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:

Методическая разработка практического занятия «Процесс развития проростка яровой пшеницы»
Цель: Ознакомить студентов с процессом развития проростка яровой пшеницы и воспитать у них уважение к людям на земле. Задачи: Закрепить у студентов знания, полученные на предыдущем занятии по хлебам первой и второй группе. На примере яровой пшеницы дать понятие о росте и развитии растений разных эк ...

Общая характеристика речевого развития детей с умеренной умственной отсталостью
В данном параграфе рассматриваются понятия «умственная отсталость», «умственно отсталые дети», «имбецильность»; причины речевых нарушений олигофренов и общие логопедические подходы к ним; особенности расстройства речи у олигофренов сравнительно с нормой и особенности развития детей с умеренной умст ...

Мировоззренческие убеждения и действительность
Убеждения, как и знания, есть субъективное отражение объективной реальности, результат усвоения коллективного и индивидуального опыта людей. Как и знание, сознание отдельного человека существует только в связи с сознанием общественным. Отдельные люди усваивают ("присваивают") знания, нако ...