ในทางคณิตศาสตร์ ระบบพิกัดเชิงขั้ว (อังกฤษ: polar coordinate system) คือระบบค่าพิกัดสองมิติในแต่ละจุดบนระนาบถูกกำหนดโดยระยะทางจากจุดตรึงและมุมจากทิศทางตรึง
จุดตรึง (เหมือนจุดกำเนิดของระบบพิกัดคาร์ทีเซียน) เรียกว่าขั้ว, และลาก(รังสี)จากขั้วเข้ากับทิศทางตรึงคือแกนเชิงขั้ว ระยะทางจากขั้วเรียกว่าพิกัดรัศมีหรือรัศมี และมุมคือพิกัดมุม, มุมเชิงขั้ว, หรือมุมทิศ
ประวัติ
มีการนำแนวคิดเรื่องมุมและรัศมีมาใช้ตั้งแต่สมัยโบราณในหนึ่งสหัสวรรษก่อนคริสต์ศักราช นักดาราศาสตร์ชาวกรีกที่ชื่อฮิปปาร์คอส (190-120 BCE) สร้างตารางฟังก์ชันคอร์ดที่ให้ความยาวของคอร์ดสำหรับแต่ละมุม และมีการอ้างอิงว่าเขาใช้ระบบพิกัดเชิงขั้วในการพิสูจน์ตำแหน่งของดวงดาว ใน (ว่าด้วยเส้นเกลียว) อาร์คิมิดีสบรรยายถึงวงก้นหอยอาร์คิมิดีสว่ารัศมีของฟังก์ชันขึ้นกับมุม อย่างไรก็ตามสิ่งที่ชาวกรีกเหล่านี้ทำก็ยังไม่ขยายออกไปถึงระบบพิกัดเชิงขั้วที่สมบูรณ์
ในคริสต์ศตวรรษที่ 9 นักคณิตศาสตร์ชาวเปอร์เซียที่ชื่อ ฮะบัซ อัล-ฮะซับ อัล-มาร์วะซิ (Habash al-Hasib al-Marwazi) ใช้วิธีและเพื่อที่จะแปลงผันพิกัดเชิงขั้วไปเป็นระบบพิกัดที่แตกต่างโดยมุ่งความสนใจไปยังจุดจำเพาะบนรูปทรงกลม ในที่นี้คือกิบลัตมีทิศทางสู่มักกะหฺ นักภูมิศาสตร์ชาวเปอร์เซียที่ชื่อ อะบู รอย์ฮาน บิรูนี (Abū Rayhān Bīrūnī) (973-1048) พัฒนาแนวคิดซึ่งดูเหมือนจะใกล้เคียงกับระบบพิกัดเชิงขั้ว ราวๆคริสต์ศตวรรษ 1025 เขาเป็นคนแรกที่บรรยายถึงการฉายที่ระยะห่างเท่ากันของแอซมัทเท่ากับขั้วของทรงกลมท้องฟ้า
มีรายงานที่ต่างกันของการเริ่มต้นของพิกัดเชิงขั้วตามส่วนหนึ่งของรูปนัยระบบพิกัด Origin of Polar Coordinates (กำเนิดพิกัดเชิงขั้ว) ประวัติของพิกัดนี้ถูกบรรยายโดย (Julian Lowell Coolidge) ศาสตราจารย์ฮาร์วาร์ด เกรกัวร์ เดอ แชง-แวงซอง (Grégoire de Saint-Vincent) และ โบนาเวนตูรา คาวาลิเอริ (Bonaventura Cavalieri) ต่างเริ่มนำแนวคิดมาใช้ในกลางคริสต์ศตวรรษที่ 7 แชง-แวงซองเขียนถึงพิกัดเชิงขั้วโดยการส่วนตัวในปี ค.ศ. 1625 และตีพิมพ์งานของเขาในปี ค.ศ. 1647 ขณะที่คาวาลิเอริตีพิมพ์ในปี ค.ศ. 1635 และฉบับที่ถูกต้องในปี ค.ศ. 1653 คาวาลิเอริเป็นบุคคลแรกที่ใช้พิกัดเชิงขั้วแก้ปัญหาเกี่ยวกับพื้นที่ในวงก้นหอยอาร์คิมิดีส ต่อมาแบลซ ปัสกาลได้ใช้พิกัดเชิงขั้วคำนวณหาความยาวของส่วนโค้งของรูปพาราโบลา
ใน Method of Fluxions (วิธีการไหล) (เขียนขึ้นในปี ค.ศ. 1671, ตีพิมพ์ในปี ค.ศ. 1736) เซอร์ไอแซก นิวตันพิเคราะห์การแปลงระหว่างพิกัดเชิงขั้วซึ่งเขาได้อิงตาม "รูปแบบที่ 7 สำหรับวงก้นหอย" และพิกัดอื่นๆอีกเก้าพิกัด ในวารสาร Acta Eruditorum (1691), เจคอบ เบอร์โนลลี (Jacob Bernoulli) ใช้ระบบร่วมกับจุดบนเส้นที่เรียกว่า ขั้ว และ แกนเชิงขั้ว ตามลำดับ พิกัดเป็นระยะทางจากขั้วและมุมจากแกนเชิงขั้ว งานของเบอร์โนลลีครอบคลุมไปถึงการพบของเส้นโค้งที่อยู่ในพิกัดนี้
