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


В этом разделе нельзя создавать новые темы.

Если Вы хотите задать новый вопрос, то не дописывайте его в существующую тему, а создайте новую в корневом разделе "Помогите решить/разобраться (М)".

Если Вы зададите новый вопрос в существующей теме, то в случае нарушения оформления или других правил форума Ваше сообщение и все ответы на него могут быть удалены без предупреждения.

Не ищите на этом форуме халяву, правила запрещают участникам публиковать готовые решения стандартных учебных задач. Автор вопроса обязан привести свои попытки решения и указать конкретные затруднения.

Обязательно просмотрите тему Правила данного раздела, иначе Ваша тема может быть удалена или перемещена в Карантин, а Вы так и не узнаете, почему.



Начать новую тему Ответить на тему
 
 Дифф. геометрия. Нахождение кривизны нормального сечения
Сообщение10.03.2013, 14:46 


10/03/13
5
Здравствуйте, помогите разобраться с задачкой.
Для поверхности $3x^2 + 2y^2 + yz + 2z^2 = 12$ найти максимальную (по модулю) кривизну нормального сечения в точке $(0, -2, 2) $и выписать уравнение соответствующей секущей плоскости.
В общем, записываю в параметрическом виде: $y=u, z=v, x=$большой корень. Нахожу первую квадратичную форму, там ужас получается. Что дальше? Использовать теорему Менье? У меня не получается вторая квадратичная форма. Да к тому же там надо первую и вторую форму умножать на вектор, в направлении которого проведено сечение. Что за вектор? Где он прячется от меня? В общем, помогите. Надеюсь на подробный ответ.

 Профиль  
                  
 
 Re: Дифф. геометрия. Нахождение кривизны нормального сечения
Сообщение12.03.2013, 01:05 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72407
Aizh в сообщении #693607 писал(а):
В общем, записываю в параметрическом виде: $y=u, z=v, x=$большой корень.

Может быть, сначала диагонализовать координаты $yz$?

 Профиль  
                  
 
 Re: Дифф. геометрия. Нахождение кривизны нормального сечения
Сообщение12.03.2013, 08:41 


10/03/13
5
Munin в сообщении #694330 писал(а):
Aizh в сообщении #693607 писал(а):
В общем, записываю в параметрическом виде: $y=u, z=v, x=$большой корень.

Может быть, сначала диагонализовать координаты $yz$?



Я уже диагонализировала. Нашла нормаль, первую и вторую квадратичную форму. Что дальше? Хотела использовать теорему Менье $k\cos t=q(e)/G(e)$, где $t$-угол междду нормалью к сечению и нормалью к поверхности, $q$- первая кв. форма, $G$- вторая кв. форма. В формуле кв. формы надо умножить слева и справа на $e$ - вектор, в чьем направлении проведено плоское сечение. Но как бы у вектора $e$ три координаты, а матрицы 2 на 2. Что делать?

 Профиль  
                  
 
 Re: Дифф. геометрия. Нахождение кривизны нормального сечения
Сообщение12.03.2013, 12:22 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72407
Не знаю, а нужна ли тут теорема Мёнье, нельзя ли сразу из второй формы получить ответ.
Вектор $e,$ разумеется, надо спроецировать на касательную плоскость и выразить в параметрической системе координат.

-- 12.03.2013 13:23:48 --

P. S. Если вы будете приводить здесь результаты своих вычислений, а не просто описывать их (словами типа "ужас"), то привлечёте больше внимания могущих и готовых помочь вам людей.

 Профиль  
                  
 
 Re: Дифф. геометрия. Нахождение кривизны нормального сечения
Сообщение12.03.2013, 18:30 
Заслуженный участник


11/03/08
531
Петропавловск, Казахстан
Раз нашли первую и вторую формы, то их коэффициенты надо взять в точке. Найти главные кривизны и главные направления прямо по формулам. Не получится?

 Профиль  
                  
 
 Re: Дифф. геометрия. Нахождение кривизны нормального сечения
Сообщение12.03.2013, 18:55 


10/03/13
5
Munin в сообщении #694442 писал(а):
Если вы будете приводить здесь результаты своих вычислений, а не просто описывать их (словами типа "ужас"), то привлечёте больше внимания могущих и готовых помочь вам людей.

Спасибо за совет.



Проверьте пожалуйста вычисления
$3x^2+2y^2+yz+2z^2=12$
$3x^2+(\frac1 {2\sqrt{2}}y+\sqrt{2}z)^2+\frac{15} 8y^2=12$
$x=u$
$y=v$
$z=\frac{1}{\sqrt{2}} \sqrt{12-\frac{15} 8y^2-3x^2}-\frac1 4y$

$du=(1, 0, \frac{-6u} {2\sqrt{2}\sqrt{12-\frac{15} {8}v^2-3u^2}})$
$dv=(0, 1, \frac{-15u} {8\sqrt{2}\sqrt{12-\frac{15} {8}v^2-3u^2}}-\frac1 4)$

Первая кв. форма G
$
\left( \begin{array}{cc} 1 & 0 \\ 
0 & 2 \end{array} \right)$

Нормаль
$( \frac{6u} {2\sqrt{2}\sqrt{12-\frac{15} {8}v^2-3u^2}}, \frac{15u} {8\sqrt{2}\sqrt{12-\frac{15} {8}v^2-3u^2}}+\frac1 4, 1)$

$n=(0, -1, 1)$

$duu=(0, 0, -\frac1 {2\sqrt{2}}(\frac{6\sqrt{12-\frac{15} {8}v^2-3u^2}+\frac{36u^2} {2\sqrt{12-\frac{15} {8}v^2-3u^2}}} {12-\frac{15} {8}v^2-3u^2}))$
$dvv=(0, 0, -\frac1 {8\sqrt{2}}(\frac{15\sqrt{12-\frac{15} {8}v^2-3u^2}+\frac{225v^2} {8\sqrt{12-\frac{15} {8}v^2-3u^2}}} {12-\frac{15} {8}v^2-3u^2}))$

Вторая кв. форма Q
$
\left( \begin{array}{cc} -\frac1 {\sqrt{2}} & 0 \\ 
0 & -\frac5 {3\sqrt{2}} \end{array} \right)$

Далее
$\det(Q-\lambda G)=0$
$\lambda_1=-\frac{5\sqrt{2}} {12}        \lambda_2=-\frac1 {\sqrt{2}}$

Беру максимальный по модулю \lambda, т.е. максимальная кривизна $= \frac 1 {\sqrt{2}}$

Нахожу вектор, соответствующий значению \lambda, чтобы написать уравнение плоскости(вторым вектором беру нормаль).
$(Q-\lambda_0 G)X=0$

$X=(1, 0)$ Третью координату у вектора Х беру $0$.

$\det(\left( \begin{array}{ccc} x & y+2 & z-2 \\ 
1 & 0 & 0 \\ 0 & -1 & 1 \end{array} \right))=-z+2-y-2=-z-y=0$
Таким образом уравнение $y+z=0$

 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