© h.hofstede (h.hofstede@hogeland.nl)

Omwentelingslichamen.
       
We gaan in deze les vergelijkingen opstellen van gekromde vlakken. Dat is makkelijker dan je denkt, maar vooral omdat we ons beperken tot één soort gekromde vlakken.
We bekijken namelijk alleen vlakken die ontstaan door een tweedimensionale kromme om te wentelen.
       
Neem bijvoorbeeld de lijn z = 0,5y  hiernaast die wordt gewenteld om de y-as. Dat geeft zoals je ziet een kegel.

Wat is de vergelijking van de kegelmantel?

Nou is het mooie van omwentelen dat dat altijd cirkels oplevert. Hiernaast zijn er 4 getekend.
Die cirkels hiernaast liggen in een vlak evenwijdig aan het xz-vlak, dus de vergelijking van zo'n cirkel is  x2 + z2 = r2 

Maar de straal varieert!  Die hangt af van y (hoe verder naar rechts hoe groter de straal)
Hiernaast zie je dat de r  van een bepaalde cirkel gelijk is aan
de z-coördinaat die bij de y van die cirkel hoort.
En we weten waar die gelijk aan is, immers  z = 0,5y

Vul dat dus maar voor r in, dan vind je  x2 + z2 = (0,5y)2 

Kortom de vergelijking van de kegelmantel is  x2 + z2 = 0,25y2
Nog maar eentje dan.....

De parabool  z =  2y2  hieronder wordt gewenteld om de  z-as. Dat geeft een zogenaamde paraboloïde.
       

       
De cirkels liggen evenwijdig aan het xy-vlak dus hebben vergelijking  x2 + y2 = r2 
Maar de r is gelijk aan de y die bij een bepaalde z hoort.
z = 2y2  geeft  y2 = 0,5z  en dat is r2
De vergelijking wordt dan x2 + y2  = 0,5z     

En natuurlijk kunnen we daarna die vergelijking weer gaan gebruiken om de snijden met lijnen en vlakken en zo, dat voel je natuurlijk al wel aankomen.
       
  OPGAVEN
       
1.  a. Geef een vergelijking van het omwentelingslichaam dat ontstaat als de grafiek van  x = √z wordt gewenteld om de x-as
       
  b. Geef een vergelijking van het omwentelingslichaam dat ontstaat als de grafiek van  x = √z wordt gewenteld om de z-as
       
2. In een balk van 4 bij 4 bij 6 ligt een kegel met de grondcirkel in het linkerzijvlak, en de top in het midden van het rechterzijvlak.

Zie de figuur hiernaast.

Lijn PQ snijdt de kegelmantel behalve in punt P ook nog in een ander punt R.

Bereken de lengte van PR.

     

√14

       
     

© h.hofstede (h.hofstede@hogeland.nl)