Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Аналитиченская_геометрия.pdf
Скачиваний:
80
Добавлен:
18.04.2015
Размер:
783.04 Кб
Скачать

Так как в уравнении присутствуют

 

 

квадрата

 

переменных

x

и

y ,

то

данная

поверхность симметрична, относительна координатных плоскостей

x = 0 ,

y = 0 .

Поверхность расположена в полупространстве z 0 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пересекая

поверхность плоскостями

z = h (h 0),

в

сечении

будут

получаться

эллипсы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2

+

y2

 

= 2h или

 

 

x2

 

+

y2

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p2

q2

 

2h p2

2h q2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

с полуосями p

2h и q

2h , ( p, q > 0 ).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пересекая

поверхность плоскостями

x = ±h

 

 

(или

y = ±h ), получим

в

сечении

параболы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

h2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

h2

 

 

 

 

 

 

 

y2

= 2q2 z

 

 

 

 

 

 

, x2

= 2 p2 z

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 p

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2q

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

h2

 

 

 

 

 

h2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

со смещенной вершиной в точке

z =

 

 

 

 

 

 

 

z

=

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 p

 

 

 

 

 

2q

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

При p = q поверхность будет поверхностью вращения,

получающейся от вращения

параболы x2 = 2 p2 z

вокруг

оси Oz .

В

этом случае

поверхность

называют

параболоидом вращения.

 

 

 

 

 

 

z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O

y

x

 

 

Рис. 40.

Точка (0,0,0 ) лежит на поверхности и называется вершиной эллиптического параболоида. Эллиптический параболоид изображен на рисунке 40.

Гиперболический параболоид

x2

y2

= 2z , ( p, q > 0) .

p2

q2

 

 

По виду уравнения ясно, что данная поверхность симметрична относительно плоскостей x = 0 , y = 0 . Пересекая поверхность плоскостями z = h , мы будем получать в сечении гиперболы

x2 y2 = 2h p2 q2

46

причем, при h > 0 действительная ось симметрии гиперболы будет параллельной оси Ox , а при h < 0 — оси Oy . При h = 0 в сечении будут две пересекающиеся прямые.

z

O

y

x

Рис. 41

При сечении поверхности

плоскостями

x = h или

y = h , получим параболы, с

ветвями, направленными вниз или вверх:

 

 

 

 

 

 

 

y

2

= 2z

 

h2

,

x2

= 2z +

h2

 

.

 

q

2

 

p

p2

q

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Поверхность изображена на рисунке 41.

 

 

 

 

 

 

Конус второго порядка.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2

 

+

y2

z2

 

= 0 (a,b,c > 0) .

 

 

a2

 

b2

c2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Из уравнения ясно, что поверхность симметрична относительно координатных осей. При сечении поверхности плоскостями z = ±h получаются эллипсы

 

 

x2

 

+

 

y2

 

=

h2

или

 

 

x2

 

+

 

y2

 

=1

 

 

a2

 

b2

 

c2

 

 

2

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

2

h

 

 

 

 

b2

h

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c2

 

 

 

c2

 

 

 

с полуосями ah

и bh .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c

c

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x = ±h

или y = ±h , то в сечении

Если же пересекать поверхность плоскостями

 

получим гиперболы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z

2

 

 

 

 

y

2

 

 

h2

z 2

 

 

 

x2

 

 

 

h2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

.

 

 

 

 

2

 

 

 

2

 

2

 

2

 

 

 

2

 

 

 

2

 

 

 

c

 

 

 

 

b

 

 

a

 

 

 

 

a

 

 

 

b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Если ее

пересекать плоскостями

y = ±hx ,

 

то

 

 

в сечении получим пару

пересекающихся прямых

 

 

 

z = ±cx (1/ a2 )+ (h2 / b2 ).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Уравнению удовлетворяет точка (0,0,0), следовательно, поверхность проходит через начало координат. Вид поверхности показан на рисунке 42.

47