直角坐标与极坐标的互相转化

直角坐标与极坐标的互相转化,第1张

直角坐标(x,y)极坐标(r,A),其中x,y分别是横纵坐标r是点到原点的距离,A是点与原点的连线与极轴的夹角,A的范围从0到360度
则转化关系为
极坐标化为直角坐标
x=rcosA y=rsinA
直角坐标化为极坐标
r=根号(x平方+y平方) tanA=y/x

首先要理解坐标系不是直接存在的,需要人们去建立,不同的坐标系可能给与一个图形(包括点线面等)的位置定义不同,但是都不会改变图形的实际长度与面积与体积。
以上得第一步为建立极坐标:习惯上,以直角坐标原点为极坐标原点,以x轴的方向为极轴的方向建立极坐标。当然习惯是习惯,你爱咋建咋建,一定是都可以表示的,并且只要算对了按道理老师不应该给打错的。但是为啥这样习惯?因为这样简单,容易表示点的坐标。
第二步:建立方程组(以上建立极坐标系的方式适用以下方程组)
x=rcos a
y=rsin a
我用a,实际一般用那个按音标读为thita的字母。不容易打出来所以你们理解就好。
第三步:带入一个点的坐标,解方程。这里面要用到反三角函数。至于怎么算反三角函数,这只是个计算问题。不会的学,问老师。实在不行令开帖子问。
没了。
简单说:
第一步:
建立极坐标系。若已有极坐标则忽略这一步。“以直角坐标原点为极坐标原点,以x轴的方向为极轴的方向建立极坐标系。”引号中的内容要写到卷子上。
第二步:
建立方程组
x=rcos a
y=rsin a
第三步:
带入点的直角坐标,解出极坐标。

转化方法及其步骤:
第一步:把极坐标方程中的θ整理成cosθ和sinθ的形式
第二步:把cosθ化成x/ρ,把sinθ化成y/ρ;或者把ρcosθ化成x,把ρsinθ化成y
第三步:把ρ换成(根号下x2+y2);或将其平方变成ρ2,再变成x2+y2
第四步:把所得方程整理成让人心里舒服的形式。
例:把
ρ=2cosθ化成直角坐标方程。
解:
将ρ=2cosθ等号两边同时乘以ρ,得到:ρ2=2ρcosθ
把ρ2用x2+y2代替,把ρcosθ用x代替,得到:x2+y2=2x
再整理一步,即可得到所求方程为:
(x-1)^2+y2=1
这是一个圆,圆心在点(1,0),半径为1

像你提出的这道题只是把圆的直角坐标系方程转化为极坐标方程,这是很简单的!只需要套公式就可以啦!像圆:(x-a)^2+y^2=r^2转化为极坐标的公式是r^2=ρ^2+a^2-2aρcosθ因此你提出的问题的答案是0=ρ^2-4ρcosθ。下面我所介绍的知识点是把圆锥曲线(包括椭圆、双曲线和抛物线)的在直角坐标系中的方程转化为极坐标方程·圆锥曲线的极坐标方程的通式是ρ=ep/(1-ecosθ),其中e是离心率,p是焦点到该焦点对应准线的距离!(当e=1时,该极坐标方程表示抛物线;当0
1时,该极坐标表示双曲线。)如果你想反该知识点全面搞透,建议你可以参见新课标教材!

以说明:

如上图所示,将r和θ的偏导数带入上式,相加即得到二维拉普拉斯方程的极坐标形式。

在极坐标系与平面直角坐标系间转换:极坐标系中的两个坐标ρ和θ可以由下面的公式转换为直角坐标系下的坐标值;x=ρcosθ,y=ρsinθ,直接带入即可(如复杂的极坐标直线方程,就先变换出上述格式再带入)。

比如:直线L的极坐标方程为Psin(θ+π/6)=2,则其转换为直角坐标方程过程如下:Psin(θ+π/6)=2,Psinθcosπ/6+pcosθsinπ/6=2,y√3/2+x/2=2,x+√3y-4=0

参考资料:

百度百科-极坐标方程

参考资料:

百度百科-极坐标

参考资料:

百度百科-极坐标法

极坐标转换为直角坐标

转化方法及其步骤:

第一步:把极坐标方程中的θ整理成cosθ和sinθ的形式。

第二步:把cosθ化成x/ρ,把sinθ化成y/ρ;或者把ρcosθ化成x,把ρsinθ化成y。

第三步:把ρ换成(根号下x2+y2);或将其平方变成ρ2,再变成x2+y2。

第四步:把所得方程整理成让人心里舒服的形式。

例:把 ρ=2cosθ化成直角坐标方程。

将ρ=2cosθ等号两边同时乘以ρ,得到:ρ2=2ρcosθ。

把ρ2用x2+y2代替,把ρcosθ用x代替,得到:x2+y2=2x。

再整理一步,即可得到所求方程为:

(x-1)^2+y2=1。

这是一个圆,圆心在点(1,0),半径为1。
直角坐标转换为极坐标。

第一:两个坐标原点重合x轴相重合。

第二:长度单位相同。

第三:通常使用“弧度制”。

在此情况下,我们有设直角坐标系里的曲线上的一个任一点的坐标为A(x,y)则它在极坐标系里的坐标为A(ρ,θ)。

极坐标系:

正如所有的二维坐标系,极坐标系也有两个坐标轴:r(半径坐标)和θ(角坐标、极角或方位角,有时也表示为φ或t)。r坐标表示与极点的距离,θ坐标表示按逆时针方向坐标距离0°射线(有时也称作极轴)的角度,极轴就是在平面直角坐标系中的x轴正方向。

比如,极坐标中的(3,60°)表示了一个距离极点3个单位长度、和极轴夹角为60°的点。(−3,240°) 和(3,60°)表示了同一点,因为该点的半径为在夹角射线反向延长线上距离极点3个单位长度的地方(240° − 180° = 60°)。

极坐标系中一个重要的特性是,平面直角坐标中的任意一点,可以在极坐标系中有无限种表达形式。通常来说,点(r,θ)可以任意表示为(r,θ ± 2kπ)或(−r,θ ± (2k+ 1)π),这里k是任意整数。如果某一点的r坐标为0,那么无论θ取何值,该点的位置都落在了极点上。


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