Enunciado

Use um computador para traçar o gráfico da superfície paramétrica. Imprima o resultado e indique sobre ele quais são as curvas de grade que têm u constante e quais têm v costante.

r u , v = cos 3 ⁡ u cos 3 ⁡ v , sen 3 ⁡ u cos 3 ⁡ v , sen 3 ⁡ v

0 ≤ u ≤ π ,   0 ≤ v ≤ 2 π

Passo 1

E aiii minha turma fera, tudo bem com vocês!? Vamos nessa!

Nessa questão, devemos usar um software gráfico para traçar um esboço da superfície paramétrica abaixo:

r u , v = cos 3 ⁡ u cos 3 ⁡ v , sen 3 ⁡ u cos 3 ⁡ v , sen 3 ⁡ v

0 ≤ u ≤ π ,   0 ≤ v ≤ 2 π

Observe que é realmente complicado de fazer a mão um gráfico desse tipo.

Então vamos usar o Geogebra 3D para plotar.

Após plotar você avaliar as curvas de níveis na superfície da figura.

Bora lá resolver!

Passo 2

Precisamos esboçar a nossa superfície paramétrica.

r u , v = cos 3 ⁡ u cos 3 ⁡ v , sen 3 ⁡ u cos 3 ⁡ v , sen 3 ⁡ v

0 ≤ u ≤ π ,   0 ≤ v ≤ 2 π

Utilizando o software Geogebra 3D para nós auxiliares, temos:

Caso queira plotar, use o seguinte input:

b=Superfície(cos^(3)(u) cos^(3)(v),sen^(3)(u) cos^(3)(v),sen^(3)(v),u,0,π,v,0,2 π)

A superfície representada é definida pelas seguintes equações paramétricas:

Curvas de u constante:

Estas curvas são aquelas que são paralelas ao plano da base ( x y ).

Elas representam as linhas na superfície onde o valor de u é fixo enquanto v varia.

Curvas de v constante:

Estas curvas são aquelas que pertencem a planos perpendiculares aos planos da base ( y z e z x ).

Elas representam as linhas na superfície onde o valor de v é fixo enquanto u varia.

Resposta

As curvas de grade que possuem u constante são aquelas paralelas ao plano da base x y . Já as que possuem o valor de v constante são aquelas que pertencem a planos perpendiculares aos planos da base ( y z e z x ).

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Desenhe a imagem de sigma (u , v) = (u , v , sqrt(1 - u^2 - v^2)) , com u^2 + v^2 = 1 .
Desenhe a imagem de sigma (u , v) = ( cos v , s e n v , u ) , com 0 = u = 1 e 0 = v = 2 pi .
Seja σ u , v = ( x , y , z ) , com x = u cos ⁡ v , y = us e nv e z = u .Mostre que a transformação σ transforma a reta u = u 1 ( u 1 ≠ 0 constante) numa circunferência. Desenhe tal circunferência no c
Seja sigma (u , v , w) = ( u cos v , u s e n v , w ) , 0 = u = 1 , 0 = v = 2 pi e 0 = w = 1 . Desenhe a imagem de sigma .
Seja σ a transformação do exercício anterior. Verifique que σ transforma o retângulo 0 ≤ u ≤ 1, 0 ≤ v ≤ 2π e w = 1, em um círculo. Desenhe tal círculo.