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:

Организация и методики исследования
Для реализации поставленной цели экспериментального исследования особенностей двигательной памяти у старших дошкольников с моторной алалией был проведен констатирующий эксперимент. В эксперименте приняли участие 40 детей в возрасте 5-7 лет, из них – 20 нормально говорящих детей (дошкольное учрежден ...

Диагностика уровней сформированности графических умений младших школьников
Для изучения ознакомления младших школьников с элементами графической грамотности на базе МОУ СОШ №1 города Муравленко был проведен эксперимент. В эксперименте приняли участие учащиеся 2 класса в количестве 20 человек. Список детей, участвующих в исследовании приведен в приложении 1. Эксперимент со ...

Сущность, структура и виды самостоятельной работы
Известно, что основная цель самостоятельной деятельности на уроках - научить школьников мыслить, анализировать, обобщать и усваивать учебный материал. Самостоятельная деятельность формируется различными средствами, из которых наиболее распространенным является самостоятельная работа. Многие ученые, ...