Determinare le equazioni cartesiane e parametriche del cilindro con generatrici perpendicolari all'asse z=2y e che ha come direttrice l'ellisse parametrizzata γ={x=-3sinϑ , y=1/rad(2)cosϑ , z=sinϑ nel piano yz.
Determinare le equazioni cartesiane e parametriche del cilindro con generatrici perpendicolari all'asse z=2y e che ha come direttrice l'ellisse parametrizzata γ={x=-3sinϑ , y=1/rad(2)cosϑ , z=sinϑ nel piano yz.
I vettori perpendicolari al piano $z=2y$, in forma implicita $2y-z=0$ sono quelli paralleli al suo vettore direttore e sono dunque del tipo $u=(0,2,-1)$.
L'ellisse ha equazioni parametriche:
{$x=-3sint$
{$y=1/\sqrt{2} cost$
{$z=sint$
Dunque consideriamo le rette passanti per il generico punto P(x,y,z) dell'ellisse e parallele al vettore $u$, in forma parametrica:
{$x=-3sint +0s$
{$y=1/\sqrt{2} cost +2s$
{$z=sint -1s$
Questa è già l'equazione parametrica del cilindro, nei parametri (s,t).
Per avere l'equazione cartesiana andiamo ad eliminare i parametri facendo un poco di sostituzioni.
Ricaviamo ad esempio $s$ dalla terza:
$ s = sint -z$
Sostituiamo nella seconda:
$y=1/\sqrt{2} cost + 2s$
$y=1/\sqrt{2} cost + 2sint - 2z$
Ora isoliamo la $t$ dalla prima:
$ sint = \frac{-x}{3}$
da cui possiamo scrivere anche che:
$ cost = \sqrt{1-sin^2t} = \sqrt{1-x^2/9}$
e sostituiamo sempre nella seconda:
$y=1/\sqrt{2} cost + 2sint - 2z$
$y=\frac{1}{\sqrt{2}} \sqrt{1-x^2/9} + 2\frac{-x}{3} - 2z$
Noemi