คำว่า พิกัดเชิงขั้ว โดยแท้จริงแล้วน่าจะมาจาก (Gregorio Fontana) นักคณิตศาสตร์ชาวอิตาลีในสมัยคริสต์ศตวรรษที่ 18 และคำนี้ปรากฏเป็นภาษาอังกฤษในงานแปลของ (George Peacock) ที่ชื่อ แคลคูลัสเชิงอนุพันธ์และปริพันธ์ ของลาครัว (Lacroix) ในปี ค.ศ. 1816อาแล็กซี แกลโรเป็นคนแรกที่คิดพิกัดเชิงขั้วในรูปแบบสามมิติ และเลอ็อนฮาร์ท อ็อยเลอร์เป็นคนแรกที่นำมาใช้งานจริง
สัญนิยม
พิกัดรัศมีมักใช้ r แสดงแทนและพิกัดมุมใช้ θ หรือ t แสดงแทน
มุมในเครื่องหมายขั้ว ทั่วไปถูกแสดงอยู่ในรูปแบบองศาหรือเรเดียน (2π rad เท่ากับ 360°) องศาถูกใช้ในการเดินเรือ, การสำรวจ, และมีการนำไปประยุกต์ใช้ในหลายสาขา ขณะที่เรเดียนโดยทั่วไปอยู่ในคณิตศาสตร์และคณิตศาสตร์ฟิสิกส์
ในหลายๆบริบท พิกัดมุมบวกหมายความว่ามุม θ ถูกวัดในทิศทวนเข็มนาฬิกาจากแกนและมีค่าพิกัดมุมลบเมื่อวัดในทิศตามเข็มนาฬิกา ในเอกสารทางคณิตศาสตร์ บ่อยครั้งแกนเชิงขั้วถูกลากในแนวนอนและไปทางทางขวา
ความพิเศษของพิกัดเชิงขั้ว
ทุกตัวเลขของการหมุนครบรอบ (360°) พิกัดมุมจะไม่เปลี่ยนทิศทาง และพิกัดรัศมีลบแสดงถึงระยะทางซึ่งได้จากการวัดเหมือนพิกัดรัศมีบวกแต่มีทิศทางตรงข้าม ดังนั้นในจุดเดียวกันสามารถแสดงด้วยตัวเลขไม่สิ้นสุดที่มีพิกัดเชิงขั้วต่างกัน (r, θ ± n×360°) หรือ (−r, θ ± (2n + 1) 180°) เมื่อ n คือจำนวนเต็มใดๆ ยิ่งไปกว่านั้น ขั้วเองสามารถแสดงแทนด้วย (0, θ) สำหรับมุม θ ใดๆ
เมื่อต้องการแสดงแทนจุดใดๆ ปกติใช้ r เป็นจำนวนไม่เป็นลบ (r ≥ 0) และ θ ในช่วง [0, 360°) หรือ (−180°, 180°] (ในเรเดียน, [0, 2π) หรือ (−π, π]) และต้องเลือกแอซิมัทสำหรับขั้ว เช่น θ = 0
ความสัมพันธ์ระหว่างพิกัดคาร์ทีเซียนกับพิกัดเชิงขั้ว
ค่าของพิกัดเชิงขั้ว r และ θ สามารถแปลงเป็นพิกัดคาร์ทีเซียน x and y โดยใช้ฟังก์ชันตรีโกณมิติไซน์และโคไซน์:
ขณะที่ค่าของพิกัดคาร์ทีเซียน x และ y ก็สามารถแปลงเป็นพิกัดเชิงขั้ว r โดย
- (ตามทฤษฎีบทพีทาโกรัส) และ
ทุกสูตรเหล่านี้สมมุติว่าขั้วคือจุดกำเนิดคาร์ทีเซียน (0,0) แกนเชิงขั้วคือแกนคาร์ทีเซียน x และทิศทางของแกนคาร์ทีเซียน y มีแอซิมัท +π/2 rad = +90° (แทนที่ −π/2) ฟังก์ชันอาร์กไซน์คือส่วนกลับของฟังก์ชันไซน์ซึ่งสมมุติแทนที่ด้วยมุมในพิสัย [−π/2,+π/2] = [−90°,+90°]
สูตรสำหรับ θ นอกเหนือจากการแทนที่ด้วยมุมในพิสัย [-π/2,+3π/2) = [−90°,+270°)
θ ในช่วง [0, 2π) อาจใช้
ฟังก์ชันอาร์กแทนเป็นส่วนกลับของฟังก์ชันแทนเจนต์ซึ่งสมมุติแทนที่ด้วยมุมในพิสัย (−π/2,+π/2) = (−90°,+90°)
θ ในช่วง (−π, π] อาจใช้
ในภาษาโปรแกรมสมัยใหม่มีฟังก์ชันที่จะคำนวณหาพิกัดมุม θ เพียงให้ค่า x และ y โดยไม่ต้องให้อะไรเพิ่มเติม เช่น ฟังก์ชัน atan2
(y,x) ในภาษาซี และ atan
(y,x) ในคอมมอน ลิซ์ป (Common Lisp) ในทั้งสองกรณีนั้น ผลที่ได้เป็นมุมในเรเดียนในพิสัย (−π, π]
สมการเชิงขั้วของเส้นโค้ง
สมการที่นิยามเส้นโค้งพืชคณิตแสดงในพิกัดเชิงขั้วหรือที่เรียกว่าสมการเชิงขั้ว ในหลายกรณี สมการสามารถถูกกำหนดง่ายๆโดยนิยาม r ตามฟังก์ชันของ θ (r = f(θ) หรือ F(r, θ) = 0) เส้นโค้งที่ได้ประกอบด้วยจุดในรูปแบบ (r(θ), θ) และสามารถถือว่าเป็นเส้นกราฟของฟังกชันขั้ว r
