- •Введение
- •1 Теоретические положения
- •1.1 Линии второго порядка
- •1.2 Кривые второго порядка в полярных координатах
- •1.3 Параметрические уравнения
- •1.4 Преобразования прямоугольных координат
- •1.5 Поверхности второго порядка
- •2 Задания для лабораторной работы
- •3 Образцы выполнения заданий
- •По исследованным сечениям восстановим заданную поверхность.
- •4 Список рекомендуемых источников
1.2 Кривые второго порядка в полярных координатах
Полярными
координатами точки М
на плоскости называется полярный радиус
>0
и полярный угол
,
отсчитываемый от полярной оси ОР
к отрезку
ОМ против
движения часовой стрелки (
<0,
если поворот осуществляется по часовой
стрелке). Значение угла, удовлетворяющее
условию 0
,
называют главным значением.
Прямоугольные декартовы координаты и полярные координаты точки М, при условии, что начало декартовой системы координат совпадает с полюсом, а положительное направление оси Ох декартовой системы координат совпадает с направлением полярной оси, связаны формулами:
-
(6)
Уравнение линии на плоскости в полярных координатах:
|
(7) |
Примеры некоторых кривых и их уравнений в полярных координатах:
-
r=
спираль Архимеда
(8)
r=
гиперболическая спираль
(9)
r=
логарифмическая спираль
(10)
лемниската Бернулли
(11)
r=
четырехлепестковая роза
(12)
r=
кардиоида
(13)
r=
улитка Паскаля
(14)
r=
эллипс, если <1,
парабола, если =1,
гипербола, если >1.
(15)
|
|
|
Рисунок 1 – Спираль Архимеда |
Рисунок 2 – Гиперболическая спираль |
|
|
|
|
Рисунок 3 – Логарифмическая спираль |
Рисунок 4 – Лемниската Бернулли |
|
|
|
|
Рисунок 5 – Четырехлепестковая роза |
Рисунок 6 – Кардиоида |
|
|
|
|
Рисунок 7 – Улитка Паскаля |
|
|
1.3 Параметрические уравнения
Параметрическими
уравнениями линии на плоскости называются
уравнения вида:
-
(16)
где
- функции переменной t.
1.4 Преобразования прямоугольных координат
Координаты (x;y) точки М в прямоугольной декартовой системе координат Оxy (старой) и ее координаты (X;Y) в другой прямоугольной системе О1XY (новой) связаны формулами:
при
параллельном переносе
или
где (a; b) - координаты нового начала О1 в старой системе координат;
при
повороте осей вокруг начала координат
на угол
:
Уравнение вида (1) путем выделения полного квадрата и используя далее преобразования прямоугольных координат, о которых говорилось выше, можно привести к одному из видов (2)-(5).
