
【计】 hyperboloid
both; double; even; twin; two; twofold
【化】 dyad
【医】 amb-; ambi-; ambo-; bi-; bis-; di-; diplo-; par
bend; bent; crooked; melody; music; song; wrong
【化】 distiller's yeast; distillery yeast
【医】 bend; curvatura; curvature; cyrto-; flexura; flexurae; flexure; leaven
face; surface; cover; directly; range; scale; side
【医】 face; facies; facio-; prosopo-; surface
双曲面(hyperboloid)是三维空间中由二次方程定义的几何曲面,其几何形态可分为单叶双曲面和双叶双曲面两种类型。在数学和工程领域,这一概念具有重要应用价值。
单叶双曲面(hyperboloid of one sheet)的标准方程为: $$ frac{x}{a} + frac{y}{b} - frac{z}{c} = 1 $$ 其几何特征表现为沿z轴方向无限延伸的连通曲面,形似“沙漏”或柱状结构。双叶双曲面(hyperboloid of two sheets)的方程为: $$ frac{x}{a} - frac{y}{b} - frac{z}{c} = 1 $$ 该曲面由两个分离的对称叶片组成,常见于天体力学中的双星运动轨迹模拟。
双曲面结构因其优异的力学性能被广泛应用于冷却塔设计中,例如中国洛阳电厂的超临界机组冷却塔采用单叶双曲面形态,可通过最小材料用量实现最大结构强度。在建筑领域,广州塔的“纤腰”造型即源自双曲面几何原理,有效分散风荷载并提升抗震能力。
双曲面与椭球面、抛物面同属二次曲面族,其渐近行为可通过关联的锥面方程$frac{x}{a} + frac{y}{b} - frac{z}{c} = 0$进行解析推导。该特性在微分几何的曲率分析中具有理论研究价值。
参考资料
双曲面是三维空间中的一种二次曲面,其几何特征和数学定义如下:
双曲面的一般方程分为两种类型:
单叶双曲面:
$$frac{x}{a} + frac{y}{b} - frac{z}{c} = 1$$
方程中仅含有一个负号,表现为单层无限延伸的曲面。
双叶双曲面:
$$frac{x}{a} + frac{y}{b} - frac{z}{c} = -1$$
方程中含两个正项和一个负项,表现为上下分离的两部分曲面。
单叶双曲面:
形状类似马鞍或旋转的喇叭,所有点连成一个连续曲面,可通过直线族(直母线)生成,属于直纹面。
双叶双曲面:
由上下对称的两片独立曲面组成,中间被平面隔开,无法通过直线族生成。
通过调整方程参数((a, b, c)),可控制曲面的形状和开口方向。双曲面在工程和自然科学中具有重要价值,其独特的几何特性为实际问题提供了高效解决方案。
埃斯库德罗氏试验不定重复分程序块不稳定成份岔口肠毛滴虫垂向磁化初级组织导体打落敌友鉴别仪发作性头痛鉴别码减速假日标俘获联合胶体粒细胞系轮询链冒充的耐溶剂胶管内存分段控制芹实甙人力预算砂模夹坏生成地址视网膜不对应十一碳烯二酸双迹放大器顺便走访随机化算法通信量密度同心圆筒式粘度计