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极坐标方程图形的绘制原理

我一直很好奇,椭圆的极坐标方程明明有两个,可以为什么每一个都能够画出一个完整的椭圆呢?下图,是椭圆极坐标方程的推导过程。其中一个极坐标方程是绝对大于零,而另一个绝对小于0。而实际上,不管哪一个,都可以画出完整的椭圆。本文,用网络画板做几个简单的试验,来说明这个问题。
工具/原料
1

电脑

2

网络画板

方法/步骤
1

需要说明,网络画板目前默认的极坐标方程的自变量是thet。先画出极坐标方程ρ=thet,其中0

2

再画出极坐标方程ρ=thet,但是,其中-10

3

极坐标方程其实包括两部分:自变量,也就是极角thet;因变量,就是极径ρ,是关于thet的函数。原先我猜测,极坐标方程在画图的时候,取了绝对值,然而,实际上并非如此:ρ=abs(thet),其中-10

4

绘制步骤2里面,图形的初始点的极坐标:(-10,-10)

5

绘制步骤3里面,图形的初始点的极坐标:(10,-10)

6

上面两个极坐标点的极角相同,但是方向相反,它们关于原点对称。这说明,极径取相反数,那么就相当于保持极径不变,极角增加180°。

注意事项

极坐标点(-10,-10)的直角坐标是(-10*cos(-10),-10*sin(-10)),其中,-10是弧度制。

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