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:

Актуальность работы социального педагога в школе в современных условиях
Социальный педагог – ключевая фигура в школе, призванная объединить усилия семьи, школы, общественности, для оказания помощи ребёнку. Проблема развития социальной педагогики в России очень актуальна. Официально профессия «социальный педагог» появилась в нашей стране лишь около десяти лет назад. В н ...

Цели и задачи обучения английскому языку на профильном уровне. Требования к уровню подготовки выпускников
Изучение иностранного языка в целом и английского языка, в частности, на профильном уровне в старшей школе направлено на достижение следующих целей: • Дальнейшее развитие иноязычной коммуникативной компетенции (речевой, языковой, социокультурной, компенсаторной и учебно-познавательной): речевая ком ...

Методы и методики исследования
Следуя гипотезе нашего исследования, мы применили психодиагностические методы и методики, использовали стандартные приемы статистической обработки данных и приемы качественного анализа (дифференциацию, типологию, описание). Были использованы следующие методы: 1. биографический; 2. математическая ст ...