Pope Beck
06/27/2024 · Middle School
Transformar a rectangular las siguientes ecuación polar a) \( r=3 \sec \varnothing \) b) \( r^{2} \operatorname{sen} 2 \varnothing=2 \)
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Step-by-step Solution
Para transformar las ecuaciones polares a coordenadas rectangulares, utilizamos las siguientes relaciones:
- \( r = \sqrt{x^2 + y^2} \)
- \( x = r \cos \varnothing \)
- \( y = r \sin \varnothing \)
- \( \tan \varnothing = \frac{y}{x} \)
Ahora, transformemos las ecuaciones dadas:
### a) \( r = 3 \sec \varnothing \)
Sabemos que \( \sec \varnothing = \frac{1}{\cos \varnothing} \), por lo que podemos reescribir la ecuación como:
\[
r = \frac{3}{\cos \varnothing}
\]
Multiplicando ambos lados por \( \cos \varnothing \):
\[
r \cos \varnothing = 3
\]
Sustituyendo \( r \cos \varnothing \) por \( x \):
\[
x = 3
\]
Por lo tanto, la ecuación polar \( r = 3 \sec \varnothing \) se transforma a la ecuación rectangular:
\[
x = 3
\]
### b) \( r^{2} \sin 2 \varnothing = 2 \)
Utilizamos la identidad \( \sin 2\varnothing = 2 \sin \varnothing \cos \varnothing \):
\[
r^{2} (2 \sin \varnothing \cos \varnothing) = 2
\]
Dividiendo ambos lados por 2:
\[
r^{2} \sin \varnothing \cos \varnothing = 1
\]
Sustituyendo \( r^{2} = x^2 + y^2 \), \( \sin \varnothing = \frac{y}{r} \), y \( \cos \varnothing = \frac{x}{r} \):
\[
(x^2 + y^2) \left(\frac{y}{r}\right) \left(\frac{x}{r}\right) = 1
\]
Multiplicando ambos lados por \( r^2 \):
\[
(x^2 + y^2)xy = r^2
\]
Sustituyendo \( r^2 \) por \( x^2 + y^2 \):
\[
(x^2 + y^2)xy = x^2 + y^2
\]
Si \( x^2 + y^2 \neq 0 \), podemos dividir ambos lados por \( x^2 + y^2 \):
\[
xy = 1
\]
Por lo tanto, la ecuación polar \( r^{2} \sin 2 \varnothing = 2 \) se transforma a la ecuación rectangular:
\[
xy = 1
\]
### Resumen de las transformaciones:
a) \( r = 3 \sec \varnothing \) se transforma en \( x = 3 \).
b) \( r^{2} \sin 2 \varnothing = 2 \) se transforma en \( xy = 1 \).
Quick Answer
a) \( r = 3 \sec \varnothing \) se convierte en \( x = 3 \).
b) \( r^{2} \sin 2 \varnothing = 2 \) se convierte en \( xy = 1 \).
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