Окружность в полярных координатах

Уравнение окружности в полярных координатах выглядит очень просто

ρ=R=const(1)\tag{1} ρ = R = \htmlStyle{color: DarkOrange;}{const}

Это уравнение показывает, что ρ вообще не зависит от угла φ.

Построение окружности по простому уравнению в полярной системе координат

построить окружность в полярных координатах
Оформление линии
Цвет
Стиль
Толщина
Расчет графика
Nчисло отсчетов
Расположение
Полярная Сетка
Δφшаг
Nr-шагов
5
2 4 5 10 20
Построить
нажмите кнопку для расчета

Еще одно уравнение окружности в полярных координатах

Первый пример был очень простым, теперь возьмем окружность смещенную по оси X в декартовых координатах и получим ее полярное уравнение.

Известно, что окружность в декартовой прямоугольной системе координат описывается уравнением:

(xR)2+y2=R2(2)\tag{2} (x-R)^{\htmlStyle{color: ForestGreen;}{2}} + y^{\htmlStyle{color: ForestGreen;}{2}} = R^{\htmlStyle{color: ForestGreen;}{2}}

Также известны формулы перевода декартовых координат в полярные

Используя эти формулы и подставив их в (1) мы получим:

Уравнение окружности в полярных координатах

Изначально после подстановки имеем

ρ22Rρcos(φ)=0(3)\tag{3} ρ^{{\htmlStyle{color: ForestGreen;}{2}}} - {\htmlStyle{color: ForestGreen;}{2}}Rρ\htmlStyle{color: Crimson;}{\cos}(φ) = {\htmlStyle{color: ForestGreen;}{0}}

И этого уравнения получается система

{ρ=0ρ=2Rcos(φ)(4)\tag{4} \begin{cases} ρ = {\htmlStyle{color: ForestGreen;}{0}} \\ ρ = {\htmlStyle{color: ForestGreen;}{2}}R\htmlStyle{color: Crimson;}{\cos}(φ) \end{cases}

Первое уравнение системы описывает полюс окружности.

Второе описывает саму окружность в полярной системе координат.

В итоге получаем:

ρ=2Rcos(φ)(5)\tag{5} ρ = {\htmlStyle{color: ForestGreen;}{2}}R\htmlStyle{color: Crimson;}{\cos}(φ)

Построение окружности в полярной системе координат

построить окружность в полярных координатах
Оформление линии
Цвет
Стиль
Толщина
Расчет графика
Nчисло отсчетов
Расположение
Полярная Сетка
Δφшаг
Nr-шагов
5
2 4 5 10 20
Построить
нажмите кнопку для расчета

Теперь сместим окружность по вверх, очередное уравнение окружности в полярных координатах

В данном варианте мы сместим окружность по оси Y в декартовых координатах и получим ее полярное уравнение.

При таком смещении окружность описывается уравнением:

x2+(yR)2=R2(6)\tag{6} x^{\htmlStyle{color: ForestGreen;}{2}} + (y-R)^{\htmlStyle{color: ForestGreen;}{2}} = R^{\htmlStyle{color: ForestGreen;}{2}}

Снова используем формулы перевода декартовых координат в полярные

получаем:

ρ22Rρsin(φ)=0(7)\tag{7} ρ^{{\htmlStyle{color: ForestGreen;}{2}}} - {\htmlStyle{color: ForestGreen;}{2}}Rρ\htmlStyle{color: Crimson;}{\sin}(φ) = {\htmlStyle{color: ForestGreen;}{0}}

И этого уравнения получается система

{ρ=0ρ=2Rsin(φ)(8)\tag{8} \begin{cases} ρ = {\htmlStyle{color: ForestGreen;}{0}} \\ ρ = {\htmlStyle{color: ForestGreen;}{2}}R\htmlStyle{color: Crimson;}{\sin}(φ) \end{cases}

Первое уравнение системы описывает полюс окружности.

Второе описывает саму окружность в полярной системе координат.

В итоге получаем:

ρ=2Rsin(φ)(9)\tag{9} ρ = {\htmlStyle{color: ForestGreen;}{2}}R\htmlStyle{color: Crimson;}{\sin}(φ)

Построение окружности в полярной системе координат смещенной вверх относительно полюса

построить окружность в полярных координатах
Оформление линии
Цвет
Стиль
Толщина
Расчет графика
Nчисло отсчетов
Расположение
Полярная Сетка
Δφшаг
Nr-шагов
5
2 4 5 10 20
Построить
нажмите кнопку для расчета
Назад Вперед

Copyright © FXYZ.ru, 2007 — 2024.
Мобильная β версия | полная