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球面きゅうめん

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重定しげさだこうたまがた

球面きゅうめん英語えいごsphereこれさん维空间ちゅう完全かんぜん圆形てき几何物体ぶったい,它是圆球てき表面ひょうめん(类似于在维空间中,“つつみ围着“圆盘样)。

就像ざい二维空间中的圆的定义一样,球面きゅうめんざい数学すうがくじょうてい义为三维空间中离给定的点距离相同的てんてき集合しゅうごう r[1] 这个距离 r だまてき半径はんけいたま(ball)则是よし离给定点ていてん距离しょうr てき所有しょゆうてん构成てき几何たい,而这个给定点ていてん就是球心きゅうしんたまてき半径はんけい球心きゅうしん也是球面きゅうめんてき半径はんけい中心ちゅうしん。两端ざい球面きゅうめんじょうてきさい长线段通だんつう过球しん,其长半径はんけいてき两倍;它是球面きゅうめん球体きゅうたいてき直径ちょっけい

つきかんざい数学すうがくそと,术语“球面きゅうめんかずたまゆう时可互换使用しようただしざい数学すうがくちゅうあかり区分くぶんてき球面きゅうめん一种嵌在三维おう几里とくそら内的ないてき维封闭曲めん,而たまいちさん维图がた,其包括ほうかつ球面きゅうめん球面きゅうめん内部ないぶてき一切いっさい闭球),过更つね见的てい义是ただ包括ほうかつ球面きゅうめん内部ないぶてき所有しょゆうてん包括ほうかつ球面きゅうめんじょうてきてん开球)。这种别并总是保持ほじ变,ゆう其是ざいきゅうてき数学すうがく文献ぶんけんさと,sphere(球面きゅうめんとうさく固体こたい。这与ざい平面へいめんうえ混用こんよう术语“圆”(circle)かず“圆盘”(disk)てきじょう况类

三维空间中的方程

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ざい解析かいせき几何なか球心きゅうしん(x0, y0, z0)半径はんけいr てき球面きゅうめん满足下面かめんかたほどてき所有しょゆうてん (x, y, z) てき轨迹

れい a, b, c, d, e 为实すうa ≠ 0,并且

如果 ,则那么下めんてきかたほど

ぼつゆう实数しょうきょ球面きゅうめんまとかたほど。如果 ,则 てきただいちかいてん ,此时该方ほどたたえづくてん球面きゅうめんまとかたほど。还有いち种,就是ざい てきじょう况下, 球面きゅうめんてきかたほど,其中心ちゅうしん半径はんけい[1]

如果上述じょうじゅつ等式とうしきちゅうてき a れいf(x, y, z) = 0 就成为了平面へいめんかたほどよし此,平面へいめん以认为是球心きゅうしんざい无穷远点てき球面きゅうめん[2]

半径はんけい 中心ちゅうしんざい てき球面きゅうめんじょうてきてん以写なりさんすうぽうほど

[3]

以原てん中心ちゅうしんてき任意にんい半径はんけいてき球面きゅうめん以下いか微分びぶん形式けいしきてき积分曲面きょくめん

这个かたほど反映はんえいりょうざい球面きゅうめんじょうぎょう进的てんてき位置いち (x, y, z) かず速度そくどむこうりょう (dx, dy, dz) 总是彼此ひしせいてき

球面きゅうめん还可以通过以にんなに直径ちょっけい为轴,圆旋转一周いっしゅう形成けいせいてき表面ひょうめんらい构造。よし于圆いち种特ことてき椭圆所以ゆえん球面きゅうめん也是一种特殊的椭球面。椭圆围绕其长轴旋转形成けいせいてき曲面きょくめん,就是长球めん;如果绕短轴旋转,就会形成けいせいいち个扁球面きゅうめん[4]

