المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

الرياضيات
عدد المواضيع في هذا القسم 9761 موضوعاً
تاريخ الرياضيات
الرياضيات المتقطعة
الجبر
الهندسة
المعادلات التفاضلية و التكاملية
التحليل
علماء الرياضيات

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر المرجع الالكتروني للمعلوماتية
من هم المحسنين؟
2024-11-23
ما هي المغفرة؟
2024-11-23
{ليس لك من الامر شيء}
2024-11-23
سبب غزوة أحد
2024-11-23
خير أئمة
2024-11-23
يجوز ان يشترك في الاضحية اكثر من واحد
2024-11-23

الله خالق كل شيء
24-09-2014
اساسيات الادارة المتكاملة لمكافحة الآفات
27-3-2022
أثر الهواء على الإشعاع الشمسي
2024-08-06
التقليد والسخرية في نظر الدين الإسلامي
2023-02-14
Fricatives
2024-06-28
اصناف البرقوق
2023-10-22

Cross-Cap  
  
3678   07:26 مساءً   date: 11-8-2021
Author : Fischer, G
Book or Source : Plate 107 in Mathematische Modelle aus den Sammlungen von Universitäten und Museen, Bildband. Braunschweig, Germany: Vieweg
Page and Part : ...


Read More
Date: 2-8-2021 1374
Date: 22-9-2016 1373
Date: 11-7-2021 1636

Cross-Cap

CrossCapZip CrossCap

The self-intersection of a one-sided surface. The word "cross-cap" is sometimes also written without the hyphen as the single word "crosscap." The cross-cap can be thought of as the object produced by puncturing a surface a single time, attaching two zips around the puncture in the same direction, distorting the hole so that the zips line up, requiring that the surface intersect itself, and then zipping up. The cross-cap can also be described as a circular hole which, when entered, exits from its opposite point (from a topological viewpoint, both singular points on the cross-cap are equivalent).

The cross-cap has a segment of double points which terminates at two "pinch points." A cross-handle is homeomorphic to two cross-caps (Francis and Weeks 1999).

A sphere with one cross-cap has traditionally been called a real projective plane. While this is appropriate in the study of projective geometry when an affine structure is present, J. H. Conway advocates use of the term cross surface in a purely topological interpretation (Francis and Weeks 1999). The cross-cap is one of the three possible surfaces obtained by sewing a Möbius strip to the edge of a disk. The other two are the Boy surface and Roman surface.

A sphere with two cross-caps having coinciding boundaries is topologically equivalent to a Klein bottle (Francis and Weeks 1999). The surface with three cross-caps is known as Dyck's surface (Francis and Collins 1993, Francis and Weeks 1999).

The cross-cap can be generated using the general method for nonorientable surfaces using the polynomial function

 f(x,y,z)=(xz,yz,1/2(z^2-x^2))

(1)

(Pinkall 1986). Transforming to spherical coordinates gives

x(u,v) = 1/2cosusin(2v)

(2)

y(u,v) = 1/2sinusin(2v)

(3)

z(u,v) = 1/2(cos^2v-cos^2usin^2v)

(4)

for u in [0,2pi) and v in [0,pi/2]. To make the equations slightly simpler, all three equations are normally multiplied by a factor of 2 to clear the arbitrary scaling constant. Three views of the cross-cap generated using this equation are shown above. Note that the middle one looks suspiciously like Bour's minimal surface.

CrossCapSquashed

Another representation is

 f(x,y,z)=(yz,2xy,x^2-y^2),

(5)

(Gray 1997), giving parametric equations

x = 1/2asinusin(2v)

(6)

y = asin(2u)sin^2v

(7)

z = acos(2u)sin^2v,

(8)

(Geometry Center) where, for aesthetic reasons, the y- and z-coordinates have been multiplied by 2 to produce a squashed, but topologically equivalent, surface. It is therefore a quartic surface given by

 4x^2(x^2+y^2+z^2+az)+y^2(y^2+z^2-a^2)=0.

