Гиперболическим параболоидом называется поверхность, уравнение которой в некоторой декартовой системе координат имеет вид , где
и
- положительные числа.
Исследуем форму гиперболического параболоида. Так же, как и эллиптический параболоид, он имеет две плоскости симметрии и ось симметрии. Ими являются соответственно координатные плоскости ,
и координатная ось
.
Для построения гиперболического параболоида найдем его сечения различными плоскостями. Найдем линию пересечения с плоскостью . На этой плоскости
, поэтому
.
Это уравнение определяет на плоскости пару прямых
, изображенных на рис. 23.
Найдем линию пересечения с плоскостью . На этой плоскости
, поэтому
.
Это уравнение на плоскости задает параболу, ветви которой направлены вниз. Построим ее (рис. 23). Сечение плоскостью
также является параболой
, но ее ветви направлены вверх (рис. 23).
Рис.23.Сечения гиперболического параболоида координатными плоскостями
Найдем линии пересечения поверхности с плоскостью . Уравнения этой линии
Первое уравнение преобразуем к виду , то есть к виду
, где
,
. Данное уравнение является уравнением гиперболы. Ее действительная ось параллельна оси
, а мнимая - оси
. Полуоси равны соответственно
и
. Изобразим полученное сечение, но чтобы не перегружать рисунок линиями, асимптоты изображать не будем (рис. 24).
Найдем линии пересечения с плоскостями , параллельными плоскости
. Уравнения этих линий
Первое из этих уравнений является уравнением параболы, такой же, как и в сечении плоскостью , только сдвинутой вдоль оси
на величину
вверх. Эти параболы изображены на рисунке 24.
Рис.24.Изображение гиперболического параболоида с помощью сечений
Так как - произвольное число, то вся поверхность может быть получена движением параболы, лежащей в плоскости
. Передвигать параболу нужно так, чтобы ее плоскость оставалась параллельной плоскости
, а вершина скользила по параболе в плоскости
.
Плоскость ,
, пересекает поверхность по гиперболе, но в отличие от гиперболы, ее действительная ось параллельна теперь оси
, а мнимая -- оси
(рис. 25).
Рис.25.Дополнительное сечение Рис.26.Гиперболический параболоид