10.1

Изображение поверхности второго порядка. Типы поверхностей второго порядка (10.1-10.17)

[17/76%]
Показать
LaTeX
Задача 10.1
?
(1)

Что представляет собой алгебраическая поверхность первого порядка?

(2)

Привести пример алгебраической поверхности третьего порядка и изобразить ее в декартовой прямоугольной системе координат.

Задача 10.2

Может ли алгебраическая поверхность второго порядка представлять собой прямую? Плоскость? Пустое множество? Привести примеры.

?
Задача 10.3

Семейство поверхностей задано в прямоугольной системе координат уравнением, содержащим произвольный параметр λ\lambda. Определить тип поверхности при всевозможных λ\lambda:

?
(1)

x2+y2+z2=λx^2 + y^2 + z^2 = \lambda

(2)

λx2+y2+z2=1\lambda x^2 + y^2 + z^2 = 1

(3)

λx2+y2+z2=λ\lambda x^{2} + y^{2} + z^{2} = \lambda

(4)

x2+y2−z2=λx^{2} + y^{2} - z^{2} = \lambda

(5)

x2−y2−z2=λx^{2} - y^{2} - z^{2} = \lambda

(6)

x2+λ(y2+z2)=1x^{2} + \lambda \left(y^{2} + z^{2}\right) = 1

(7)

x2+λ(y2+z2)=λx^{2} + \lambda \left(y^{2} + z^{2}\right) = \lambda

(8)

x2+y2=λzx^{2} + y^{2} = \lambda z

(9)

λx2+y2=z\lambda x^{2} + y^{2} = z

(10)

λ(x2+y2)=z\lambda \left(x^{2} + y^{2}\right) = z

(11)

x2+λy2=λzx^{2} + \lambda y^{2} = \lambda z

(12)

x2+λy2=λz+1x^{2} + \lambda y^{2} = \lambda z + 1

(13)

x2+y2=λx^{2} + y^{2} = \lambda

(14)

x2−y2=λx^{2} - y^{2} = \lambda.

Задача 10.4
?
(1)

Указать такие типы поверхностей второго порядка, которые не содержат ни одной поверхности вращения.

(2)

Перечислить типы поверхностей второго порядка, которым принадлежат какие — нибудь поверхности вращения.

Задача 10.5

Написать уравнение сферы:

?
(1)

с центром в точке C(1,1,1)C(1, 1, 1) и радиусом 3\sqrt{3}

(2)

с центром в точке C(1,2,3)C(1, 2, 3) и радиусом 1.

Задача 10.6

Найти координаты центра CC и радиус RR сферы:

?
(1)

x2+y2+z2−4x−4y−4z=0x^{2} + y^{2} + z^{2} - 4x - 4y - 4z = 0

(2)

2x2+2y2+2z2+4x+8y+12z+3=02x^{2} + 2y^{2} + 2z^{2} + 4x + 8y + 12z + 3 = 0.

Задача 10.7

Найти координаты центра поверхности, ее полуоси и уравнения плоскостей симметрии, изобразить поверхность в исходной системе координат:

?
(1)

x2+2y2+3z2+2x+4y+6z=0x^{2} + 2y^{2} + 3z^{2} + 2x + 4y + 6z = 0

(2)

3x2+2y2+z2+6x+4y+2z−6=03x^{2} + 2y^{2} + z^{2} + 6x + 4y + 2z - 6 = 0.

Задача 10.8

Найти координаты центра поверхности, ее вершин, уравнения оси симметрии и плоскостей симметрии, изобразить поверхность в исходной системе координат:

?
(1)

x2−2y2−3z2+6x+4y+6z=0x^{2} - 2y^{2} - 3z^{2} + 6x + 4y + 6z = 0

(2)

2x2+3y2−4z2+4x−8z+10=02x^{2} + 3y^{2} - 4z^{2} + 4x - 8z + 10 = 0.

Задача 10.9

Определить тип поверхности:

?
(1)

2x2+y2−3z2+4x−4y=02x^{2} + y^{2} - 3z^{2} + 4x - 4y = 0

(2)

2x2+y2−3z2−4x+4y+6=02x^{2} + y^{2} - 3z^{2} - 4x + 4y + 6 = 0

(3)

2x2+y2−3z2+6z=02x^{2} + y^{2} - 3z^{2} + 6z = 0

(4)

2x2+y2+2z+1=02x^{2} + y^{2} + 2z + 1 = 0

(5)

2x2−y2+2z+1=02x^{2} - y^{2} + 2z + 1 = 0

(6)

2x2+z2+2x+z=02x^{2} + z^{2} + 2x + z = 0.

Задача 10.10

Определить тип поверхности, изобразить поверхность в исходной системе координат:

?
(1)

xy=0xy = 0

(2)

xy=1xy = 1

(3)

xy=−1xy = - 1

(4)

2xy+z=02xy + z = 0

(5)

2xy−z=02xy - z = 0.

Задача 10.11

Найти ось вращения поверхности, изобразить поверхность x2+z2+x=0x^{2} + z^{2} + x = 0.

?
Задача 10.12

Определить тип поверхности, найти ось вращения, координаты вершин, изобразить поверхность:

?
(1)

x2+z2+2y=1x^2 + z^2 + 2y = 1

(2)

z2=2xyz^2 = 2xy

Задача 10.13

Найти координаты центра поверхности, уравнения оси вращения и горловой окружности, определить радиус горловой окружности, изобразить поверхность x2+2yz=1x^{2} + 2yz = 1.

?
Задача 10.14

Найти точки пересечения поверхности x2+y2=zx^{2} + y^{2} = z и прямой:

?
(1)

x=y=t,z=4tx = y = t, \quad z = 4t

(2)

x=y=z+1x = y = z + 1

(3)

x−11=y+11=z+68\frac{x - 1}{1} = \frac{y + 1}{1} = \frac{z + 6}{8}.

Задача 10.15

Сколько общих точек могут иметь прямая и поверхность второго порядка? Привести примеры.

?
Задача 10.16

Определить, лежит ли точка M(1,1,1)M(1, 1, 1) внутри или вне эллипсоида x2+2y2+3z2=4x^{2} + 2y^{2} + 3z^{2} = 4.

?
Задача 10.17

Ось OzOz направлена вверх. Определить, лежит ли точка M(1,1,1)M(1, 1, 1) выше или ниже параболоида x2+2y2=2zx^{2} + 2y^{2} = 2z.

?