Quadriche

Note

Una quadrica è il luogo di punti definito nel piano o nello spazio definito da un'equazione di secondo grado:

In base al valore di le quadriche assumono diversi nomi:

  • Coniche:
  • Cubiche:
  • Quadratiche:

Sfere

Note

La sfera di centro e di raggio è il luogo di punti di equazione:

Cono

Note

Un cono è una superficie per ogni punto della quale passa una retta tutta contenuta nella superficie e passante per un punto fisso , detto vertice del cono. Le rette si dicono generatrici del cono, mentre una curva che interseca tutte le generatrici in un punto è detta direttrice del cono.

Un cono quadrico è un cono che è anche una superficie quadrica.

Example

È il cono quadrico con vertice l'origine e come direttrice la circonferenza di raggio centro giacente nel piano

Cilindro

Note

Chiamiamo cilindro una superficie per ogni punto della quale passa una retta di direzione assegnata tutta contenuta nella superficie. Le rette si dicono generatrici del cilindro, mentre una curva che interseca tutte le generatrici in un punto è detta direttrice del cilindro.

Un cilindro quadrico è un cilindro che è anche una superficie quadrica.

Example

È un cilindro quadrico con generatrici parallele all'asse e direttrice la circonferenza di raggio centro giacente nel piano

Superfici di rotazione

Note

Data una curva e una retta la superficie descritta da i punti di durante una rotazione di attorno alla retta si dice superficie di rotazione generata da e si dice asse di rotazione.

Le quadriche di rotazione sono le superfici quadriche che sono anche superfici di rotazione.

Isometrie

Note

Un isometria su è una funzione che rispetta la distanza tra i punti

Isometrie lineari

Note

Un isometria lineare di è una trasformazione lineare tale che:

Le proprietà delle isometrie lineari sono:

  • Preserva la norma
  • Preserva gli angoli
  • Preserva la distanza tra i punti

La trasformazione lineare è un'isometria lineare se e solo se la sua matrice è una matrice ortogonale.

Le isometrie lineari nel piano () sono:

Traslazione

Note

Dato un vettore , la traslazione è una funzione definita ponendo: Se il vettore allora la traslazione non è lineare poiché , tuttavia le traslazioni sono comunque isometrie

Rototraslazione

Note

Una rototraslazione è un'isometria lineare seguita da una traslazione. Sia una rototraslazione con isometria lineare (rotazione) e l'isometria non lineare (traslazione). Sia la matrice di (rotazione) nella base canonica. Allora

Proprietà:

  • siccome è un isometria lineare, è ortogonale.
  • L'isometria lineare è anche detta parte lineare di .
  • Si può dimostrare che tutte le isometrie del piano o dello spazio sono rototraslazioni.
Composta di isometrie

La composta di due isometrie e è ancora un isometria

Se è una rototraslazione con parte lineare e è la matrice di allora la matrice associata alla rototraslazione è:

L'inversa di una rototraslazione è anch'essa una rototraslazione. Se è una rototraslazione all'ora l'inversa è: Se ha matrice allora ha matrice: