坐标面上的平面曲线绕坐标轴旋转形成的旋转曲面的动画。
例 4.4.1 作出yOz坐标面上的抛物线
绕 z 轴旋转一周得到的旋转曲面的动画。
解 旋转曲面的方程是
旋转曲面的参数方程是:
下面用参数方程作动画。
输入以下命令:
with(plots):f:=u^2:K:=20:
for i from 1 to K do ti:=i* 3* Pi/K:
qumian[i]:=plot3d([u* sin(t),u* cos(t),f(u)],u=0…2,t=0…ti) od:
L:=display(seq(qumian[i],i=1…K), insequence=true):
display(L, L, scaling=constrained, axes=normal,
lightmodel=light2, orientation=[40,70], tickmarks=[2,2,4]);
输出动画(旋转抛物面):
输入以下命令:
with(plots): f:=u^2:K:=20:
for i from 1 to K do ti:=i* 3* Pi/K:
qumian[i]:=plot3d([u* sin(t),u* cos(t),f(u)],u=-2…2, t=0…ti):
quxian[i]:=spacecurve([u* sin(ti), u* cos(ti),f(u)],
u=-2.2…2.2, thickness=3,color=red) od:
L:=display(seq(qumian[i],i=1…K),insequence=true):
M:=display(seq(quxian[i],i=1…K),insequence=true):
display(L,M,scaling=constrained, axes=normal,
lightmodel=light2,tickmarks=[0,0,0],orientation=[50,70]);
输出动画(含旋转抛物线):
例 4.4.2 作出yOz坐标面上的直线
绕 z 轴旋转一周得到的旋转曲面的动画。
解 旋转曲面的方程是
旋转曲面的参数方程是:
下面用参数方程作动画。
输入以下命令:
with(plots): f:=u: K:=20: for i from 1 to K do ti:=i* 3* Pi/K:
qumian[i]:=plot3d([u* sin(t),u* cos(t),f(u)],u=-2…2,t=0…ti) od:
L:=display(seq(qumian[i],i=1…K),insequence=true):
display(L,L,scaling=constrained,axes=normal,
lightmodel=light3, orientation=[40,70], tickmarks=[2,2,4]);
输出动画(圆锥面):
输入以下命令:
with(plots): f:=u: K:=20:
for i from 1 to K do ti:=i* 3* Pi/K:
qumian[i]:=plot3d([u* sin(t),u* cos(t),f(u)],u=-2…2, t=0…ti):
quxian[i]:=spacecurve([u* sin(ti), u* cos(ti),f(u)],u=-2.3…2.3,
thickness=3, color=red) od:
L:=display(seq(qumian[i],i=1…K),insequence=true):
M:=display(seq(quxian[i],i=1…K),insequence=true):
display(L,M,scaling=constrained, axes=normal,
lightmodel=light2,tickmarks=[0,0,0],orientation=[50,70]);
输出动画(含旋转直线):
例 4.4.3 作出yOz坐标面上的以下抛物线绕 y 轴旋转一周得到的旋转曲面的动画。
解 旋转曲面的参数方程为:
输入以下命令:
with(plots): f:=u^2+1: K:=20: for i from 1 to K do ti:=i* 3*Pi/K:
qumian[i]:=plot3d([f(u)*sin(t),u,f(u)*cos(t)],u=-2…2, t=0…ti) od:
L:=display(seq(qumian[i],i=1…K), insequence=true):
display(L, L, axes=normal, lightmodel=light1,
orientation=[40,70], tickmarks=[2,2,2]);
例4.4.4 作出zOx坐标面上的以下抛物线绕 x 轴旋转一周得到的旋转曲面的动画。
解
旋转曲面的参数方程为:
输入以下命令:
with(plots): f:=u^2:
K:=20: for i from 1 to K do ti:=i* 3* Pi/K:
qumian[i]:=plot3d([f(u),u* cos(t),u* sin(t)],u=-2…2, t=0…ti) od:
L:=display(seq(qumian[i],i=1…K), insequence=true):
display(L, L, axes=normal, lightmodel=light2,
orientation=[40,70], tickmarks=[2,2,2]);
输出动画(旋转抛物面):
with(plots): f:=u->u^2:K:=30:
for i from 1 to K do:ti:=i* 4* Pi/K:
muxian[i]:=plot3d([f(u),u* cos(t),u* sin(t)],u=-2…2,t=0…ti,
scaling=constrained,style=patch):
quxian[i]:=spacecurve([f(u),u* cos(ti),u* sin(ti)], u=-1.7…2.3,
thickness=3,color=red) od:
qumian:=display(seq(muxian[i],i=1…K), insequence=true):
quxian:=display(seq(quxian[i],i=1…K), insequence=true):
display(quxian, qumian, orientation=[40,70], tickmarks=[0,0,0],
axes=normal, lightmodel=light2, scaling=constrained);
输出动画(含旋转抛物线):