- •Заняття 7 аналітична геометрія в просторі § 1. Прямокутна система координат в просторі
- •Приклади.
- •Завдання для самостійного розв'язання.
- •Приклади.
- •Завдання для самостійного розв'язання.
- •§ 4. Пряма і площина у просторі
- •§ 5. Поверхні другого порядку.
- •Гіперболоїд з однією порожниною.
- •Гіперболоїд з двома порожнинами.
- •Еліптичний параболоїд.
- •Гіперболічний параболоїд.
- •Конус другого порядку.
-
Гіперболоїд з однією порожниною.
Гіперболоїдом з однією порожниною називають поверхню, яка в декартовій системі координат визначається рівнянням
.
Для встановлення форми поверхні здійснимо перетин її з координатними площинами Oyz (це поверхня x=0) та Oxz (це поверхня y=0). Дістанемо відповідні рівняння
Рис.
10.
Ці рівняння у відповідних площинах визначають гіперболи.
В координатній площині Oxy (це поверхня z=0) перетином буде еліпс:
Тепер розглянемо перетини з поверхнею площинами z=h. Підставивши це значення у рівняння гіперболоїда дістанемо
, або , ,.
У цьому випадку величина h може приймати будь-яке значення.
Перетином площинами z=h є еліпси, велика та мала півосі яких нескінченно зростає при нескінченному зростанні величини h. Таким чином, розглянуті перетини дозволяють зобразити одно порожнинний гіперболоїд у вигляді нескінченної трубки, яка нескінченно розширюється по осі Oz, як вгору, так і вниз. (Рис. 10).
-
Гіперболоїд з двома порожнинами.
Гіперболоїдом з двома порожнинами називають поверхню, яка в декартовій системі координат визначається рівнянням
Рис.
11
Здійснимо перетин цієї поверхні з координатними площинами Oyz (це поверхня x=0) та Oxz (це поверхня y=0). Дістанемо відповідні рівняння
.
Ці рівняння у відповідних площинах визначають гіперболи, осі яких направлені вздовж осі . Oz.
В координатній площині Oxy (це поверхня z=0) перетином буде еліпс:
Тепер розглянемо перетини з поверхнею площинами z=h. Підставивши це значення у рівняння гіперболоїда дістанемо
, або , ,.
У цьому випадку величина h може приймати лише значення , звідки слідує, що гіперболоїд з двома порожнинами розміщений в межах .
Перетином поверхні площинами z=h є еліпси, велика та мала півосі яких нескінченно зростає при нескінченному зростанні величини h. Таким чином, розглянуті перетини дозволяють зобразити гіперболоїд у вигляді двох порожнин, які нескінченно розширюється по осі Oz, як вгору, так і вниз. (Рис. 11).
-
Еліптичний параболоїд.
Еліптичним параболоїдом називають поверхню, яка в декартовій системі координат визначається рівнянням
.
Д
Рис.
12
Ці рівняння у відповідних площинах визначають параболи, осі яких направлені вздовж осі Oz з вершинами на початку координат.
Тепер розглянемо перетини з поверхнею площинами z=h. Підставивши це значення у рівняння дістанемо
або ,
У цьому випадку величина h може приймати лише значення h ≥ 0 , звідки слідує, що еліптичний параболоїд розміщений у верхній частині простору z ≥ 0.
Перетином поверхні площинами z=h є еліпс, велика та мала півосі яких, нескінченно зростає при нескінченному зростанні величини h. Таким чином, розглянуті перетини дозволяють зобразити гіперболоїд у вигляді чаші, яка нескінченно розширюється по осі Oz вгору. (Рис. 12).