Уравнение дуги окружности: Геометрические приложения алгебры логики

Геометрические приложения алгебры логики

Геометрические приложения алгебры логики
  

В.Л. Рвачев. Геометрические приложения алгебры логики. Изд-во «Техника», Киев, 1967 г.

В книге изложены методы аналитического описания геометрических объектов сложной структуры, которые могут быть применены для решения многих задач математической физики, механики, математического программирования, оптимального раскроя, машинного распознавания геометрических образов и др. Описывается аппарат R-функций, используя который можно составлять уравнения сложных чертежей и пространственных объектов, а также строить уравнения семейств, включающих заданный геометрический объект.

Рассмотрены также некоторые приложения R-функций к задачам оптимального планирования, оптимального раскроя, к краевым задачам математической физики.

Книга рассчитана на научных и инженерно-технических работников, а также может быть использована студентами, которые интересуются вопросами алгоритмизации и решением задач с помощью машин.



Оглавление

ПРЕДИСЛОВИЕ
ГЛАВА ПЕРВАЯ. ЭЛЕМЕНТЫ ЛОГИКИ
1. Машинный способ задания функции и построение функций
2. Полные системы функций
3. Булевы функции
4. Булевы функции двух переменных
5. Основные свойства булевых функций
6. Дизъюнктивная и конъюнктивная нормальные формы
7. Полные системы булевых функций
8. Минимизация булевых функций
9. Двузначные предикаты
ГЛАВА ВТОРАЯ. R-ФУНКЦИИ
2. Ветви класса R-функций
3. Свойства R-функций
4. Построение булевой функции, соответствующей заданной R-функции
5. Построение R-функций по заданной булевой функции
6. R-функции, соответствующие булевым функциям двух переменных
7. О минимизации R-функций
8. Свойства R-конъюнкции, R-дизъюнкции и R-отрицания
9. R-функции и бесконечнозначная логика
10. Некоторые дифференциальные свойства R-конъюкции и R-дизъюнкции
ГЛАВА ТРЕТЬЯ. МЕТОДЫ АЛГЕБРЫ ЛОГИКИ В АНАЛИТИЧЕСКОЙ ГЕОМЕТРИИ
2. Геометрическая интерпретация формул булевой алгебры
3. Постановка задачи о построении уравнения границы области (D) по заданной логике ее построения с помощью областей …
4. Пересечение областей
5. Объединение областей
6. Уравнение границы произвольной области
7. Задача о построении уравнений границ и частичные булевы функции
8. Уравнение границы области в трехмерном пространстве
9. Уравнения разомкнутых линий и поверхностей
10. Уравнение области
11. Уравнение произвольного чертежа
12. Об алгоритмической полноте средств аналитической геометрии
ГЛАВА ЧЕТВЕРТАЯ. НОРМАЛЬНОЕ УРАВНЕНИЕ ЧЕРТЕЖА
2. Нормальное уравнение чертежа
3. Свойства нормальных функций
4. Теорема о нормальном уравнении объединения чертежей
5. Некоторые вспомогательные соотношения
6. Нормальное уравнение отрезка
7. Нормальное уравнение дуги окружности
8. Нормальное уравнение произвольного чертежа, составленного из дуг окружностей и отрезков прямых
9. Нормальная функция чертежа, содержащего элементы размерности, равной двум
10. Векторная нормальная функция чертежа
11. Верхняя нормальная функция
12. Выпуклая оболочка чертежа
13. Верхняя нормальная функция чертежа, составленного из дуг окружностей и отрезков
ГЛАВА ПЯТАЯ. МЕТОДЫ ОПТИМАЛЬНОГО ПЛАНИРОВАНИЯ
2. Оптимальное планирование
3. Методы решения задач оптимального планирования
4. Семейства гиперповерхностей, определяемые уравнениями вида …
5. Учет ограничений в задаче оптимального планирования
ГЛАВА ШЕСТАЯ. ЗАДАЧИ ОПТИМАЛЬНОГО РАСКРОЯ
2. Уравнение произвольно расположенной выкройки
3. Условия взаимного непересечения выкроек
4. Склеенные выкройки
5. Использование нормального уравнения
6. Условия непересечения многоугольников
7. Размещение выкроек на материале
8. Оптимальный раскрой
9. Постановка некоторых задач оптимального раскроя
10. Задача оптимального раскроя с круговыми выкройками при наличии ограничений на расстояния между ними
11. Некоторые примеры с выкройками некруговой формы
12. Об уменьшении количества локальных экстремумов
13. Задачи оптимального раскроя с неподвижными границами
ГЛАВА СЕДЬМАЯ. КРАЕВЫЕ ЗАДАЧИ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ
1. Задачи о минимуме функционала. Метод Ритца
2. Краевые задачи. Метод Бубнова — Галеркина
3. О построении функции w(x, y)
4. Расчет жесткости кручения стержней с профилем сложной формы
5. Нагруженный чертеж
6. Пространственная контактная задача теории упругости
ЛИТЕРАТУРА

Параметрическое уравнение дуги (сфера + плоскость) : Чулан (М)

 
Limit79 

 Параметрическое уравнение дуги (сфера + плоскость)

03. 11.2014, 02:38 

29/08/11
1759

Доброго времени суток, уважаемые форумчане!

