Преобразование пространств и криволинейные координаты

Идеи, развитые в связи с преобразованием плоских областей, естественно переносятся и на случай пространственных областей.

Пусть имеем пространство, отнесенное к системе прямоугольных координат , и другое пространство с системой координат . Рассмотрим две замкнутые области и в этих пространствах ограниченные соответственно поверхностями и , которые всегда будем предполагать кусочно-гладкими. Допустим, что эти области связаны между собой взаимно однозначным непрерывным соответствием, которое осуществляется формулами:

При этом, необходимо, точкам поверхности отвечают именно точки поверхности , и наоборот.

Пусть функции (19) имеют в области непрерывные частные производные; тогда и якобиан

также является непрерывной функцией в . Здесь будем считать, что этот определитель всегда отличен от нуля, сохраняя определенный знак.

Если в области взять кусочно- гладкую поверхность:

, ,

(предполагая, что параметры изменяются в некоторой области на плоскости ), то формулы (19) преобразуют ее в кусочно-гладкую же поверхность в области . Эта поверхность будет иметь уравнения

.

Ограничимся случаем гладкой поверхности: на ней особых точек нет, так что определяем:

, ,

одновременно в нуль не обращаются. Проверке подлежит лишь отсутствие особых точек и на поверхности.

Имеем линейные равенства относительно величин:

,

,

.

Определитель, составленный из коэффициентов при этих величинах, т.e. из алгебраических дополнений к элементам определителя , по известной теореме алгебры равен квадрату этого последнего и, следовательно, вместе с ним отличен от нуля. Если бы левые части написанных равенств в какой-нибудь точке одновременно обратились а нуль, то нулями были бы и все три определителя, что противоречило бы допущению.

Числа , , однозначно характеризующие положение точки в пространстве , называются криволинейными координатами этой точки. Точки пространства , для которых одна из этих координат сохраняет постоянное значение, образуют координатную поверхность. Всего будет существовать три семейства таких координатных поверхностей; через каждую точку области проходит по одной поверхности каждого семейства.

Характеристика МОУ «НОШ №6»
Муниципальное общеобразовательное учреждение «Начальная общеобразовательная школа №6» (далее Школа) имеет свидетельство государственной аккредитации (рег. №393 от 23.05.2007), лицензию (рег. №21-ОУ от 27.05.2011). Новая редакция Устава учреждения зарегистрирована 30.11.2011г. 7 января 1934 года в п ...

Комплекс форм, методов и приемов воспитания как условие эффективного освоения воспитанниками содержания воспитания
Метод воспитания в педагогике рассматривается как способ достижения заданной цели на основе организации педагогически целесообразного взаимодействия воспитателя и воспитанника. Метод воспитания (от греческого методос – путь) - это способ реализации целей воспитания. Методы воспитания являются главн ...

Система работы с гиперподвижными детьми в дошкольном учреждении и семье
Рекомендации для педагогов и родителей детей с проявлениями гиперподвижного поведения, а так же система работы с гиперподвижными детьми в дошкольном учреждении: Ø «Принципы работы с гиперподвижными и гиперактивными детьми в дошкольном учреждении»; Ø «Рекомендации родителям гиперподвиж ...