極座標是什麼意思

極座標(Polar Coordinates)是一種用來描述點在平面上的位置的方式,它與直角座標(Cartesian Coordinates,或稱為笛卡爾座標)不同。直角座標使用x和y兩個數值來定義點的位置,而極座標使用一個角度和一個距離來定義點的位置。

在極座標中,角度是從直角座標的x軸正方向開始,順時針方向旋轉的角θ(讀作theta),單位通常是度數(degrees)或弧度(radians)。距離是從原點到該點的距離r。因此,一個點的極座標表示為(r, θ),其中r是非負的,而θ的範圍是從0到360度(或從0到2π弧度,如果使用弧度的話)。

極座標在幾何學、物理學和工程學中都有廣泛的應用,尤其是在描述旋轉運動或與旋轉相關的幾何問題時。它也常用於描述複數的模和幅角。

極座標和直角座標之間可以相互轉換。例如,給定一個直角座標點(x, y),可以通過以下公式轉換成極座標:

r = √(x^2 + y^2) θ = tan^(-1)(y/x) (如果x > 0,否則為tan^(-1)(x/y) + π/2)

反之,給定一個極座標點(r, θ),可以通過以下公式轉換成直角座標:

x = r cos(θ) y = r sin(θ)