Pronađite vektorsku funkciju, r (t), koja predstavlja krivulju sjecišta dviju površina. Cilindar x ^ 2 + y ^ 2 = 81 i površina z = xy?

Pronađite vektorsku funkciju, r (t), koja predstavlja krivulju sjecišta dviju površina. Cilindar x ^ 2 + y ^ 2 = 81 i površina z = xy?
Anonim

Odgovor:

Krivulja presjeka može se parametrizirati kao # (z, r) = ((81/2) sin2.

Obrazloženje:

Nisam siguran što misliš na vektorsku funkciju. Ali ja razumijem da vi pokušavate predstaviti krivulju sjecišta između dviju površina u izjavi pitanja.

Budući da je cilindar simetričan oko # Z # osi, može biti lakše izraziti krivulju u cilindričnim koordinatama.

Promijenite u cilindrične koordinate:

#x = r cos

#y = r sin

#z = z #.

# R # je udaljenost od # Z # osi i # Theta # je kut suprotan od smjera kazaljke na satu od #x# osi u # x, y # avion.

Tada prva površina postaje

# x ^ 2 + y ^ 2 = 81 #

# r ^ 2cos ^ 2 anta + r ^ 2sin ^ 2 ceta = 81 #

# R ^ 2 = 81 #

# R = 9 #, zbog pitagorejskog trigonometrijskog identiteta.

Druga površina postaje

#z = xy #

# z = rcos

# z = r ^ 2sin ceta.

Naučili smo iz jednadžbe prve površine da križ križanja mora biti na razmaku # R ^ 2 = 81 # s prve površine, dajući to

#z = 81 grijeh, #z = (81/2) sin2, krivulja je parametrirana # Theta #, Posljednji korak je trigonometrijski identitet i radi se samo iz osobnih preferencija.

Iz ovog izraza vidimo da je krivulja uistinu krivulja, jer ima jedan stupanj slobode.

Sve u svemu, možemo napisati krivulju kao

# (z, r) = ((81/2) sin2, koja je funkcija vektorske vrijednosti jedne varijable # Theta #.

Odgovor:

Pogledaj ispod.

Obrazloženje:

S obzirom na sjecište

# C_1 -> {(x ^ 2 + y ^ 2 = r ^ 2), (z u RR):} #

s

# C_2-> z = x y #

ili # C_1 nn C_2 #

imamo

# {(x ^ 2 + y ^ 2 = r ^ 2), (x ^ 2y ^ 2 = z ^ 2):} #

sada rješavam za # X ^ 2, y ^ 2 # dobivamo parametarske krivulje

# {(x ^ 2 = 1/2 (r ^ 2-sqrt (r ^ 2-4 z ^ 2))), (y ^ 2 = 1/2 (r ^ 2 + sqrt (r ^ 2-4 z ^ 2)))} # ili

# {(x = pm sqrt (1/2 (r ^ 2-sqrt (r ^ 2-4 z ^ 2)))), (y = pm sqrt (1/2 (r ^ 2 + sqrt (r ^ 2 -4 z ^ 2)))):} #

koji su stvarni

# r ^ 2-4 z ^ 2 ge 0 rArr z lepm (r / 2) ^ 2 #

Priložite grafikon koji prikazuje križ križanja u crvenom (jedan list).