¿Qué son las coordenadas polares?

Desde sus clases de matemáticas en la escuela, está acostumbrado a un sistema de coordenadas cartesianas. Esto consiste en dos flechas. Uno hacia la derecha y otro hacia arriba (los ejes x e y respectivamente).

En este sistema podemos especificar cualquier punto en dos dimensiones, con dos valores. Uno le dice qué tan lejos debe caminar hacia la izquierda o la derecha (x), y el otro le dice qué tan lejos tiene que caminar hacia arriba o hacia abajo (y). Estoy seguro de que todos los siguen.

Pero ese no es el único sistema. Otra forma de especificar cualquier punto usando solo dos valores, es decir qué tan lejos necesita girar (θ), y luego la distancia que tiene que caminar (r).

En la imagen (tomada de aquí), el punto azul se puede especificar de varias maneras.

En coordenadas cartesianas, puede escribirse como [12,5] pero el mismo punto puede representarse en coordenadas polares como [22.6,13]

Diferentes situaciones requieren diferentes métodos, y a veces especificar puntos con ángulos y distancias es más fácil que a la inversa.

Es bastante fácil convertir entre ellos:

Para convertir a polar:

[matemáticas] \ theta = tan ^ {- 1} (y / x) [/ matemáticas]

[matemáticas] r = \ sqrt {x ^ 2 + y ^ 2} [/ matemáticas]

Y para convertir a cartesiano:

[matemáticas] x = r.cos (\ theta) [/ matemáticas]

[matemáticas] y = r.sin (\ theta) [/ matemáticas]

Nota: cuando se usa la función tan, debe realizar un poco de trabajo adicional dependiendo del signo de los valores x e y. atan2 es la función aumentada que se necesita para una respuesta adecuada.

Las coordenadas polares r (la coordenada radial) y theta (sea A, la coordenada angular) se definen en términos de coordenadas cartesianas,

x = rcos (A) … (i),

y = rsin (A) … (ii),

Para obtener la distancia de un punto desde el origen cuya coordenada es (x, y), cuadrado y suma (i) y (ii),

x ^ 2 + y ^ 2 = r ^ 2 (sin ^ 2 (A) + cos ^ 2 (A)),

Por lo tanto, r = raíz (x ^ 2 + y ^ 2) [Esto puede considerarse como la distancia de una forma de punto (x, y) (0, 0)],

Y el ángulo que esa línea PO (línea que une el origen y (x, y)) forma con el eje x en sentido antihorario se puede obtener dividiendo (i) por (ii),

x / y = cot (A) ot A = tan ^ -1 (y / x) [tan (A) se llama pendiente de la línea PO]

Corrígeme si estoy equivocado, pero no es una coordenada polar igual a cualquier otra coordenada. Simplemente se representa usando una dirección / ángulo generalmente conocido como theta seguido de una magnitud del vector resultante que le dará su coordenada. Las coordenadas polares se pueden convertir fácilmente en coordenadas rectangulares usando sin, cos e identidades pitagóricas. ¡Llámame si me equivoco! Siempre abierto al aprendizaje.

Sabes sobre las coordenadas cartesianas. Usamos los ejes xey para representar cualquier ubicación en un espacio dado usando estos. Incluso utilizamos el eje z para representar la ubicación en 3D. Ahora, en coordenadas polares, usamos la posición y el ángulo para representar la ubicación. Por ejemplo: considere un círculo. Si quiero representar cualquier punto en él, puedo tomar la distancia de esa partícula desde el origen y el ángulo suspendido en el origen con una línea horizontal.

En matemáticas, el sistema de coordenadas polares es un sistema de coordenadas bidimensional en el que cada punto en un plano está determinado por un ángulo y una distancia. El sistema de coordenadas polares es especialmente útil en situaciones donde la relación entre dos puntos se expresa más fácilmente en términos de ángulos y distancia.