Элементы линейной алгебры Система линейных уравнений Аналитическая геометрия Математический анализ Дифференциальное исчисление Производная функции Частные производные и дифференциалы высших порядков

Линейная и векторная алгебра Аналитическая геометрия Математический анализ

По содержанию и стилю изложения материала данная книга рассчитана на студентов физико-математических и технических специальностей высших учебных заведений с углуб-ленной подготовкой по математике. В ней представлены как традиционные разделы анали-тической геометрии, теории матриц, теории линейных систем и конечномерных векторных пространств, так и некоторые дополнительные разделы линейной алгебры, важные для сту-дентов физических специальностей.

Лекция 16

6) Двуполостный гиперболоид

Определение 16.1.

Двуполостным гиперболоидом называется поверхность, которая в прямоугольной системе координат определяется уравнением

. (16.1)

С помощью аналогичного исследования нетрудно установить вид поверхности.

В сечениях плоскости oXZ (y=o) и oYZ (x=0) получаются гиперболы

.

При сечениях z=h:

а) при  плоскость пересекает поверхность по эллипсу;

б) при  плоскости  касаются поверхности в точках (0;0;);

в) при  точек пересечения плоскости  с поверхностью не существует (мнимый эллипс).

Итак, двуполостный гиперболоид состоит из двух отдельных «полостей», каждая из которых имеет вид бесконечной выпуклой чаши.
7) Эллиптический параболоид

Определение 16.2.

Эллиптическим параболоидом называется поверхность, которая в прямоугольной системе координат определяется уравнением

 где - параметры. (16.2)

С помощью сечений исследуем эту поверхность:

1)  и  (16.3).

(В сечениях параболы: OZ – ось симметрии, O(0;0;0) – вершина)

2)  

а) при h>0 сечения – эллипсы;

б) при h=0 плоскость z=0 касается параболоида (эллипс вырождается в точку);

в) при h<0 – мнимый эллипс.

Подпись: Эллиптический параболоид – бесконечно выпуклая чашаЕсли p=q, эллиптический параболоид можно рассматривать, как поверхность, образованную вращением параболы вокруг ее оси (параболоид вращения).

8) Гиперболический параболоид

Определение 16.3.

Гиперболическим параболоидом называется поверхность, которая в прямоугольной системе координат определяется уравнением

 (p,q>0). (16.3)

Установим геометрический вид поверхности:

Рассмотрим сечения:

1) . В сечении парабола, OZ – ось симметрии, ветви направлены вверх, вершина – в начале координат.

2). В сечении – такие же (как в (1)) параболы .

3) . В сечении парабола, OZ – ось симметрии, ветви направлены вниз, вершина – в начале координат.

4) . В сечении  такие же параболы, как в (3).

5)  или .

а) приh>0 в сечении гиперболы в плоскости OXZ;

б) при h<0 в сечении гиперболы в плоскости OYZ;

в) при h=0 в сечении гипербола вырождается в пару пересекающихся прямых.

Таким образом имеем седлообразную поверхность.

(0;0;0) – вершина, p,q – параметры.

Цель практического занятия - научить применять теоретические сведения к решению конкретных задач. Для этого необходимо достаточно глубокое и всестороннее обсуждение теоретических понятий и положений; решение типовых задач с подробными комментариями и разъяснениями у доски, решение аналогичных задач на формирование умений и навыков, самостоятельное решение с целью закрепления нового материала.
Линейная и векторная алгебра Аналитическая геометрия