Аналитическая геометрия Цилиндрическая и сферическая системы координат

 

  Как и на плоскости, в пространстве положение любой точки может быть определено тремя координатами в различных системах координат, отличных от декартовой прямоугольной системы. Цилиндрическая и сферическая системы координат являются обобщением для пространства полярной системы координат, которая была подробно рассмотрена выше.

  Введем в пространстве точку О и луч l, выходящий из точки О, а также вектор . Через точку О можно провести единственную плоскость, перпендикулярную вектору нормали .

Для введения соответствия между цилиндрической, сферической и декартовой прямоугольной системами координат точку О совмещяют с началом декартовой прямоугольной системы координат, луч l – с положительным направлением оси х, вектор нормали – с осью z.

Цилиндрическая и сферическая системы координат используются в тех случаях, когда уравнение кривой или поверхности в декартовой прямоугольной системе координат выглядят достаточно сложно, и операции с таким уравнением представляются трудоемкими.

Представление уравнений в цилиндрической и сферической системе позволяет значительно упростить вычисления, что будет показано.

Заказать перевод

  z

 

 

 

 

 

 

 

 ОМ1 = r; MM1 = h;

 Если из точки М опустить перпендикуляр ММ1 на плоскость, то точка М1 будет иметь на плоскости полярные координаты (r, q).

 

Определение. Цилиндрическими координатами точки М называются числа (r, q, h), которые определяют положение точки М в пространстве.

 

Определение. Сферическими координатами точки М называются числа (r,j,q), где j - угол между r и нормалью.

 

Связь цилиндрической и декартовой прямоугольной системами координат.

 

 

  Аналогично полярной системе координат на плоскости можно записать соотношения, связывающие между собой различные системы координат в пространстве. Для цилиндрической и декартовой прямоугольной систем эти соотношения имеют вид:

 

  h = z; x = rcosq; y = rsinq; cosq = ; sinq = .

  Заказать перевод

Связь сферической системы координат с декартовой прямоугольной.

 

  В случае сферической системы координат соотношения имеют вид:

 

 

Высшая математика

Геометрия Стереометрия Тригонометрия
Определения, формулы, теория
Кратные интегралы
Задания из учебника Кузнецова, примеры решения задач. Ответы по теме Кратные интегралы. Лекции, билеты к экзамену.
Математический анализ
Задания из учебника Кузнецова, примеры решения задач, теория
Векторный анализ
Задания из учебника Кузнецова, примеры решения задач, теория. Ответы по теме Векторный анализ. Курс лекций.
Аналитическая геометрия примеры решения задач
ТФКП - теория и функция комплексного переменного
Примеры решения задач, теория справка
Математический анализ, Алгебра и аналитическая геометрия
В данном разделе рассматриваются темы, которые традиционно проходятся по программе математики в первом семестре ИГЭУ
Вычисление площадей Вычисление объема тела
Интегралы при вычисление площадей. Декартовы, параметрические, полярные координаты. Интегралы при вычислении обьема тел. Вычисление площадей фигур при параметрическом задании границы Примеры

 


Ядерное оружие | Графика | Математика | Физика | Заказать курсовую | Информатика | ТКМ | Электротехника | Атомная энергетика | Лекции