Классификация основных алгебраических поверхностей второго порядка

Номер вида Уравнение поверхности Название поверхности Рисунок поверхности
1 Эллипс
2 Однополостный гиперболоид
3 Двуполостный гиперболоид
4 Конус второго порядка
5 Эллиптический параболоид
6 Гиперболический параболоид
7 Эллиптический цилиндр
8 Гиперболический цилиндр
9 y 2 = px; ­ (p > 0) Параболический цилиндр

СОДЕРЖАНИЕ ТИПОВОГО РАСЧЕТА

Семь алгебраических поверхностей второго порядка заданы уравнениями вида

Ax 2 + By 2 + Cz 2 + Dx + Ey + Fz + G = 0 (8.9)

Определить тип каждой поверхности и сделать рисунок.

ПРИМЕР ВЫПОЛНЕНИЯ ТИПОВОГО РАСЧЕТА

В условии заданы коэффициенты уравнения (8.9) в виде таблицы:

 

N ­ ­ A ­ ­ B ­ ­ C ­ ­ D ­ ­ E ­ ­ F ­ ­ G ­ ­
1 1 –4 –1 2 –8 2 0


Приведем решение этой задачи. По условию уравнение имеет вид
x 2 – 4 y 2z 2 + 2 x – 8 y + 2 z = 0.
Выделим полные квадраты и приведем уравнение к виду:
(x 2 + 2 x + 1) – 1 – 4(y + 1)2 + 4 – (z – 1)2 + 1 = 0
(x + 1)2 – 4(y + 1)2 – (z – 1)2 = – 4

Положим x' = x + 1, ­ ­ y' = y + 1 ­ и ­ z' = z – 1. Это означает переход к новой ДПСК, которая получается из данной параллельным переносом и начало которой в т. O' (–1, –1, 1).
Теперь, наше уравнение примет вид:

­ ­ или ­ ­ (8.10)

и мы можем определить тип поверхности – однополостный гиперболоид, “нанизанный” на ось абсцисс новой ДПСК, т.е. на прямую, параллельную оси OX и проходящую через т. O' (–1, –1, 1) (заметим, что уравнение (8.10) не является в строгом смысле каноническим уравнением однополостного гиперболоида; чтобы его получить, нужно “поменять” оси O' X' и O' Z', т.е. повернуть ДПСК O' X' Y' Z' вокруг оси O' Y' на 90° по часовой стрелке).








Сводка полученных результатов

Данное уравнение поверхности x 2 – 4 y 2z 2 + 2 x – 8 y +2 z = 0
Уравнение поверхности относительно ДПСК O'X'Y' (после параллельного переноса)
Название поверхности Однополостный гиперболоид
Связь между координатами Точки (X, Y, Z) и (X', Y', Z') ­ ­ ­ ­
Координаты центра O' (–1, –1, 1)


Однополостный гиперболоид
Рис. 8.1


Оформление отчета

Все результаты каждой задачи должны быть сведаны в таблицу, как это сделано в примере. Таблица должна содержать данные уравнение поверхности, каноническое уравнение и название поверхности: формулы, связывающие координаты точки относительно рассматриваемых ДПСК, координаты начала новой ДПСК в данной ДПСК.
Должен быть сделан аккуратный рисунок поверхности в данной ДПСК.
Работа должна содержать не только ответы на вопросы, поставленные в задании, но и все вычисления, на основании которых сделаны выводы.




Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:  



double arrow
Сейчас читают про: