SUPERFÍCIES QUÁDRICAS
A equação geral do 2º grau nas três variáveis x, y e z ax²+by+cz² +2dxy +2exz+2fyz+mx+ny+pz+q=0
onde pelo menos um dos coeficientes a, b, c, d, e ou f é diferente de zero (a fim de assegurar o segundo grau da equação), representa uma superfície quádrica, ou simplesmente uma quádrica.
Observemos que, se a superfície quádrica dada pela equação (1) for cortada pelos planos coordenados ou por planos paralelos a eles, a curva de interseção será uma cônica. A interseção de uma superfície com um plano é chamada traço da superfície no plano.
Por exemplo, o traço da superfície quádrica (1) no plano z = 0 é a cônica ax² + by²+2dxy +mx+ny+q=0
contida no plano z = 0, isto é, no plano xOy, e representa uma elipse, uma hipérbole ou uma pa- rábola, pois suas equações gerais são desse tipo. Em casos particulares, no entanto, a equação (2) pode também representar uma reta (3x²=0⇒x=0), ou duas retas (xy=0⇒x=0 ou y=0), ou um ponto (3x²+4y²=0⇒x=y=0) ou o conjunto vazio (x² + y²+3=0). Estes casos constituem as cônicas degeneradas.
A redução da equação geral (1) das quádricas às suas formas mais simples exige cálculos laboriosos, o que não é objeto deste texto. Daremos ênfase ao estudo das quádricas represen- tadas por equações denominadas canônicas e intimamente relacionadas às formas reduzidas das cônicas.
Superfície de revolução é a superfície gerada por uma curva plana (chamada geratriz) que gira 360° em torno de uma reta (chamada eixo) situada no plano da curva. Neste caso, o traço da superfície em um plano perpendicular ao eixo é uma circunferência e a equação da superfície de revolução é obtida pela equação da geratriz.
Seja a superfície gerada pela revolução da parábola z² = 2y x=0 em torno do eixo dos y (Figura 9.1).