Преобразование пространств и криволинейные координаты

Страница 3

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:

Страницы: 1 2 3 4

Новые статьи:

Дифференциация умственной отсталости в соответствии с критериями МКБ-10
В МКБ-10 умственная отсталость подразделяют на легкую (F70), умеренную (F71), тяжелую (F72), глубокую (F73), другую (F78), неуточненную (F79). Предусматривается ведение четвертого знака, обозначающего тяжесть поведенческих расстройств. Если известна этиология умственной отсталости, то используется ...

Исследование связной речи
Составление рассказа по серии сюжетных картинок “Бобик” (пять картинок) или по другой серии из 4-5 картинок. Инструкция: посмотри на эти картинки, постарайся разложить их по порядку и составь рассказ. Оценка производилась по трем критериям. а) Критерий смысловой целостности: 5 баллов – рассказ соот ...

Воспитание и родительское воздействие
В родительском труде, как во всяком другом, возможны и ошибки, и сомнения, и временные неудачи, поражения, которые сменяются победами. Воспитание в семье – это та же жизнь, и наше поведение и даже наши чувства к детям сложны, изменчивы и противоречивы. К тому же родители не похожи друг на друга, ка ...

Разделы

Copyright © 2025 - All Rights Reserved - www.detailededu.ru