รูปแบบสมมาตรที่ต่างกันสามารถอนุมานจากสมการของฟังกชันขั้ว r ถ้า r(−θ) = r(θ) เส้นโค้งจะสมมาตรกับรังสีแนวนอน (0°/180°) ถ้า r(π − θ) = r(θ) จะสมมาตรกับรังสีแนวตั้ง (90°/270°) และถ้า r(θ − α°) = r(θ) จะสมมาตรแบบหมุน α° รอบขั้ว
เพราะธรรมชาติของวงกลมที่มีอยู่ในระบบพิกัดเชิงขั้ว เส้นโค้งหลายๆเส้นสามารถอธิบายโดยสมการเชิงขั้วง่ายๆ เพราะว่ารูปแบบในพิกัดคาร์ทีเซียนของเส้นเหล่านั้นเป็นเรื่องที่ซับซ้อนมาก เส้นโค้งที่เรารู้จักกันดีได้แก่, , ริบบิ้น, และ หัวใจ
วงกลม
โดยทั่วไปสมการวงกลมที่มีจุดศูนย์กลางที่ (r0, φ) และรัศมี a คือ
สมการนี้สามารถทำให้อยู่ในรูปแบบที่ง่ายขึ้นได้หลายทางโดยปรับเปลี่ยนให้เข้าสู่กรณีเฉพาะ เช่นสมการ
สำหรับวงกลมที่จุดศูนย์กลางอยู่ที่ขั้วและรัศมี a
เส้นตรง
เส้นรัศมี (ที่วิ่งผ่านขั้ว) แทนด้วยสมการ
- ,
เมื่อ φ คือมุมของการยกตัวของเส้น; φ = arctan m เมื่อ m คือความชันของเส้นในระบบพิกัดคาร์ทีเซียน เส้นตรงที่ไม่ใช่รัศมีที่ตัดกับรัศมี θ = φ ตั้งฉากที่จุด (r0, φ) มีสมการดังนี้
กลีบกุหลาบ
เป็นเส้นโค้งทางคณิตศาสตร์ที่รู้จักกันดี ที่มองดูเหมือนกลีบดอกไม้ สามารถแสดงแทนในรูปสมการเชิงขั้วทั่วไปดังนี้
สำหรับทุกๆค่าคงที่ φ0 (รวมถึงค่า 0) ถ้า k คือจำนวนเต็ม สมการจะสร้างกลีบดอกไม้ k กลีบถ้า k คือ จำนวนคี่ หรือ 2k กลีบถ้า k คือจำนวนคู่ ถ้า k คือเลขเศษส่วนแต่ไม่ใช่จำนวนเต้ม เส้นโค้งจากสมการอาจเป็นรูปกลีบดอกไม้แต่กลีบอาจจะซ้อนทับกัน จากที่กล่าวมาข้างต้นทำให้สมการนี้ไม่สามารถกำหนดกลีบดอกไม้เป็นเป็น 2, 6, 10, 14, และอื่นๆ กลีบได้ ตัวแปร a จะแทนความยาวของกลีบดอกไม้
วงก้นหอยแบบอาร์คีมีดีส
เส้นโค้งก้นหอยแบบอาร์คีมีดีสเป็นวงก้นหอยที่ถูกค้นพบโดยอาร์คิมิดีส ซึ่งสามารถแทนได้ด้วยสมการเชิงขั้ว
จำนวนเชิงซ้อน
ทุกๆจำนวนเชิงซ้อนสามารถแทนได้ด้วยจุดใน ดังนั้นจึงสามารถแสดงด้วยจุดในพิกัดคาร์ทีเซียน (เรียกว่าแบบมุมฉากหรือแบบคาร์ทีเซียน) หรือจุดในพิกัดเชิงขั้ว (เรียกว่าแบบเชิงขั้ว)
เลขเชิงซ้อน z สามารถแทนในรูปแบบมุมฉากดังนี้
เมื่อ i คือหน่วยจินตภาพ หรือสามารถเลือกเขียนในแบบเชิงขั้ว (ตามสูตรการแปรผันข้างบน) ดังนี้
และลดรูปเป็น
เมื่อ e คือตัวเลขของออยเลอร์ซึ่งสมมูลตามที่แสดงโดยสูตรของออยเลอร์ (มุม θ ถูกแสดงในหน่วยเรเดียน)
สำหรับการคูณ, การหาร, และการยกกำลังของเลขเชิงซ้อน ทั่วไปแล้วจะกระทำในแบบเชิงขั้วมากกว่าแบบมุมฉาก จากกฎของการยกกำลัง:
- การคูณ:
- การหาร:
- การยกกำลัง ():
แคลคูลัส
แคลคูลัสสามารถประยุกต์สมการไปใช้พิกัดเชิงขั้วได้
พิกัดมุม θ ถูกแสดงในเรเดียนตลอดจนภาคตัดนี้ ซึ่งเป็นทางเลือกหนึ่งในการทำแคลคูลัส
แคลคูลัสเชิงอนุพันธ์
ให้ x = r cos(θ) และ y = r sin(θ) ซึ่งได้จากความสัมพันธ์ของพิกัดคาร์ทีเซียนและพิกัดเชิงขั้ว ให้ฟังก์ชัน u(x,y) ตามสมการ
หรือ
เพราะฉะนั้น จะได้สมการ:
หาความชันคาร์ทีเซียนของเส้นสัมผัสเส้นโค้งเชิงขั้ว r(θ) ในทุกๆจุดที่ให้ เส้นโค้งนั้นอยู่ในรูประบบ
ทำอนุพันธ์ในเทอมของ θ ทั้งสองสมการ
หารสมการที่สองด้วยสมการแรกให้ความชันคาร์ทีเซียนของเส้นสัมผัสเส้นโค้งที่จุด (r, r(θ)):
