Поверхности вращения второго порядка

Определение 1.5. Поверхностью вращения второго порядканазывается поверхность, образованная вращением линии второго порядка вокруг её оси (рисунки 1.8–1.12).

1) Эллипсоид вращения Поверхности вращения второго порядка - student2.ru    
Рисунок 1.8
Поверхности вращения второго порядка - student2.ru

При вращении эллипса Поверхности вращения второго порядка - student2.ru , х = 0 вокруг оси Оz получим поверхность, которая называется эллипсоидом вращения. При а = с получаем сферу х2 + у2 + z2 = a2.

2) Однополостный гиперболоид Поверхности вращения второго порядка - student2.ru    
       
   
Рисунок 1.9
 
 
Рисунок 1.9

Поверхности вращения второго порядка - student2.ru

Однополостный гиперболоидобразуется при вращении гиперболы Поверхности вращения второго порядка - student2.ru , х = 0 вокруг оси Оz.

3) Двуполостный гиперболоид
Рисунок 1.10
Поверхности вращения второго порядка - student2.ru

Поверхности вращения второго порядка - student2.ru

Двуполостный гиперболоидобразуется при вращении гиперболы Поверхности вращения второго порядка - student2.ru , х = 0 вокруг оси Оz.

4) Конус вращения
Рисунок 1.11
Поверхности вращения второго порядка - student2.ru
 

Поверхности вращения второго порядка - student2.ru

Конус вращенияобразуется при вращении прямых Поверхности вращения второго порядка - student2.ru , х = 0 вокруг оси Оz.

5) Параболоид вращения
 
  Поверхности вращения второго порядка - student2.ru
Поверхности вращения второго порядка - student2.ru

х2 + у2 = 2рz или

Поверхности вращения второго порядка - student2.ru

Параболоид вращенияполучается вра-щением параболы у2 = 2рz, х = 0 вокруг оси Оz

       

Поверхности второго порядка

 
  Поверхности вращения второго порядка - student2.ru

1. Трёхосный эллипсоид Поверхности вращения второго порядка - student2.ru (рисунок 1.13).

Рисунок 1.13
2. Однополостный гиперболоид Поверхности вращения второго порядка - student2.ru .

3. Двуполостный гиперболоид Поверхности вращения второго порядка - student2.ru .

4. Конус второго порядка Поверхности вращения второго порядка - student2.ru .

5. Эллиптический параболоид Поверхности вращения второго порядка - student2.ru .

 
  Поверхности вращения второго порядка - student2.ru

6. Гиперболический параболоид Поверхности вращения второго порядка - student2.ru (рисунок 1.14).

 
 
Рисунок 1.14

Вопросы для самоконтроля

1. Как проверить, лежит ли данная точка на поверхности, заданной уравнением?

2. Всегда ли два уравнения с тремя переменными определяют некоторую линию в пространстве? Приведите примеры.

3. Какое множество точек представляет собой уравнение с двумя переменными, если его рассматривать в пространстве?

4. При каких условиях общее уравнение второй степени с тремя переменными определяет сферу? Как найти ее центр и радиус?

5. Как записать уравнение поверхности вращения, полученной при вращении плоской линии f(x, y) = 0 вокруг оси Ox? Приведите примеры.

6. Каков характерный признак, отличающий уравнение плоскости в декартовых координатах от уравнения других поверхностей?

7. Как будет располагаться плоскость относительно осей координат, если в ее уравнении отсутствуют те или иные члены?

8. Как определить направляющий вектор прямой, если она задана общим уравнением?

9. Как определяется угол между двумя плоскостями, между двумя прямыми, между прямой и плоскостью?

10. Каковы условия перпендикулярности и параллельности двух плоскостей, двух прямых, прямой и плоскости?

11. Как найти точку пересечения прямой и плоскости?

12. При каких условиях данная прямая лежит в данной плоскости?

13. Как найти расстояние от точки до плоскости?

14. Напишите виды и уравнения цилиндров второго порядка.

15. Напишите виды и уравнения поверхностей вращения второго порядка.

16. Напишите виды и уравнения поверхностей второго порядка.

Линейные пространства

Наши рекомендации