Studijní text [pdf] - Personalizace výuky prostřednictvím e-learningu

Studijní text [pdf] - Personalizace výuky prostřednictvím e-learningu Studijní text [pdf] - Personalizace výuky prostřednictvím e-learningu

person.vsb.cz
from person.vsb.cz More from this publisher
31.01.2015 Views

Plochy Příklad 2. Mějme rovnici 2 2 2 2 x y ( z - a) , 2 která určuje jednoparametrickou soustavu kulových ploch. Budeme derivovat obě strany této rovnice podle . Dostaneme rovnici -2 ( z - ) = . Vyloučením z obou rovnic, dostaneme rovnici obálky: x 2 + y 2 - z 2 = 0, coţ je rovnice kuţelové plochy. Příklad 3. 2 2 2 2 Mějme rovnici x y ( z - a) r , která určuje jednoparametrickou soustavu kulových ploch. Kulové plochy mají střed na ose z a poloměr r je funkcí parametru . (Obr. 9.11) Obr. 9.11 Postup bude stejný, jako u předcházejících příkladů. Vyloučením z obou rovnic, dostaneme rovnici obálky: x 2 + y 2 = 2 z, coţ je rovnice rotačního paraboloidu s osou z, vzniklého rotací paraboly 2z = x 2 kolem osy z. Rozvinutelné plochy Regulární plocha, která je obálkou jednoparametrické soustavy rovin, se nazývá rozvinutelná plocha. 100

Plochy Pro objasnění některých vlastností rozvinutelných ploch provedeme následující konstrukci. Předpokládejme, ţe plocha je obálkou jednoparametrické soustavy rovin je tedy rozvinutelnou plochou. Tuto rovnici soustavy rovin zapíšeme ve tvaru: n 1 ( )x 1 + n 2 ( )x 2 + n 3 ( )x 3 + a( ) = 0, (9.27) kde J (J je otevřený interval), tak, aby pro kaţdé J byl vektor n( ) = (n 1 ( ),n 2 ( ),n 3 ( )) jednotkovým vektorem. Při dodatečném předpokladu, ţe pro kaţdé J je vektor n ( ) nenulovým vektorem. Obálka vyhovuje rovnicím n 1 ( )x 1 + n 2 ( )x 2 + n 3 ( )x 3 + a( ) = 0, n 1 ( )x 1 + n 2 ( )x 2 + n 3 ( )x 3 + a ( ) = 0. (9.28) Označme mnoţinu všech bodů, které vyhovují soustavě (9.28). Plocha je zřejmě buď totoţná s mnoţinou provedeme konstrukci plochy . nebo je její částí. Nejprve ukáţeme konstrukci mnoţiny , a posléze Derivujme nejprve obě strany identity n( ) . n( ) = 1. Dostaneme tak vztah 2n ( .). n( ) = 0, z čehoţ vyplývá, ţe pro kaţdé J jsou vektory n( ) a n ( .) na sebe kolmé. Dvojice rovin určené rovnicemi (9.28) jsou vţdy různoběţné. Mnoţina Řešme soustavu rovnic se skládá ze všech přímek, které jsou jejich průsečnicemi. n 1 ( )x 1 + n 2 ( )x 2 + n 3 ( )x 3 + a( ) = 0, n 1 ( )x 1 + n 2 ( )x 2 + n 3 ( )x 3 + a ( ) = 0, (9.29) n 1 ( )x 1 + n 2 ( )x 2 + n 3 ( )x 3 + a ( ) = 0, a zkoumejme, jak s tímto řešením souvisí mnoţina . V zájmu zjednodušení předpokládejme dodatečně, ţe funkce n 1 ( ), n 2 ( ), n 3 ( ) a a( ) jsou v rovnici (9.27) zvoleny tak, ţe při řešení soustavy (9.29) mohou nastat tyto případy: 1. Pro kaţdé je determinant soustavy (9.29) roven nule. Válcová plocha. (Obr. 9.12 a) 2. Pro kaţdé je determinant soustavy různý od nuly. Řešením soustavy (9.29) pro všechna J je jediný bod V. Kuţelová plocha. (Obr. 9.12b) 101

Plochy<br />

Příklad 2.<br />

Mějme rovnici<br />

2<br />

2 2 2<br />

x y ( z - a)<br />

,<br />

2<br />

která určuje jednoparametrickou soustavu kulových ploch.<br />

Budeme derivovat obě strany této rovnice podle . Dostaneme rovnici<br />

-2 ( z - ) = .<br />

Vyloučením<br />

z obou rovnic, dostaneme rovnici obálky:<br />

x 2 + y 2 - z 2 = 0,<br />

coţ je rovnice kuţelové plochy.<br />

Příklad 3.<br />

2 2 2 2<br />

Mějme rovnici x y ( z - a) r , která určuje jednoparametrickou soustavu<br />

kulových ploch.<br />

Kulové plochy mají střed na ose z a poloměr r je funkcí parametru . (Obr. 9.11)<br />

Obr. 9.11<br />

Postup bude stejný, jako u předcházejících příkladů. Vyloučením z obou rovnic, dostaneme<br />

rovnici obálky:<br />

x 2 + y 2 = 2 z,<br />

coţ je rovnice rotačního paraboloidu s osou z, vzniklého rotací paraboly 2z = x 2 kolem osy z.<br />

Rozvinutelné plochy<br />

Regulární plocha, která je obálkou jednoparametrické soustavy rovin, se nazývá rozvinutelná<br />

plocha.<br />

100

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!