22- §. Иккинчи тартибли конус сиртлар. Конус кесимлари
Бирор II текисликда L иккинчи тартибли чизи^ ва бу текисликка
тегишли булмаган Л40 нуцта берилган булсин.
Таъриф. Фазодаги Мо нуцтадан утиб, L ни кесиб утувчи
барча тугри чизицлар туплами иккинчи, тартибли конус сирт (ёки
конус) деб аталади. Мо конус учи, L чизи^ эса конус йуналтирув-
чиси, конусни ^осил цилувчи тугри чизи^лар унинг ясовчилари деб
аталади.
Конус ясовчилари маркази
конус учида булган турри чи-
зицлар богламига тегишлидир.
Энди конус тенгламасини кел-
тириб чицарайлик. Аффин репер-
ни шундай танлаб оламизки, ко-
нуснинг йуналтирувчиси ётган
текислик II = хОу текисликдан
иборат булиб, М0(х0, у0, z0) ну^-
та эса фазонинг хОу да ётмаган
ихтиёрий нукд-аси булсин (183-
чизма).
L:F(x, у) = 0. (22)
Конуснинг ихтиёрий М(х, у,
г) нуцтасини олайлик, у ^олда
Мо М ту₽рг чизик конуснинг
ясовчиси булиб, L билан (яъни хОу
таси МДхр гд, 0) булсин. Мо, М,
текислик билан) кесишган ну1\-
М1 нукдалар бир тугри чизи!\-
да ётгани учун М0М1 || М0М ёки МОМГ= ХМ0М=>-
•Ч— х0= ^{х — х0), у1 — у0=Х(у — у0), 0 — z0 =X(z — z0) ёки
•*1 — х0 (х -«о). У1 — У а + {у — Уо)> 2о М2 — 2о) = 0- Сунгги тенгликдан X ни топиб, аввалги икки тенгликка цуямиз:
= х0 + Х-^ ■ г0, У1 = г/0 + 2о- (231-
го — г г0 — г
Mj £ L=> F (х1( z/j) == 0 лрицалар
ёки
253
F к + z0, Уо + -Zo5) = 0. (24)
Равшанки, конусга тегишли барча нуцталарнинг координата лари (24) ни цаноатлантиради, конусга тегишли булмаган ^еч цандай нук,- танинг координаталари (24) ни цаноатлантирмайди, демак, (24) ифода конус тенгламасидир.
Конуснинг учи координаталар бошидан иборат булган ^олни тек- ширайлик. Бунинг учун аввало алгебрадан функциянинг бир жинс- лилиги тушунчасини эслайлик: агар исталган t учун F (xt, yt, zf) = = tkF (x, у, z) шарт бажарилса, F (x, у, z) функция k- даражали бир жинсли функция деб аталар эди, масалан, F (х, у, г) = х2— у2 + г2 функция иккинчи даражали бир жинсли функциядир:
F (tx, ty, tz) = (tx)2 - (ty)2 + (tz)2 = F(x2 -y2 + z2) =
= t2F(x,y,z\ (25)
F (x, y, z) = 0
бир жинсли тенглама булиб, бирор S сиртни аницласин ^амда Mj (xlt r/j, Zj) С 5 булсин, OMj тугри чизи^ни утказамиз, унинг параметрик тенгламалари:
/ х = tx}, у = tyit z = /zv (26)
ОМ± нинг иктиёрий М (х, у, г) нуцтасини олайлик, (26) га асосан M(txlt tyv tz^.
Энди Л1 нуцтанинг координаталарини (25) га цуйиб, F (х, у, г) нинг бир жинсли эканини эътиборга олайлик:
F (tx, ty, tz) = tkF(x, у, z) =* 0; демак, OMt cz S.
X у л о c a . (25) куринишдаги бир жинсли тенглама учи координаталар бошида булган конуснинг тенгламасидан иборат.
