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 x v cos u , y v sin u , (9.11) z v , kde u 0 , 2 , v a , b . Parametrickými v-křivkami jsou rovnoběţkové kruţnice leţící v rovinách kolmých na osu rotace - tou je osa z. Parametrickými u-křivkami jsou meridiány, které leţí ve svazku rovin o ose z. Parametrické rovnice (9.11) rotační plochy rovnicí : x ( v) cos u , ( v) sin u , ( v ) . můţeme nahradit jedinou vektorovou Příklad 4. Rovnice rotační kuţelové plochy. Kolem osy z necháme rotovat přímku danou parametrickými rovnicemi x = v . cos , y = 0, z = v . sin v nichţ sin 0, cos 0. Vrchol kuţelové plochy je v počátku souřadnic. Pouţijeme rovnic (9.10) a (9.11) dostaneme parametrické rovnice této plochy. x v cos u cos , y v sin u cos , z v sin , (9.12) Matice (9.2) má potom tvar Obr. 9.5 v sin u cos cosu cos , , v cosu cos sin u cos , , 0 sin a hodnost h = 2 pro všechny body s výjimkou vrcholu kuţele (v = 0), pro který je h = 1. Vrchol je zde singulárním bodem. Vyloučením parametrů u a v z rovnic (9.12) dostaneme implicitní rovnici plochy ve tvaru : x y 2 2 1 2 k z 2 0 , kde k Doporučené animace: 9a Plochy kulova, valcova, kuzelova 9b Plochy sroubova, spadova. sin cos . 90

Plochy 9.2 Kontravariantní a kovariantní souřadnice vektoru Mějme dány tři libovolné nekomplanární vektory e 1 , e 2 , e 3 , které neleţí v jedné rovině. Povaţujme tyto vektory za základní vektory prostorové soustavy. Potom lze kaţdý vektor a psát ve tvaru a = a 1 e 1 + a 2 e 2 + a 3 e 3 , kde a 1 , a 2 , a 3 jsou reálná čísla. (Obr. 9.6) Tato čísla a 1 , a 2 , a 3 se nazývají kontravariantní souřadnice vektoru a v soustavě (e 1 , e 2 , e 3 ). Obecně tedy můţeme psát a = e i a i , coţ je a e i a i . Jsou-li e 1 , e 2 , e 3 jiné tři nekomplanární vektory v prostoru, potom stručně 1 2 3 e e e e e e e 1 1 1 1 2 1 3 1 2 3 e e e e e e e 2 2 1 2 2 2 3 1 2 3 e e e e e e e 3 3 1 3 2 3 3 e i e i j e j 3 i 1 Obr. 9.6 ( i, j = 1, 2, 3 ). Matice A e i j (horní index je sloupcový, dolní řádkový) se nazývá matice přechodu od soustavy souřadnic ( e 1 , e 2 , e 3 ) k soustavě ( e 1 , e 2 , e 3 ). Na základě této definice lze vyslovit věty: V1.: Determinant e i j matice přechodu je různý od nuly, takţe můţeme přejít od soustavy souřadnic čárkované k nečárkované: e f i j e j pro ( i, j = 1, 2, 3 ). Přitom matice f i j je inverzní k matici e i j . 91

Plochy<br />

x v cos u ,<br />

y v sin u , (9.11)<br />

z v ,<br />

kde u 0 , 2 , v a , b .<br />

Parametrickými v-křivkami jsou rovnoběţkové kruţnice leţící v rovinách kolmých na osu<br />

rotace - tou je osa z. Parametrickými u-křivkami jsou meridiány, které leţí ve svazku rovin o<br />

ose z. Parametrické rovnice (9.11) rotační plochy<br />

rovnicí : x ( v) cos u , ( v) sin u , ( v ) .<br />

můţeme nahradit jedinou vektorovou<br />

Příklad 4.<br />

Rovnice rotační kuţelové plochy.<br />

Kolem osy z necháme rotovat přímku danou parametrickými rovnicemi<br />

x = v . cos , y = 0, z = v . sin<br />

v nichţ sin 0, cos 0. Vrchol kuţelové plochy je v<br />

počátku souřadnic.<br />

Pouţijeme rovnic (9.10) a (9.11) dostaneme parametrické<br />

rovnice této plochy.<br />

x v cos u cos ,<br />

y v sin u cos ,<br />

z v sin ,<br />

(9.12)<br />

Matice (9.2) má potom tvar<br />

Obr. 9.5<br />

v sin u cos<br />

cosu<br />

cos ,<br />

,<br />

v cosu<br />

cos<br />

sin u cos<br />

,<br />

,<br />

0<br />

sin<br />

a hodnost h = 2 pro všechny body s výjimkou vrcholu kuţele (v = 0), pro který je h = 1.<br />

Vrchol je zde singulárním bodem.<br />

Vyloučením parametrů u a v z rovnic (9.12) dostaneme implicitní rovnici plochy ve tvaru :<br />

x<br />

y<br />

2 2<br />

1<br />

2<br />

k<br />

z<br />

2<br />

0 , kde k<br />

Doporučené animace: 9a Plochy kulova, valcova, kuzelova<br />

9b Plochy sroubova, spadova.<br />

sin<br />

cos<br />

.<br />

90

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

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!