Además de las coordenadas cartesianas es conveniente conocer otros tipos de coordenadas, como las polares, cilíndricas y esféricas, estas últimas las explicaremos en entradas posteriores; ya que muchas veces es más sencillo de resolver problemas si cambiamos de coordenadas cartesianas a otro tipo según el tipo de función con la que estemos trabajando.
En este primer acercamiento, estudiaremos como realizar la conversión de coordenadas cartesianas a polares y viceversa.
En el dibujo podemos observar que para un punto $P(x, y)$ se tiene un triángulo rectángulo, en esta imagen el triángulo $PXQ$, por lo que usando el Teorema de Pitágoras y las razones trigonométricas correspondientes, tenemos que:
$$x^2 + y^2 = r ^2$$ $$\sin{\theta} =\frac{y}{r}$$ $$\cos{\theta} = \frac{x}{r}$$
Entonces, las ecuaciones que nos permiten transformar de coordenadas polares a rectangulares son:
$$x=r \cos (\theta)$$ $$y=r \sin (\theta)$$
$(x, y)$ son las coordenadas cartesianas (o rectangulares) del punto $P$.
$(r, \theta)$ son las coordenadas polares del punto $P$.
* CASO ESPECIAL: para el punto $(0, 0)$ en coordenadas cartesianas tenemos que $r = 0$ y el ángulo $\theta$ no está definido.
* También es importante especificar un intervalo donde varía el ángulo $\theta$, para evitar situaciones como la que se ejemplifica a continuación.
El punto de coordenadas rectangulares $(1, 0)$ puede tener diferentes coordenadas polares, como $(1, 0°)$, $(1, 360°)$ si el ángulo está dado en grados, o $(1, 0)$, $(1, 2\pi)$ si el ángulo se mide en radianes.
Por lo que se puede definir a $\theta$ en el intervalo $0 < \theta < 2\pi$ o en el $- \pi < \theta < \pi$.
Buenas tardes, Mariana ¿el material de prueba que nos compartes a que materia o materias corresponden?
Por tu atención mil gracias.
Atte.
Hiram Ruiz Esparza Zaballa
Hola Hiram, mi material está basado en la clase de Cálculo III del profesor Vinicio Antonio Gómez Gutiérrez.
Es material en revisión porque falta la revisión final del profesor, así como la gráfica interactiva del contenido.
Cualquier duda estoy para responder.
Saludos!!