极坐标方程是什么 极坐标如何转换为直角坐标

极坐标方程是什么 极坐标如何转换为直角坐标,第1张

极坐标系是一个二维坐标系统。该坐标系统中的点由一个夹角和一段相对中心点——极点(相当于我们较为熟知的直角坐标系中的原点)的距离来表示。

什么是极坐标方程

实际上,极坐标与直角坐标一样,都是为了表示点在空间中的位置而引入的参照系。

直角坐标是用该点到各个坐标轴的距离及位置关系确定坐标的,而极坐标是用该点到定点(称作极点)的距离及该点和极点的连线与过极点的射线(称为极轴)所成的角度来确定坐标的。

比如,我们常说的某地位于北偏东35度,距本地100米之类的话,这样的描述就体现了极坐标思想:用角度和距离表示点。

关于普通方程与极坐标方程的转化,只要把普通方程的x用ρcosθ代替,把y用ρsinθ 代替,再整理就行了。

关于圆锥曲线,略举一个例子:

在直角坐标中,圆心在原点的圆的标准方程为x2+y2=R2,其中R为半径。

而同样的一个圆,在极坐标中的方程就可写为ρ=R,从而极大地简化了方程。

极坐标转换为直角坐标的方法

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)

某点与极点的连线和与极轴的夹角即为Θ。
直接根据极坐标方程画图有点难度,但有一些现成的图形可活用:
r=2acosΘ
图形为圆心在极轴上,距离极点a的圆
极坐标中的移动是旋转,当Θ=Θ+φ,图形顺时针旋转φ角度。

o点切线就是直线y=-x,于是下限-45°,上限135°。

一般分3种情况:

1、原点(极点)在积分区域的内部,角度范围从0到2pi;

2、原点(极点)在积分区域的边界,角度范围从区域的边界,按逆时针方向扫过去,到另一条止

3、原点(极点)在积分区域之外,角度范围从区域的靠极轴的边界,按逆时针方向扫过去,到另一条止。

扩展资料:

整体来说,是有极坐标的径轴(redial axis)扫描的范围所决定的。

具体来说就是:

原本在直角坐标系中,或者将积分区域划分成一条条的横bar,或竖bar;对于横bar,先对x积分,从一端积分到另一端,两端或为常数,或为函数;然后对y积分,从一个点积分到另一个点,也就是具体的数字到数字。

对于竖bar,先对y积分,从一端积分到另一端,两端或为常数,或为函数;然后对x积分,从一个点积分到另一个点,也就是具体的数字到数字。
改成极坐标后,一般都是先对径轴积分,通常都是从零开始积分,积分到一个具体的数字,或一个角度的函数;然后再对径轴扫过的范围,确定积分的角度区间。若先对角度积分,通常会繁琐一些。

参考资料来源:百度百科——二重积分

其实就是运用三角函数就行了。要有一个带三角函数的计算器。给你说公式。方位角a=tan-1(By-Ay)/(Bx-Ax)方位角要根据象限角位置而定。距离S=根号下(X-X)平方+(Y-Y)平方。正算:X=Ax+cosas Y=Ay+sinas


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