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:

Формирование модели специалиста в системе непрерывного образования
Европейский саммит, прошедший в Лиссабоне в марте 2000 г., определил 6 ключевых принципов непрерывного образования. Главной идеей непрерывного образования, как учения длиною в жизнь, Европейская комиссия и страны ЕЭС определили всестороннюю учебную деятельность, осуществляемую на постоянной основе ...

Развитие представлений о дидактике как науке
Несмотря на большой авторитет, которым пользовался Я. А. Коменский, его представление о дидактике как единственной педагоги­ческой дисциплине, занимающейся формированием человека в пери­од детства и юношества, не получило широкого признания. То же самое относится и к его трактовке дидактики как «ис ...

Нравственная позиция воспитателя: сущность, понятие, содержание
В отечественной науке в качестве основополагающего компонента в модели личности педагога выделяют позицию педагога, которую включает профессионально-нравственные установки и качества личности, определяющие ее мотивационное ядро, мировоззренческую, профессионально-педагогическую, познавательную и нр ...