二重积分直角坐标转化成极坐标

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二重积分,极坐标如何化成直角坐标~

化解过程直接套用公式,会很快。下面是解决方法:
把直角坐标系的原点作为极点,x轴的非负半轴作为极轴,并在两种坐标系中取相同的长度单位,设M是平面内任意一点,它的直角坐标是(x,y),极坐标为(ρ,θ),则它们之间的关系为x=ρcosθ,y=ρsin θ.另一种关系为ρ2=x2+y2,tanθ= y/x(x≠0).
把直角坐标系和极坐标系放在一起,我们更容易观察它们之间的关系,如下图所示。

用上图组合坐标系把极坐标画出,

根据上式,可以将二重积分从直角坐标变换为极坐标,如下:

进行简单分析即可得出直角坐标关系。
扩展资料:
极坐标系也有两个坐标轴:r(半径坐标)和θ(角坐标、极角或方位角,有时也表示为φ或t)。r坐标表示与极点的距离,θ坐标表示按逆时针方向坐标距离0°射线(有时也称作极轴)的角度,极轴就是在平面直角坐标系中的x轴正方向。
比如,极坐标中的(3,60°)表示了一个距离极点3个单位长度、和极轴夹角为60°的点。(−3,240°) 和(3,60°)表示了同一点,因为该点的半径为在夹角射线反向延长线上距离极点3个单位长度的地方(240° − 180° = 60°)。
极坐标系中一个重要的特性是,平面直角坐标中的任意一点,可以在极坐标系中有无限种表达形式。通常来说,点(r,θ)可以任意表示为(r,θ ± 2kπ)或(−r,θ ± (2k+ 1)π),这里k是任意整数。[7] 如果某一点的r坐标为0,那么无论θ取何值,该点的位置都落在了极点上。
使用弧度单位:
极坐标系中的角度通常表示为角度或者弧度,使用公式2π rad = 360°.具体使用哪一种方式,基本都是由使用场合而定。航海(en:Navigation)方面经常使用角度来进行测量,而物理学的某些领域大量使用到了半径和圆周的比来作运算,所以物理方面更倾向使用弧度。
两坐标系转换:
极坐标系中的两个坐标r和θ可以由下面的公式转换为直角坐标系下的坐标值
x = rcos(θ),
y = rsin(θ),
由上述二公式,可得到从直角坐标系中x和y两坐标如何计算出极坐标下的坐标:

θ = arctan(y/x)
在x = 0的情况下:若y为正数θ = 90° ( rad);若y为负数,则θ = 270° ( rad)。
参考资料:百度百科-极坐标



面积微元从直角坐标系转化为极坐标系的时候就会多出这个r,可以理解为面积微元在两种坐标系中的一个比例系数。
在空间直角坐标系中,二重积分是各部分区域上柱体体积的代数和,在xoy平面上方的取正,在xoy平面下方的取负。
某些特殊的被积函数f(x,y)的所表示的曲面和D底面所为围的曲顶柱体的体积公式已知,可以用二重积分的几何意义的来计算。



扩展资料:
二重积分和定积分一样不是函数,而是一个数值。因此若一个连续函数f(x,y)内含有二重积分,对它进行二次积分,这个二重积分的具体数值便可以求解出来。
在极坐标系下计算二重积分,需将被积函数f(x,y),积分区域D以及面积元素dσ都用极坐标表示。函数f(x,y)的极坐标形式为f(rcosθ,rsinθ)。
为得到极坐标下的面积元素dσ的转换,用坐标曲线网去分割D,即用以r=a,即O为圆心r为半径的圆和以θ=b,O为起点的射线去无穷分割D。

有公式可以套啊,就是楼上的那个公式:
记住这几点:
x=rcosθ
y=rsinθ
x^2+y^2=r^2
dxdy=rdrdθ

记住这几点:
x=rcosθ
y=rsinθ
x^2+y^2=r^2
dxdy=rdrdθ


二重积分直角坐标转化成极坐标视频

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