つつみ围的たい

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はた圆柱外接がいせついたいち个球めんじょう

ざいさん维中,球面きゅうめん内包ないほう围的からだそくたまてきからだ积)これ

其中 r 球面きゅうめんてき半径はんけいおもねもとまいとくくびさき推导りょう这个公式こうしきどおり过证あかり球体きゅうたい内的ないてきたい积是球体きゅうたい内部ないぶあずか外接がいせつ圆柱たい具有ぐゆうあずか球体きゅうたい直径ちょっけい相等そうとうてき高度こうど直径ちょっけい内部ないぶ间的たい积差值的两倍而得该公しき[5] 这个说法以根すえ原理げんりいた。该公しき也可以使用しよう积分とくそくよう截面积分(てい积分)对无穷多てきあつたび无穷しょうてき圆盘沿 x 轴从 x = −r いた x = r うずたか积起らいてきからだ积求かり设该球面きゅうめん半径はんけいr,以原てん为球しん

在任ざいにんなん给定てき x 处,たい增量ぞうりょうΔでるたV近似きんじとうx 处圆盘的めん积与其厚Δでるたxてきじょう积:

とうさいあつしてき一个圆盘厚度趋近0时,总体积是所有しょゆう增量ぞうりょうてき总和:

其中 ||T || 表示ひょうじとう取分とりぶんわり T 时,さいあつしてき个圆盘的あつたび。此时たい积为:

在任ざいにんなん给定てき x 处,xyr 以构なりいち个直かく三角形さんかっけいいん此,应用勾股定理ていりとく

はたうえしき代入だいにゅういた

积分きさき就可以得结果

另外,此公しき也可以用だますわ标系计算,たい积元以写なり

いん此得いた三重みえ积分,并算出さんしゅつ结果如下:

对于だい多数たすう实际用途ようと而言,立方体りっぽうたいてき内接ないせつだまてきからだ积可以近似きんじ立方体りっぽうたいたい积的52.4%,这是いんV = πぱい/6 d3,其中 d 球面きゅうめんてき直径ちょっけい,也是立方体りっぽうたいてき边长,πぱい/6 ≈ 0.5236。れい如,直径ちょっけい1mてきたまてきからだ积是边长为1mてき立方体りっぽうたいたい积的52.4%,ある约0.524 m3

表面ひょうめん

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半径はんけいrてき球体きゅうたいてき表面積ひょうめんせき为:

おもねもとまいとくくびさきすえ外接がいせつ圆柱たい侧面てき投影とうえい保持ほじめん积的”这个ごと实推导出这个公式こうしき[6][7] 另一种得到这个公式的方法基于如下事实,そくだまてき表面ひょうめん积等于其たい积公しき关于 r てき导数いん半径はんけいr てき球体きゅうたいてきからだ积可以认为是从半径はんけい0いた半径はんけい r はま套在一起的无穷小厚度的无穷多个同心球壳的表面积的总和。ざい无穷しょうてきあつにんなん给定だま壳的内外ないがい表面ひょうめんめん积是相等そうとうてき半径はんけい r 处的たい积元以简单地认为半径はんけい r 处的表面ひょうめん积与无穷しょうあつてきじょう积。

在任ざいにんなん给定半径はんけい r 处,[8] からだ增量ぞうりょうΔでるたVとう半径はんけい r 处表めん积(A(r)あずかたま壳厚Δでるたrてきじょう积:

总体积是所有しょゆうだま壳体积的总和:

该等しきざいさいあつしてきいち个圆盘的 Δでるたr 趋近于 0 时[9]为:

代入だいにゅう V

はた等式とうしき两边对 r もとめ导就会得えとくいた A 关于 r てき函数かんすう

通常つうじょううつし为:

其中 r 球面きゅうめんてき半径はんけい

再来さいらいいち种方ほう球面きゅうめんじょうてきめん积元以用だますわ标系给出:dA = r2 sin φふぁい dθしーた dφふぁいようふえ卡尔坐标来表示ひょうじてき话,めん积元就会うつしなり

さら一般いっぱん性的せいてきひょう达,请参阅めん积元条目じょうもく

いん此总めん积可以通过积分いた

うえ图中てき球体きゅうたい认为さいせい确的人造じんぞう球体きゅうたいいち,它おりしゃ背景はいけいちゅう爱因斯坦てき画像がぞう。这个球体きゅうたい引力いんりょくさがせ测器B实验ちゅう所用しょようてき熔融ようゆう石英せきえいえいFused quartz陀螺仪,它在形状けいじょうじょうかずかん球体きゅうたい间的误差ちょう过40颗原いた10纳米あつたび。2008ねん7がつ1にちいち些来大利おおとしてき科学かがくせんたたえ们制づくりりょうさら接近せっきんかん美的びてき球体きゅうたいじゅん确率为0.3纳米,它的创造背景はいけい当年とうねん科学かがく们在寻求いちせんかつてきしん标准。[10]

