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极坐标的单位矢量是什么

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  • 在平面上上取一个点作为原点,过原点作一条轴称为极轴,并选定极轴的正方向,规定单位长度.该平面上某点与原点连成的线段叫做极径,其长度一般用rr(或ρρ)表示.若rr为负值,则表示反方向的长度.极径与极轴的夹角叫做极角(规定逆时针旋转极角增加,顺时针旋转则减少),用θθ表示.θθ的值通常表示成弧度,取值范围一般选(−π,π](−π,π]或[0,2π)[0,2π).于是任何一点都可以用两个有序实数(r,θ)(r,θ)来表示其在该平面上的位置,这就是一个点的极坐标.

    为了表示一个坐标对应的单位矢量,我们一般把坐标变量名记为粗体并在上方加一个标记.例如直角坐标系中,^x,^y,^zx^,y^,z^(有时也记为^i,^j,^ki^,j^,k^)代表x,y,zx,y,z轴方向的单位矢量.在极坐标中,定义^rr^为rr增加的方向的单位矢量,^θθ^为θθ坐标增加方向的单位矢量(即^rr^逆时针旋转π/2π/2的方向).^rr^与^θθ^互相垂直,构成一对单位正交基底,平面上的任意矢量都可以正交分解到这两个方向上.我们通常把^rr^的方向叫做径向,把^θθ^的方向叫做法向.要注意极坐标中的两个单位矢量是θθ的函数,对于不同的θθ,它们的方向也不同.

    2023-10-23 16:44:10
  • 在极坐标系中,单位矢量是指沿着极径和极角方向的单位向量。具体来说,极坐标系中的单位矢量可以表示为:

    极径方向的单位矢量(通常用符号 "r̂" 表示):它指向从原点到给定点的方向,与极径方向相同。它的数学表示为:r̂ = cos(θ) * ı̂ + sin(θ) * ĵ其中,θ是给定点的极角,ı̂和ĵ分别是笛卡尔坐标系中的单位矢量。

    极角方向的单位矢量(通常用符号 "θ̂" 表示):它垂直于极径方向,指向逆时针旋转的方向。它的数学表示为:θ̂ = -sin(θ) * ı̂ + cos(θ) * ĵ其中,θ是给定点的极角,ı̂和ĵ分别是笛卡尔坐标系中的单位矢量。

    这两个单位矢量构成了极坐标系中的基底,可以用来描述给定点在极坐标系中的位置和方向。

    2023-10-23 16:44:10
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