(9)

The volume enclosed by the surface in this parametrization is

 V=1/2pia^3.

(10)

The moment of inertia tensor for the solid with uniform density rho and mass M is given by

 I=[7/(16)Ma^2 0 ; 0 (59)/(240)Ma^2 0; 0 0 (11)/(40)Ma^2].

(11)

CrossCapCylindroid

Taking the inversion of a cross-cap such that (0, 0, -1/2) is sent to infty gives Plücker's conoid, shown above (Pinkall 1986).


REFERENCES:

Fischer, G. (Ed.). Plate 107 in Mathematische Modelle aus den Sammlungen von Universitäten und Museen, Bildband. Braunschweig, Germany: Vieweg, p. 108, 1986.

Francis, G. and Collins, B. "On Knot-Spanning Surfaces: An Illustrated Essay on Topological Art." Ch. 11 in The Visual Mind: Art and Mathematics (Ed. M. Emmer). Cambridge, MA: MIT Press, 1993.

Francis, G. K. and Weeks, J. R. "Conway's ZIP Proof." Amer. Math. Monthly 106, 393-399, 1999.

Gardner, M. The Sixth Book of Mathematical Games from Scientific American. Chicago, IL: University of Chicago Press, p. 15, 1984.

Geometry Center. "The Crosscap." https://www.geom.umn.edu/zoo/toptype/pplane/cap/.

Gray, A. "The Cross Cap." Modern Differential Geometry of Curves and Surfaces with Mathematica, 2nd ed. Boca Raton, FL: CRC Press, pp. 333-335, 1997.

Pinkall, U. Mathematical Models from the Collections of Universities and Museums (Ed. G. Fischer). Braunschweig, Germany: Vieweg, p. 64, 1986.

Wells, D. The Penguin Dictionary of Curious and Interesting Geometry. London: Penguin, p. 197, 1991.




الجبر أحد الفروع الرئيسية في الرياضيات، حيث إن التمكن من الرياضيات يعتمد على الفهم السليم للجبر. ويستخدم المهندسون والعلماء الجبر يومياً، وتعول المشاريع التجارية والصناعية على الجبر لحل الكثير من المعضلات التي تتعرض لها. ونظراً لأهمية الجبر في الحياة العصرية فإنه يدرّس في المدارس والجامعات في جميع أنحاء العالم. ويُعجب الكثير من الدارسين للجبر بقدرته وفائدته الكبيرتين، إذ باستخدام الجبر يمكن للمرء أن يحل كثيرًا من المسائل التي يتعذر حلها باستخدام الحساب فقط.وجاء اسمه من كتاب عالم الرياضيات والفلك والرحالة محمد بن موسى الخورازمي.


يعتبر علم المثلثات Trigonometry علماً عربياً ، فرياضيو العرب فضلوا علم المثلثات عن علم الفلك كأنهما علمين متداخلين ، ونظموه تنظيماً فيه لكثير من الدقة ، وقد كان اليونان يستعملون وتر CORDE ضعف القوسي قياس الزوايا ، فاستعاض رياضيو العرب عن الوتر بالجيب SINUS فأنت هذه الاستعاضة إلى تسهيل كثير من الاعمال الرياضية.

تعتبر المعادلات التفاضلية خير وسيلة لوصف معظم المـسائل الهندسـية والرياضـية والعلمية على حد سواء، إذ يتضح ذلك جليا في وصف عمليات انتقال الحرارة، جريان الموائـع، الحركة الموجية، الدوائر الإلكترونية فضلاً عن استخدامها في مسائل الهياكل الإنشائية والوصف الرياضي للتفاعلات الكيميائية.
ففي في الرياضيات, يطلق اسم المعادلات التفاضلية على المعادلات التي تحوي مشتقات و تفاضلات لبعض الدوال الرياضية و تظهر فيها بشكل متغيرات المعادلة . و يكون الهدف من حل هذه المعادلات هو إيجاد هذه الدوال الرياضية التي تحقق مشتقات هذه المعادلات.