球面きゅうめんつつみ围给ていからだ积的所有しょゆう曲面きょくめんちゅうめん最小さいしょうてき球面きゅうめん还是给定表面ひょうめん积的所有しょゆう闭合曲面きょくめんちゅうつつみ围体积最大さいだいてきよし此球めんざい自然しぜんかい中出なかいで现:れい如,气泡しょう水滴すいてきだい致为球形きゅうけいいん表面ひょうめん张力かい局部きょくぶ最小さいしょう表面ひょうめん积。

たまてき质量あずか表面ひょうめん积之しょう为比表面ひょうめん积,以由上述じょうじゅつ等式とうしき表示ひょうじ出来でき

其中 ρろー密度みつど(质量あずかからだ积之)。

几何せい

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球面きゅうめんよし四个不共面的点唯一确定。さら一般いっぱん说,球面きゅうめんよし四个条件唯一确定,れい如通过一个点、与一よいち个平面相めんそうきりとうとう[11] 该性质类于三个非共线的点确定平面中的唯一圆的性质。

いん此,一个球体由一个圆和一个不在该圆平面内的点唯一确定。

つう过检查两个球めんかたほどてき共同きょうどうかい以看两个だましょう交于いち个圆,包含ほうがん该圆てき平面へいめんしょうさくしょう交球てき基本きほん平面へいめん[12] 虽然基本きほん平面へいめんいち个实平面へいめんただし这个圆可能かのうきょ圆(两个球面きゅうめんぼつゆう实的公共こうきょうてん),也可能かのうよし单个てん组成(两个球面きゅうめんざい该点しょうきり)。[13]

ざい实交てん处的两个球面きゅうめん间的夹角よし该点处的球体きゅうたいてききりめん确定てきめんかく。两个球面きゅうめんざいしょう交圆てき所有しょゆうてん处的夹角しょうどうてき[14] とう且仅とう它们てき球心きゅうしん间的距离てき平方へいほうとう于其半径はんけいてき平方和へいほうわ时,它们てき交角ざい直角ちょっかく相互そうごせい)。[2]

球面きゅうめんたば

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如果 f(x, y, z) = 0 g(x, y, z) = 0 两个不同ふどう球面きゅうめんてきかたほど

とうさんすう s t 任意にんい值时,也是球面きゅうめんかたほど。满足该等しきてき所有しょゆう球体きゅうたいてき集合しゅうごうしょう为由原始げんし两个球体きゅうたい确定てき球面きゅうめんたばざい这个てい义中,まこと许球めんいち个平めん(无限半径はんけい球心きゅうしんざい无穷远处),而如はて两个原始げんし球面きゅうめん平面へいめん么束てき所有しょゆう球面きゅうめん平面へいめんいや则在球面きゅうめんたばちゅうただかいゆういち个平めん基本きほん平面へいめん)。[2]

如果球面きゅうめんたばねよし所有しょゆう平面へいめん组成,么有さん种类がたてきたば[13]

  • わか球面きゅうめんしょう交于いち个实圆 C,则球めんたばよし包含ほうがん C てき所有しょゆう球面きゅうめん包括ほうかつ基本きほん平面へいめん)组成。球面きゅうめんたばちゅう所有しょゆう普通ふつう球面きゅうめんてき中心ちゅうしん于穿过 C 的中てきちゅうこころ并垂ちょく基本きほん平面へいめんてきちょく线(下面かめんしょうさく中心ちゅうしん线”)じょう
  • わか球面きゅうめんしょう交于いち个虚圆,球面きゅうめんたばてき所有しょゆう球面きゅうめん也会どおり过这个虚圆,ただし其实这些普通ふつう球面きゅうめんあい交(ぼつゆう真正しんせいてき公共こうきょうてん)。中心ちゅうしん线垂ちょく于这个基本きほん平面へいめん,这是いち个真实的平面へいめんただし其中包含ほうがんりょういち假想かそうてき圆。
  • 如果球面きゅうめんしょう交于いちてん A,则所有しょゆうざい这个めん内的ないてき球面きゅうめん A みやこただししょうきりてきどう基本きほんめん所有しょゆう这些めんてきおおやけきりめん中心ちゅうしん线在 A 处垂ちょく基本きほん平面へいめん

