Лекция № 10
Частные виды поверхностей второго порядка.
Исследование свойств поверхностей второго порядка методом сечений.
Название поверхности |
Определение поверхности и ее каноническое уравнение |
Изображение поверхности в системе координат |
Свойства поверхности, вытекающие из уравнения |
1. Эллипсоид |
Поверхность, которая в некоторой прямоугольной системе координат определяется уравнением:
|
|
1) эллипсоид, ограниченная фигура, т.к.
2) если , то эллипсоид называется трехосным, это полуоси 2a, 2b,2c. 3) поверхность симметричная относительно координатных осей, координатных плоскостей и центра координат. 4) центр симметрии - центр эллипсоида. 5) оси симметрии - оси эллипсоида. Каждая ось пересекает эллипсоид в двух точках, вершинах эллипсоида. Вершины эллипсоида – центры симметрии граней параллелепипеда (точки пересечения диагоналей).
|
2. Однополостный гиперболоид |
Поверхность, которая в некоторой прямоугольной системе координат определяется уравнением
|
|
1) поверхность симметрична относительно координатных плоскостей, координатных осей и начала координат; 2) оси координат – оси гиперболоида, начало координат – центр гиперболоида, Ox и Oy – действительные оси, пересекают гиперболоид, каждая в двух точках, называемых вершинами, Ox: ; . Oz – мнимая ось гиперболоида; 3) a, b,c – в уравнении, полуоси однополостного гиперболоида. |
3. Двуполостный гиперболоид |
Поверхность, которая в некоторой прямоугольной системе координат определяется уравнением
|
|
|
4. Эллиптический параболоид.
|
Поверхность, которая в некоторой прямоугольной системе координат определяется уравнением (9), где p>0 и q>0.
|
|
|
5. Гиперболический параболоид |
Поверхность, которая в некоторой прямоугольной системе координат, определяется уравнением , где p>0, q>0. |
|
|
Исследование гиперболического параболоида методом сечений
I) Пусть - плоскость сечений и .
1. - гипербола. .
2. h=0 - пара пересекающихся прямых в начале координат.
3. или - гипербола.
II) Пусть - плоскость сечений и
1. - парабола, ветви которой направлены вниз, симметричная относительно оси Oz, с вершиной в начале координат.
При изменении h парабола либо смещается в начало координат, либо устремляется к бесконечности.
2. h=0 - парабола, направленная вниз, симметричная относительно оси Oz, с вершиной в начале координат.
III) Пусть - плоскость сечений и
1. h=0 - в сечении получается парабола, направленная вверх, симметричная относительно оси Oz, с вершиной в начале координат.
2. или - уравнение задает направленную вверх параболу.