迴轉拋物面

迴轉拋物面

迴轉拋物面(paraboloid surface of revolution)是一種曲線迴轉面,以拋物線為母線,繞它本身的軸迴轉而成的曲線迴轉面稱為迴轉拋物面。

基本信息

基本介紹

迴轉拋物面(paraboloid surface of revolution)是一種曲線迴轉面,以拋物線為母線,繞它本身的軸迴轉而成的曲線迴轉面稱為 迴轉拋物面,如圖1所示,其投影圖如圖2所示,V面投影的輪廓線就是拋物線本身,而H面投影的輪廓線是圓 。

圖1 圖1
圖2 圖2

迴轉面

迴轉拋物面 迴轉拋物面
迴轉拋物面 迴轉拋物面
迴轉拋物面 迴轉拋物面

迴轉面是由一條曲線 繞一條固定直線 在空間轉動一周所產生的曲面,又稱旋轉面。曲線Γ叫做迴轉面的 母線,直線 叫做迴轉面的 迴轉軸。取迴轉軸為Z軸,母線為

迴轉拋物面 迴轉拋物面

的迴轉面方程是

迴轉拋物面 迴轉拋物面

例如,以曲線

迴轉拋物面 迴轉拋物面

為母線,Z軸為迴轉軸的迴轉面方程是

迴轉拋物面 迴轉拋物面

當母線是平面曲線,且軸在這曲線所在的平面上時,以軸為界的半平面叫做 經平面,它與曲面的交線叫做 經線( 子午線);與軸垂直的平面叫做 緯平面,它與曲面的交線叫做 緯線 (平行圈)。旋轉曲面的所有經線都相同,而緯線則是以軸為聯心線的一組圓 。

迴轉形式的二次曲面

如圖3所示,以OZ為旋轉軸,在V面中選取曲面的母線。則在圖3 (a)中,曲面的母線為兩平行於OZ軸的直線,其方程為

迴轉拋物面 迴轉拋物面

在圖3(b) 中,曲面的母線為兩相交直線,OZ軸平分這兩直線所夾之角,曲面母線的方程為

迴轉拋物面 迴轉拋物面

在圖3(c)中,曲面的母線為一橢圓(或圓),其方程為

迴轉拋物面 迴轉拋物面

在圖3(d) 中,曲面的母線為一拋物線,其方程為

迴轉拋物面 迴轉拋物面

在圖3(e) 中,有三種曲面的母線,其中兩種為雙曲線,另一種是它們的漸近線。這三種曲面母線的方程分別為

迴轉拋物面 迴轉拋物面
迴轉拋物面 迴轉拋物面
迴轉拋物面 迴轉拋物面
圖3 圖3
圖3 圖3
圖3(e) 圖3(e)

可得上述幾種母線所形成的迴轉面的方程依次為:

迴轉拋物面 迴轉拋物面

(1) 圓柱面:

迴轉拋物面 迴轉拋物面

(2) 圓錐面:

迴轉拋物面 迴轉拋物面

(3)迴轉橢球面:

迴轉拋物面 迴轉拋物面

(4)拋物迴轉面:

迴轉拋物面 迴轉拋物面

(5)單葉雙曲迴轉面:

迴轉拋物面 迴轉拋物面

(6)雙葉雙曲面迴轉面:

應當注意,當a=c時,迴轉橢球面就變為球面了。

可以證明,在圖3 (e) 中,經過圓錐面錐頂的截平面與圓錐面的截交線——直線正是該截平面與其它兩種曲面的截交線的漸近線。

上述六種曲面概括了所有迴轉形式的二次曲面,也就是說,任意一個迴轉形式的二次曲面一定為上述六種曲面中的一種 。

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