любую другую точку поверхности, целиком принадлежит p.
. Коническая поверхность второго порядка • Выберем на поверхности произвольную точку .
Исследование конической поверхности второго порядка методом сечений
Исследование конической поверхности второго порядка методом сечений
Конические сечения
Поверхности вращения • Поверхность р называется поверхностью вращения, если для нее можно указать такую прямую l, что она вместе с каждой своей точкой целиком содержит окружность, полученную при вращении этой точки вокруг l.
Уравнение поверхности вращения • Пусть в пространстве дана прямоугольная декартовая система координат. Если на координатной плоскости Oxz задана кривая своим уравнением: , то уравнение поверхности, полученной при вращении вокруг оси Оz имеют следующий вид: • .
Эллипсоид вращения • В плоскости Охz дан эллипс: . • Определить уравнение, полученное при его вращении вокруг оси Оz.
Однополостный гиперболоиды вращения • Однополостный гиперболоид вращения • Будем вращать одну ветвь • гиперболы, вокруг оси • Oz, для точек которой абсцисса положительна. Уравнение этой ветви можно представить в виде: • Получим уравнение искомой поверхности вращения
Двуполостный гиперболоид вращения • В плоскости Oxz дана гипербола: • Определить уравнение поверхности, полученной ее вращением вокруг оси аппликат.
Эллиптический параболоид вращения • В плоскости Oxz дана парабола. • Найти уравнение поверхности, полученной при ее вращении вокруг оси Оz.