Линейчатая поверхность
Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Линейчатая поверхность ― поверхность, образованная движением прямой линии. Прямые, принадлежащие этой поверхности, называются прямолинейными образующими, а каждая кривая, пересекающая все прямолинейные образующие, направляющей кривой.
Если ― радиус-вектор направляющей, a ― единичный вектор образующей, проходящей через , то радиус-вектор линейчатой поверхности есть
где ― координата точки на образующей.
Примеры
[править | править код]- Линейчатый геликоид
- Линейчатый гиперболоид
- Гиперболический параболоид
- Цилиндр, гиперболоиды и конус как линейчатые поверхности
Свойства
[править | править код]- Линейчатая поверхность характеризуется тем, что её асимптотическая сеть ― полугеодезическая.
- Гауссова кривизна линейчатой поверхности .
- Теорема Бельтрами. Линейчатую поверхность всегда можно и притом единственным образом изогнуть так, что произвольная линия на ней станет асимптотической.
- Теорема Бонне. Кроме того, если линейчатая поверхность , не являющаяся развёртывающейся, изгибается в линейчатую поверхность , то либо их образующие соответствуют друг другу, либо обе они изгибаются в квадрику, на которой сеть, соответствующая семействам образующих, ― асимптотическая.
- Единственная минимальная линейчатая поверхность ― геликоид.
- Линейчатая поверхность вращения ― однополостный гиперболоид, может быть вырождающейся в цилиндр, конус или плоскость.
- Существуют примеры гладких линейчатых поверхностей, не допускающих гладких параметризаций вида
Типы
[править | править код]- Поверхность Каталана — линейчатая поверхность, все прямолинейные образующие которой параллельны одной плоскости.
- Цилиндрическая поверхность — линейчатая поверхность, все прямолинейные образующие которой параллельны.
- Коноид — линейчатая поверхность, у которой образующие пересекают фиксированную прямую.
В архитектуре
[править | править код]- Синусоидальная линейчатая крыша, Храм Святого Семейства (Барселона)
- Башня в Цехануве
- Башня Кобе.
- Первая Шуховская башня, 1896 Нижний Новгород.
- Шуховская башня в Москве.
- лестница в Торраццо Кремоны.
- Параболическая крыша Варшава.
- Коническая шапка.
- Ротонда Св. Николая в Село, Словения
Вариации и обобщения
[править | править код]Поверхности, образованные движением геодезической в метрическом пространстве также называются линейчатыми поверхностями. Классический результат Александрa Даниловичa Александровa утверждает, что линейчатая поверхность в CAT(0) пространстве с индуцированной внутренней метрикой является CAT(0) пространством.[1]
Примечания
[править | править код]- ↑ А. Д. Александров, Линейчатые поверхности в метрических пространствах Архивная копия от 22 апреля 2021 на Wayback Machine, Вестник Ленинградского университета №1, 1957, с. 5—26
Литература
[править | править код]- Линейчатые поверхности // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.