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liukaijack

银虫 (小有名气)

[交流] 空间任意椭球被一平面切割,其截面,一定是椭圆,圆或者点吗?【附个人解答】

对于空间任意一个椭球,任意平面切割形成的截面,一定是个椭圆,圆或者点吗?

我的解答如下:

假设椭球的空间方程为:E(x,y,z)=Ax^2+By^2+Cz^2+Dxy+Eyz+Fxz+Gx+Hy+Iz+J=0;此方程每一项的次数为:2次,1次或者0次(常数),最高次为2次;
假设任意平面方程为:P(x,y,z)=Kx+Ly+Mz+N=0;

则平面相交于椭球的交线方程为:
L(x,y,z)=E(x,y,z)-P(x,y,z); 根据椭球空间方程每一项的阶数为:2次,1次或者0次(常数),最高次为2次这一个条件,将交线方程L(x,y,z)化为二次型的标准型:L1(x1,y1,z1)=k1*x1^2+k2*y1^2+k3*z1^2+P=0这种形式(此方程要能画出图形,必须使得P为负数)。

根据所得到的交线方程L1(x,y,z)为二次型方程,就可以判断出其为椭圆(k1, k2, k3两两均不相等),圆(k1, k2, k3两两均相等)。

但是,有个疑问,根据转化后的二次型的标准型方程L1(x1,y1,z1)=k1*x1^2+k2*y1^2+k3*z1^2+P=0来看,这个图形在空间中应该为一个椭球或者球,而不是椭圆或者圆,这个该怎么解释呢?

谢谢。

[ Last edited by liukaijack on 2016-3-27 at 09:35 ]
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生活要以快乐为基准~
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cooooldog

铁杆木虫 (著名写手)

ส็็็

★ ★ ★ ★ ★ ★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包,谢谢回帖
liukaijack: 金币+5 2016-03-29 03:47:22
用二次型在射影几何中的几何意义

射影几何意义下二次型的坐标变换

椭球面在不同方向的伸缩坐标变换下总能变成一个球面的二次型(对应于对角阵)
同样的坐标变换下,平面仍然是平面。平面跟球面的相交只有圆或点或无的可能;

把圆或点经过反向坐标变换得到的新的形状,可能性有限。

在不改变特定的不改变无穷远点属性的坐标变换下,圆不可能变成抛物线、双曲线。所以,还是圆或椭圆。
ส็็็็็็็็็็็็็็็็็็็็
11楼2016-03-27 10:02:14
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查看全部 15 个回答

liukaijack(金币+1): 谢谢参与
3楼2016-03-27 09:07:24
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0404600213

金虫 (正式写手)


liukaijack(金币+1): 谢谢参与
因为这条曲线方程还要加上那个平面的方程

而且你那个所谓的一般的椭球面方程并不能表示那些轴不于坐标轴平行的椭球面

发自小木虫Android客户端
4楼2016-03-27 09:10:40
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liukaijack

银虫 (小有名气)

引用回帖:
4楼: Originally posted by 0404600213 at 2016-03-27 09:10:40
因为这条曲线方程还要加上那个平面的方程

而且你那个所谓的一般的椭球面方程并不能表示那些轴不于坐标轴平行的椭球面

什么意思,请详解。
1、这个曲线是平面和椭球面的交线。
2、为什么不能表示?这是最一般的二次曲面方程,应该可以表示不与坐标轴平行的托球面
生活要以快乐为基准~
5楼2016-03-27 09:17:44
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