空间曲面在坐标平面上的投影 如何计算曲面的面积?

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空间曲面在坐标平面上的投影

如何计算曲面的面积?

如何计算曲面的面积?

设空间有界曲面

其中


面上的投影区域,

上具有连续的偏导数,下面讨论曲面
的面积的计算问题。
现用平行于x轴和y轴的两组平行直线分割投影区域
,如图1所示,任取其中的一块记作
,其面积也记作
,则当
的直径很小时,
表示以
的边界为准线,母线平行于z轴的柱面截得的曲面
上的那部分,设

上的任一点,根据条件,曲面
在点P处有切平面,则可用柱面截得切平面上的那一小片平面的面积dS近似地代替
的面积
,则
其中,
是切平面与
面的夹角,也就是切平面的法向量n与
面的法线
轴的夹角,由曲面
的方程可知
所以
代人式(1)得
则曲面的面积微元为
将dS在投影区域
上积分,便得计算曲面面积的二重积分公式
如果所求曲面的方程用

表示比较方便,则同理可将曲面分别投影到
面或
面,类似地可得相应曲面的面积计算公式,分别为

其中,
分别为曲面
在yOz面或zOx面上的投影区域。[1]

同面投影是什么意思?

工程制图中的同面投影的意思是:各物体投影所在的面是假想面。通常是平面,但在地球投影等方面也应用圆柱面、圆锥面和球面等曲面作为投影面。
在工程制图中,为利用正投影法在平面上表达空间形体,一般采用三个相互垂直的平面作为基本投影面。处于水平位置的称“水平投影面”,与水平位置垂直而处于正面位置的称“正立投影面”,与上述两投影面都垂直而处于侧面的称“侧立投影面”。

什么在v面和w面的投影?

正立面投影(V 面):平行于 V 面,垂直于 H、W 面的平面。能表示形体正面形状和高度、长度两个方向的尺度;
水平面投影(H 面):平行于 H 面,垂直于 V、W 面的平面。能表示形体顶面形状和长度、宽度两个方向的尺度;
侧平面投影(W 面):平行于 W 面,垂直于 H、V 面的平面。能表示形体侧面形状和高度、宽度两个方向的尺寸。
正平线是一种投影面平行线,平行于 V 面而与 H、W 面倾斜的直线称为正平线;
水平线是一种投影面平行线,平行于 H 面而与 V、W 面倾斜的直线称为水平线;
侧平线是一种投影面平行线,平行于 W 面而与 V、H 面倾斜的直线称为侧平线。