Widget
Podziel się:

Elipsoida


Elipsoida dla a=4, b=2, c=1

Elipsoidapowierzchnia, której wszystkie przekroje płaskie są elipsami. Czasem tym słowem oznacza się też bryłę, ograniczoną tą powierzchnią. Szczególnym przypadkiem elipsoidy jest elipsoida obrotowa, powierzchnia ograniczona powstała przez obrót elipsy wokół własnej osi symetrii.

Spis treści

[edytuj] Równanie

Równanie elipsoidy o środku symetrii w punkcie (x_0, y_0, z_0)\;, osiach równoległych do osi układu i półosiach długości a,b,c\; ma postać:

 \frac {(x-x_0)^2}{a^2} + \frac {(y-y_0)^2}{b^2} + \frac {(z-z_0)^2}{c^2} = 1.

Dla środka w początku układu współrzędnych równanie to przyjmuje postać:

 \frac {x^2}{a^2} + \frac {y^2}{b^2} + \frac {z^2}{c^2} = 1.

Dla a=b=c\; elipsoida jest sferą o promieniu a\;.

Elipsoida, niezależnie od jej ustawienia w przestrzeni i doboru układu współrzędnych spełnia równanie powierzchni drugiego stopnia[1]:

a_{11}x^2+a_{22}y^2+a_{33}z^2+2a_{12} xy+2a_{23} yz+2a_{31} zx+2a_{14} x+2a_{24} y+2a_{34} z+a_{44}=0,\;

przy czym w celu odróżnienia jej od innych takich powierzchni należy zastosować (przyjmując a_{ij}=a_{ji}) warunki:

\Delta=\left| \begin{matrix}a_{11} & a_{12} & a_{13} & a_{14}\\a_{21} & a_{22} & a_{23} & a_{24}\\a_{31} & a_{32} & a_{33} & a_{34}\\a_{41} & a_{42} & a_{43} & a_{44}\end{matrix}\right| <0

oraz

T=a_{22} a_{33}+ a_{33} a_{11}+ a_{11} a_{22} -a_{23}^2 -a_{31}^2 -a_{12}^2>0.\;

[edytuj] Objętość

Objętość elipsoidy wyraża się wzorem:

V = \frac 4 3 \pi a b c.

[edytuj] Pole powierzchni

Pole powierzchni elipsoidy wyraża się wzorem:

S=2 \pi \left( c^2 + \frac{bc^2}{\sqrt{a^2-c^2}} F(\theta, m) + b\sqrt{a^2-c^2} E(\theta, m) \right),

gdzie

m = \frac{a^2(b^2-c^2)}{b^2(a^2-c^2)},
\theta = \arcsin{\varepsilon},
\varepsilon = \sqrt{1 - \frac{c^2}{a^2}},

a F(\theta, m)\; i E(\theta, m)\; są niekompletnymi całkami eliptycznymi pierwszego i drugiego rodzaju.

[edytuj] Zobacz też

Przypisy

  1. I.N. Bronsztejn, K.A. Siemiendiajew: Matematyka – Poradnik encyklopedyczny. Wyd. 6. Warszawa: PWN, 1976, s. 300. 

Tekst udostępniany na licencji Creative Commons: uznanie autorstwa, na tych samych warunkach, z możliwością obowiązywania dodatkowych ograniczeń.

Zobacz szczegółowe informacje o warunkach korzystania.

Zasady ochrony prywatności O Wikipedii Informacje prawne