Агар
F (х, у) = а± jx2 + 2а12ху + а22у2 + 2а13х + 2а23у + а33 = 0 булса, конуснинг учи сифатида, соддалик учун, Л4о(0, 0, 1) ни ол- сак, (24) тенглама ^уйидаги куринишни олади:
апх2 + 2ai2xy + а22у2 + 2а13х (1 — z) ф- 2а23у (l—z) +
+ а33(1-г)2 = 0. (27)
Энди (1) куринишдаги тенглама граней шартларда конусни ани^- лаши мумкин деган саволга утайлик.
S конуснинг учи М0(х0, у0, г0) нуктада дейлик. Ихтиёрий и (I, т, п) векторни олиб (бу вектор асимптотик йуналишга эга булма- син), М нуцтадан и га параллел и тугри чизиц утказайлик, унинг параметрик тенгламалари:
X = х0 ф-7/, У = у0 + mt, Z = z0 + nt, (28)
_ i 'план (1) нинг кесишиш нуцтасини изласак, (4) тенглама ^осил миз:’ 34 бУлса> (5)=>/? = 0. У ^олда
250
(4)=>Р/2 + (# = 0.
(29)
Конуснинг таърифига асосан и тугри чизиц 5 га ту лиц тегишлиёки фацат битта М умумий нуцтага эга, бу деган суз (29) тенглама чек- сиз куп ечимга эга ёки фацат битта t = 0 га эгадир, (29) дан ку- риниб турибдики, бу шартлар бажарилиши учун Q = 0 бу лиши ке- рак, буни ёйиб ёзсак,
(аихо + аиУо + ai3zo + аи) I 4* (fl2ixo + аггУо + агзго +’a2i)т +
+ (аз1хо + а32«/о + ^зз^о + «зд) п = 0. (30)
Бу шарт асимптотик йуналишга эга булмаган цар цандай и вектор учун бажарилганлигидан:
а11Х0 4” а12У0 + а13г0 4~ а14 = О,
а21хо + аггУо 4~ а2зго + аг4 — 9, (31)
а31хо 4~ взгУо + й3320 4" °34 — 9,
Mo(-S ни цамда (31) ни эътиборга олсак,
(1) =* а«хо 4- а42 г/0 4- ai3z0 + ait = 0. (32)
Демак, (1) тенглама конусни ифодалаганда конус учининг координа- талари (31), (32) шартларни цаноатлантириши керак.
Аксинча, (1) тенглама берилган булса цамда бирор Л40 нуцта учун (31), (32) шартлар бажарилса, берилган тенглама учи Мо нуц- тадаги конусни ифодалайди. ^ацицатан цам, Мо нинг координатала- рини (1) га цуйиб цисобласак цамда (31), (32) ни эътиборга олсак, Мо С S эканига ишонч цосил циламиз.
Энди Мо нуцтадан ихтиёрий (28) тугри чизицни утказиэ, у билан S нинг кесишган нуцтасини топишга царакат цилсак, (4) тенгламада Q — R — 0 булиб, Pt2 = 0. Бундан и тугри чизиц 3 билан фа- цат битта Л40 нуктада кесишади ёки бу тугри чизиц 5 га тулиц те- гишли деган хулоса чицади, демак, S конусдир.
Хуллас, S сирт учи Мо нуцтада булган конусдан иборат булиш- лиги учун Л40 нинг координаталари (31), (32) шартларни цаноатлан- тириши зарур ва етарли.
(31), (32) дан цуйидаги матрицаларни тузамиз:
Маълумки, (31), (32) даги тенгламаларнинг биргаликда бу лиши учун бу матрицалар рангларининг тенг булиши етарли ва зарурдир.
Шунинг учун (1) тенглама конусни ифодалаши учун (33) матрицалар рангларининг тенг булиши кифоя.
Агар (1) тенглама конусни ифодаласа, у цолда (33) матрицалар рангларининг энг каттаси 3 га тенг, демак, конус учун
253
= 0
(34)
шарт бажарилиши керак.
Энди декарт реперида берилган конуснинг баъзи текисликлар билан кесимини текширайлик. Бу реперда иккинчи тартрбли конуснинг энг содда тенгламаси
г2 ,,2 22
У ± = о
Do'stlaringiz bilan baham: |