Kordinatalar sistemasini kiritish. Tekislikda toʻgʻri burchakli Dekart va qutb koordinatalar sistemasi. Tekislikda sodda masalalar

Tekislikda Dekart koordinatalar sistemasini almashtirish

Orientasiya: Bir vektordan ikkinchisiga qisqa burilish yo‘nalishi soat strelkasi yo‘nalishiga qarama-qarshi bo'lsa, bu vektorlar o‘ng ikkilik, aks holda chap ikkilik tashkil qiladi deyiladi. Bazis sifatida biror ikkilik tanlansa, biz orientatsiya tanlab olingan deb hisoblaymiz. Bizga { va { ortonormal bazislar berilgan bo'lsin. Bu bazislar yordamida

kiritilgan Dekart koordinatalar sistemasilarini mos ravishda O xy va O 'x'y' bilan belgilaylik. Nuqtaning “eski” va “yangi” koordinatalari orasidagi bog'lanishni topamiz. “Yangi” koordinatalar sistemasi markazining “eski” koordinata sistemasidagi koordinatalarini (a, b) bilan belgilaylik.

Tekislikda M nuqta berilgan bo‘lib,uning Oxy va O 'x'y' sistemalardagi koordinatalari mos ravishda (x ,y ) va {x',y') juftliklardan iborat bo'lsin.
Biz quyidagi tengliklarga ega bo`lamiz:

= x + y , O 'M = x' ' + y ’ ' , = a + b
Har bir vektorni { } bazis orqali ifodalash mumkinligi uchun

(1)
munosabatlarni hosil qilamiz. Bu ifodalarni
= ' + , =
tengliklarga qo‘yib
=
tenglikni hosil qilamiz.
Bazis vektorlari { } chiziqli erkli oilani tashkil etganligi uchun yuqoridagi munosabatdan
x = a₁₁x'+a₁₂y'+a
y=a₂₁x'+a₂₂y'+b (2)
formulalami olamiz. Endi a_ij koeffitsientlarni topish uchun ikkita holni qaraymiz.
Birinchi hol: { } va { } bazislar bir xil orientatsiyaga ega:
Bu holda agar bilan va vektorlar orasidagi burchakni belgilasak, va ' vektorlar orasidagi burchak ham ga teng bo‘ladi. Yuqoridagi (1) tengliklarning har ikkalasini va vektorlarga skalyar ko‘paytirib,
, , ,
formulalarni olamiz. Agar { } va { } bazislar har xil orientatsiyaga ega bo‘lsa, va vektorlar orasidagi burchak ga teng bo'ladi. Bu holda (1) tengliklarning har birini vektorlarga skalyar ko'paytirib , , , formulalarni hosil qilamiz. Bu formulalarni (2) formulalarga qo‘yib, mos ravishda quyidagi ikkita formulalarni olamiz:


(3)

Bu holda o’tish determinanti uchun

tenglik o'rinli.
Ikkinchi holda bazislaming orientatsiyalari har xil va koordinatalarni almashtirish formulalari

ko‘rinishda bo'ladi.
Bu holda o‘tish determinanti uchun '

tenglik o‘rinli bo'ladi. Demak, koordinatalar sistemesini almashtirganimizda o‘tish matritsasining determinanti musbat bo‘lsa, oriyentatsiya o'zgarm aydi. Agar o‘tish matritsasining determinanti manfiy bo‘lsa, oriyentatsiya qarama- qarshi oriyentatsiyaga o‘zgaradi.