Полярная система координат презентация

Содержание

© Хаустова О.И. Содержание: ВВЕДЕНИЕ Цель Задачи Полярная система координат на плоскости Примеры построения точек в полярной системе координат Взаимосвязь прямоугольной декартовой и полярной систем координат Построение графиков функций в полярной

Слайд 1© Хаустова О.И.
ПОЛЯРНАЯ СИСТЕМА КООРДИНАТ
О. И. Хаустова
Сибирский государственный университет путей

сообщения

Новосибирск - 2010

Лекции по дисциплине: Математика


Слайд 2© Хаустова О.И.
Содержание:
ВВЕДЕНИЕ
Цель
Задачи
Полярная система координат на плоскости
Примеры построения точек в полярной

системе координат
Взаимосвязь прямоугольной декартовой и полярной систем координат
Построение графиков функций в полярной системе координат
Некоторые линий в полярной системе координат
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ


Далее


Слайд 3© Хаустова О.И.
ВВЕДЕНИЕ
Положение любой точки в пространстве (в частности, на плоскости)

может быть определено при помощи той или иной системы координат.
Наиболее употребительны - декартовы прямоугольные системы координат, изучению которых посвящены многие разделы школьного курса математики.
Зачастую на плоскости задают полярные системы координат, а в пространстве - цилиндрические или сферические системы координат.
Применение полярных координат позволяет существенно упростить решение многих теоретических задач, а также находит широкое практическое приложение.

Далее




Слайд 4© Хаустова О.И.
Цель:
изучить основные понятия полярной системы координат, методы построения кривых

в полярной системе координат, возможности перехода от полярной системы координат к прямоугольной декартовой, и обратно.


Далее



Слайд 5© Хаустова О.И.
Задачи:
изучить основные понятия полярной системы координат;
развить умения и

навыки по построению линий в полярной системе координат;
вывести формулы взаимосвязи полярной и прямоугольной декартовой систем координат;
изучить способы задания некоторых линий в полярной системе координат.


Далее



Слайд 6© Хаустова О.И.
Полярная система координат на плоскости
Фиксируем на плоскости точку О

и назовем ее полюсом; луч [ОЕ), исходящий из этой точки, назовем полярной осью.

Выберем масштаб для измерения длин. Пусть .
Условимся считать положительными
повороты вокруг точки О,
совершаемые против часовой стрелки.



Этой точке поставим в соответствие
упорядоченную пару
чисел (ρ, φ),

где

причем:
.


E

O

φ

M

Пусть М - произвольная точка плоскости.


ρ

Полярная ось

Полюс


Далее



Слайд 7© Хаустова О.И.
Полярная система координат на плоскости Основные понятия:
E
O
φ
M

ρ
Полярный угол точки

М

Полярный радиус точки М

Полярная ось

Полюс

Полярные координаты точки М

M (ρ, φ)


Далее



Слайд 8© Хаустова О.И.
A(6, 0)
O
Примеры построения точек в полярной системе координат

Далее

Это интересно!
B(4,

π/6 )

D(4, 3π/4 )

F(-2, π/6 )

E(3, π)

C(5, π/2 )

G(1, -π/4 )

A(6, 0)

B(4, π/6 )

C(5, π/2 )

D(4, 3π/4 )

F(-2, π/6 )

G(1, -π/4 )

E(3, π)


Слайд 9© Хаустова О.И.
Взаимосвязь прямоугольной декартовой и полярной систем координат
Присоединим к полярной

системе координат прямоугольную декартову систему координат так, чтобы ось Ох совмещалась с осью Оу поворотом на угол φ= 90°.




Декартовы координаты точки М выражаются через ее полярные координаты так:

E

O

х

у


Далее


Тогда полярные координаты выражаются через декартовы формулами:


Слайд 10© Хаустова О.И.
Построение графиков функций в полярной системе координат
Постройте кривую, заданную

уравнением ρ=sinϕ.

1) подготовим таблицу значений ϕ и ρ:

2) выберем полюс О,


Все остальные углы
будем откладывать от него
против часовой стрелки.

проведем полярный радиус ρ горизонтально.

Это соответствует ϕ=0.

ρ

O


Далее



Слайд 11© Хаустова О.И.
4) для отрицательных значений ρ (ρ = − √3/2)

расстояние от полюса откладывается вдоль противоположного направления ρ;

3) для каждого выбранного ϕ отложим от полюса вычисленные ρ;

O


ϕ=π/4

ϕ=π/3

ϕ=π/2

ϕ=2π/3

ϕ=5π/6

ϕ=π

ϕ=7π/6








ρ

5) остальные отрицательные ρ совпадут с имеющимися точками;

ϕ=π/6


Далее



Слайд 12© Хаустова О.И.
Определим аналитически центр и радиус полученной окружности.
6) соединяем все

точки плавной линией:

O


ϕ=π/4

ϕ=π/3

ϕ=π/2

ϕ=2π/3

ϕ=5π/6

ϕ=π

ϕ=7π/6








ρ


ϕ=π/6

Уравнение ρ = sin ϕ задает окружность!


Далее



Слайд 13© Хаустова О.И.
Найдем уравнение этой линии в прямоугольной декартовой системе координат

с началом в полюсе и осью Ох, совпадающей с полярной осью.

O









х


у

Линия задана в полярной системе координат уравнением ρ = sin ϕ.

Согласно формулам перехода имеем:

Тогда:

Выделив полный квадрат, получим:

Уравнение окружности

с центром в точке , радиусом


Далее



Слайд 14© Хаустова О.И.
Некоторые линий в полярной системе координат

Далее

Некоторые линий в полярной

системе координат

Розы


Слайд 15© Хаустова О.И.
Далее

Далее


Лемниската Бернулли
Спираль Архимеда
Кардиоида


Слайд 16© Хаустова О.И.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В лекции было дано определение и рассмотрены основные понятия

полярной системы координат, приводились примеры построения линий в полярной системе координат, были выведены формулы взаимосвязи полярной и прямоугольной декартовой систем координат, а также рассмотрены примеры задания некоторых линий в полярной системе координат.


Далее



Слайд 17© Хаустова О.И.
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ:
Гусак, А. А. Справочник по высшей математике

[Текст] / А. А. Гусак, Г. М. Гусак, Е. А. Бричикова. – Мн.: ТетраСистемс, 1999. – 640 с.

Дмитриева, А. В. Элективный курс по геометрии «Инверсия и ее приложения к решению задач»: учебно-дидактический комплекс [Текст] / А. В. Дмитриева. – Новосибирск: Изд. НГПУ, 2005. – 193 с.

Свободная энциклопедия «Википедия» [Электронный ресурс] / URL:http://ru.wikipedia.org/wiki/




Слайд 18© Хаустова О.И.
Азимут
Туристы в походах пользуются полярными координатами.


Ю
С


45º
Азимут 45º
Артиллеристы отсчитывают

азимуты от направления на ЮГ.

Азимут – это угол между направлением на север и направлением на некоторый предмет из точки, где находится турист.



Обратная связь

Если не удалось найти и скачать презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое ThePresentation.ru?

Это сайт презентаций, докладов, проектов, шаблонов в формате PowerPoint. Мы помогаем школьникам, студентам, учителям, преподавателям хранить и обмениваться учебными материалами с другими пользователями.


Для правообладателей

Яндекс.Метрика