將雙曲線的定義合理推廣到球面上應該是怎樣的?方程和影象是什麼樣子的?

時間 2021-05-31 23:46:54

1樓:

這是球面上的橢圓。https://

看來球面上也是什麼都有呀,那麼球面應該也有平行線的。

2樓:

我來解決拋物線的問題。

定義:到一點和一直線距離相等的點的軌跡為拋物線。

仍然選擇單位球面作為基準。

到焦點的距離為

來考慮下准直線,是乙個圓。

球面上,到圓的距離,先求圓所包圍的最小球冠的頂點的距離,再減去頂點到圓的距離。

平面的單位法向量是

所以當C為正數時,圓包圍的最小球冠頂點為

當C為負數時,圓包圍的最小球冠頂點為

但是,其實即使圓所包圍的球冠不是最小的,做減法得到的結果的絕對值仍然是正確的,只不過變成了原來的相反數,所以我們只用考慮C為正數的情況。

先考慮動點和頂點的距離,這個距離是

再來考慮頂點到準線的距離,很簡單,只要動點落在了上面就得到了,這個距離是

因此兩邊同時進行余弦運算,展開:

由於 ,因此 ,所以 0" eeimg="1"/>

從而z^2項的係數是正數,因此這個方程表示乙個橢圓柱,x軸是它的方向向量。

軌跡,就是橢圓柱與單位球的交線。

特殊情況,在b=0,c=-1的時候,

再繼續化下去,會得到2個圓。

用任意乙個過z軸的直線去截球冠和這2個圓,截得2段弧和4個點,這4個點分別是2段弧的4等分點。

請問這是雙曲線的一支嗎?

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