• 1.摘要
  • 2.基本信息
  • 3.定义
  • 4.形状
  • 5.相关概念
  • 5.1.存在范围
  • 5.2.坐标面所截曲线
  • 5.3.坐标面平行平面所截曲线
  • 5.4.参数方程
  • 6.应用
  • 7.参考资料

椭球面

在空间直角坐标系下,由方程x²/a²+y²/b²+z²/c²=1所表示的曲面叫做椭球面,或称椭圆面,其中a,b,c为任意正常数,通常假定a≥b≥c>0. 该方程叫做椭球面的标准方程1.

基本信息

  • 中文名

    椭球面

  • 外文名

    Ellipsoid

  • 适用范围

    数理科学

  • 性质

    名词

  • 标准方程

    x²/a²+y²/b²+z²/c²=1

定义

在空间直角坐标系下,由方程

所表示的曲面称为椭球面,或称椭圆面,从方程可知

imageimage.

这说明椭球面完全包含在由平面image所围成的长方体内,其中a,b,c按其大小,分别称为椭圆的长半轴、中半轴和短半轴。

形状

用截痕法来考察椭球面的形状。截痕法就是用坐标面和平行于坐标面的平面与曲面相截,考察其交线(即截痕的形状),然后加以综合,从而知道了曲线的全貌。

先考察椭球面与三个坐标面的截痕

image,image,image.它们都是椭圆。

再用平行于xOy坐标面的平面z=h(0<|h|<c)去截面得到截痕的方程为

imageimage

这是一个位于平面z=h上的椭圆,它的中心在z轴上,两个半轴分别为imageimage。当|h|逐渐增大时,椭圆由大变小,当|h|=c时,椭圆缩为点(0,0,±c)。

用平行于yOz面或xOz面的平面去截椭球面,可以得到类似的结果。

当a,b,c中有任意2个相等时,为旋转椭球面。

旋转椭球面标准方程(不妨a=b时)为

可以看作由椭圆image绕z轴旋转而成的。

当a=b=c时,即三个半轴都相等时,为球面:image1