الاحداثيات القطبية و مقارنتها بالديكارتية

الشرح

الإحداثيات القطبية الإحداثيات القطبية

١ مقدمة: نظام بديل للإحداثيات

في النظام الديكارتي، عندنا محور X ومحور Y، والهدف أن يكون عندنا مرجع (نقطة الأصل) بحيث نلاقي إحداثيات كل نقطة في المستوى.

ولكن هل نقدر نوصل إلى نفس الهدف بأسلوب آخر؟

هنا يأتي دور النظام القطبي (الإحداثيات القطبية).

٢ مكونات النظام القطبي

  • القطب: هو المرجع (نفس نقطة الأصل)
  • المحور القطبي: محور واحد فقط يمتد من القطب إلى اليمين
  • تحديد النقطة: بزاوية وبعدها عن القطب
المحور القطبي القطب r θ (r, θ)

٣ كتابة النقطة في النظام القطبي

أي نقطة في المستوى نقدر نحددها ب:

(r, θ)

حيث r = البعد عن القطب

و θ = الزاوية من المحور القطبي

أمثلة:

  • نقطة زاويتها 30° وتبعد 2 عن القطب: (2, 30°)
  • نقطة زاويتها 200° وتبعد 3 عن القطب: (3, 200°)

٤ الزوايا الموجبة والسالبة

  • الزاوية الموجبة: إلى الأعلى (عكس عقارب الساعة)
  • الزاوية السالبة: إلى الأسفل (مع عقارب الساعة)
+30° (عكس عقارب الساعة) -30° (مع عقارب الساعة)

٥ التمثيلات المتعددة للنقطة الواحدة

نقدر نقيس أي زاوية بأكثر من طريقة، لأن كل ما زودنا 360° نرجع إلى نفس الزاوية.

مثال: زاوية -30°

-30° = -30° + 360° = 330°

330° = 330° + 360° = 690°

إذاً النقطة التي بعدها 2 وزاويتها -30° يمكن تمثيلها ب:

(2, -30°)
أو (2, 330°)
أو (2, 690°)
... وهكذا

٦ الملخص

  • النظام القطبي: بديل للنظام الديكارتي
  • المكونات: القطب والمحور القطبي
  • النقطة: (r, θ) حيث r البعد و θ الزاوية
  • الزاوية الموجبة: عكس عقارب الساعة
  • الزاوية السالبة: مع عقارب الساعة
  • تمثيلات متعددة: نزود أو ننقص 360° للنقطة الواحدة

٧ أمثلة محلولة

المثال الأول:

مثّل النقطة (3, 45°) على النظام القطبي.

الحل:

  • البعد عن القطب: r = 3
  • الزاوية من المحور القطبي: θ = 45° (موجبة، عكس عقارب الساعة)
  • نرسم المحور القطبي ونحدد القطب
  • نقيس زاوية 45° من المحور القطبي إلى الأعلى
  • نمشي مسافة 3 وحدات على هذا الاتجاه

المثال الثاني:

أوجد تمثيلين آخرين للنقطة (4, 60°).

الحل:

نزود 360° للحصول على تمثيل آخر:

(4, 60° + 360°) = (4, 420°)

أو ننقص 360°:

(4, 60° - 360°) = (4, -300°)

الجواب: (4, 420°) أو (4, -300°)

المثال الثالث:

إذا كانت النقطة (5, -150°)، أوجد تمثيلها بزاوية موجبة.

الحل:

نزود 360° للزاوية السالبة:

-150° + 360° = 210°

الجواب: (5, 210°)

المثال الرابع:

النقطة (2, 450°)، اكتبها بزاوية بين و 360°.

الحل:

ننقص 360°:

450° - 360° = 90°

الجواب: (2, 90°)

المثال الخامس:

أوجد ثلاثة تمثيلات مختلفة للنقطة (6, 0°).

الحل:

نزود 360°:

(6, 0° + 360°) = (6, 360°)

نزود 720°:

(6, 0° + 720°) = (6, 720°)

ننقص 360°:

(6, 0° - 360°) = (6, -360°)

الجواب: (6, 360°) أو (6, 720°) أو (6, -360°)

انضم لعائلة الهندسة و الرياضيات

سجل معنا
👨‍💻
جاري تحميل التعليقات...