所有しょゆう基本きほん平面へいめんてき固定こていてんいた球面きゅうめんたばてき一个球面的切线的长度都是相同的。 [13]

基本きほん平面へいめんあずか球面きゅうめんたばちゅう所有しょゆう球面きゅうめんせい交的所有しょゆう球面きゅうめんてき中心ちゅうしんてき轨迹。而且,あずか球体きゅうたいたばてきにんなん两个球体きゅうたいせい交的球体きゅうたいあずか球面きゅうめんたばてき所有しょゆう球面きゅうめんせい交,并且其中心ちゅうしん于球めんたばてき基本きほん平面へいめんちゅう[13]

术语

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穿ほじ过球心的しんてき一条直线与球面相交,这两个相对称てき交点こうてんしょう为对みちてんだい球面きゅうめんじょうてきいち个圆,あずか球面きゅうめん具有ぐゆうしょうどう的中てきちゅうこころかず半径はんけいだい所在しょざいてき平面へいめんのうはた球面きゅうめんぶんなり两个しょうどうてき部分ぶぶん球面きゅうめんてき截面しょう圆面截口(spheric sections)。圆面截口ひとし为圆,じょりょうだい圆以外的がいてき其他圆称为しょう[15]

球面きゅうめんじょう两个不同ふどう对径てん间的最短さいたん距离过这两个てんてきただ一大圆上的两个圆弧中劣弧的长度。ゆうりょう这个“だい圆距离”,だい圆就なり为了はじむ曼圆。

わかはた球面きゅうめんじょう任意にんい一点设为该球面的きたあずか该点しょう对应てき对径てん则被しょうみなみ,而赤道あかみち则是あずか这两个极てんとう距的だい圆。 过这两个极点てきだい圆被しょううま线ある经线,过这两个极点てきちょく线被しょう为旋转轴。而纬度则是球面きゅうめんじょうあずか赤道せきどう平行へいこうてき圆。这个术语也同样适よう于那些与地球ちきゅう表面ひょうめんいち近似きんじ球面きゅうめんてき天体てんたい (见大地だいちすいじゅんめん)。

半球はんきゅうめん

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にんなん过球心的しんてき平面ひらおもて它分なり两个相等そうとうてき半球はんきゅうめん。过球しんてきにんなん两个しょう平面ひらおもてはた球体きゅうたい细分为四个球めん角形かくがた,其顶てん全部ぜんぶあずかくらい于平めん交线じょうてき对径てん重合じゅうごう

球体きゅうたいてき对径しょうそら间是射影しゃえい平面へいめん,它也以被さく北半球きたはんきゅう赤道せきどうてき对映てん确定。

ゆう猜想认为半球はんきゅうはじむ曼圆てきさいけい最小さいしょうめん积)とう长填たかし

推广

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维数

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球面きゅうめん以推广到任意にんい维数てきそら。对于任意にんい自然しぜんすうnn-球面きゅうめんつねうつしSn(n + 1)维欧几里とくそら间中离该そら间的一个中心点距离固定为rまとてんてき集合しゅうごう,其中rあずか前面ぜんめんいち是正ぜせい实数。とく别地:

  • S0:0-球体きゅうたい实线てき[−r, r]てきいち对端てん
  • S1:1-球面きゅうめん半径はんけいr てき
  • S2:2-球面きゅうめん普通ふつうてき球面きゅうめん
  • S33-球面きゅうめん四维欧氏空间中的球面。

n > 2てき球面きゅうめんゆう时称さくちょう球面きゅうめん

以原てん中心ちゅうしんてき单位半径はんけいn球面きゅうめん表示ひょうじSn通常つうじょうしょう为“n球面きゅうめん”。请注意ちゅうい普通ふつう球面きゅうめんいち个2-球面きゅうめんいん为它いち维曲めん(它嵌入かんにゅうざいさん维空间中)。