Для вычисление криволинейного интеграла по дуге кривой, мне понадобилось параметризировать данную дугу.

Дуга задана следующим образом:

Подставляя уравнение плоскости в уравнение сферы получаем:
или или

То есть заданная сфера и плоскость пересекаются по эллипсу с полуосями и .

Параметрическое уравнение эллипса

Так как , то или

Так как , то

И, окончательно, искомое параметрическое уравнение дуги имеет вид:

Подскажите, пожалуйста, это верно?

Мое пространственное представляет не понимает, как плоскость может пересекать сферу по эллипсу, а не по окружности

Спасибо!


   

                  

Nemiroff 

 Re: Параметрическое уравнение дуги (сфера + плоскость)

03. 11.2014, 02:44 

Заслуженный участник

20/07/09
4026
МФТИ ФУПМ

Limit79 в сообщении #925717 писал(а):

То есть заданная сфера и плоскость пересекаются по эллипсу с полуосями и .

Не то есть. Второе уравнение вы куда дели?


   

                  

Otta 

 Re: Параметрическое уравнение дуги (сфера + плоскость)

03. 11.2014, 02:45 

Заслуженный участник

09/05/13
18/06/23
8903

Limit79 в сообщении #925717 писал(а):

Мое пространственное представляет не понимает, как плоскость может пересекать сферу по эллипсу, а не по окружности

Limit79 в сообщении #925717 писал(а):

Подставляя уравнение плоскости в уравнение сферы получаем:

Исключая таким образом одну координату, Вы получаете проекцию на плоскость .

Сама же кривая действительно окружность.


   

                  

Limit79 

 Re: Параметрическое уравнение дуги (сфера + плоскость)

03.11.2014, 02:52 

29/08/11
1759

Nemiroff в сообщении #925718 писал(а):

Второе уравнение вы куда дели?

Второе уравнение использую дальше.

Otta
Ах, точно, этот момент я понял, спасибо.

Но теперь больше запутался — если кривая — окружность, то почему в полученном параметрическом уравнении у нее коэффициенты перед синусом и косинусом разные? Это же должен быть радиус этой самой окружности…

— 03.11.2014, 03:54 —

То есть сначала проецируем, в проекции на плоскость получается эллипс, а потом используем второе уравнение (), и уже после этого, в пространстве, получается окружность?


   

                  

Joker_vD 

 Re: Параметрическое уравнение дуги (сфера + плоскость)

03.11.2014, 02:56 

Заслуженный участник

09/09/10
3729

Limit79 в сообщении #925717 писал(а):

То есть заданная сфера и плоскость пересекаются по эллипсу с полуосями и .

А вот и нет. Пересекаются ваши сфера и плоскость, как и положено, по окружности. Другое дело, что если эту окружность спроектировать на плоскость , то получится именно что эллипс с такими вот полуосями.

Тем не менее, параметрическое задание дуги вы нашли правильно: можете проверить, взяв точку на ней и посчитав расстояние до начала координат — у вас всегда будет получаться .

Ваше смятение понятно: вы исключили и получили уравнение с двумя неизвестными, по виду похожее на уравнение эллипса в системе координат . И это было бы действительно уравнение эллипса, если бы — т.е. вы находились бы в плоскости .


   

                  

Limit79 

 Re: Параметрическое уравнение дуги (сфера + плоскость)

03. 11.2014, 03:00 

29/08/11
1759

Joker_vD

Спасибо за объяснение!

Если взять окружность, положить ее на стол под определенным углом, и посмотреть на это все сверху, то окружность покажется эллипсом, причем, чем больше угол наклона, тем меньше кривая будет похожа на окружность и больше на эллипс


   

                  

Joker_vD 

 Re: Параметрическое уравнение дуги (сфера + плоскость)

03. 11.2014, 03:08 

Заслуженный участник

09/09/10
3729

Limit79 в сообщении #925721 писал(а):

почему в полученном параметрическом уравнении у нее коэффициенты перед синусом и косинусом разные?

Потому что пространство. В пространстве вы складываете , и и получаете . А когда зафиксировано, у вас получается , и вы видите уравнения , и . Если нечаянно уронить уравнение для , то останется эллипс.