แคลคูลัสเวกเตอร์
แคลคูลัสเวกเตอร์สามารถใช้กับพิกัดเชิงขั้วได้ด้วยเช่นกัน ให้ เป็นเวกเตอร์ตำแหน่ง (rcos(θ) rsin(θ)), r และ θ ขึ้นกับเวลา t
ใช้เวกเตอร์หนึ่งหน่วย
ในทิศทางของ r และ
ที่มุมฉากถึง r อนุพันธ์อันดับหนึ่งและสองของตำแหน่งเป็น
การเชื่อมโยงกับพิกัดทรงกลมและกระบอก
ระบบพิกัดเชิงขั้วสามารถขยายออกไปถึงสามมิติกับระบบพิกัดที่แตกต่งกันอีกสองระบบได้คือระบบพิกัดทรงกลมและระบบพิกัดกระบอก
การประยุกต์
ส่วนนี้รอเพิ่มเติมข้อมูล คุณสามารถช่วยเพิ่มข้อมูลส่วนนี้ได้ |
ดูเพิ่ม
อ้างอิง
- Brown, Richard G. (1997). Andrew M. Gleason (บ.ก.). Advanced Mathematics: Precalculus with Discrete Mathematics and Data Analysis. Evanston, Illinois: McDougal Littell. ISBN .
- Friendly, Michael. . คลังข้อมูลเก่าเก็บจากแหล่งเดิมเมื่อ 2011-03-20. สืบค้นเมื่อ 2006-09-10.
- T. Koetsier, L. Bergmans (2005), Mathematics and the Divine, Elsevier, p. 169, ISBN
- ; , "Abu Arrayhan Muhammad ibn Ahmad al-Biruni", , University of St Andrews.
- David A. King (1996), "Astronomy and Islamic society: Qibla, gnomics and timekeeping", in Roshdi Rashed (ed.), , Vol. 1, pp. 128–184 [153], , London and New York
- (1952). "The Origin of Polar Coordinates". American Mathematical Monthly. 59: 78–85. doi:10.2307/2307104.
- Boyer, C. B. (1949). "Newton as an Originator of Polar Coordinates". American Mathematical Monthly. 56: 73–78. doi:10.2307/2306162.
- Miller, Jeff. "Earliest Known Uses of Some of the Words of Mathematics". จากแหล่งเดิมเมื่อ 1999-10-03. สืบค้นเมื่อ 2006-09-10.
- Smith, David Eugene (1925). History of Mathematics, Vol II. Boston: Ginn and Co. p. 324.
- Serway, Raymond A.; Jewett, Jr.; John W. (2005). Principles of Physics. Brooks/Cole—Thomson Learning. ISBN .
- "Polar Coordinates and Graphing" (PDF). 2006-04-13. คลังข้อมูลเก่าเก็บจากแหล่งเดิม (PDF)เมื่อ 2012-02-15. สืบค้นเมื่อ 2006-09-22.
- Lee, Theodore; David Cohen; David Sklar (2005). Precalculus: With Unit-Circle Trigonometry (4th ed.). Thomson Brooks/Cole. ISBN .
- Stewart, Ian; David Tall (1983). Complex Analysis (the Hitchhiker's Guide to the Plane). Cambridge University Press. ISBN .
- Torrence, Bruce Follett; Eve Torrence (1999). The Student's Introduction to Mathematica. Cambridge University Press. ISBN .
- Claeys, Johan. . คลังข้อมูลเก่าเก็บจากแหล่งเดิมเมื่อ 2000-03-02. สืบค้นเมื่อ 2006-05-25.
- Smith, Julius O. (2003). . Mathematics of the Discrete Fourier Transform (DFT). W3K Publishing. ISBN . คลังข้อมูลเก่าเก็บจากแหล่งเดิมเมื่อ 2006-09-15. สืบค้นเมื่อ 2006-09-22.
- Husch, Lawrence S. . คลังข้อมูลเก่าเก็บจากแหล่งเดิมเมื่อ 2000-03-01. สืบค้นเมื่อ 2006-11-25.
