Równanie parametryczne

Równanie parametryczne, rodzaj równania, które wykorzystuje zmienną niezależną zwaną parametrem (często oznaczaną przez t) i w którym zmienne zależne są zdefiniowane jako ciągłe funkcje parametru i nie są zależne od innej istniejącej zmiennej. W razie potrzeby można zastosować więcej niż jeden parametr. Na przykład, zamiast równania y = x2, które jest w postaci kartezjańskiej, to samo równanie można opisać jako parę równań w postaci parametrycznej: x = t i y = t2. Ta konwersja do postaci parametrycznej jest nazywana parametryzacją, która zapewnia dużą wydajność przy różniczkowaniu i całkowaniu krzywych.

Krzywe opisane równaniami parametrycznymi (nazywane również krzywymi parametrycznymi) mogą obejmować wykresy od najbardziej podstawowych równań do tych najbardziej złożonych. Równania parametryczne mogą być używane do opisu wszystkich rodzajów krzywych, które mogą być reprezentowane na płaszczyźnie, ale są najczęściej używane w sytuacjach, gdy krzywe na płaszczyźnie kartezjańskiej nie mogą być opisane funkcjami (np. gdy krzywa przecina samą siebie). Równania parametryczne są również często używane w przestrzeniach trójwymiarowych i mogą być równie przydatne w przestrzeniach o więcej niż trzech wymiarach poprzez wprowadzenie większej liczby parametrów.

Przy przedstawianiu wykresów krzywych na płaszczyźnie kartezjańskiej, równania w postaci parametrycznej mogą zapewnić bardziej przejrzystą reprezentację niż równania w postaci kartezjańskiej. Na przykład, równanie okręgu na płaszczyźnie o promieniu r i środku w początku ma postać x2 + y2 = r2. Równanie to można wyrazić jako dwa różne równania, x2 = r2 – y2 oraz y2 = r2 – x2, z których każde definiuje jedną ze zmiennych (x lub y) w kategoriach drugiej zmiennej. W rzeczywistości jednak każde z tych równań składa się z dwóch równań o przeciwnych znakach, które na płaszczyźnie kartezjańskiej wykreśliłyby wykres tylko jednej połowy okręgu. Po przekształceniu do postaci parametrycznej, współrzędne x i y są zdefiniowane jako funkcje t, które reprezentują kąty w tej postaci: x = r cos t i y = r sin t, a zatem wykreślają cały okrąg. Takie równania parametryczne nazywamy równaniami biegunowymi.

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.