Keressen egy r (t) vektorfunkciót, amely a két felület metszéspontjának görbéjét jelenti. A henger x ^ 2 + y ^ 2 = 81 és a felület z = xy?

Keressen egy r (t) vektorfunkciót, amely a két felület metszéspontjának görbéjét jelenti. A henger x ^ 2 + y ^ 2 = 81 és a felület z = xy?
Anonim

Válasz:

A metszéspont görbéje paraméterezhető # (z, r) = ((81/2) sin2 t.

Magyarázat:

Nem vagyok biztos benne, hogy mit jelent a vektor funkció. De megértem, hogy a kérdéses nyilatkozatban a két felület közötti metszésgörbét kívánja képviselni.

Mivel a henger szimmetrikus a # Z # tengelyen könnyebb lehet a görbét hengeres koordinátákban kifejezni.

Váltson hengeres koordinátákra:

#x = r cos t

#y = r sin

#z = z #.

# R # a távolság a # Z # tengely és # Theta # az óramutató járásával ellentétes szög a #x# tengely a # X, y # repülőgép.

Ezután az első felület lesz

# x ^ 2 + y ^ 2 = 81 #

# r ^ 2cos ^ 2 heta + r ^ 2sin ^ 2 heta = 81 #

# R ^ 2 = 81 #

# R = 9 #, a Pitagorai trigonometrikus identitás miatt.

A második felület lesz

#z = xy #

#z = rcos heta rsin heta #

# z = r ^ 2sineta.

Az első felület egyenletéből megtudtuk, hogy a metsző görbének négyzetnyi távolságban kell lennie # R ^ 2 = 81 # az első felületről, így adva

#z = 81 sin t, #z = (81/2) sin2, a # Theta #. Az utolsó lépés a trigonometrikus identitás, és csak személyes preferenciák alapján történik.

Ebből a kifejezésből látjuk, hogy a görbe valóban egy görbe, mivel egy szabadságfokú.

Mindent összevetve a görbét írhatjuk

# (z, r) = ((81/2) sin2 t, amely egy változó vektorértékű funkciója # Theta #.

Válasz:

Lásd lentebb.

Magyarázat:

Tekintettel a metszéspontjára

# C_1 -> {(x ^ 2 + y ^ 2 = r ^ 2), (z az RR-ben):} #

val vel

# C_2-> z = x y #

vagy # C_1 nn C_2 #

nekünk van

# {(x ^ 2 + y ^ 2 = r ^ 2), (x ^ 2y ^ 2 = z ^ 2):} #

most megoldott # X ^ 2, Y ^ 2 # megkapjuk a paraméteres görbéket

# {(x ^ 2 = 1/2 (r ^ 2-sqrt (r ^ 2-4 z ^ 2))), (y ^ 2 = 1/2 (r ^ 2 + sqrt (r ^ 2-4 z ^ 2))):} # vagy

# {(x = pm sqrt (1/2 (r ^ 2-sqrt (r ^ 2-4 z ^ 2)))), (y = pm sqrt (1/2 (r ^ 2 + sqrt (r ^ 2 -4 z ^ 2)))):} #

amelyek valósak

# r ^ 2-4 z ^ 2 ge 0 rArr z lepm (r / 2) ^ 2 #

Csatolt egy ábrát, amelyen a metszésgörbét piros (egy levél) mutatja.