雙曲拋物面

雙曲拋物面

雙曲拋物面又稱馬鞍面,其標準方程如定義中所示。我們常用截痕法來討論它的形狀。

定義

雙曲拋物面又稱馬鞍面,它在笛卡兒坐標系中的方程為:

雙曲拋物面 雙曲拋物面

其中x、y、z是平面直角坐標系三個坐標軸方向上的變數,a、b是常數。

幾何表示

如果把雙曲拋物面

雙曲拋物面 雙曲拋物面

順著+ z的方向鏇轉π/4的角度,則方程為:

雙曲拋物面 雙曲拋物面
雙曲拋物面 雙曲拋物面

如果 ,則簡化為:.

雙曲拋物面 雙曲拋物面
雙曲拋物面 雙曲拋物面

最後,設 ,我們可以看到雙曲拋物面

雙曲拋物面 雙曲拋物面

與以下的曲面是全等的:

雙曲拋物面 雙曲拋物面

因此它可以視為乘法表的幾何表示。

雙曲拋物面圖像

圖1.雙曲拋物面 圖1.雙曲拋物面
雙曲拋物面 雙曲拋物面
雙曲拋物面 雙曲拋物面
雙曲拋物面 雙曲拋物面
雙曲拋物面 雙曲拋物面
雙曲拋物面 雙曲拋物面

用平面 截此曲面, 所得截痕l為平面 上的拋物線 ,此拋物線開口向下,其頂點坐標為 。當t變化時,l的形狀不變,位置只作平移,而l的頂點的軌跡L為平面y=0上的拋物線。因此,以l為母線,L為準線,母線l的頂點在準線L上滑動,且母線作平行移動,這樣得到的曲面便是雙曲拋物面。

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