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:

Информационные ресурсы общества
Человечество развивается благодаря генерированию информации. Нет необходимости доказывать, что для человека информация такой же энергетический продукт, как и пища. Чтобы быть хозяином положения в своей сфере, избранной области знаний или бизнеса, необходимо быть в курсе научно-технических событий, ...

Традиционная система обучения. Вальдорфская система обучения
Традиционный вид обучения является самым (на сегодняшний день) распространенным (особенно – в средней школе) и представляет собой обучение знаниям, умениям и навыкам по схеме: изучение нового – закрепление – контроль – оценка. Этот вид обучения обладает целым рядом недостатков. Термин "традици ...

Сущность, функции и значение инновационных компаний в процессе модернизации экономики страны
В современной экономике деятельность инновационных компаний является одним из важнейших элементов, влияющих на развитие страны в целом. Повышение эффективности российской экономики, развитие ее инфраструктуры невозможно обеспечить без улучшения результатов деятельности в инновационной сфере. Интере ...