
- •Бгоу спо нсо «Новосибирский авиационный технический колледж»
- •Построение линий в декартовой и полярной системах координат
- •Учебная дисциплина: Элементы высшей математики
- •Выполнил:
- •1.1 Цели
- •2 Дидактическое обеспечение
- •Глава 1, § 6, § 8
- •4 Инструктаж
- •5 Порядок выполнения
- •6 Методические рекомендации
- •8 Критерии оценок
- •9 Содержание заданий Задание 1
- •Задание 2
- •Приложение а
- •Приложение а (продолжение)
- •Приложение б
Приложение а
Построение линий, заданных параметрическими уравнениями
Уравнения выражающие координаты точки
линии в виде функций от некоторого
параметра
задают параметрические уравнения линии
и записываются:
или
(*)
Возможна
запись:
Для построения линии, заданной уравнением (*),необходимо:
1 Найти точки пересечения линии с осями координат
2 Задать таблицу значений параметра и найти соответствующие значения х и у по форме
|
|
|
|
|
и т.д. |
х |
|
|
|
|
и т.д. |
у |
|
|
|
|
и т.д. |
3 В ДСК построить точки:
,
,
,
и т.д.
4 Полученные точки соединяются плавной кривой
Построить линию, заданную параметрическими уравнениями
1 Найдем точки пересечения с осями координат
С осью ОХ:
Найдем значения
:
С осью ОY:
Найдем значения
2 Зададим таблицу значений параметра и найдем соответствующие значения х и у
Приложение а (продолжение)
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5,1 |
4,2 |
3 |
- 3 |
- 4,2 |
- 5,1 |
- 5,1 |
- 4,2 |
- 3 |
3 |
4,2 |
5,1 |
|
2 |
2,8 |
3,4 |
3,4 |
2,8 |
2 |
- 2 |
- 2,8 |
- 3,4 |
- 3,4 |
- 2,8 |
-2 |
При вычислении значений
,
для
следует использовать формулы приведения
Например:
4
-6 6
-4
Приложение б
Построений линий в полярной системе координат
Полярная система координат (ПСК)
определяется заданием некоторой точки
О на плоскости, называемой «полюсом»и
исходящим из полюса лучом
,
называемым «полярной осью», а также
масштаба для измерения длин. Положение
любой точки на плоскости в полярной
системе координат задается двумя числами
ρ и φ, т.е. Μ(ρ; φ), где ρ – полярный радиус
(расстояние от полюса до данной точки,
и, как всякое расстояние
ρ > 0), φ – полярный угол, который
отсчитывается от полярной оси в градусах
или радианах (
)
Положительным направлением отсчета
полярного угла считается отсчёт против
часовой стрелки.
У
равнение
линии в полярной системе координат
записывается в виде уравнения, связывающего
значения полярного угла с величиной
полярного радиуса.
Линии, заданные в ПСК строятся следующим образом:
1 Задаются через определенный шаг значения угла φ и на плоскости строятся лучи под выбранными углами, отсчитываемыми в положительном направлении от полярной оси (против часовой стрелки), т.е. строится полярная сетка координат
2 По данной зависимости вычисляются соответствующие значения радиуса
3 Полученные значения откладываются в выбранном масштабе по соответствую-щему лучу, начиная от полюса. Если значения получаются отрицательные, то знак «-» указывает на противоположное направление
4 Полученные точки соединяются плавной кривой
При построении кривой в полярных координатах следует учитывать такие свойства кривой, как четность, нечетность, периодичность и область определения функции , что в значительной мере ускоряет процесс построения кривой, снижает объем вычислительной работы
Рассмотрите пример
Построить кривую ρ = α(1 – cosφ), α > 0 .
Алгоритм построения
1 Стоим полярную сетку для значений φ с шагом π/6.(Обратите внимание чем меньше шаг, тем точнее построение)
2 Задаем таблицу значений φ и находим соответствующие значения ρ
Используя четность и периодичность (T=2π) функции cosφ, задаем значения угла в интервале [0;π],
φ |
0 |
π/6 |
π/3 |
π/2 |
2π/3 |
5π/6 |
π |
ρ |
0 |
1,13α |
0,5α |
α |
1,5α |
1,87α |
2α |
3 Строим точки (0,0), (1,13α, π/6), (0,5α ,π/3) и т.д. в ПСК (см. п.3)
4 Полученные точки соединяются плавной кривой, а затем достраиваем ее симметрично полученной для остальных значений угла в интервале [π;2π].
Заметим, что данная кривая определена для любых значений φ, так как выражение (1 – cosφ) всегда положительно
Рис.1
Полученная кривая (рис.1) называется кардиоидой