Квадрику общего вида в 
- мерном пространстве можно рассматривать как сечение
конуса (32)
в  
-мерном пространстве -мерной плоскостью, не проходящей
через его вершину. В самомделе, уравнение (2) можно записать в виде (33)
                      (33)
где
 — матрица 
-го порядка, следовательно, квадрику (2) можно рассматривать
как пересечение конуса  (34)
                               (34)
в
-пространстве -мерной плоскостью
.
Заметим, что 
 для квадрики (2) совпадает с определителем 
 для конуса (34), т.е. в том случае,
когда конус (34) является центральной квадрикой, он высекает из
плоскости 
 невырожденную квадрику (2).
1.6.3. Параболоиды
Рассмотрим теперь невырожденные нецентральные
квадрики. Нецентральная квадрика может быть невырожденной только в том случае,
когда 
, так как  определитель матрицы 
  не может быть отличен от нуля, если ранг матрицы 
 меньше 
. (Тогда в матрице 
 будет 2 пропорциональные строки, тогда определитель равен 0)
Поэтому в этом случае в уравнении (22) квадрики,
приведенном к главным направлениям, отличны от нуля 
 из чисел 
 и уравнение (22) можно переписать в виде (35) 
![]()
(35)
Рассматривая уравнение (35) без слагаемого 
 , мы получаем уравнение центральной  
квадрики в 
пространстве. Приводя уравнение этой 
квадрики к ее центру, мы преобразуем уравнение (35) к виду
![]()
Коэффициенты 
 не изменятся, так как при пепеносах матрица 
 является инвариантом.
Далее, перенос

преобразует это уравнение к виду
                     
(36)
Введем обозначения

Тогда в случае, когда числа 
 имеют одинаковые знаки, уравнение (36) можно переписать в
виде (37)

(37)
или привести к этому виду изменением направления -й координатной оси.
Поверхность (37) называется эллиптическим
параболоидом (при 
 уравнение (37) является уравнением параболы, при 
 — уравнением эллиптического параболоида 
- х мерного пространства). 
В случае, когда числа 
 при  
 имеют один знак, а при
—другой знак, уравнение (36) можно переписать в виде (38)

(38)
или привести к этому виду изменением направления -й координатной оси.
Поверхность (38) называется гиперболическим
параболоидом индекса 
; 
всегда
можно считать, что  
, так как случай 
 приводится к этому случаю умножением всех членов уравнения
на 
 и изменением направлений -й координатной оси (при 
и 
уравнение (38) является уравнением гиперболического
параболоида 
- х мерного
пространства).
Так  как  матрица 
 для параболоидов   (37)  и (38) имеет соответственно вид

 этих матриц равны
соответственно

т.
е. 
, и параболоиды действительно являются невырожденными квадриками.
1.6.4. Вырожденные квадрики
В общем случае вырожденная квадрика является
нецентральной поверхностью и матрица ее оператора 
 имеет ранг 
. В этом случае в уравнении (22) квадрики, приведенном к
главным направлениям, отличны от нуля 
чисел 
 и уравнение (22) можно переписать в виде (39)
![]()
(39)
Убирая из рассмотрения уравнения (39) слагаемые 
, мы получим уравнение центральной 
квадрики в 
пространстве. Приводя уравнение этой 
квадрики к ее центру, мы преобразуем уравнение (39) к виду
(40)
![]()
(40)
Если хотя бы один из коэффициентов 
 отличен от нуля, перенос

преобразует уравнение к виду (41)
.
(41)
Далее поворот в 
мерной плоскости 
 переводящий вектор с координатами 
  в вектор с координатами  
переводит  уравнение (41) в уравнение (42)
![]()
(42)
Так как в уравнение (42) не входят координаты  
 это уравнение является уравнением цилиндра; так как
уравнение (42) является уравнением параболоида в 
плоскости 
, то поверхность (42) называется параболическим цилиндром
с 
мерным основанием или, короче, с 
основанием; в случае, когда параболоид в
плоскости эллиптический, будем называть цилиндр параболическим
цилиндром индекса 0, в случае, когда параболоид в 
плоскости — гиперболический индекса 
, будем называть цилиндр параболическим цилиндром индекса 
(при 
 уравнение (42) является уравнением параболического цилиндра 
х мерного пространства).
В случае, когда в уравнении (40) все коэффициенты
 равны нулю, это уравнение принимает вид (43)
.
(43)
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.