多语言展示
当前在线:546今日阅读:103今日分享:49

【微分几何】演示水滴形曲面与平面的截线

本文,通过图形,来展示平面在水滴形曲线上的截线。
工具/原料
1

电脑

2

Mathematica

方法/步骤
1

水滴形曲面的一个参数方程如下图所示:

2

以向量{1,1,1}为法向量的平面x+y+z=n,如果与水滴形曲面相交,求n的取值范围。max = NMaximize[{r.{1, 1, 1}, 0 < t < 2 Pi, 0 < v < Pi}, {t, v}]min = NMinimize[{r.{1, 1, 1}, 0 < t < 2 Pi, 0 < v < Pi}, {t, v}]

3

这样,平面x+y+z=0就与水滴形曲面相交。作出这个平面:ContourPlot3D[{x, y, z}.{1, 1, 1} == 0, {x, -50, 50}, {y, -50, 50}, {z, -50, 50}

4

画出截线:ParametricPlot3D[r, {t, 0, 2 Pi}, {v, 0, Pi},  PlotStyle -> Opacity[0.5],  MeshFunctions -> Function[{x, y, z}, (Evaluate[{x, y, z}.{1, 1, 1}])],  Mesh -> {{0.1}}, MeshStyle -> {Blue, Thickness[0.005]}]

5

这个平面沿着法向量平移,截线动态变化:

6

把曲面全透明化,凸显截线:

7

把法向量改为{0,1,0}:

推荐信息