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二次曲面的九种类型

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二次曲面的九种类型

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二次曲面的九种类型如下：
1、柱面：F（x,y）=0（z是全体实数）例如x^2+y^2=R^2圆柱曲面
2、圆柱曲面：方程是2次其次式F（x^2,y^2,z^2）=0例如：x^2/4+y^2/8=z^2（包括椭球面）
3、旋转曲面：f（正负根下（x^2+y^2）,z）=0比如：根下x^2+y^2=|y1|,z=z1
4、二次曲面一般式：Ax+By+Cz+Dxy+Eyx+Fzx+Gx+Hy+Iz+J=0
二次曲面包括哪些？
二次曲面有12种 。以下是其名称及标准方程 。
(1)圆柱面(Cyindrical surface)
x^2+y^2=a^2
(2)椭圆柱面(Elliptic cylinder)
x^2/a^2+y^2/b^2=1
(3)双曲柱面(Hyperbolic cylinder)
x^2/a^2-y^2/b^2=1
【二次曲面的九种类型】(4)抛物柱面(Parabolic cylinder)
y^2-2ax=0
(5)圆锥面(Conical surface)
(x^2+y^2)/a^2-z^2/c^2=0
(6)椭圆锥面(Elliptic cone)
x^2/a^2+y^2/b^2-z^2/c^2=0
(7)球面(Sphherical surface)
x^2+y^2+z^2=a^2
(8)椭球面(Ellipsoid)
x^2/a^2+y^2/b^2+z^2/c^2=1
(9)椭圆抛物面(Elliptic paraboloid)
x^2/a^2+y^2/b^2=z
(10)单叶双曲面(Hyperboloid of one sheet)
x^2/a^2+y^2/b^2-z^2/c^2=1
二次曲面 second-degree surface 在三维坐标（x、y、z）下三元二次代数方程对应的所有图形的统称 。二次曲面，有九种 。以下是其名称及标准方程 。(1)二次锥面(Cone) x^2/a^2+y^2/b^2-z^2/c^2=0 (2)椭球面(Ellipsoid) x^2/a^2+y^2/b^2+z^2/c^2=1 (3)单叶双曲面(Hyperboloid of one sheet) x^2/a^2+y^2/b^2-z^2/c^2=1 (4)双叶双曲面(Hyperboloid of two sheets) x^2/a^2+y^2/b^2-z^2/c^2=-1 (5)椭圆抛物面(Elliptic paraboloid) x^2/a^2+y^2/b^2=z (6)双曲抛物面(Hyperbolic paraboloid) x^2/a^2-y^2/b^2=z (7)椭圆柱面(Elliptic cylinder) x^2/a^2+y^2/b^2=1 (8)双曲柱面(Hyperbolic cylinder) x^2/a^2-y^2/b^2=1 (9)抛物柱面(Parabolic cylinder) y^2=2ax 最常见的二次曲面是球面和直圆柱面及直圆锥面 。此外，二次曲面还包括椭球面、双曲面（又分为单叶双曲面和双叶双曲面）和抛物面（又分为椭圆抛物面和双曲抛物面，后者又称马鞍面） 。它们的大致形状，包括对称性，与各坐标面的交线，以及与坐标面平行的平面的截线（见图） 。椭球面在3个对称轴上截得的线段，称为它的轴 。当三个轴长相等时即为球面 。当两个轴长相等时，它是由平面上的椭圆绕其对称轴旋转而成的旋转椭球面，一般椭球面实际是一个压扁了的旋转椭球面，它是二次曲面中仅有的一类限制在有限范围内的封闭曲面 。平面上的双曲线分别绕它的虚轴和实轴旋转，得到旋转单叶双曲面和旋转双叶双曲面 。平面上的抛物线绕它的对称轴旋转得到旋转抛物面 。它们分别是上述几类曲面的特殊情形，压扁了就得到一般的形状 。探照灯的反射镜和卫星电视天线常做成旋转抛物面的形状 。当表示二次曲面的一个方程，能分解为两个一次方程的乘积时，这个二次曲面就退化成两个或相交或平行或重合的平面 。
在欧氏三维空间里坐标x,y,z之间的二次方程（系数为实数，且二次项系数不全为零）所表示的曲面 。一般说来，直线与二次曲面相交于两个点；如果相交于三个点以上，那么此直线全部在曲面上 。这时称此直线为曲面的母线 。如果二次曲面被平行平面所截，其截线是二次曲线 。二次曲面的方程为：
曲面F(x,y,z)=0上适合 的点(x0,y0,z0)称为奇异点或奇点，其他点称为寻常点 。过曲面的寻常点所作的切线构成一个平面，称为该点的切面 。通过该点且与切面垂直的直线称为法线 。F(x,y,z)=0于寻常点 (x0,y0,z0)处的切面与法线方程分别是与分类二次曲面上不在同一母线上任何两点所联的线段称为弦，对于二次曲面F(x,y,z)=0,如果一条直线的方向余弦l,m,n，若适合右式
则此直线所对应的方向称为曲面的奇异方向，否则称为寻常方向 。
二次曲面的一组具有寻常方向的平行弦中点在同一平面上 。这个平面称为该方向的径平面 。此方向称为径平面的共轭方向 。F(x,y,z)=0的以方向余弦l,m,n为共轭方向的径平面方程为 下式：关于径平面，当方向余弦l,m,n变动时,无数多的径平面形成一个平面族,方程是l(αx+hy+gz+u)+m(hx+by+?z+υ)+n(gx+?y+сz+w)=0 。方程组的解称为一般二次曲面F(x,y,z)=0的中心 。如果中心位于二次曲面上，则称为顶点 。中心的几何意义是：二次曲面的通过中心的任何弦都以中心为中点 。
二次曲面有如x2+y2+z2+1=0这样的空集情况 。
方程形如(8)、(10)、(11)、(2)、(3)的曲面，分别称为椭圆面，单叶双曲面，双叶双曲面，椭圆柱面或椭圆柱，双曲柱面或双曲柱；
对于(8)、(10)、(11)、(1)当α=b时,这些曲面是以z轴为旋转轴的旋转曲面,把它们分别称为旋转椭圆面，旋转单叶双曲面，旋转双叶双曲面，圆柱面或圆柱 。对于旋转椭圆面，当α=b=с时，曲面成为以α为半径的球面 。

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