- •Полярная система координат
- •1.1. Прямоугольная система координат на плоскости
- •1.2. Полярные координаты точек на плоскости
- •1.3. Связь между прямоугольными декартовыми и полярными координатами точек на плоскости
- •Некоторые линии в полярной системе координат
- •2.1 Окружность
- •2.2 Спираль Архимеда
- •2.3. Розы
- •2.4. Кардиоида
- •2.5. Лемниската Бернулли
- •2.6 Правило построения кривых в полярной системе координат
- •3.1. Варианты типового расчета «Полярная система координат»
- •3.2. Примеры выполнения заданий типового расчета
2.3. Розы
О п р е д е л е н и е 11. Розы – плоские кривые, уравнения которых в полярных координатах имеют вид: , где и - постоянные (рис.7).
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 7
Вся кривая расположена внутри круга радиуса а, состоит из конгруэнтных лепестков. Если: а) k - нечетное число, роза состоит из k лепестков; б) k -
четное число, роза состоит из 2k лепестков; в) k = m/n, n > 1, - рациональное число, роза состоит из m лепестков когда m и n нечетные и из 2m лепестков, если одно из этих чисел четное (при этом каждый следующий лепесток частично покрывает предыдущий); г) k - иррациональное число, роза состоит из бесчисленного множества лепестков, частично накладывающихся друг на друга.
Т а б л и ц а 2
Расположение розы
Уравнение в ПСК |
Чертеж |
1.
|
|
2. |
|
2.4. Кардиоида
О п р е д е л е н и е 12. Кардиоида ( от греческого - сердце и - вид) - плоская алгебраическая кривая 4-го порядка, уравнение в полярных координатах .
Кардиоида описывается точкой М окружности радиуса а, катящейся по окружности с таким же радиусом. Кардиоида симметрична относительно оси Ох (рис.8).
Рис. 8
Т а б л и ц а 3
Расположение кардиоиды
Уравнение в ПСК |
Схематический чертеж |
Уравнение в ПСК |
Схематический чертеж |
1. |
|
2. |
|
3. |
|
4. |
|
2.5. Лемниската Бернулли
О п р е д е л е н и е 13. Лемниската Бернулли (от лат. lemniscatus - украшенный лентами) – плоская алгебраическая кривая 4-го порядка, уравнение в ПСК - (рис 9).
П роизведение расстояний каждой точки М лемнискаты Бернулли до двух данных точек и (фокусов) равно квадрату половины расстояния между и . Кривая симметрична относительно осей и начала координат. Впервые была рассмотрена Я. Бернулли (1694).
Т а б л и ц а 4
Расположение лемнискаты
Уравнение в ДПСК |
Уравнение в ПСК |
Чертеж |
1.
|
|
|
2. |
|
|
2.6 Правило построения кривых в полярной системе координат
Построение кривых в ПСК можно осуществлять по точкам следующим образом:
Найти пределы изменения полярного угла, решая неравенство (так как - расстояние, всегда величина положительная). При его решении пользуемся таблицей 3.
Если функция периодическая, то необходимо выбрать главные значения углов, т.е. или , в противном случае .
3. Составить таблицу значений и : будем давать значения полярному углу через произвольный промежуток и вычислять соответствующее значение , подставляя в функцию .
4. По таблице построить точки с полученными координатами .
5. Соединить полученные точки плавной линией. Получили искомую кривую.
Та б л и ц а 5
Решение основных тригонометрических неравенств
Общий случай |
Решение |
Частный случай |
Решение |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