单位(n-1)-球面きゅうめんてき表面ひょうめん积是

其中Γがんま(z)おうひしげ发现てきとぎ马函すう

表面ひょうめん积的另一种表达式为

からだ积等于表めん积乘以r/nあるもの

对于nたまてきからだ积也存在そんざい一般いっぱん递归公式こうしき

度量どりょうそら

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さら一般いっぱんざい度量どりょうそら (E,d) なか中心ちゅうしんx半径はんけいr > 0てき球面きゅうめん使とくd(x,y) = rまとてんyてき集合しゅうごう

如果球心きゅうしんEてき原点げんてん(如在赋范そら间中样)てき话,てい义和符号ふごうちゅうぼつゆうひさげ及它。如果とう于1,则半径はんけい也是如此,れい单位球体きゅうたいてきじょう况。

あずか球体きゅうたい不同ふどうてきそく使つかい一个大球面也可能是一个空集。れい如,ざいおう几里とく度量どりょう Zn なかただゆうr2以写なり整数せいすうてきn平方和へいほうわ时,半径はんけいrてき球面きゅうめんざい是非ぜひそらてき

つぶせ扑学

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ざいつぶせ扑学なかn球面きゅうめんてい义为あずか(n + 1)球体きゅうたいてき边界どうはいてきそら间;いん此它与おう几里とくn球体きゅうたいどうはいただし可能かのうかけしょう度量どりょう

  • 0-球面きゅうめん一对具有离散拓扑的点。
  • 1-球面きゅうめんいち个圆(どうはい义下)。よし此,れい如(にんなん扭结てきぞう1-球面きゅうめん
  • 2-球面きゅうめん就是普通ふつうてき球面きゅうめんどうはい义下)。よし此,れい如,にんなに类球めん2-球面きゅうめん

n球面きゅうめん记为Sn 。它是ぼつゆう边界てき紧致つぶせ扑流がたてきいち个例球面きゅうめん必是こうすべりてき;如果它是こうすべりてき,它就需要じゅようあずかおう几里とく球面きゅうめん微分びぶんどうはい

うみ涅-はくかみなり定理ていり表明ひょうめいおう几里とくn球面きゅうめん紧致てき球面きゅうめん连续函数かんすう||x||しも单点しゅうてきぎゃくぞうよし此,球面きゅうめん闭合てきSn也是有界ゆうかいてき所以ゆえん它是紧致てき

值得注意ちゅういてきざいさん维空间ちゅう以把普通ふつうてき球面きゅうめん内外ないがいこぼし转过らいてき,这个过程しょうさく球面きゅうめんがいこぼし,过程ちゅう可能かのうかい发生交,ただしかい产生にんなんおりこん

球面きゅうめん几何

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球面きゅうめんじょうてきだい

おう几里とく平面へいめん几何てき基本きほん要素ようそてんかず线。ざい球面きゅうめんじょうてん通常つうじょうてき义来てい义。“线”てき类似ぶつ测地线,测地线是いち大圈たいけんだい圆的かい定性ていせいとくせい含有がんゆう所有しょゆうてんてき平面へいめん也穿过球しん测量表明ひょうめい球面きゅうめんじょう两点间的最短さいたんみち过这两点てきだいてき较短てきいちだん圆弧。

经典几何てき许多定理ていり也适よう于球めん几何,ただし并非所有しょゆうてき定理ていり这样,いん为球めん不能ふのう满足一些经典几何的假设,包括ほうかつ平行へいこうかりざい球面きゅうめん三角さんかくがくなかかくざいだい圆之间定义的。球面きゅうめん三角学在许多方面与普通的三角みすみまなぶ不同ふどうれい如,球形きゅうけい三角形的内角之和总是超过180。而且,にんなん两个相似そうじてき球面きゅうめん三角形都是全等的。

球面きゅうめんてきじゅういち种性质

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球面きゅうめんてきいち个法むこうりょう,一个法平面及其正截面。交叉こうさきょく线的きょくりつ截面きょくりつ。对于球面きゅうめんつう过给定点ていてんてきまい个法线段はた一个半径相同的圆(半径はんけい为球てき半径はんけい)。这意味いみ球面きゅうめんじょうてきまい个点脐点。

