Cum convertiți r = 1 / (4 - costheta) în formă cartesiană?

Cum convertiți r = 1 / (4 - costheta) în formă cartesiană?
Anonim

Răspuns:

# 15 x ^ 2 - 2 x + 16 y ^ 2 = 1 #

Explicaţie:

Hei, Socratic: Este cu adevărat necesar să ne spui că a fost întrebat acum 9 minute? Nu-mi place să fiu mințit. Spuneți-ne că a fost cerută acum doi ani și nimeni nu a reușit încă so facă. De asemenea, ce se întâmplă cu întrebările formulate în mod identic sub semnul întrebării din mai multe locuri? Ca să nu mai vorbim de Santa Cruz, Statele Unite? Există aproape sigur mai multe decât una, deși am auzit pe cea din California frumos. Credibilitatea și reputația sunt importante, mai ales într-un loc de muncă la domiciliu. Nu înșelați oamenii. Sfârșește.

Când convertiți ecuațiile de la coordonatele polare la cele dreptunghiulare, forța bruta dreptunghiulară la substituția polară

#r = sqrt {x ^ 2 + y ^ 2} #

#theta = text {arctan2} (y "/," x) quad #

este rareori cea mai bună abordare. (Indicați în mod intenționat tangenta inversă a patru cadrani, dar să nu fim deturnați.)

În mod ideal, vrem să folosim substituțiile polar-dreptunghiulare, #x = r cos theta #

# y = r sin theta #

# ^ ^ 2 + y ^ 2 = r ^ 2 cos ^ 2 ^ theta + r ^ 2 sin ^ 2 ^

OK, să ne uităm la întrebare.

# r = 1 / {4 - cos theta} #

Aceste ecuații polare permit, în general, să fie negative # R #, dar aici suntem siguri # R # este întotdeauna pozitivă.

# r (4 - cos theta) = 1 #

Cred că acestea sunt elipse, care nu contează, dar ne dau niște idei despre ceea ce sperăm să arate forma dreptunghiulară. Vrem să căutăm ceva fără rădăcini pătrată sau arctangenți # R = sqrt {x ^ 2 + y ^ 2} # are rădăcini pătrate, dar #rcos theta = x # nu, deci ne extindem.

# 4r - rcos theta = 1 #

Acum înlocuim; o vom face în pași.

# 4r -x = 1 #

# 4r = x + 1 #

Să mergem acum. Noi stim #R> 0. #

# 16 r ^ 2 = (x + 1) ^ 2 #

# 16 (x ^ 2 + y ^ 2) = (x + 1) ^ 2 = x ^ 2 + 2x + 1 #

# 15 x ^ 2 - 2 x + 16 y ^ 2 = 1 #

Aceasta este o elipsă destul de circulară. (O constantă mai mică decât #4# în original ar da o elipsă mai excentrică.) Am putea completa pătratul pentru al pune în formă standard, dar să lăsăm aici.