İki yüzeyin kesişme eğrisini temsil eden bir vektör fonksiyonu r (t) bulun. Silindir x ^ 2 + y ^ 2 = 81 ve yüzey z = xy?

İki yüzeyin kesişme eğrisini temsil eden bir vektör fonksiyonu r (t) bulun. Silindir x ^ 2 + y ^ 2 = 81 ve yüzey z = xy?
Anonim

Cevap:

Kavşak eğrisi olarak parametrize edilebilir # (z, r) = ((81/2) sin2 teta, 9) #.

Açıklama:

Vektör fonksiyonuyla ne demek istediğinizi anlamadım. Ancak bunu, soru ifadesinde iki yüzey arasındaki kesişme eğrisini temsil etmeye çalıştığınızı anlıyorum.

Silindir etrafında simetrik olduğundan • Z ekseni, eğriyi silindirik koordinatlarda ifade etmek daha kolay olabilir.

Silindirik koordinatlara değiştir:

#x = r cos theta #

#y = r günah teta #

#z = z #.

# R # uzaklığı olan • Z eksen ve # Teta # saatin tersi yönde # X # ekseninde # X, y # uçak.

Sonra ilk yüzey olur

# x ^ 2 + y ^ 2 = 81 #

# r ^ 2cos ^ 2 teta + r ^ 2sin ^ 2 teta = 81 #

# R ^ 2 = 81 #

# R = 9 #, Pisagor trigonometrik kimliği nedeniyle.

İkinci yüzey olur

#z = xy #

#z = rcos theta rsin theta #

# z = r ^ 2sin theta cos theta #.

İlk yüzeyin denkleminden kesişen eğrinin kare uzaklıkta olması gerektiğini öğrendik. # R ^ 2 = 81 # ilk yüzeyden, onu vererek

#z = 81 sin theta cos theta #, #z = (81/2) sin2 theta #, tarafından parametreleştirilmiş bir eğri # Teta #. Son adım, trigonometrik bir kimliktir ve sadece kişisel tercihlerden yapılır.

Bu ifadeden, bir serbestlik derecesine sahip olduğu için eğrinin gerçekten bir eğri olduğunu görüyoruz.

Sonuçta, eğriyi şöyle yazabiliriz.

# (z, r) = ((81/2) sin2 teta, 9) #, bu tek değişkenli vektör değerli bir fonksiyondur. # Teta #.

Cevap:

Aşağıya bakınız.

Açıklama:

Kesişimini dikkate alarak

# C_1 -> {(x ^ 2 + y ^ 2 = r ^ 2), (RR’de z):} #

ile

# C_2-> z = x y #

veya # C_1 nn C_2 #

sahibiz

# {(x ^ 2 + y ^ 2 = r ^ 2), (x ^ 2y ^ 2 = z ^ 2):} #

Şimdi için çözme # X, ^ 2, y ^ 2 # parametrik eğrileri elde ediyoruz

# {(x ^ 2 = 1/2 (r ^ 2-sqrt (r ^ 2-4 z ^ 2))), (y ^ 2 = 1/2 (r ^ 2 + sqrt (r ^ 2-4 z ^ 2))):} # veya

# {(x = pm sqrt (1/2 (r ^ 2-sqrt (r ^ 2-4 z ^ 2)))), (y = pm sqrt (1/2 (r ^ 2 + sqrt (r ^ 2) -4z ^ 2)))):} #

hangi için gerçek

# r ^ 2-4 z ^ 2 ge 0 rArr z lepm (r / 2) ^ 2 #

Kesişme eğrisini kırmızıyla gösteren bir arsa eklenmiştir (bir yaprak).