- Lawrence S. Husch. . คลังข้อมูลเก่าเก็บจากแหล่งเดิมเมื่อ 2019-11-21. สืบค้นเมื่อ 2006-11-25.
wikipedia, แบบไทย, วิกิพีเดีย, วิกิ หนังสือ, หนังสือ, ห้องสมุด, บทความ, อ่าน, ดาวน์โหลด, ฟรี, ดาวน์โหลดฟรี, mp3, วิดีโอ, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, รูปภาพ, เพลง, เพลง, หนัง, หนังสือ, เกม, เกม, มือถือ, โทรศัพท์, Android, iOS, Apple, โทรศัพท์โมบิล, Samsung, iPhone, Xiomi, Xiaomi, Redmi, Honor, Oppo, Nokia, Sonya, MI, PC, พีซี, web, เว็บ, คอมพิวเตอร์
inthangkhnitsastr rabbphikdechingkhw xngkvs polar coordinate system khuxrabbkhaphikdsxngmitiinaetlacudbnranabthukkahndodyrayathangcakcudtrungaelamumcakthisthangtrungcudinrabbphikdechingkhwkbkhw O aelaaeknechingkhw L inesnsiekhiyw cudkbphikdrsmi 3 aelaphikdmum 60 xngsahrux 3 60 inesnsifa cud 4 210 cudtrung ehmuxncudkaenidkhxngrabbphikdkharthiesiyn eriykwakhw aelalakrngsicakkhwekhakbthisthangtrungkhuxaeknechingkhw rayathangcakkhweriykwaphikdrsmihruxrsmi aelamumkhuxphikdmum mumechingkhw hruxmumthisprawtimikarnaaenwkhideruxngmumaelarsmimaichtngaetsmyobraninhnungshswrrskxnkhristskrach nkdarasastrchawkrikthichuxhipparkhxs 190 120 BCE srangtarangfngkchnkhxrdthiihkhwamyawkhxngkhxrdsahrbaetlamum aelamikarxangxingwaekhaichrabbphikdechingkhwinkarphisucntaaehnngkhxngdwngdaw in wadwyesnekliyw xarkhimidisbrryaythungwngknhxyxarkhimidiswarsmikhxngfngkchnkhunkbmum xyangirktamsingthichawkrikehlanithakyngimkhyayxxkipthungrabbphikdechingkhwthismburn inkhriststwrrsthi 9 nkkhnitsastrchawepxresiythichux habs xl hasb xl marwasi Habash al Hasib al Marwazi ichwithiaelaephuxthicaaeplngphnphikdechingkhwipepnrabbphikdthiaetktangodymungkhwamsnicipyngcudcaephaabnrupthrngklm inthinikhuxkibltmithisthangsumkkah nkphumisastrchawepxresiythichux xabu rxyhan biruni Abu Rayhan Biruni 973 1048 phthnaaenwkhidsungduehmuxncaiklekhiyngkbrabbphikdechingkhw rawkhriststwrrs 1025 ekhaepnkhnaerkthibrryaythungkarchaythirayahangethaknkhxngaexsmthethakbkhwkhxngthrngklmthxngfa miraynganthitangknkhxngkarerimtnkhxngphikdechingkhwtamswnhnungkhxngrupnyrabbphikd Origin of Polar Coordinates kaenidphikdechingkhw prawtikhxngphikdnithukbrryayody Julian Lowell Coolidge sastracaryharward ekrkwr edx aechng aewngsxng Gregoire de Saint Vincent aela obnaewntura khawaliexri Bonaventura Cavalieri tangerimnaaenwkhidmaichinklangkhriststwrrsthi 7 aechng aewngsxngekhiynthungphikdechingkhwodykarswntwinpi kh s 1625 aelatiphimphngankhxngekhainpi kh s 1647 khnathikhawaliexritiphimphinpi kh s 1635 aelachbbthithuktxnginpi kh s 1653 khawaliexriepnbukhkhlaerkthiichphikdechingkhwaekpyhaekiywkbphunthiinwngknhxyxarkhimidis txmaaebls pskalidichphikdechingkhwkhanwnhakhwamyawkhxngswnokhngkhxngruppharaobla in Method of Fluxions withikarihl ekhiynkhuninpi kh s 1671 tiphimphinpi kh s 1736 esxrixaesk niwtnphiekhraahkaraeplngrahwangphikdechingkhwsungekhaidxingtam rupaebbthi 7 sahrbwngknhxy aelaphikdxunxikekaphikd inwarsar Acta Eruditorum 1691 eckhxb ebxronlli Jacob Bernoulli ichrabbrwmkbcudbnesnthieriykwa khw aela aeknechingkhw tamladb phikdepnrayathangcakkhwaelamumcakaeknechingkhw ngankhxngebxronllikhrxbkhlumipthungkarphbkhxngesnokhngthixyuinphikdni khawa phikdechingkhw odyaethcringaelwnacamacak Gregorio Fontana nkkhnitsastrchawxitaliinsmykhriststwrrsthi 18 aelakhanipraktepnphasaxngkvsinnganaeplkhxng George Peacock thichux aekhlkhulsechingxnuphnthaelapriphnth khxnglakhrw Lacroix inpi kh s 1816xaaelksi aeklorepnkhnaerkthikhidphikdechingkhwinrupaebbsammiti aelaelxxnharth xxyelxrepnkhnaerkthinamaichngancringsyniymesnkridkhwaelaaethbbxkmuminaetlaxngsa phikdrsmimkich r aesdngaethnaelaphikdmumich 8 hrux t aesdngaethn muminekhruxnghmaykhw thwipthukaesdngxyuinrupaebbxngsahruxerediyn 2p rad ethakb 360 xngsathukichinkaredinerux karsarwc aelamikarnaipprayuktichinhlaysakha