   

                  

Limit79 

 Re: Параметрическое уравнение дуги (сфера + плоскость)

03. 11.2014, 03:32 

29/08/11
1759

Спасибо за помощь, господа, я понял


   

                  

Показать сообщения за: Все сообщения1 день7 дней2 недели1 месяц3 месяца6 месяцев1 год Поле сортировки АвторВремя размещенияЗаголовокпо возрастаниюпо убыванию 
  Страница 1 из 1
 [ Сообщений: 8 ] 

Модераторы: Модераторы Математики, Супермодераторы


окружностей — Параметрическое уравнение дуги с заданным радиусом и двумя точками

$\begingroup$

поэтому мне нужно параметрическое уравнение дуги. Итак, дуга – это сектор окружности.

Параметрическое уравнение окружности: $$ c \equiv f(t) = (\cos(t), \sin(t)),\quad 0\le t < 2\pi $$ Итак, нам просто нужно найти правильный домен функции, на самом деле $t_1$ и $t_2$, начало и конец сектора.

Даны две точки $P_1$ и $P_2$, лежащие на окружности, ее центр и радиус, как найти $t_1$ и $t_2$ по заданным точкам? Мне нужно полное параметрическое уравнение этого.

Заранее спасибо!

  • круги

$\endgroup$

4

$\begingroup$

Имея две конечные точки $P$ и $Q$, центр $C$ и радиус $r$, тогда $$ s=2\arctan\left(\frac{P_y-C_y}{P_x-C_x+r}\right) $$ $$ t=2\arctan\left(\frac{Q_y-C_y}{Q_x-C_x+r}\right) $$ Уравнение будет $$ C+r(\cos(\тета),\sin(\тета)) $$ для $\theta$ между $s$ и $t$.

Имейте в виду, что есть две дуги окружности с центром $C$, соединяющие точки $P$ и $Q$. 2- \ frac14} $$

$\endgroup$

4

$\begingroup$

Уравнение в ОП представляет собой параметрическое уравнение окружности с центром в начале координат и радиусом $r=1$.

Параметрическое уравнение окружности радиуса $r$ с центром $C\equiv (a,b)$: $$ f(t)=(a+r\cos t, b+r \sin t) , \quad 0\le t <2\pi $$ Если вы знаете $P_1\equiv (a+r\cos \theta_1, b+r \sin \theta_1) $ и $P_2\equiv (a+r\cos \theta_2, b+r \sin \theta_2) $, то уравнение дуги просто $$ f(t)=(a+r\cos t, b+r \sin t) , \quad \theta_1\le t \le\theta_2 $$ 92}} $$

$\endgroup$

1

$\begingroup$

Поздний ответ, но я думаю, что могу добавить что-то полезное к обсуждению. Когда дан радиус, вы должны выбрать между 2 возможными центрами, а затем между 2 возможными дугами. Вместо этого, учитывая ориентированный угол $\theta$ (против часовой стрелки, если он положительный, или по часовой стрелке, если отрицательный), существует только одна возможная дуга , идущая из точки $P_1=[x_1,y_1]$ в точку $P_2=[x_2,y_2]. $. В таком случае вам не нужно выберите что угодно, и вы можете получить центр $C$ и радиус $r$ из следующего выражения (я использовал Maxima для их получения):

$$\mathit{c_x}=\frac{\left(1+ \ cos{(\theta)}\right) \, \left( \mathit{y_1}-\mathit{y_2}\right) +\sin{(\theta)} \left( \mathit{x_1}+\mathit{ x_2}\right) }{2 \sin{(\theta)}}$$

$${c_y}=\frac{\sin{\left(\theta \right) \left({y_1}+{y_2 }\right)}+\left( 1+\cos{\left(\theta \right) }\right)\left( {x_2}-{x_1}\right)}}{2 \sin{\left(\theta \справа) }}$$ 9{2}}}{2 \left( 1-\cos{(\theta)}\right) }$$

$\endgroup$

Нахождение меры дуги окружности по центральному углу — Криста Кинг Математика

Определение длины дуги вокруг окружности

В этом уроке мы рассмотрим дуги окружностей и способы их измерения. \circ???.

Как найти длину дуги части окружности, исходя из меры центрального угла

Пройти курс

Хотите узнать больше о геометрии? У меня есть пошаговый курс для этого. 🙂

Узнать больше

Нахождение разницы между длинами дуг

Пример

Если ???\overline{AD}??? диаметр круга (с центром в ???C???) на рисунке, в чем разница между мерами ???\overset\frown{DB}??? и дуга ???\overset\frown{AE}????

Примечание. Диаметр — это любой отрезок, проходящий через центр окружности и имеющий обе конечные точки на окружности. Обратите внимание, что диаметр равен удвоенному радиусу и что диаметр делит круг на два полукруга. В этой задаче ???\overline{AD}??? это диаметр, который разбивает круг на полукруги ???AD??? и ???ДА???.

???\overline{AD}??? диаметр окружности, что означает, что сумма мер дуги ???DB??? и дуга ???BA??? ???180^\circ???.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *