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23.1_2 Polarkoordinaten


CC-BY-NC-SA 3.0

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?? jetztzwei Semester lang mitpathetischen Koordinatensystemgerechnetwenn sieden Stadtplan von Manhattan haben das Recht ganz sinnvolleinenkartesischSystem zu rechnenhabenwill sagendie Hauptachsenstehensenkrecht aufeinander und die Einheiten sind gleich großwie der Herrdie Carpartyslustigererfunden hathabenwasgar nicht gut gehtmit dem bei diesem System sind Sachen mitradialer SymmetrierundeGegenständedie aber doch ingenieurmäßighäufigvorkommendemalig das das Werk hat diese schonetwas anders aber dies Fragezeichenähmsie fangen an mit irgendwelchen Räderndas Ding in kritischen System zu beschreibenmacht mich viel Spaßsie gehen in die Verfahrenstechnikhaben irgend eine Rühranlagein derwas weiß ich ungerührt wirdFerien sofort umgerührt wirddie kartesisch zu beschreibenmacht auch nicht allzu viel Spaß ich möchte was beschreiben mitAbständen von der Zentrallinievon der Achse und mit Winkelnum sich was drehtund ich mit X YArm genauso wenn ichgeographischeSachen beschreibe wenn ich was auf der Erdoberflächebeschreiben willob es irgendwo AfrikaFloridaKomma ähmwenn die was auf der Erdoberfläche beschreiben will dann bin ich mit diesen Koordinatenauch schnell am Endewenn's nur um dieStadt geht in der ich bin dann kann ich mich noch behelfen dennoch übliche Stadtplan der funktioniert ja mitquasi göttlichen Koordinaten das kann ich hab es in die Ebene drückenhabenund ich kann natürlich irgendwas Y bestimmenaber je größer das Gebiet ist das ich betrachtedesto weniger haut das mit X Y hin die ganze Erde betrachtet ?? zum organischen?? andas kann ich nicht vernünftigabwickelnich kann die Erdoberfläche nicht vernünftig abwickelnin so einemPlattestückmit senkrechten Koordinatenes bleiben entweder die Flächen nicht konstant oder es bleiben die Winkel nicht konstant und dringend konstantes geht so einiges durcheinander dabeiinsofern möchte ich lieber mit densozusagen natürlichen Koordinatenvon solchen Objekten rechnen ich möchte rechnen mit dem Abstand vom Mittelpunkt?? möchte rechnen mit Winkelnihr Abstand vom Mittelpunkt einen Winkel um die das ganze gedreht wirdähmbei der Erde möchte ich auch den Abstand vom Mittelpunkt haben müsste nämlich zu allen Punkten auf der Oberfläche praktisch identischidentisch diese sechs tausend Kilometerund da möchte ich lieber Winkel angeben?? sowas Längengrad und Breitengradvorsichtigan das erste was man dort sind die Polarkoordinatennichts Neues tendiert man eins zu eins bei den konvexen Zahleninsofern passt das gut zu dem was sie geradeWechselstrom?? Wechselspannunghabenich gebe ein Punkt in der Ebene an in dem ich nichtX Y angebe paradiesische Koordinatendas für mich ?? Komma dann schreite soich gebe nicht X Y an sondern ich gebeden Abstand vom Ursprung an er Radiusund ich gebe den Winkel anPolarkoordinatenhabengenau das kann mir bei den komplexen Zahlen vorZahl erhob die wiebei den komplexen Zahlen ist das eine Zahl mit der Länge eherTheorie vier die Länge einser MarioBifi hat die Länge Rist ideeller Achse da ist imaginäre Achseeins zu eins das das war die Polardarstellungfür komplette Zahlen mit Winkel und Abstandund das kann natürlich mit allem machen was in der Ebene liegt nicht ohne das war konvexen Zahlen werdennebenbeidas wird die Formin der Kombi zu zahlen ?? zu multiplizierensind wenn sienicht immer zu tun als Anmerkung vor das anscheinend nicht ganz so klar warals Anmerkung Fußnoteeinen wenn sie zwei komplexe Zahlen in dieser Form haben dieRadius der einen Länge der einihm mal den Winkel der einen undnoch eine in der Sortedann ist das super billig ausrechnen was das Produktesberechnen die mit herkömmlichen Zahlen Produkt der Radienentsteht hier eh hoch lief wie einstMarioBifi zweiwas macht das der hinten zusammenin der Tat die ganz normale PotenzrechnungEhebruch siebenmal Nero achtzehn T hochziehenplus achthier stets mit komplexen Zahlen von sich immer noch die hoch jemals die Summe der Winkelamdaran sieht man wenn ich zwei komplette Zahlen multiplizieremultiplizierensich dieLängenund es addieren sich die WinkelsatWagnis mit höherenPolarkoordinatenzu tunAnmerkung am Randehier ist der Zusammenhang zu Polarkoordinatenhaben sie die Rechnung und den Verlag anzutunzeigte ?? konvexen Zahlen der passiertaber dennoch maldas es schon PolarkoordinatenhattenLänge einer komplexen Zahl der Links einer komplexen Zahlda kann schon vorder für das sie reinohne konvexe Zahlen ganz einfachjetzt möchte mansinnvollerweiseUmrechnungvonherkömmlichenstatistischen Koordinatenin Polarkoordinateneher Viehoder umgekehrtist im meine Punkt SYwirklich klarzumachendas Ganze istekligmit dem umrechnetweildieser Winkelein paar mathematische ProblemeBeistrich mathematische Probleme hat dieser Winkel verliehen?? vor sich mit dem Winkelder Winkel ist nur bis auf Vielfachevon drei hundert sechzig Grad bestimmt sie können bauen wir um draufklebenuntenpro Behandlung drauf geben und Beamte unternehmenund es ist die gleicheStelle an der Villa gleich Punkt an dem wir landen also Viehist nurbisauf Vielfachevon drei hundert sechzig Grad zwei Piganz streng gewisser fifa von zwei Piin der Mathematikbestimmtund schlimmer nochwenn der Radius Null istdie Längevon diesem Vektor hierwenn er null istdann ist Vieh beliebigdas macht das nicht ganz so leicht beim rechnendass sie diese Sonderfälle haben Radius null ist ein Sonderfallirgend ein angenehmgenialerWeg?? und ansonstenkönnte dreiundsechzig Grad aufnehmen oder sie nur zwanzig Grad unternehmen und haben denselben an der Stelle vorsichtig seinPunktdas gilt für das was ich gleich sage zuZylinderkoordinatenzwischen Ferdinand natürlichgenausoseinwenn's drum gehtwie unsgeht Vieh zu bestimmen?? das was ich rauskriege für Vieh ist nicht die einzige Möglichkeites gibt unendlich viele Möglichkeiten für vielwas hinhautohne Probleme ist das umrechnen von Polarkoordinatenin kartesisch Koordinatenwenn ichden Abstand gegeben habe und den Winkel gegeben habendann kann ich eindeutigXund Y ausrechnenes gibt zwar mehrere Möglichkeiten für den Winkel für den gegebenen Punkt aber wenn irgend eine von den Möglichkeiten habeund den Abstand er weißes klar was weg sein muss des Körpers Y seinwie kommen Sie ein X drangegeben den Abstand gegebenen Winkel bekommen Sie ein X ausR mal Kosinusvom Winkel der Kosinusjammern rechteckiges Dreieckder Kosinus sagtan Kathetedurch Putin mussteX durch Rwäre der Kosinusalso ist X gleich R mal der Kosinusvom WinkelnatürlichYgegen karierte Muster mit dem Sinus geheneher mal Sinus vom Winkel das ist eindeutigwenn sie hier für den Winkeldrei hundert sechzig Grad mehr nehmenlassen groß muss dasselbe wieder raus wenn der Radius Null ist nun mal etwas Nummer irgendwas ist der Winkel egal?? habe ich keine Probleme mit den Formelnmehr Kopfzerbrechenbereitet mir das Umgekehrtebeim Winkelviel leichter Winkel ist dasSorgenkindder Radius ist nicht das Sorgenkindwenn sie X und Y haben befindlichen RadiosPythagorasdas gehörtähm also X QuadratfußY Quadrat und die Wurzelder Winkel ist fieserBeistrich dass man danebenja wichtigsterhabe ich Yhabe ich Erde habe ich einen rechten Winkelhabe ich den Winkelviehzugestimmt Winkelviehgenau mit demArcus deines Muster was passiert ich hatte das immerhin was mit dem Tangens passiert?? kann jetzt ablesenaus dieser Figur das der Tangensvom WinkelTangens von dem Winkel muss seinengegen Kathete durchan Kathete Y durch Xder Ärger ist das aufzulösendiese gleichen hier aufzulösender Tangensist eine ziemlichungeschickte Funktionähmman das besser nichtander Tangens verläuft der hier von minus neunzig GradGemeinderat in das Weltklasse besitzt minus zwanzig Grad bis neunzig Grad einmal durchbei neunzig Grad springt er wieder nach minus unendlich und kommt dann wiederaus demTangens mit dem Tangens hier kann ich nicht unterscheidenob man Winkel zwischenminus neunzig Grad und neunzig Grad lag oder ob man Winkel liegt oder mein Winkel zwischen neunzig Grad und hundert achtzig Grad liegt oder ob man Winkel zwischen minus neunzigund minus hundert achtzig Grad liegtder Tangens kanndieses Dreiecknicht vondiesem Dreieck unterscheidendass es ärgerlichwenn was hier passierthier ist Xnegativdasselbe vom Betrag her dasselbe X wie vorherminus X nämlich Y minus Yjeden Tangens bilden minus Y durch minus X selber Tangens die Minuszeichen kürzen sichdie beidenBalken haben sie denselben Tangenslass ist der Ärger bei Tangensähm wirklich diese beiden Situationen nicht auseinander?? Punkt hier liegtoberhalb?? vom Ursprung oder hierlinks unterhalb vom Ursprung und natürlich entsprechend für alle anderenlagen Punkt der ich hier oder da oben und so weiterdas Licht der Tangens nicht auseinander diese gleichen aufzulösenistekliganin vielen Büchern steht dann falschdas hierdas geht nur wenn man geistige Fußnote ?? unterschreibtdas geht nurwennder Punktauf derrechten Seiteliegt hier dann haut das hinist wie aus dem TangensArcus deines Winkel von minus neunzig Grad ausschließlich bis plus neunzig Gradausschließlichdas stimmt nur hier auf der rechten Seitewähnenalsowas heißt rechte Seite eigentlichwie kann ich das ausdrücken?? wenn X größer ist als Null dann haut das mit dem Arcus Tangens so hinwenn X negativ ist wenn X null lässt mich damit ein Problempeinlich müßig hier schon schreibenVieh ist der Arcus deines Kundenplus en mal drei hundert sechzig Grad groß N mal zwei Piich kann ja statt dieses Winkels auch hundert sechzig Grad mehr angebenwas ich geschickter finde das nennt man dannmal programmiertwas ich geschickter finde ist in Arcus von den zwei zunehmendenhatte ich letztes Semester mal am Rande erzähltArcus Tangensweinesind generell Arten zwei Schrittehatten zweiähm der Y und Xeins senkrechtaber weiterhin habe ich den Ärger plus ein ganzzahligesVielfaches von zwei PiSpezialfunktionhatder Mann nichtden Quotienten gibt sondern Y einzahlen und X einzelnenEinrichtungen wirklich Winkelvonminus hundert achtzig Grad bisplus hundert achtzig Graddas etwas freundlicher Disney typischen Programmiersprachendrin deshalbbei diesem bisschen drauf Punkt dann muss man sich hier nicht um diesefürchterlichen Fall UnterscheidungenKommaalso vorsichtig wenn's drum gehtausdemrechtwinkligen Koordinaten den Winkel zu bestimmendas ist nicht eindeutig ?? durch bisschenberücksichtigensollte noch sagen dass dieser WinkelAzimut heißteinmalhierüber dessen Skript geschrieben dass es der Azimutim englischen mit StageIntimusim TS hintendran sind komischäh in den meisten Programmiersprachensteht einfach Art kann nicht arg Dankekönnte auch Akten schreiben Abstand zwei gemeint ist eine Variante vom Arcus Tangensdie zwei Argumente nimmter ähm hat an fürKurzfassung Arcus Tangens Stadtparkdanndas soll dasselbe seinaber programmieren wenn sie dann tatsächlich den Theaternnicht Actadas zudemPolarkoordinatendie ja eigentlich von den konvexen Zahlen schon bekannt sein sollten