1樓:分享美好生活的小精靈
球座標變換公式是:
球座標系(r,θ,與直角座標系(x,y,z)的轉換關係:
x=rsinθcosφ。
y=rsinθsinφ。
z=rcosθ。
反之,直角座標系(x,y,z)與球座標系(r,θ,的轉換關係為:
r= sqrt(x*2 + y*2 + z*2)。
arctan(y/x)。
arccos(z/r)。
原理:地理困氏座標系。
用兩個角值,緯度。
與經度,來表示地球表面的地點。正如二維直角座標系專精在平面上,二維球座標系可以很簡易的設定圓球表面上的點的位置。在這裡,我們認定這圓球是個單位圓球;其半徑是1。
通常我們可以忽略這圓球的半徑。在解析旋轉矩陣。
問題上,這方法是非常有用的。
用來描述與孫洞分析擁有球狀對稱性質的物理問題,最自然的座標系,莫非是球座標系。例如,乙個具有質量或電荷的圓球形位勢場。兩種重要的偏微分方程式,拉普拉斯方程。
與亥姆霍茲方程,在球座標裡,都可以成功的使用則尺枯分離變數法求得解答。
這種方程式在角部分的解答,皆呈球諧函式的形式。球座標的概念,延伸至高維空間,則稱為超球座標(n-sphere)。
2樓:驚鴻一瞥彩雲飛
球座標變換公式是一種將點在三維空間中的座標從直角座標系(笛卡爾座標系)轉換為球座標系的方法。球兄禪告座標系使用半徑(r)、極角(θ)和方位角(φ)來表示點的位置。這些座標的定義如下:
1. r:點到原點的距離(即球的半徑)。
2. θtheta):與正z軸的夾角,取值範圍是[0, π0度到180度)。
3. φphi):與正x軸的水平夾角,取值範襲乎圍是[0, 2π](0度到360度)。
球座標變換公式如下:
1. x = r * sin(θ)cos(φ)
2. y = r * sin(θ)sin(φ)
3. z = r * cos(θ)
其中,(x, y, z)是點在直角座標系中的座標,r是點到原點的距離,θ是與正z軸的夾角,φ是與正x軸的水平夾角。
相反地,如果我們有乙個點在球座標系中的座標 (r, θ我們可以使用逆變換公式將其轉換回直角座標系:
1. r = x^2 + y^2 + z^2)
2. θarccos(z / r)
3. φarctan(y / x)
這些公式使得我們可以在直角座標系和球座標系之間進行轉換,從而更方便羨明地描述和計算在三維空間中的點的位置。
廣義球面座標變換公式
3樓:小魚愛旅遊世界
廣義極座標變換是:x=arcosθ,y=brsinθ。
與極座標類似,球面座標系相同的同一點,具有無限多個等效座標,,你可以在不改變角度的情況下, 增加或減去虧攜任意數量倍的,從而不改變角點。在許多情況下,允許負徑向距離也很方便,,該慣例是(−r,θ,等效於(r,θ+180 °,為任意r,θ和φ。此外,(r,−θ等效於(r,θ,180 °)
定義。 設是中一點,在球面座標系中的三個坐昌肆標變數是,其定義為:
徑向距離是從原點到點p的歐幾里得距離。
傾角(或極角) θ是天頂方向和線段op之間的夾角。
方位(或方位角。
是從方位參考方向到參照平面上線段op的正交投影的有符耐空轎號角度。
球座標與直角座標的換算關係?
4樓:教育小百科達人
球座標系。r,θ,與直角座標系(x,y,z)的轉換關係:x=rsinθcosφ;y=rsinθsinφ;z=rcosθ。
假設p(x,y,基戚z)為空間內一點,則點p也可用這樣三個有次序的數(r,θ,來確定,其中r為原點o與點p間的距離;θ為有向線段op與z軸正向的夾角;φ為從正z軸來看自x軸按逆時針方向轉到om所轉過的角,這裡m為點p在xoy面上的投影。
這樣的三個數r,θ,叫做點p的球面座標,顯然,這裡r,θ,的變化範圍為r∈[0,+∞0,π]0,2π]。
球座標系怎麼變換?
5樓:茹翊神諭者
簡單分析一野判譁下頌行,詳情如衝寬圖所示。
座標變換公式是什麼?
6樓:數碼寶貝
座標變換公式(formula of a coordinates transformation)是線性空間的向量關於不同基的座標之間的關係式,是解析幾何中(不變原點的)座標變換公式的推廣。
乙個點在乙個座標系的(一組)座標,到新座標系的(另一組)座標的改變。新座標系可以是與原座標系同型別的(通過座標軸。
的平移或旋轉等得出);也可以是不同型別的(例如由直角座標系。
變為極座標系。
等)。<
應用
在平面幾何學。
中,有直角座標的平移和旋轉,還有極座標與直角座標之間的相互轉換。兆扮。
直角座標系中,座標的平移,講究的是乙個相對座標和絕對座標。座標的平移,是由座標軸的平移和轉動造成的。如果能弄清楚原座標的移動距離、移仿猜唯動方向、轉過的角度(相對於原座標移動之前)。
那麼所要求的座標,也做原座標備培同樣的變換就可以在新座標中找到對應的位置。
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