三维坐标的圆柱坐标 圆柱坐标(2113ρ,θ,z)是.圆柱坐标系上的点的表5261达式。设P(x,y,z)为4102空间内一点,1653则点P也可用这样三个有次序的数ρ,θ,z来确定,其中ρ为点P在xoy平面的投影M与原点的距离,θ为有向线段PO在xoy平面的投影MO与x轴正向所夹的角。圆柱坐标系和三维笛卡尔坐标系的点的坐标的对应关系是,x=ρcosθ,y=ρsinθ,z=z。
在空间曲面上行走的坐标问题 先建立柱面坐标,这样柱面上的点P=(x,y,z)=(a cosθ,a sinθ,z)柱面上P点处两个切方向分别为T1=(-a sinθ,a cosθ,0)T2=(0,0,1)所以 T可以分解为 T=u T1+v T2,u,v是固定常数令 f 是柱面到平面的映射,f(P)=(aθ,z),容易验证 f 是等距,也就是说,如果将柱面展开的平面上,f刚好将展开前的点对应到展开后的点.所以可以在平面上来讨论该问题.df(T1)=(a,0)df(T2)=(0,1)df(T)=(ua,v)在平面上,从点(aθ,z)出发,依照方向df(T)=(ua,v)前进N,适当选择u,v的大小,不妨设 df(T)是单位向量,则得到的新点位置是(aθ,z)+N(ua,v)=(aθ+Nua,z+Nv)再使用 f 的逆映射,得到柱面上的新点柱面坐标是(θ+Nu,z+Nv)其x,y,z坐标是(a cos(θ+Nu),a sin(θ+Nu),z+Nv)
第二个方程为什么表式 圆柱面? 明明只有xy 属于二维坐标 不应该表示(0,a/2)为圆心的 半 这是三维空间中的几何体给你举个简单的例子,如果在二维坐标系xOy中,直线x=1,虽然此方程中只有变量x,但是此方程代表着:x=1,y∈R同理,如果是三维坐标系,只有两个变量,比如此题中的x2+(y-a/2)2=(a/2)2,虽然此方程中只有两个变量x与y,但是此方程代表着:x2+(y-a/2)2=(a/2)2,z∈R