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:

Исследование спроса на услугу проектируемого детского дошкольного учреждения
Условия современного рынка образовательных услуг (быстроизменяющаяся внешняя среда, конкурентная борьба, высокая степень предъявляемых требований и т.д.) диктуют необходимость повышенного внимания к данному вопросу и своевременного реагирования. Упрощенно процесс стратегического планирования можно ...

Виды чтения, особенности обучения экстенсивному чтению
В зависимости от цели чтения читающий будет использовать одну из стратегий подхода к работе с текстом или один из типов чтения (чтение по диагонали, «сканирование» текста, интенсивное и экстенсивное чтение). При чтении по диагонали мы пробегаем глазами страницы, чтобы получить общее представление о ...

Типы, серии картин. Основные требования, выдвигаемые методикой к картине и работе с ней
Подбирая сюжетные картинки для рассказывания, необходимо учитывать, чтобы их содержание было доступно детям, связано с жизнью детского сада, с окружающей действительностью. Для коллективных рассказов выбираются картины с достаточным по объему материалом: многофигурные, на которых изображено несколь ...