Konwerter współrzędnych kartezjańskich na biegunowe
Konwertuj współrzędne kartezjańskie (x, y) na współrzędne biegunowe (r, θ) z regulowaną precyzją od 1 do 1000 miejsc po przecinku. Zawiera rozwiązania krok po kroku, interaktywną wizualizację płaszczyzny współrzędnych, analizę ćwiartek i weryfikację.
Embed Konwerter współrzędnych kartezjańskich na biegunowe Widget
Blokada reklam uniemożliwia wyświetlanie reklam
MiniWebtool jest darmowy dzięki reklamom. Jeśli to narzędzie Ci pomogło, wesprzyj nas przez Premium (bez reklam + szybciej) albo dodaj MiniWebtool.com do wyjątków i odśwież stronę.
- Albo przejdź na Premium (bez reklam)
- Zezwól na reklamy dla MiniWebtool.com, potem odśwież
O Konwerter współrzędnych kartezjańskich na biegunowe
Witaj w konwerterze współrzędnych kartezjańskich na biegunowe, profesjonalnym narzędziu do przekształcania współrzędnych kartezjańskich \((x, y)\) na współrzędne biegunowe \((r, \theta)\). Dzięki regulowanej precyzji od 1 do 1000 miejsc po przecinku, interaktywnej wizualizacji i rozwiązaniom krok po kroku, konwerter ten został zaprojektowany dla studentów, inżynierów, naukowców i każdego, kto pracuje z geometrią analityczną.
Czym jest konwersja kartezjańsko-biegunowa?
Konwersja z układu kartezjańskiego na biegunowy polega na ponownym wyrażeniu położenia punktu z prostokątnego układu siatki \((x, y)\) na układ radialny \((r, \theta)\), gdzie:
- r (promień) ─ odległość w linii prostej od początku układu współrzędnych do punktu
- \(\theta\) (teta) ─ kąt mierzony przeciwnie do ruchu wskazówek zegara od dodatniej półosi x
Wzory konwersji
Dlaczego atan2 zamiast arctan?
Podstawowa funkcja \(\arctan(y/x)\) zwraca kąty tylko w zakresie \((-\pi/2, \pi/2)\), co oznacza, że nie potrafi odróżnić ćwiartki I od IV ani II od III. Funkcja atan2(y, x) bada znaki obu argumentów, aby zwrócić poprawny kąt w pełnym zakresie \((-\pi, \pi]\), obsługując wszystkie cztery ćwiartki oraz przypadki specjalne na osiach.
Zrozumienie czterech ćwiartek
Płaszczyzna kartezjańska jest podzielona na cztery ćwiartki, z których każda ma określone właściwości:
| Ćwiartka | Znaki | Zakres kąta (stopnie) | Zakres kąta (radiany) |
|---|---|---|---|
| I | x > 0, y > 0 | 0° do 90° | 0 do π/2 |
| II | x < 0, y > 0 | 90° do 180° | π/2 to π |
| III | x < 0, y < 0 | -180° do -90° | -π do -π/2 |
| IV | x > 0, y < 0 | -90° do 0° | -π/2 do 0 |
Jak korzystać z tego konwertera
- Wprowadź współrzędne x i y ─ Użyj pól wejściowych lub kliknij szybki przykład, aby automatycznie wypełnić wartości.
- Wybierz jednostkę kąta ─ Wybierz stopnie lub radiany dla kąta wyjściowego.
- Ustaw precyzję ─ Wpisz wartość od 1 do 1000 lub kliknij gotowy przycisk. Wyższa precyzja wykorzystuje arytmetykę o dowolnej dokładności.
- Kliknij "Konwertuj na biegunowe" ─ Zobacz wyniki, w tym interaktywną płaszczyznę współrzędnych, analizę ćwiartek i rozwiązanie krok po kroku.
