Преобразование пространств и криволинейные координаты

Координатные поверхности составляют три семейства:

а) — концентрические сферы с центром в начале координат;

б) — круговые конусы, осью которых служит ось ;

в) — полуплоскости, проходящие через ось .

Якобиан этого преобразования:

.

Якобиан сохраняет знак плюс, за исключением упомянутых выше случаев, когда , либо , и якобиан обращается в нуль.

3) Преобразование пространства самого в себя по формулам:

, ,

однозначно обратимо:

, , .

Оно называется инверсией.

4) Эллиптические координаты. Рассмотрим семейство софокусных и соосновных поверхностей второго порядка:

,

состоящее из эллипсоидов (при ), однополостных гиперболоидов (при ) и, наконец, двуполостных гиперболоидов (при ).

Через каждую точку пространства, не лежащую на координатах плоскостях, проходит по одной поверхности каждого типа. Действительно, левая часть уравнения, получаемого из :

,

имеет знак минус при , знак плюс при , снова знак минус при и, наконец, знак плюс при больших . Отсюда следует, что уравнение имеет три положительных корня: один (что отвечает эллипсоиду), второй , (он дает однополостный гиперболоид), третий (двуполостной гиперболоид).

Используя свойства корней написанного выше уравнения, которое мы можем рассматривать как кубическое уравнение относительно , а именно:

,

;

,

найдем:

, ,

.

Если ограничиться первым координатным октантом, то в этих формулах надлежит сохранить лишь положительные знаки. Числа можно рассматривать, как криволинейные координаты точек этого угла. Их и называют эллиптическими координатами. Три семейства координатных поверхностей - это и будут семейства эллипсоидов, однополостных и двуполостных гиперболоидов, о которых была речь выше.

Якобиан преобразования имеет вид:

Содержание работы по повышению уровня гуманистических качеств среди старшеклассников
II этап Формирующий, который проходил с ноября 2009 по декабрь 2009 г. Цель формирующего эксперимента – провести коррекцию уровня гуманистических качеств в позитивную сторону. Задачи формирующего эксперимента: - разработать программу Тренинга «Гуманистическое отношение к жизни»; - провести в период ...

Идея народности воспитания – центральная идея педагогической теории К.Д. Ушинского
В педагогической системе великого русского педагога К.Д. Ушинского ведущее место занимает его учение о цели, прин­ципах и сущности воспитания. Важнейшим звеном нравственно­го совершенствования личности является, как утверждал К.Д. Ушинский, идея народности, которую он обосновал во мно­гих произведе ...

Технология работы с семьей, воспитывающей ребенка инвалида
Социальная защита семей есть обеспечение их полноценной жизнедеятельности. Решающую роль в области защиты прав и интересов семей, имеющих детей с отклонениями в развитии, играет государственная экономическая и социальная политика. В основе современной социальной политики по защите прав семей лежат ...