Полярная система координат
Полярная система координат состоит из начала точки О, называемой полюсоми лучом ОМ , соединяющем полюс с произвольной точкой М плоскости .
- полярный радиус – вектор точки, угол , образованный лучом ОМ и полярной осью - полярный угол точки. (рис.1). Угол считается положительным при отсчёте от полярной оси против часовой стрелки.
Если точка М имеет полярные координаты и то ей же отвечает и бесчисленное множество пар полярных координат ( и [-
. M y
y .M (
o o x x=
рис. 1 рис.2
Если начало декартовой прямоугольной системы координат совместить с
полюсом , а ось Оx направить по полярной оси (рис.2) , то прямоугольные координаты x и y точки М и её полярные координаты следующими формулами :
(1) , , .(2)
Пример1.Построить точки в полярной системе координат (п.с.к.): , , .
Решение.0 . M3
. М1 OM3=9
ОМ1 =2 .М2 ОМ2 =-2
0 0
Пример 2. Записать уравнение линии в декартовой системе координат (д.с.к.):
Решение. Из формулы (1) находим = , подставляем в уравнение кривой , а также из формулы (2) подставляем , получаем = 8 .
Возведём в квадрат обе части последнего равенства и приходим к уравнению
( = 64 .
Пример 3. Записать уравнение линии в п. с. к. ( = 4 (
Решение.Из формул (1) вместо x и y подставляем значения , получим
Пример 4.В полярной системе координат построить кривую спираль Архимеда, приняв .
0
Домашнее задание.
Построить линии в полярной системе координат
1). спираль Архимеда.
2). - гиперболическая спираль.
3). - логарифмическая спираль.4). лемниската Бернулли. 50
5).
- четырёхлепестковые розы.
6).
- трёхлепестковые розы.
7). кардиоида.
8). кардиоида.
Лекция 13. Кривые второго порядка
Определение. Кривой второго порядка называется линия , определяемая уравнением второй степени A
1). Окружность – геометрическое место точек равноудалённых от одной точки , называемой центром.
Каноническое уравнение окружности ( C( b )-центр окружности , r – радиус окружности
Пример.Привести уравнение окружности к каноническому виду.
Решение.Выделяем полные квадраты при переменных и
( (
Ответ. ( , C (1,-2) r = 4.
2). Эллипс.
Определение. Эллипсомназывается множество точек плоскости , сумма расстояний каждой из которых от 2-х данных точек этой плоскости , называемых фокусами , есть величина постоянная ( при условии , что эта величина больше расстояния между фокусами).
y.М(x,y)М ; M ; ;
r1 r2 M ; M
F1 0 F2 x M . M
+ = 2
F1 (-c,0) ; F2 (c;0). После освобождения от корней и , про-
ведя некоторые преобразования , получим каноническое уравнение эллипса
, где
y
B Точки пересечения с осями: x = 0 ,y , y = 0,
x = . A большая ось. B малая ось.
A a . 0 A1 x Определение.Отношение экс -
В В1 51
центриситет эллипса. ,
Пример.Построить эллипс , найти и фокусы.
Решение.Уравнение запишем в виде , , c= Чтобы построить эллипс , на осях координат отложим 2 по оси оx , 2b = 4 по оси оy, построим прямоугольник со сторонами 8 и 4 и в него впишем эллипс. y
4 4 x
3). Гипербола.
Определение.Гипербола– это геометрическое место точек абсолютная величина разности расстояний каждой из которых от 2-х данных точек, называемых фокусами есть величина постоянная ( при условии , что эта величина не равна нулю и меньше расстояния между фокусами).
y .M(x,y) M
r1 r2 Проделав преобразования , получим каноничес-
F1(-c,0)F2(c,0)x коеуравнение гиперболы: , где
;2b – мнимаяось; 2 – действитель-
наяось. - асимптоты гиперболы ;
b – эксцентриситет гиперболы . Гипербо-
a a ла симметрична относительно оси оx и оy.
b Для построения гиперболы на оси оx отложим 2 ,
на оси оy 2b , строим прямоугольник с этими сто-
ронами , проводим в нём диагонали – это асимптоты гиперболы . Гипербола называется равнобочной , если Две гиперболы и называются
сопряжёнными . Фокальные радиусы ,
4).Парабола .
Определение.Парабола – множество точек , равноудалённых от данной точки , называемой фокусом и данной прямой , называемой директрисой(фокус не лежит на директрисе).
y Уравнение директрисы : .MN = MF.
. M(x,y) F( , MN = QM + QN = ,
, приравняем
, возведём в квадрат
y или
x= , получим
0F( x – каноническоеуравнение
параболы.
Если уравнение параболы имеет вид , ,
то парабола симметрична относительно оси оy, а уравнение директрисы y = - .y
0 x
Пример.Дана парабола y2 = 6x . Составить уравнение её директрисы и найти её фокус.
Решение. 2p = 6 ; p = 3 , x= - →уравнение директрисы. F( →фокус.
Дата добавления: 2016-06-05; просмотров: 3050;