Однополостный гиперболоид

Министерство высшего образования Российской Федерации

Московский государственный строительный университет

РЕФЕРАТ

На тему:

“Однополостный гиперболоид”

Факультет: ПГС

Группа: №15

Студент: Муравицкий А. С.

Преподаватель: Ситникова Е. Г.

Москва

2003

Поверхности второго порядка – это поверхности, которые в прямоугольной системе координат определяются алгебраическими уравнениями второй степени. К ним относится однополосный гиперболоид.

Однополосный гиперболоид.

Однополосным гиперболоидом называется поверхность, которая в некоторой прямоугольной системе координат определяется уравнением

(1)

Из уравнения (1) вытекает, что координатные плоскости яв­ляются плоскостями симметрии, а начало координат – центром симметрии однополостного гиперболоида.

Уравнение (1) называется каноническим уравнением однополосного гиперболоида.

Если однополостный гиперболоид задан своим каноническим уравнением (1) то оси Ох, Оу и Oz называются его глав­ными осями.

Установим вид поверхности (1). Для этого рассмотрим сечение ее координатными плоскостями Oxy ( y=0) и Oyx ( x=0). Получаем соответственно уравнения

и

Из которых следует, что в сечениях получаются гиперболы.

Теперь рассмотрим сечения данного гиперболоида плоскостями z=h, параллельными координатной плоскости Oxy. Линия, получающаяся в сечении, определяется уравнениями

или

Из которых следует, что плоскость z=h пересекает гиперболоид по эллипсу с полуосями и ,

Достигающими своих наименьших значений при h=0, т. е. в сечении данного гиперболоида координатной осью Oxy получается самый маленький эллипс с полуосями a*=a и b*=b. При бесконечном возрастании величины a* и b* возрастают бесконечно.

Таким образом, рассмотренные сечения позволяют изобразить однополосный гиперболоид в виде бесконечной трубки, бесконечно расширяющейся по мере удаления (по обе стороны) от плоскости Oxy.

Величины a, b, c называются полуосями однополосного гиперболоида.

Исследование поверхности методом параллельных сечений.

Суть метода заключается в выяснении формы линий пересечения поверхности с плоскостями, параллельными координатным плоскостям.

Рассмотрим линии пересечения с плоскостями, параллельными плоскости OXY. Все уравнения линий пересечений будут получаться из уравнения плоскости, в котором z будет заменена на некоторое число, равное расстоянию от пересекающей плоскости до плоскости OXY. Для более наглядного представления, я изобразил все полученные кривые в виде проекций на плоскость OXY. Изображения кривых представлены выше.

Величины a, b, c называются полуосями однополосного гиперболоида. Если a=b, то гиперболоид может быть получен вращением гиперболы с полуосями а и с вокруг мнимой оси 2с.

Одним из примеров такой поверхности является конструкция радиобашни построенной по принципу сетчатых конструкций на Шаболовке (г. Москва), Владимиром Григорьевичем Шуховым в 1919 – 1922 гг. В прошедшем году исполнилось 80 лет Шаболовской радиобашне – символу советского телевидения 40-60-х годов.

Список использованной литературы:

1.Шипачев В. С.: “Высшая математика”

2.В. А. Ильин, Э. Г. Позняк: “Аналитическая геометрия”

3.И. Н. Бронштейн, К. А. Семендяев “Справочник по математике для инженеров и учащихся ВТУЗОВ”


1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars (No Ratings Yet)
Loading...
Однополостный гиперболоид