Przypadki specjalne
- (x, 0) gdzie x > 0: Dodatnia oś x → r = x, θ = 0°
- (0, y) gdzie y > 0: Dodatnia oś y → r = y, θ = 90°
- (x, 0) gdzie x < 0: Ujemna oś x → r = |x|, θ = 180°
- (0, y) gdzie y < 0: Ujemna oś y → r = |y|, θ = -90°
- (0, 0): Początek układu → r = 0, θ jest niezdefiniowane
Zastosowania
- Fizyka: Ruch po okręgu, analiza fal, pola elektromagnetyczne, mechanika kwantowa
- Inżynieria: Projektowanie anten, systemy radarowe, przetwarzanie sygnałów, systemy sterowania
- Matematyka: Liczby zespolone, całkowanie we współrzędnych biegunowych, analiza wektorowa
- Grafika komputerowa: Transformacje rotacji, systemy cząsteczkowe, generowanie proceduralne
- Nawigacja: Systemy GPS, obliczenia namiaru w żegludze i lotnictwie
- Robotyka: Planowanie ścieżki, kinematyka ramion, przetwarzanie danych z LIDAR-u
Przewaga wysokiej precyzji
Standardowe kalkulatory i języki programowania są ograniczone do około 15-16 cyfr znaczących (podwójna precyzja IEEE 754). Ten konwerter wykorzystuje bibliotekę mpmath do arytmetyki o dowolnej precyzji, umożliwiając obliczenia z dokładnością do 1000 miejsc po przecinku ─ co jest niezbędne dla:
- Badań naukowych wymagających ekstremalnej dokładności numerycznej
- Weryfikacji wyników algorytmów numerycznych
- Demonstracji edukacyjnych dotyczących ograniczeń liczb zmiennoprzecinkowych
- Zastosowań inżynieryjnych krytycznych pod względem precyzji
Często zadawane pytania
Czym jest konwersja współrzędnych kartezjańskich na biegunowe?
Konwersja kartezjańsko-biegunowa przekształca punkt opisany przez współrzędne (x, y) na postać biegunową (r, θ), gdzie r to odległość od początku układu, a θ to kąt od dodatniej półosi x. Wzory to \(r = \sqrt{x^2 + y^2}\) oraz \(\theta = \text{atan2}(y, x)\).
Dlaczego należy używać atan2 zamiast arctan do konwersji biegunowej?
Funkcja atan2(y, x) poprawnie obsługuje wszystkie cztery ćwiartki, w przeciwieństwie do podstawowej funkcji arctan(y/x), która zwraca wartości tylko w zakresie \((-\pi/2, \pi/2)\). atan2 bierze pod uwagę znaki zarówno x, jak i y, aby określić właściwą ćwiartkę, dając kąty w pełnym zakresie \((-\pi, \pi]\).
Jakie są cztery ćwiartki w układzie współrzędnych kartezjańskich?
Ćwiartka I: x > 0, y > 0 (kąt 0° do 90°). Ćwiartka II: x < 0, y > 0 (kąt 90° do 180°). Ćwiartka III: x < 0, y < 0 (kąt -180° do -90°). Ćwiartka IV: x > 0, y < 0 (kąt -90° do 0°).
Jak przekonwertować współrzędne biegunowe z powrotem na kartezjańskie?
Aby przekonwertować z układu biegunowego (r, θ) z powrotem na kartezjański (x, y), użyj: x = r × cos(θ) i y = r × sin(θ). Jest to odwrotność konwersji kartezjańsko-biegunowej.
Co dzieje się w punkcie początkowym (0, 0)?
W początku układu współrzędnych (0, 0) promień r = 0, a kąt θ jest niezdefiniowany, ponieważ nie ma unikalnego kierunku od punktu do samego siebie. Większość implementacji zwraca umownie θ = 0.
Dodatkowe zasoby
Cytuj ten materiał, stronę lub narzędzie w następujący sposób:
"Konwerter współrzędnych kartezjańskich na biegunowe" na https://MiniWebtool.com/pl/konwerter-wspolrzednych-kartezjanskich-na-biegunowe/ z MiniWebtool, https://MiniWebtool.com/
przez zespół miniwebtool. Aktualizacja: 11 lutego 2026
Możesz także wypróbować nasz AI Rozwiązywacz Matematyczny GPT, aby rozwiązywać swoje problemy matematyczne poprzez pytania i odpowiedzi w języku naturalnym.
Inne powiązane narzędzia:
Kalkulatory geometrii:
- Kalkulator Długości Łuku Polecane
- Konwerter współrzędnych kartezjańskich na biegunowe Nowy
- Kalkulator kołowy
- Kalkulator odległości między dwoma punktami
- Kalkulator Obwodu Elipsy Polecane
- Rozwiązywacz ogólnego trójkąta Nowy
- Kalkulator Złotego Prostokąta
- Kalkulator złotej sekcji
- Kalkulator Przeciwprostokątnej Polecane
- Kalkulator Punktu Środkowego
- Konwerter współrzędnych biegunowych na kartezjańskie Nowy
- Kalkulator twierdzenia Pitagorasa
- Kalkulator prostokątny
- Kalkulator Nachylenia
- Kalkulator postaci kierunkowej prostej (y = mx + b)
- Kalkulator kwadratowy