笛卡爾座標與極座標
在幾何學中,座標系是一種參考系,其中數字(或座標)用於唯一確定點或其他幾何元素在空間中的位置。座標系使幾何問題轉化為數值問題,為解析幾何提供了基礎。
笛卡爾座標系和極座標系是數學中常用的兩種座標系。
笛卡爾座標
笛卡爾座標系以實數線為基準。在一維中,數列從負無窮延伸到正無窮大。以點0為起點,可以測量到每個點的長度。這提供了一種獨特的方法,用一個數字來標識線上的位置。
這個概念可以擴展到二維和三維空間,其中使用相互垂直的數字線。他們都有相同的起點0。數字線被稱為軸,通常稱為X軸、Y軸和Z軸。從(0,0,0)開始沿每個軸到一個點的距離,這個點也稱為原點,以元組形式給出,稱為該點的座標。這個空間中的一般點可以用座標(x,y,z)來表示。在只有兩個軸的平面系統中,座標表示為(x,y)。由軸創建的平面稱為笛卡爾平面,通常由軸的字母來表示。E、 g.XY平面。
這個一般點可以用來描述不同的幾何元素,通過約束一般點以特定的方式表現。例如,方程式x^2+y^2=a^2代表一個圓。與其畫一個半徑為a的圓,不如用上面所示的更抽象的方式來表示圓。
極座標
極座標使用差分參考系來表示一個點。極座標系以x軸正方向的逆時針角和到該點的直線距離為座標。
在二維笛卡爾座標系中,極座標可以如上所述表示。
極座標系與笛卡爾系統之間的轉換由以下關係給出:
r=√(x2+y2)↔ x=r cosθ,y=r sinθ
θ=tan-1(x/y)
笛卡爾座標和極座標有什麼區別?
•笛卡爾座標以數字線為軸,可用於一維、二維或三維。因此具有表示線性、平面和實體幾何圖形的能力。
•極座標使用角度和長度作為座標,它只能表示線性和平面幾何,但可以發展為柱座標系來表示實體幾何。