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类球面
✍ dations ◷ 2025-04-25 04:28:42 #类球面
类球面是一种二次曲面。二维的椭圆有两个主轴,称为长轴与短轴。在三维空间里,将一个椭圆绕着其任何一主轴旋转,则可得到一个类球面。用另外一种方法来描述,类球面是一种椭球面。采用直角坐标
(
x
,
y
,
z
)
{displaystyle (x, y, z),!}
,椭球面可以表达为其中,
a
{displaystyle a,!}
与
b
{displaystyle b,!}
分别是椭球面在x-轴与y-轴的赤道半径,
c
{displaystyle c,!}
是椭球面在z-轴的极半径,这三个正值实数的半径决定了椭球面的形状。 以z-轴为旋转轴的类球面
a
=
b
{displaystyle a=b,}
,它的方程为:扁球面c < a,它的表面积为:扁球面是半长轴为a而半短轴为c的椭圆围绕z-轴旋转而形成的,因此e可看作为离心率。长球面c > a,它的表面积为:长球面是半长轴为c而半短轴为a的椭圆围绕z-轴旋转而形成的,因此e可看作离心率。类球的体积是
4
3
π
a
2
c
{displaystyle {frac {4}{3}}pi a^{2}c,!}
。假若,一个类球面被参数化为其中,
β
{displaystyle beta ,!}
是参数纬度(parametric latitude),
−
π
2
<
β
<
π
2
{displaystyle -{frac {pi }{2}}<beta <{frac {pi }{2}},!}
,
λ
{displaystyle lambda ,!}
是经度,
−
π
<
λ
<
+
π
{displaystyle -pi <lambda <+pi ,!}
。那么,类球面的高斯曲率(Gaussian curvature)是类球面的平均曲率(mean curvature)是对于类球面,这两种曲率永远是正值的。所以,类球面的每一点都是椭圆的。
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