坐标面上的投影

1 某立体在坐标面上的投影
下图中有某立体,该立体由蓝色的上半球面和紫色的圆锥面所围成。

请求出该立体在面上的投影。

(1)求解思路。根据本题中的立体的特点进行分析,若存在有如下特点的柱面,
  • 该柱面的平行于轴、面上
  • 该柱面恰好包裹着上述立体,即该柱面包含上半球面和圆锥面的交线

那么该柱面在面上的就是该立体在面上的投影的边缘曲线,如下图所示。

所以首要任务就是求出该柱面,从而就可以得到该立体在面上的投影。

        (2)求出包裹立体的柱面。根据,可知上半球面和圆锥面的交线为:

根据上述方程组消去,可得包含交线的,也就是(1)中要求的柱面。该柱面与面的交线,或者说该柱面在面上的,或者说要求的立体在面上的投影的边缘曲线如下:

所以要求的立体在面上的投影为:

如下图所示。

2 空间曲线在坐标面上的投影
请求出如下空间曲线在面上的投影。

如下图所示,题目中的空间曲线是蓝色球面和紫色球面的交线,该交线是图中的黑色圆。

根据题目中空间曲线的方程组,也就是上述交线的方程组,消去可得。该柱面包含该空间曲线,其与面的交线就是该空间曲线在面上的投影(这里空间曲线和投影相交了,为了区别将投影用红色标出),如下图所示。

因此该空间曲线在面上的投影为:

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