王貴軍
(天水師范學(xué)院 數(shù)學(xué)與統(tǒng)計學(xué)院,甘肅 天水 741001)
二次曲面的標(biāo)準(zhǔn)方程中,沒有xy、yz及xz這樣的項,利用方程的這一特征,得到了將二次曲面標(biāo)準(zhǔn)方程化為參數(shù)方程的一種簡便方法。
設(shè)二次曲面的標(biāo)準(zhǔn)方程為F(x,y,z)=0,由于其中不含xy、yz、xz這樣的項,因而其方程可寫成F1(x,y)+F2(z)=0(或 F1(x,z)+F2(y)=0,或 F1(y,z)+F2(x)=0)的形式,現(xiàn)僅對F1(x,y)+F2(z)=0的形式進(jìn)行討論,其余兩種情形類似。
設(shè)二次曲面的標(biāo)準(zhǔn)方程可寫為:
其中k為參數(shù),則由二次曲面的方程有
(1)式是關(guān)于x和y的方程,可將其看作是平面曲線的方程,利用將平面曲線的方程化為參數(shù)方程的方法[1]得到(1)的參數(shù)方程為
(2)式可看成是關(guān)于k和z的方程,所以也是平面曲線的方程,將其化為參數(shù)方程為
由(3)式和(4)式消去參數(shù)k,即得二次曲面的參數(shù)方程為
現(xiàn)舉例說明這種方法的應(yīng)用。
由(3)式和(4)式消去參數(shù)k,即得單葉雙曲面的參數(shù)方程為
由(2)式可得
從而由(3)式和(4)式得
由上述求解過程可以看出,如果二次曲面的方程中不含xy、yz及xz這樣的項,即使其不一定是標(biāo)準(zhǔn)方程,這種求二次曲面參數(shù)方程的方法仍然是適用的。
例3 將二次曲面x2+2y2+z2-2x+4y-1=0化為參數(shù)方程。
解 此二次曲面的方程不是標(biāo)準(zhǔn)方程,但方程中不含xy、yz及xz這樣的項,因此可以變形為F1(x,y)+F2(z)=0 的形式。
將二次曲面的方程改寫為
將(1)化為參數(shù)方程為
將(2)化為參數(shù)方程為
由(3)式和(4)式消去k,即得此二次曲面的參數(shù)方程為
[1]王貴軍.巧設(shè)參數(shù)求平面曲線的參數(shù)方程[J].邢臺學(xué)院學(xué)報,2011,26(4):176 -177.
[2]呂林根,許子道.解析幾何第四版[M].北京:高等教育出版社,2006.