Como converter r = 7 / (5-5costheta) em forma retangular?

Como converter r = 7 / (5-5costheta) em forma retangular?
Anonim

Responda:

Essa é a parábola lateral # 70 x = 25 y ^ 2 - 49. #

Explicação:

Este é interessante porque apenas diverge; o mínimo do denominador é zero. É uma seção cônica; o apenas divergente eu acho que faz uma parábola. Isso não importa muito, mas nos diz que podemos obter uma boa forma algébrica sem funções trigonométricas ou raízes quadradas.

A melhor abordagem é sorta de trás para frente; usamos as substituições polares a retangulares quando parece que o outro caminho seria mais direto.

#x = r cos theta #

#y = r sin theta #

assim # x ^ 2 + y ^ 2 = r ^ 2 (cos ^ 2 teta + sen ^ 2 teta) = r ^ 2 #

# r = 7 / {5 - 5 cos theta} #

Nós vemos #r> 0. # Começamos limpando a fração.

# 5 r - 5 r cos teta = 7 #

Nós temos um #r cos theta # então isso é # x. #

# 5 r - 5 x = 7 #

# 5r = 5 x + 7 #

Nossa observação inicial foi #r> 0 # tão em quadratura está OK.

# 25 r ^ 2 = (5x + 7) ^ 2 #

Agora nós substituímos novamente.

# 25 (x ^ 2 + y ^ 2) = (5x + 7) ^ 2 #

Tecnicamente, respondemos a pergunta neste ponto e poderíamos parar por aqui. Mas ainda há álgebra para fazer, e esperamos que seja uma recompensa no final: talvez possamos mostrar que isso é na verdade uma parábola.

# 25 x ^ 2 + 25 y ^ 2 = 25x ^ 2 + 70 x + 49 #

# 25 y ^ 2 - 49 = 70 x #

# x = 1/70 (25 y ^ 2 - 49) = 1/70 (5a-7a) (5a + 7a) #

gráfico {x = 1/70 (25y ^ 2 - 49) -17,35, 50, -30, 30}

Sim, isso é uma parábola, girada # 90 ^ circ #da orientação usual.

Verifique: Alpha eyball