ざいDavid HilbertかずStephan Cohn-Vossenてき著作ちょさく《几何あずかそうぞう[16]いち书中,统一描述了球面的11种性质,并讨论了这些せい质是仅仅存在そんざい于确てい球面きゅうめんなか。一些性质对于平面来说也是成立的,いん为平めん以视さく半径はんけい无限だいてき球面きゅうめん。这些せい质为:

  1. 球面きゅうめんじょう任意にんいてんあずか球心きゅうしんてき距离しょうどうてきどう时,它和ぼう两个固定こていてん间的距离つねじょうてき
    だい一句一般是球面的定义,以唯いち确定球面きゅうめん。而第二句的结论与阿波あわ罗尼斯圆类似,很容易ようい推导だい二句的结论也适用于平面。
  2. 球面きゅうめんてきそと轮廓よう平面へいめん截出てき截面圆。
    该性质是球面きゅうめんどくゆうてきせい质。
  3. 球面きゅうめんてきみち长和しゅう保持ほじ变。
    曲面きょくめんてきみち长是ゆび两个与该曲面相めんそうきりてき互相平行へいこうてき平面へいめんてき距离。じょりょう球面きゅうめんそと,还有很多てき闭合凸面とつめんてきみち长也つねてい变的,れい如迈斯纳结构 。而曲めんてきしゅうざい平面へいめんじょうてきせい投影とうえいてき边界长度。从这两者ちゅう任意にんいせい质出发都以推另一个性质。
  4. 球面きゅうめんてき所有しょゆうてん脐点 。
    いん为球めんじょうてきほう线是よし球心きゅうしんこうそと辐射てき所以ゆえんざい球面きゅうめんじょう任意にんいいちてんてき ほう线与其外表面ひょうめんてき夹角なる直角ちょっかく。过法线的平面へいめんあずか曲面きょくめんてき交线形成けいせいてききょく线称为ほうきょく线ほうきょく线的きょくりつ为也しょうほうきょくりつ。对于だい多数たすう曲面きょくめん上大かみおお部分ぶぶんてきてん不同ふどうてきほうきょく线的ほうきょくりつ也不どう;而这些法きょくりつてき最大さいだい值和最小さいしょう值被しょうしゅきょくりつにんなん闭合てき曲面きょくめんじょういたりしょうゆうよん脐点。脐点じょう所有しょゆうてきほうきょくりつ相等そうとうてき;包括ほうかつしゅきょくりつ也是相等そうとうてき。脐点以被认为曲面きょくめんじょうさいぞう球面きゅうめんてきてん
    球面きゅうめんじょう所有しょゆうほうきょく线的きょくりつ相等そうとうてき所以ゆえんごと个点脐点。曲面きょくめんちゅうただゆう球面きゅうめん和平わへいめん具有ぐゆう此性质。
  5. 球体きゅうたいぼつゆう中心ちゅうしん表面ひょうめんてき
    对于一个给定的法曲线,存在そんざい一个曲率等于截面曲率的曲率圆与曲面相切,圆心于其ほう线上。れい如,对应其最大和やまと最小さいしょう截面きょくりつてき两个圆心しょう焦点しょうてん所有しょゆう这些圆心てき集合しゅうごう形成けいせいてきめんさけべ做焦めん
    对于だい多数たすう曲面きょくめんらい说,こげ面会めんかい形成けいせい两个曲面きょくめんざい脐点处相交。一下几种特殊的情况:
    • 对于かんどう曲面きょくめん,一层焦面形成曲线,另一层焦面形成为曲面
    • 对于圆锥たい ,圆柱たい环面かず环形きょく线两层焦めん形成けいせい曲面きょくめん
    • ざい球面きゅうめんじょうまい一个大圆的圆心都在球体的球心,而焦めん形成けいせい一个点该性质是球面独有的。
  6. 球面きゅうめんじょうてき所有しょゆう测地线都闭合きょく线。
    测地线是球面きゅうめん表面ひょうめんじょうてききょく线,也是两点间的最短さいたん距离。它们平面へいめん几何ちゅうちょく线概念的がいねんてき一种概括性表达。对于球面きゅうめんらい说,测地线是いち个大てき圆。许多其他てき曲面きょくめんゆう这种せい质。
  7. ざいからだ积大しょう一定いっていてきじょう况下,球面きゅうめんてき表面ひょうめん最小さいしょう;而在表面ひょうめん积的大小だいしょう固定こていてきじょう况下,球面きゅうめん则能つつみ最大さいだいてきからだ积。
    这个せい质源ひとししゅう不等式ふとうしき 。这些せい质唯一地定义了球面,れい如在こえ皂泡なかこえ皂泡つつみ围的たい积不变, 其表面ひょうめん张力使つかいとく其表めん积最しょう。一个自由浮动的肥皂泡因此近似于一个球体(つきかんよし重力じゅうりょく这样てき外力がいりょくかい轻微使とくこえ皂泡てき形状けいじょう变得扭曲)。
  8. ざい所有しょゆうやめ经给てい表面ひょうめん积的とつ固体こたいちゅう球面きゅうめんてき平均へいきんきょくりつ最小さいしょうてき
    平均へいきんきょくりつ两个ぬしきょくりつてき平均へいきん值,这是つねじょうてきいち个数值,いん为球めんじょうてき所有しょゆうてんてきあるじきょくりつ相等そうとうてき
  9. 球面きゅうめんてき平均へいきんきょくりつつねじょうてき
    球面きゅうめんただ一没有边界和奇异点而有恒定正平均曲率的嵌入面。其他如最小曲しょうきょくめん这样てき沉浸めんてき平均へいきんきょくりつ也是つねじょうてき
  10. 球面きゅうめんてきだか斯曲りついち个常すう
    こう斯曲りつ两个ぬしきょくりつてきじょう积。它是一种可以通过测量长度和角度来确定的固有性质,あずか曲面きょくめん如何いか嵌入かんにゅう这个そら间无关。よし此,おり弯曲めん并不かいあらため变高斯曲りつ,而其だか斯曲りつ变的曲面きょくめん则可以通过在球面きゅうめん上切かみぎりわり一个小狭缝并折弯来得到。所有しょゆう其他てき曲面きょくめんゆう边界,球面きゅうめんただ一没有边界的曲面,いん为它てきだか斯曲りついち个常すう伪球めん一个高斯曲率为负且不变的曲面的例子。
  11. 球面きゅうめんよし一个由三参数所组成的刚性运动所构成的。
    围绕にんなん轴旋转,ざい原点げんてん处的单位だまかいはた球面きゅうめん阴影うついた其自身上しんじょうにんなん绕着过原てんてきちょく线的旋转表示ひょうじ为在三坐标轴上旋转的组合

