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:

Программа логопедических занятий для учащихся 1-7 классов школы VIII вида
Общая характеристика программы Процесс гуманизации общества и школы, изменение целей и содержания создают ситуацию, позволяющую по новому оценить логопедическую работу в школе VIII вида. Логопедическая работа в школе VIII вида занимает важное место в процессе коррекции нарушений развития детей с ин ...

Понятие формы
Воспитательная работа, как любое социально-психологическое культурологическое явление, имеет форму. Форма воспитательной работы – это доступный внешнему восприятию образ взаимодействия детей с педагогом, сложившейся благодаря системе используемых средств, выстраиваемых в определенном логическом обе ...

Причины и механизмы заикания
Заикание чаще всего возникает в возрасте от 2 до 5 лет, когда нервная система, слуходвигательные и речевые системы мозга еще не окрепли, поэтому их функция легко нарушается неблагоприятными условиями (чрезмерными или слишком сложными раздражителями), а затем – в 7 лет (поступление в школу). Благопр ...