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極坐標(biāo)與參數(shù)方程公式:x=ρcosθ,y=ρsinθ,tanθ=y/x,x2+y2=ρ2。
坐標(biāo)系與參數(shù)方程公式
x=ρcosθ,y=ρsinθ
tanθ=y/x,x2+y2=ρ2
有些曲線的方程在直角坐標(biāo)里面不太好處理,于是我們把它換在極坐標(biāo)中處理。
例如經(jīng)過(guò)上面式子的變換:
以原點(diǎn)為圓心的圓的方程:ρ=R
雙曲線,橢圓,拋物線的極坐標(biāo)統(tǒng)一形式:ρ=eP/(1-ecosθ),P為焦準(zhǔn)距,e為離心率。
常見參數(shù)方程:
極坐標(biāo)方程:
用極坐標(biāo)系描述的曲線方程稱作極坐標(biāo)方程,通常用來(lái)表示ρ為自變量θ的函數(shù)。
極坐標(biāo)方程經(jīng)常會(huì)表現(xiàn)出不同的對(duì)稱形式,如果ρ(?θ)=ρ(θ),則曲線關(guān)于極點(diǎn)(0°/180°)對(duì)稱,如果ρ(π-θ)=ρ(θ),則曲線關(guān)于極點(diǎn)(90°/270°)對(duì)稱,如果ρ(θ?α)=ρ(θ),則曲線相當(dāng)于從極點(diǎn)逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)α°。
圓:
在極坐標(biāo)系中,圓心在(r,φ)半徑為r的圓的方程為
ρ=2rcos(θ-φ)
另:圓心M(ρ',θ')半徑r的圓的極坐標(biāo)方程為:
(ρ')2+ρ2-2ρρ'cos(θ-θ')=r2
根據(jù)余弦定理可推得。
直線:
經(jīng)過(guò)極點(diǎn)的射線由如下方程表示
θ=φ,
其中φ為射線的傾斜角度,若m為直角坐標(biāo)系的射線的斜率,則有φ=arctanm。任何不經(jīng)過(guò)極點(diǎn)的直線都會(huì)與某條射線垂直。這些在點(diǎn)(r′,φ)處的直線與射線θ=φ垂直,其方程為r′(θ)=r′sec(θ-φ)。