(详见おうひしげかく)。よし此,存在そんざい一个三参数的旋转族,使つかいとく每次まいじ旋转はた球面きゅうめん转换なり自身じしん;这个ぞくしょう为旋转组SO(3)。该平めんただ一具有三参数变换族的一个曲面(沿原てんしゅう围的xy轴旋转和平わへいうつり)。圆柱たいただ一具有双参数系列刚性运动的表面,并且旋转表面ひょうめんかず螺旋らせんめん具有ぐゆう单参すう系列けいれつてき表面ひょうめん

まいり

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えんじしめせ工程こうてい仪器てき扑克ぱいえいかく兰,1702。くろももK:球体きゅうたい

ちゅう

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  1. ^ 1.0 1.1 Albert 2016,p. 54
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  4. ^ Albert 2016,p. 60
  5. ^ Steinhaus 1969,p. 223
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参考さんこう文献ぶんけん

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  • Albert, Abraham Adrian, Solid Analytic Geometry, Dover, 2016 [1949], ISBN 978-0-486-81026-3 
  • Dunham, William. The Mathematical Universe: An Alphabetical Journey Through the Great Proofs, Problems and Personalities. : 28, 226. ISBN 0-471-17661-3. 
  • Kreyszig, Erwin, Advanced Engineering Mathematics 3rd, New York: Wiley, 1972, ISBN 0-471-50728-8 
  • Steinhaus, H., Mathematical Snapshots Third American, Oxford University Press, 1969 
  • Woods, Frederick S., Higher Geometry / An Introduction to Advanced Methods in Analytic Geometry, Dover, 1961 [1922] 

外部がいぶ链接

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