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橢圓環面


EllipticTorus

橢圓環面是一種旋轉曲面,它是圓環面的推廣。它透過將位於 橢圓 嵌入在 xz 平面的橢圓繞 z 軸旋轉產生,該橢圓的水平半軸為 a,垂直半軸為 b,並且距離 zc。它由引數方程給出

x(u,v)=(c+acosv)cosu
(1)
y(u,v)=(c+acosv)sinu
(2)
z(u,v)=bsinv
(3)

對於 u,v in [0,2pi)u,v in [0,2pi)

這給出了第一基本形式係數為

E=(c+acosv)^2
(4)
F=0
(5)
G=1/2[a^2+b^2+(b^2-a^2)cos(2v)],
(6)

第二基本形式係數為

e=-(sqrt(2)b|cosc+acosv|cosv)/(sqrt(a^2+b^2+(b^2-a^2)cos(2v)))
(7)
f=0
(8)
g=-(sqrt(2)absgn(c+acosv))/(sqrt(a^2+b^2+(b^2-a^2)cos(2v))).
(9)

高斯曲率平均曲率

K=(4ab^2cosv)/((c+acosv)[a^2+b^2+(b^2-a^2)cos(2v)]^2)
(10)
H=-(b[4ac+(5a^2+3b^2)cosv+(b^2-a^2)cos(3v)])/(2sqrt(2)cosc+acosv[a^2+b^2+(b^2-a^2)cos(2v)]^(3/2)).
(11)

根據帕普斯質心定理表面積體積

S=(2pic)[4aE(e)]
(12)
=8piacE(e)
(13)
V=(2pic)(piab)
(14)
=2pi^2abc,
(15)

其中 E(k)第一類完全橢圓積分,並且

 e=sqrt(1-(b^2)/(a^2))
(16)

橢圓 截面離心率


參見

圓環面, 旋轉曲面, 環面

使用 探索

參考文獻

Gray, A. "Tori." §11.4 in Modern Differential Geometry of Curves and Surfaces with Mathematica, 2nd ed. Boca Raton, FL: CRC Press, pp. 210 和 304-305, 1997.

請引用為

Weisstein, Eric W. "橢圓環面。" 來自 Web 資源。 https://mathworld.tw/EllipticTorus.html

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