khnathierediynodythwipxyuinkhnitsastraelakhnitsastrfisiks inhlaybribth phikdmumbwkhmaykhwamwamum 8 thukwdinthisthwnekhmnalikacakaeknaelamikhaphikdmumlbemuxwdinthistamekhmnalika inexksarthangkhnitsastr bxykhrngaeknechingkhwthuklakinaenwnxnaelaipthangthangkhwa khwamphiesskhxngphikdechingkhw thuktwelkhkhxngkarhmunkhrbrxb 360 phikdmumcaimepliynthisthang aelaphikdrsmilbaesdngthungrayathangsungidcakkarwdehmuxnphikdrsmibwkaetmithisthangtrngkham dngnnincudediywknsamarthaesdngdwytwelkhimsinsudthimiphikdechingkhwtangkn r 8 n 360 hrux r 8 2n 1 180 emux n khuxcanwnetmid yingipkwann khwexngsamarthaesdngaethndwy 0 8 sahrbmum 8 id emuxtxngkaraesdngaethncudid pktiich r epncanwnimepnlb r 0 aela 8 inchwng 0 360 hrux 180 180 inerediyn 0 2p hrux p p aelatxngeluxkaexsimthsahrbkhw echn 8 0khwamsmphnthrahwangphikdkharthiesiynkbphikdechingkhwaephnphaphkhwamsmphnthrahwangphikdechingkhwaelaphikdkharthiesiyn khakhxngphikdechingkhw r aela 8 samarthaeplngepnphikdkharthiesiyn x and y odyichfngkchntrioknmitiisnaelaokhisn x rcos 8 displaystyle x r cos theta y rsin 8 displaystyle y r sin theta khnathikhakhxngphikdkharthiesiyn x aela y ksamarthaeplngepnphikdechingkhw r ody r y2 x2 displaystyle r sqrt y 2 x 2 quad tamthvsdibthphithaokrs aela 8 0if x 0 and y 0arcsin yr if x 0 arcsin yr pif x lt 0 displaystyle theta begin cases 0 amp mbox if x 0 mbox and y 0 arcsin frac y r amp mbox if x geq 0 arcsin frac y r pi amp mbox if x lt 0 end cases thuksutrehlanismmutiwakhwkhuxcudkaenidkharthiesiyn 0 0 aeknechingkhwkhuxaeknkharthiesiyn x aelathisthangkhxngaeknkharthiesiyn y miaexsimth p 2 rad 90 aethnthi p 2 fngkchnxarkisnkhuxswnklbkhxngfngkchnisnsungsmmutiaethnthidwymuminphisy p 2 p 2 90 90 sutrsahrb 8 nxkehnuxcakkaraethnthidwymuminphisy p 2 3p 2 90 270 8 inchwng 0 2p xacich 8 arctan yx if x gt 0 and y 0arctan yx 2pif x gt 0 and y lt 0arctan yx pif x lt 0p2if x 0 and y gt 03p2if x 0 and y lt 00if x 0 and y 0 displaystyle theta begin cases arctan frac y x amp mbox if x gt 0 mbox and y geq 0 arctan frac y x 2 pi amp mbox if x gt 0 mbox and y lt 0 arctan frac y x pi amp mbox if x lt 0 frac pi 2 amp mbox if x 0 mbox and y gt 0 frac 3 pi 2 amp mbox if x 0 mbox and y lt 0 0 amp mbox if x 0 mbox and y 0 end cases fngkchnxarkaethnepnswnklbkhxngfngkchnaethnecntsungsmmutiaethnthidwymuminphisy p 2 p 2 90 90 8 inchwng p p xacich 8 arctan yx if x gt 0arctan yx pif x lt 0 and y 0arctan yx pif x lt 0 and y lt 0p2if x 0 and y gt 0 p2if x 0 and y lt 00if x 0 and y 0 displaystyle theta begin cases arctan frac y x amp mbox if x gt 0 arctan frac y x pi amp mbox if x lt 0 mbox and y geq 0 arctan frac y x pi amp mbox if x lt 0 mbox and y lt 0 frac pi 2 amp mbox if x 0 mbox and y gt 0 frac pi 2 amp mbox if x 0 mbox and y lt 0 0 amp mbox if x 0 mbox and y 0 end cases inphasaopraekrmsmyihmmifngkchnthicakhanwnhaphikdmum 8 ephiyngihkha x aela y odyimtxngihxairephimetim echn fngkchn atan2 y x inphasasi aela atan y x inkhxmmxn lisp Common Lisp inthngsxngkrninn phlthiidepnmuminerediyninphisy p p smkarechingkhwkhxngesnokhngsmkarthiniyamesnokhngphuchkhnitaesdnginphikdechingkhwhruxthieriykwasmkarechingkhw inhlaykrni smkarsamarththukkahndngayodyniyam r tamfngkchnkhxng 8 r f 8 hrux F r 8 0 esnokhngthiidprakxbdwycudinrupaebb r 8 8 aelasamarththuxwaepnesnkrafkhxngfngkchnkhw r rupaebbsmmatrthitangknsamarthxnumancaksmkarkhxngfngkchnkhw r tha r 8 r 8 esnokhngcasmmatrkbrngsiaenwnxn 0 180 tha r p 8 r 8 casmmatrkbrngsiaenwtng 90 270 aelatha r 8 a r 8 casmmatraebbhmun a rxbkhw ephraathrrmchatikhxngwngklmthimixyuinrabbphikdechingkhw esnokhnghlayesnsamarthxthibayodysmkarechingkhwngay ephraawarupaebbinphikdkharthiesiynkhxngesnehlannepneruxngthisbsxnmak esnokhngthieraruckkndiidaek ribbin aela hwic wngklm wngklmtamsmkar r 8 1 