ابحث عن دالة متجه ، r (t) ، والتي تمثل منحنى تقاطع السطحين. الاسطوانة س ^ 2 + ص ^ 2 = 81 والسطح ض = س ص؟

ابحث عن دالة متجه ، r (t) ، والتي تمثل منحنى تقاطع السطحين. الاسطوانة س ^ 2 + ص ^ 2 = 81 والسطح ض = س ص؟
Anonim

إجابة:

قد يكون منحنى تقاطع parametrized كما # (z، r) = ((81/2) sin2 theta، 9) #.

تفسير:

لست متأكد ا مما تعنيه وظيفة المتجهات. لكنني أفهم أنك تسعى إلى تمثيل منحنى التقاطع بين السطحين في بيان السؤال.

منذ الاسطوانة متماثله حول # ض # محور ، قد يكون من الأسهل التعبير عن المنحنى في الإحداثيات الأسطوانية.

التغيير إلى الإحداثيات الأسطوانية:

#x = r cos theta #

#y = r sin theta #

#z = z #.

# ص # هي المسافة من # ض # محور و # ثيتا # هي زاوية عكس اتجاه عقارب الساعة من # # س محور في # X، Y # طائرة.

ثم يصبح السطح الأول

# x ^ 2 + y ^ 2 = 81 #

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

# ص ^ 2 = 81 #

# ص = 9 #, بسبب الهوية المثلثية فيثاغورس.

السطح الثاني يصبح

#z = xy #

#z = rcos theta rsin theta #

# z = r ^ 2sin theta cos theta #.

لقد تعلمنا من معادلة السطح الأول أن منحنى التقاطع يجب أن يكون على مسافة مربعة # ص ^ 2 = 81 # من السطح الأول ، مع إعطاء ذلك

#z = 81 خطيئة ثيتا كوس ثيتا #, #z = (81/2) sin2 theta #, منحنى parametrized من قبل # ثيتا #. الخطوة الأخيرة هي هوية مثلثية ويتم ذلك فقط من التفضيل الشخصي.

من هذا التعبير نرى أن المنحنى هو في الواقع منحنى ، لأنه يحتوي على درجة واحدة من الحرية.

الكل ، في الكل ، يمكننا كتابة المنحنى

# (z، r) = ((81/2) sin2 theta، 9) #, وهي دالة قيمة متجه لمتغير واحد # ثيتا #.

إجابة:

انظر أدناه.

تفسير:

النظر في تقاطع

# C_1 -> {(x ^ 2 + y ^ 2 = r ^ 2) ، (z في RR):} #

مع

# C_2-> z = x y #

أو # C_1 nn C_2 #

نحن لدينا

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

حل الآن ل # س ^ 2، ص ^ 2 # نحصل على منحنيات حدودي

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

# {(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)))):} #

التي هي حقيقية ل

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

تعلق مؤامرة تظهر منحنى التقاطع باللون الأحمر (ورقة واحدة).