Главная > Дифференциальная геометрия: первое знакомство
НАПИШУ ВСЁ ЧТО ЗАДАЛИ
СЕКРЕТНЫЙ БОТ В ТЕЛЕГЕ
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Пред.
След.
Макеты страниц

Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше

Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике

ДЛЯ СТУДЕНТОВ И ШКОЛЬНИКОВ ЕСТЬ
ZADANIA.TO

12°. Поверхности вращения

Поверхностью вращения называется поверхность, которую заметает плоская кривая при своем вращении вокруг оси, лежащей в плоскости этой кривой.

Рассмотрим на плоскости кривую заданную уравнениями (рис. 39)

Рис. 39. Поверхность вращения

При вращении кривой вокруг оси получаем поверхность вращения 5. Линии пересечения поверхности вращения с плоскостями, содержащими ось вращения называются меридианами поверхности вращения, а с плоскостями, ортогональными оси параллелями (рис. 40).

Найдем уравнения поверхности вращения.

Точка кривой при повороте кривой на угол переходит в точку

Рис. 40. Параллели и меридианы на поверхности вращения

Рис. 41. Цилиндр — поверхность нулевой кривизны

Тем самым уравнения поверхности вращения имеют следующий вид:

Линии ее меридианы, а линии параллели.

Первая и вторая квадратичные формы поверхности вращения равны соответственно

Отметим, что параллели и меридианы поверхности вращения образуют ортогональную сеть

а так как

то параллели и меридианы являются линиями кривизны поверхности вращения.

Примеры регулярных поверхностей вращения постоянной гауссовой кривизны.

Вращением прямой

вокруг параллельной ей оси получаем цилиндрическую поверхность (рис. 41)

Первая и вторая квадратичные формы этой поверхности соответственно равны

Гауссова кривизна К цилиндрической поверхности равна нулю.

Вращением полуокружности

вокруг ее диаметра получаем сферу радиуса (рис. 42):

Рис. 42. Сфера — поверхность постоянной положительной кривизны

Рис. 43. Трактриса

Ее основные формы соответственно равны

Гауссова кривизна К сферы радиуса

Рассмотрим трактрису — плоскую кривую, отрезок касательной к которой между точкой касания и некоторой фиксированной прямой, лежащей в этой же плоскости, имеет постоянную длину (рис. 43).

Выбирая на плоскости в качестве этой прямой ось получаем уравнения трактрисы

Исключив параметр , приходим к явному уравнению

При вращении трактрисы вокруг оси получаем поверхность вращения, называемую псевдосферой (рис. 44). Ее параметрические уравнения имеют следующий вид:

Рис. 44. Псевдосфера — поверхность постоянной отрицательной кривизны

Первая и вторая квадратичные формы псевдосферы равны соответственно

Гауссова кривизна К псевдосферы постоянна и равна:

1
Оглавление
email@scask.ru