odythwipsmkarwngklmthimicudsunyklangthi r0 f aelarsmi a khux r2 2rr0cos 8 f r02 a2 displaystyle r 2 2rr 0 cos theta varphi r 0 2 a 2 smkarnisamarththaihxyuinrupaebbthingaykhunidhlaythangodyprbepliynihekhasukrniechphaa echnsmkar r 8 a displaystyle r theta a sahrbwngklmthicudsunyklangxyuthikhwaelarsmi a esntrng esnrsmi thiwingphankhw aethndwysmkar 8 f displaystyle theta varphi emux f khuxmumkhxngkaryktwkhxngesn f arctan m emux m khuxkhwamchnkhxngesninrabbphikdkharthiesiyn esntrngthiimichrsmithitdkbrsmi 8 f tngchakthicud r0 f mismkardngni r 8 r0sec 8 f displaystyle r theta r 0 sec theta varphi klibkuhlab klibkuhlabtamsmkar r 8 2 sin 48 epnesnokhngthangkhnitsastrthiruckkndi thimxngduehmuxnklibdxkim samarthaesdngaethninrupsmkarechingkhwthwipdngni r 8 acos k8 ϕ0 displaystyle r theta a cos k theta phi 0 sahrbthukkhakhngthi f0 rwmthungkha 0 tha k khuxcanwnetm smkarcasrangklibdxkim k klibtha k khux canwnkhi hrux 2k klibtha k khuxcanwnkhu tha k khuxelkhessswnaetimichcanwnetm esnokhngcaksmkarxacepnrupklibdxkimaetklibxaccasxnthbkn cakthiklawmakhangtnthaihsmkarniimsamarthkahndklibdxkimepnepn 2 6 10 14 aelaxun klibid twaepr a caaethnkhwamyawkhxngklibdxkim wngknhxyaebbxarkhimidis aekhnmumkhxngwngknhxyaebbxarkhimidistamsmkar r 8 8 emux 0 lt 8 lt 6p esnokhngknhxyaebbxarkhimidisepnwngknhxythithukkhnphbodyxarkhimidis sungsamarthaethniddwysmkarechingkhw r 8 a b8 displaystyle r theta a b theta canwnechingsxnphaphaesdngelkhechingsxn z lngcudbnranabechingsxnphaphaesdngelkhechingsxnlngcudbnranabechingsxnemuxichsutrkhxngxxyelxr thukcanwnechingsxnsamarthaethniddwycudin dngnncungsamarthaesdngdwycudinphikdkharthiesiyn eriykwaaebbmumchakhruxaebbkharthiesiyn hruxcudinphikdechingkhw eriykwaaebbechingkhw elkhechingsxn z samarthaethninrupaebbmumchakdngni z x iy displaystyle z x iy emux i khuxhnwycintphaph hruxsamartheluxkekhiyninaebbechingkhw tamsutrkaraeprphnkhangbn dngni z r cos 8 isin 8 displaystyle z r cdot cos theta i sin theta aelaldrupepn z rei8 displaystyle z re i theta emux e khuxtwelkhkhxngxxyelxrsungsmmultamthiaesdngodysutrkhxngxxyelxr mum 8 thukaesdnginhnwyerediyn sahrbkarkhun karhar aelakarykkalngkhxngelkhechingsxn thwipaelwcakrathainaebbechingkhwmakkwaaebbmumchak cakkdkhxngkarykkalng karkhun r0ei80 r1ei81 r0r1ei 80 81 displaystyle r 0 e i theta 0 cdot r 1 e i theta 1 r 0 r 1 e i theta 0 theta 1 dd karhar r0ei80r1ei81 r0r1ei 80 81 displaystyle frac r 0 e i theta 0 r 1 e i theta 1 frac r 0 r 1 e i theta 0 theta 1 dd karykkalng rei8 n rnein8 displaystyle re i theta n r n e in theta dd aekhlkhulsaekhlkhulssamarthprayuktsmkaripichphikdechingkhwid phikdmum 8 thukaesdnginerediyntlxdcnphakhtdni sungepnthangeluxkhnunginkarthaaekhlkhuls aekhlkhulsechingxnuphnth ih x r cos 8 aela y r sin 8 sungidcakkhwamsmphnthkhxngphikdkharthiesiynaelaphikdechingkhw ihfngkchn u x y tamsmkar r u r r u x x r r u y y r displaystyle r tfrac partial u partial r r tfrac partial u partial x tfrac partial x partial r r tfrac partial u partial y tfrac partial y partial r u 8 u x x 8 u y y 8 displaystyle tfrac partial u partial theta tfrac partial u partial x tfrac partial x partial theta tfrac partial u partial y tfrac partial y partial theta hrux r u r r u xcos 8 r u ysin 8 x u x y u y displaystyle r tfrac partial u partial r r tfrac partial u partial x cos theta r tfrac partial u partial y sin theta x tfrac partial u partial x y tfrac partial u partial y u 8 u xrsin 8 u yrcos 8 y u x x u y displaystyle tfrac partial u partial theta tfrac partial u partial x r sin theta tfrac partial u partial y r cos theta y tfrac partial u partial x x tfrac partial u partial y ephraachann caidsmkar r r x x y y displaystyle r tfrac partial partial r x tfrac partial partial x y tfrac partial partial y 8 y x x y displaystyle tfrac