2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки


Правила форума


Посмотреть правила форума



Начать новую тему Ответить на тему
 
 Параметрическое представление
Сообщение13.04.2016, 19:30 


13/04/16
8
Здравствуйте!
Постановка вопроса.
Задача состоит в проверке формулы Стокса, то есть мне нужно отдельно посчитать циркуляцию данного мне векторного поля, отдельно поток ротора и затем сравнить обе части. С этим мне все понятно, но беда пришла откуда не ждали. Я понял , что у меня проблемы с параметризацией кривых, а именно:

$\Gamma$: $x^2+y^2=z^2$ , $x=2 z+1$

У меня есть конус и плоскость, их пересечение дает мне эллипс, по которому я буду считать циркуляцию. Пытаюсь параметрически выразить этот эллипс. Никак не сойдется. Перечислю свои действия, не знаю верно ли я делаю.

Подставляю второе уравнение в первое, получаю связь между $y$ и $z$: $y^2+3 z^2+4 z+1=0$
Смотрю на квадратичную форму сигнатура "++", ну да - это эллипс.

Пробую ввести преставления, чтобы выйти на каноническое уравнение:
$z=\frac{\xi+\eta}{2}$, $y=\frac{\sqrt{3}}{2} (\xi-\eta)$

Подставляю это предыдущее уравнение, привожу подобные , выделяю полные квадраты:
$\frac{(\xi+\frac{2}{3})^2}{\frac{7}{18}}+\frac{(\eta+\frac{2}{3})^2}{\frac{7}{18}}=1$

Получается окружность, ибо полуоси равные. Здесь я смутился, но решил продолжить:

$\xi=\sqrt{\frac{7}{18}} \cos(t) - 2/3$
$\eta=\sqrt{\frac{7}{18}} \sin(t) - 2/3$

Тогда:
$z=1/2 \sqrt{\frac{7}{18}} (\cos(t)+\sin(t)) - 2/3$
$y=\sqrt{3}/2 \sqrt{\frac{7}{18}} (\cos(t)-\sin(t))$
$x=\sqrt{\frac{7}{18}} (\cos(t)+\sin(t)) - 1/3$

Для проверки подставил найденное в исходное уравнение конуса, получаю: $\frac{42}{72}=\frac{1}{3}$
Как видно, не сходится. При расчетах ошибок с коэффициентами вроде не было.
Но я думаю проблема в самой концепции, как и в том, что я имею плохое чутье на подобные вещи. Был бы цилиндр, а не конус - проблем бы не было.

Прошу совета и помощи, Господа.
Как ввести тут параметризацию этого эллипса?
Какие есть способы "углядывания" параметризаций в общих случаях?

 Профиль  
                  
 
 Re: Параметрическое представление
Сообщение13.04.2016, 19:53 
Заслуженный участник


09/05/13
8904
∞⠀⠀⠀⠀
carlsagan в сообщении #1114757 писал(а):
Подставляю второе уравнение в первое, получаю связь между $y$ и $z$: $y^2+3 z^2+4 z+1=0$
Смотрю на квадратичную форму сигнатура "++", ну да - это эллипс.

Пробую ввести преставления, чтобы выйти на каноническое уравнение:
$z=\frac{\xi+\eta}{2}$, $y=\frac{\sqrt{3}}{2} (\xi-\eta)$

Можно спросить, зачем Вы его поворачиваете, когда единственное, что мешает каноничности - смещение? Это раз.
И два - что Вам вообще это уравнение дает? если в одно уравнение подставить другое, что получится?

 Профиль  
                  
 
 Re: Параметрическое представление
Сообщение13.04.2016, 20:37 


13/04/16
8
1) На графике заметил, что угол между плоскостью, в которой лежит эллипс, и плоскостью Оху составляет 30 градусов , очень захотелось повернуть систему на pi/6.

2) Если полставляю одно в другое полчучаю смещенный по оси z эллипс.

-- менее минуты назад --

Кстати , сейчас начинаю понимать , что я кажется не довернул её на 120 градусов.

 Профиль  
                  
 
 Re: Параметрическое представление
Сообщение13.04.2016, 21:01 
Заслуженный участник


09/05/13
8904
∞⠀⠀⠀⠀
carlsagan в сообщении #1114780 писал(а):
2) Если полставляю одно в другое полчучаю смещенный по оси z эллипс.

Не, а по смыслу-то что? при подстановке в одно уравнение другого (неважно каких)?

 Профиль  
                  
 
 Re: Параметрическое представление
Сообщение13.04.2016, 21:24 


13/04/16
8
Otta в сообщении #1114787 писал(а):
carlsagan в сообщении #1114780 писал(а):
2) Если полставляю одно в другое полчучаю смещенный по оси z эллипс.

Не, а по смыслу-то что? при подстановке в одно уравнение другого (неважно каких)?


Это дает общее решение системы по одной из переменных. (Для системы с 2мя неизвестными). Для системы же с тремя неизвестными это накладывает связь.

 Профиль  
                  
 
 Re: Параметрическое представление
Сообщение13.04.2016, 21:28 
Заслуженный участник


09/05/13
8904
∞⠀⠀⠀⠀
Так. Давайте на пальцах.
Есть одна поверхность. $x^2+y^2+z^2=1$ и другая $x=y$. Какая кривая в их пересечении и что получится, если использовать Ваш прием?

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 6 ] 

Модераторы: Модераторы Математики, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group