Поверхности второго порядка

Содержание

Слайд 2

1. Эллипсоид ОПРЕДЕЛЕНИЕ. Эллипсоидом называется геометрическое место точек пространства, координаты которых

1. Эллипсоид

ОПРЕДЕЛЕНИЕ. Эллипсоидом называется геометрическое место точек пространства, координаты которых

в некоторой декартовой системе координат удовлетворяют уравнению

где a, b, c – положительные константы.

Система координат, в которой эллипсоид имеет уравнение (1) называется его канонической системой координат, а уравнение (1) – каноническим уравнением эллипсоида.

Слайд 3

Величины a, b и c называются полуосями эллипсоида. Если все они

Величины a, b и c называются полуосями эллипсоида.
Если все они

различны, то эллипсоид называется трехостным.
Если две из трех полуосей равны, эллипсоид является поверхностью вращения. Он получается в результате вращения эллипса вокруг одной из своих осей.
Слайд 4

Эллипсоид, у которого все три полуоси равны, называют сферой. Каноническое уравнение

Эллипсоид, у которого все три полуоси равны, называют сферой.
Каноническое уравнение

сферы принято записывать в виде
x2 + y2 + z2 = r2,
где r – величина полуосей, которая называется радиусом сферы.
С геометрической точки зрения, сфера – геометрическое место точек пространства, равноудаленных (на расстояние r) от некоторой фиксированной точки (называемой центром). В канонической системе координат сферы, центр – начало координат.
Слайд 5

2. Гиперболоиды ОПРЕДЕЛЕНИЕ. Однополостным гиперболоидом называется геометрическое место точек пространства, координаты

2. Гиперболоиды

ОПРЕДЕЛЕНИЕ. Однополостным гиперболоидом называется геометрическое место точек пространства, координаты

которых в некоторой декартовой системе координат удовлетворяют уравнению

где a, b, c – положительные константы.

Система координат, в которой однополостный гиперболоид имеет уравнение (2) называется его канонической системой координат, а уравнение (2) – каноническим уравнением однополостного гиперболоида.

Слайд 6

Величины a, b и c называются полуосями однополостного гиперболоида. Если a=b,

Величины a, b и c называются полуосями однополостного гиперболоида.
Если a=b,

то однополосный гиперболоид является поверхностью вращения. Он получается в результате вращения гиперболы

вокруг своей мнимой оси.

тоже определяют однополостные гиперболоиды, но они «вытянуты» вдоль оси Oy и Ox соответственно.

Замечание. Уравнения

Слайд 7

ОПРЕДЕЛЕНИЕ. Двуполостным гиперболоидом называется геометрическое место точек пространства, координаты которых в

ОПРЕДЕЛЕНИЕ. Двуполостным гиперболоидом называется геометрическое место точек пространства, координаты которых в

некоторой декартовой системе координат удовлетворяют уравнению

где a, b, c – положительные константы.

Система координат, в которой двуполостный гиперболоид имеет уравнение (3) называется его канонической системой координат, а уравнение (3) – каноническим уравнением двуполостного гиперболоида.

Слайд 8

Величины a, b и c называются полуосями двуполостного гиперболоида. Если a=b,

Величины a, b и c называются полуосями двуполостного гиперболоида.
Если a=b,

то двуполостный гиперболоид является поверхностью вращения. Он получается в результате вращения гиперболы

вокруг своей действительной оси.

тоже определяют двуполостные гиперболоиды, но они «вытянуты» вдоль оси Oy и Ox соответственно.

Замечание. Уравнения

Слайд 9

3. Конус ОПРЕДЕЛЕНИЕ. Конусом называется геометрическое место точек пространства, координаты которых

3. Конус

ОПРЕДЕЛЕНИЕ. Конусом называется геометрическое место точек пространства, координаты которых

в некоторой декартовой системе координат удовлетворяют уравнению

где a, b, c – положительные константы.

Система координат, в которой конус имеет уравнение (4) называется его канонической системой координат, а уравнение (4) – каноническим уравнением конуса.

Слайд 10

Величины a, b и c называются полуосями конуса. Центр симметрии O

Величины a, b и c называются полуосями конуса. Центр симметрии O

называется вершиной конуса.
Если a=b, то конус является поверхностью вращения. Он получается в результате вращения прямой

вокруг оси Oz .

Замечание. Уравнения

тоже определяют конусы, но они «вытянуты» вдоль оси Oy и Ox соответственно.

Слайд 11

4. Параболоиды ОПРЕДЕЛЕНИЕ. Эллиптическим параболоидом называется геометрическое место точек пространства, координаты

4. Параболоиды

ОПРЕДЕЛЕНИЕ. Эллиптическим параболоидом называется геометрическое место точек пространства, координаты которых

в некоторой декартовой системе координат удовлетворяют уравнению

где a, b – положительные константы.

Система координат, в которой эллиптический параболоид имеет уравнение (5) называется его канонической системой координат, а уравнение (5) – каноническим уравнением эллиптического параболоида.

Слайд 12

Величины a и b называются параметрами параболоида. Точка O называется вершиной

Величины a и b называются параметрами параболоида. Точка O называется вершиной

параболоида.
Если a=b, то параболоид является поверхностью вращения. Он получается в результате вращения параболы

вокруг оси Oz.

Эллиптический параболоид это поверхность, которая получается при движении одной параболы вдоль другой (вершина параболы скользит по параболе, оси подвижной и неподвижной параболы параллельны, ветви направлены в одну сторону).

Замечания: 1) Уравнение

тоже определяет эллиптический параболоид, но «развернутый» вниз.

2) Уравнения

определяют эллиптические параболоиды, с осями симметрии Oy и Ox соответственно.

Слайд 13

ОПРЕДЕЛЕНИЕ. Гиперболическим параболоидом называется геометрическое место точек пространства, координаты которых в

ОПРЕДЕЛЕНИЕ. Гиперболическим параболоидом называется геометрическое место точек пространства, координаты которых в

некоторой декартовой системе координат удовлетворяют уравнению

где a, b – положительные константы.

Система координат, в которой гиперболический параболоид имеет уравнение (6) называется его канонической системой координат, а уравнение (6) – каноническим уравнением гиперболического параболоида.

Слайд 14

Величины a и b называются параметрами параболоида. Замечания: 1) Уравнение тоже

Величины a и b называются параметрами параболоида.

Замечания: 1) Уравнение

тоже определяет

параболоид, но «развернутый» вниз.

2) Уравнения

определяют параболоиды, «вытянутые» вдоль осей Oz и Oy соответственно.

Гиперболический параболоид это поверхность, которая получается при движении одной параболы вдоль другой (вершина параболы скользит по параболе, оси подвижной и неподвижной параболы параллельны, ветви направлены в разные стороны).

Слайд 15

5. Цилиндры ОПРЕДЕЛЕНИЕ. Цилиндрической поверхностью (цилиндром) называется поверхность, которую описывает прямая

5. Цилиндры

ОПРЕДЕЛЕНИЕ. Цилиндрической поверхностью (цилиндром) называется поверхность, которую описывает прямая (называемая

образующей), перемещающаяся параллельно самой себе вдоль некоторой кривой (называемой направляющей) .
Цилиндры называют по виду направляющей: круговые, эллиптические, параболические, гиперболические.