内接同心正八面体的求法

1、椭球面标准方程:ax2+by2+cz2=1,设置:a≥b≥c.

2、有(2a-c≥b≥2c-a)成立,旋转y轴,可化为已知内接同心正八面体的方程形式。

3、当b偏大[b>(a+c)/2]时,还有(2b-c>a>2c-b)成立,旋转x轴,可化为已知内接同心正八面体的方程形式。

4、当b偏小[b<(a+c)/2]时,还有(2a-b>c>2b-a)成立,旋转z轴,可化为已知内接同心正八面体的方程形式。

5、已知内接同心正八面体的椭球面方程形式:

① ax2+by2+(1/2)(a+b)z2=1+2z(ex+fy).

② 内接同心正八面体半径:R-2=(a+b)/2.

③ 对角线方向数:(0,0,1)、(1,1,0)、(-1,1,0)。其对角线方向相对坐标轴的位置固定。

6、结论:

(1)当b为极值(b=a、b=c)或平均值[b=(a+b)/2],标准方程椭球面只有一种位置结构的内接同心正八面体,其对角线方向相对椭球面主轴的位置固定。

(2)当b在极值与平均值之间,标准方程椭球面有两种位置结构的内接同心正八面体,其对角线方向相对椭球面主轴的位置不固定,与比值(b/a)、(c/a)有关。

(3)正八面体有无穷个外接同心椭球面。椭球面只有一种或两种位置结构的内接同心正八面体。

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