partial partial theta y tfrac partial partial x x tfrac partial partial y hakhwamchnkharthiesiynkhxngesnsmphsesnokhngechingkhw r 8 inthukcudthiih esnokhngnnxyuinruprabb x r 8 cos 8 displaystyle x r theta cos theta y r 8 sin 8 displaystyle y r theta sin theta thaxnuphnthinethxmkhxng 8 thngsxngsmkar dxd8 r 8 cos 8 r 8 sin 8 displaystyle frac dx d theta r theta cos theta r theta sin theta dyd8 r 8 sin 8 r 8 cos 8 displaystyle frac dy d theta r theta sin theta r theta cos theta harsmkarthisxngdwysmkaraerkihkhwamchnkharthiesiynkhxngesnsmphsesnokhngthicud r r 8 dydx r 8 sin 8 r 8 cos 8r 8 cos 8 r 8 sin 8 displaystyle frac dy dx frac r theta sin theta r theta cos theta r theta cos theta r theta sin theta aekhlkhulsewketxr aekhlkhulsewketxrsamarthichkbphikdechingkhwiddwyechnkn ih r displaystyle mathbf r epnewketxrtaaehnng rcos 8 rsin 8 r aela 8 khunkbewla t ichewketxrhnunghnwy r cos 8 sin 8 displaystyle hat mathbf r cos theta sin theta inthisthangkhxng r aela 8 sin 8 cos 8 displaystyle hat boldsymbol theta sin theta cos theta thimumchakthung r xnuphnthxndbhnungaelasxngkhxngtaaehnngepn drdt r r r8 8 displaystyle frac d mathbf r dt dot r hat mathbf r r dot theta hat boldsymbol theta d2rdt2 r r8 2 r r8 2r 8 8 r r8 2 r 1rr28 8 displaystyle frac d 2 mathbf r dt 2 ddot r r dot theta 2 hat mathbf r r ddot theta 2 dot r dot theta hat boldsymbol theta ddot r r dot theta 2 hat mathbf r frac 1 r quad dot overbrace r 2 dot theta quad hat boldsymbol theta karechuxmoyngkbphikdthrngklmaelakrabxkrabbphikdechingkhwsamarthkhyayxxkipthungsammitikbrabbphikdthiaetktngknxiksxngrabbidkhuxrabbphikdthrngklmaelarabbphikdkrabxkkarprayuktswnnirxephimetimkhxmul khunsamarthchwyephimkhxmulswnniidduephimrabbphikdkharthiesiynxangxingBrown Richard G 1997 Andrew M Gleason b k Advanced Mathematics Precalculus with Discrete Mathematics and Data Analysis Evanston Illinois McDougal Littell ISBN 0 395 77114 5 Friendly Michael khlngkhxmulekaekbcakaehlngedimemux 2011 03 20 subkhnemux 2006 09 10 T Koetsier L Bergmans 2005 Mathematics and the Divine Elsevier p 169 ISBN 0444503285 Abu Arrayhan Muhammad ibn Ahmad al Biruni University of St Andrews David A King 1996 Astronomy and Islamic society Qibla gnomics and timekeeping in Roshdi Rashed ed Vol 1 pp 128 184 153 London and New York 1952 The Origin of Polar Coordinates American Mathematical Monthly 59 78 85 doi 10 2307 2307104 Boyer C B 1949 Newton as an Originator of Polar Coordinates American Mathematical Monthly 56 73 78 doi 10 2307 2306162 Miller Jeff Earliest Known Uses of Some of the Words of Mathematics cakaehlngedimemux 1999 10 03 subkhnemux 2006 09 10 Smith David Eugene 1925 History of Mathematics Vol II Boston Ginn and Co p 324 Serway Raymond A Jewett Jr John W 2005 Principles of Physics Brooks Cole Thomson Learning ISBN 0 534 49143 X Polar Coordinates and Graphing PDF 2006 04 13 khlngkhxmulekaekbcakaehlngedim PDF emux 2012 02 15 subkhnemux 2006 09 22 Lee Theodore David Cohen David Sklar 2005 Precalculus With Unit Circle Trigonometry 4th ed Thomson Brooks Cole ISBN 0534402305 Stewart Ian David Tall 1983 Complex Analysis the Hitchhiker s Guide to the Plane Cambridge University Press ISBN 0521287634 Torrence Bruce Follett Eve Torrence 1999 The Student s Introduction to Mathematica Cambridge University Press ISBN 0521594618 Claeys Johan khlngkhxmulekaekbcakaehlngedimemux 2000 03 02 subkhnemux 2006 05 25 Smith Julius O 2003 Mathematics of the Discrete Fourier Transform DFT W3K Publishing ISBN 0 9745607 0 7 khlngkhxmulekaekbcakaehlngedimemux 2006 09 15 subkhnemux 2006 09 22 Husch Lawrence S khlngkhxmulekaekbcakaehlngedimemux 2000 03 01 subkhnemux 2006 11 25 Lawrence S Husch khlngkhxmulekaekbcakaehlngedimemux 2019 11 21 subkhnemux 2006 11 25