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:

Калейдоскоп различных верований, законно сосуществующих в одном социальном пространстве
В США на деле существует свобода вероисповедания. Религии большие и маленькие и многие секты и культы, а также клубы, со своими кредо и символикой повсеместны, особенно в больших городах, как Нью Йорк, Чикаго или Сан-франциско. В академической среде сильна группа либералов, т.е. так называемых неза ...

Упорядочивание внеурочного времени
Видовое разнообразие творческих объединений велико: это кружки, секции, клубы, студии, лаборатории, мастерские, научные общества учащихся, экспедиции. Многогранна и профильная направленность. Связано это прежде всего с тем, что в отличие от факультативов творческие объединения предназначены выполня ...

Пути повышения эффективности инновационной деятельности вузов и компаний, создаваемых при вузах
Модернизация экономики в целом и научно-технической и инновационной сферы в частности невозможна без изменения всей системы отбора и реализации приоритетов государственного финансирования научно-исследовательских и опытно-конструкторских разработок, формирования новой системы экономических и финанс ...