Coordenadas Polares ¿Qué son? EXPLICACIÓN COMPLETA

MateFacil
17 Mar 202118:54

Summary

TLDRThis video tutorial introduces the concept of polar coordinates, explaining their basics, how to plot them, and the transformation between polar and rectangular (Cartesian) coordinates. The host encourages viewers to download their 'Mate Fácil' app for practice exercises on various math topics. The explanation covers the polar coordinate system's components, including the pole, polar axis, radius (r), and angle (theta), and demonstrates how to locate points using these measurements. The video also touches on the uniqueness of polar coordinates, where multiple sets can represent the same point, and concludes with exercises for converting between coordinate systems.

Takeaways

  • 📚 The video introduces the concept of polar coordinates, explaining what they are, how to plot them, and how to convert between rectangular (Cartesian) and polar coordinates.
  • 📱 Viewers are encouraged to download the 'Mate Fácil' app, available on Android and iOS, which contains organized courses and practice exercises on various math topics.
  • 📈 The script explains the rectangular coordinate system, highlighting the use of the x (horizontal) and y (vertical) axes to locate points on a plane with two numerical coordinates.
  • 📐 The polar coordinate system is described, with emphasis on the pole (origin) and the polar axis, and how points are located using distance (r) from the origin and angle (theta) formed with the polar axis.
  • 📝 The video demonstrates how to determine the polar coordinates of a point by measuring the distance from the origin and the angle formed with the polar axis, using both positive and negative angles.
  • 📉 The concept of 'r' being negative is introduced, explaining that it represents a distance measured in the opposite direction of the angle's ray.
  • 🔄 The video illustrates that a single point can have infinite polar coordinates due to the possibility of measuring angles in different directions and adding full rotations (360 degrees).
  • 📊 The script uses trigonometry to explain the relationship between rectangular and polar coordinates, showing how to apply the Pythagorean theorem and trigonometric functions to convert between the two systems.
  • 📐 The video provides formulas for converting rectangular coordinates (x, y) to polar coordinates (r, theta) and vice versa, using sine, cosine, and tangent functions.
  • 📝 Practice exercises are suggested for the viewers to apply the concepts learned, including plotting points in polar coordinates and converting between coordinate systems.
  • 🙏 The video concludes with a thank you to the members and patrons of the channel for their support, which helps the 'Mate Fácil' project continue.

Q & A

  • What is the main topic of the video?

    -The main topic of the video is polar coordinates, explaining what they are, how to graph them, and how to transform between rectangular (Cartesian) coordinates and polar coordinates.

  • What is the purpose of the 'Matemáticas Fácil' application mentioned in the video?

    -The 'Matemáticas Fácil' application is designed to help users practice various mathematical topics, from arithmetic to calculus, through organized courses and multiple-choice exercises based on the content of the channel.

  • How are points located in the rectangular coordinate system?

    -In the rectangular coordinate system, points are located on a plane using two coordinates: the x-coordinate (horizontal axis, also known as the abscissa) and the y-coordinate (vertical axis, also known as the ordinate).

  • What is the difference between the rectangular coordinate system and the polar coordinate system?

    -In the polar coordinate system, points are located using a distance from the origin (r) and an angle (theta) formed with the polar axis, instead of using two perpendicular axes as in the rectangular system.

  • What is the term for the central point in the polar coordinate system?

    -The central point in the polar coordinate system is called the 'pole' or 'origin'.

  • How are angles measured in the polar coordinate system?

    -Angles in the polar coordinate system are typically measured counterclockwise from the polar axis, with positive angles, and clockwise for negative angles.

  • What is the significance of the angle theta in polar coordinates?

    -Theta represents the angle formed between the line connecting the pole to the point and the polar axis, and it is one of the two values used to determine the location of a point in the polar coordinate system.

  • Why can a single point have multiple polar coordinates?

    -A single point can have multiple polar coordinates because the angle can be measured in different ways (positive or negative) and can include full rotations (multiples of 360 degrees), resulting in infinite combinations of r and theta for the same location.

  • What is the relationship between the distance r in polar coordinates and the coordinates x and y in rectangular coordinates?

    -The distance r in polar coordinates is equal to the square root of the sum of the squares of the x and y coordinates in rectangular coordinates (r = sqrt(x^2 + y^2)), according to the Pythagorean theorem.

  • How can you find the rectangular coordinates (x, y) from polar coordinates (r, theta)?

    -You can find the rectangular coordinates from polar coordinates using the formulas x = r * cos(theta) and y = r * sin(theta), where r is the radius and theta is the angle in the polar system.

  • What is the significance of the tangent function in converting between rectangular and polar coordinates?

    -The tangent function, which is the ratio of the opposite side to the adjacent side in a right-angled triangle, is used to find the angle theta from the rectangular coordinates (tan(theta) = y/x).

Outlines

00:00

📚 Introduction to Polar Coordinates

The video begins with an introduction to the concept of polar coordinates, explaining what they are and how they differ from the familiar Cartesian coordinates. The host invites viewers to download their 'mate fácil' app available on Android and iOS, which contains organized courses and practice exercises on various mathematical topics. The explanation then shifts to the Cartesian coordinate system, highlighting its two axes and how points are located using two numerical coordinates. The video sets the stage for a deeper dive into polar coordinates, emphasizing the importance of understanding the basics before moving on to transformations between coordinate systems.

05:03

📐 Understanding Polar Coordinate System

This paragraph delves into the specifics of the polar coordinate system, describing its components: a central point called the pole or origin and a ray representing the polar axis. The method of locating points in the plane using two quantities—distance from the origin (r) and the angle formed with the polar axis (theta)—is explained. The paragraph also discusses the convention of measuring angles in a counterclockwise direction and introduces the concept of using radians instead of degrees, providing a brief guide on converting between the two. Examples are given to illustrate how to determine the polar coordinates of a point by measuring the angle in 30-degree increments and the distance from the origin.

10:04

🔍 Exploring Polar Coordinates with Examples

The script continues with practical examples to clarify the concept of polar coordinates. It demonstrates how to locate points given their polar coordinates by identifying the correct circle and angle. The video also addresses the possibility of having multiple polar coordinates for the same point, showcasing how different angles, both positive and negative, can represent the same location. The importance of angle measurement direction is emphasized, with a clear distinction between positive (counterclockwise) and negative (clockwise) angles. The paragraph concludes with an exploration of negative radial distances, explaining the conditions under which they occur and how they relate to the direction of measurement from the pole.

15:06

🔄 Transformation Between Rectangular and Polar Coordinates

The final paragraph focuses on the relationship between rectangular and polar coordinates, illustrating how to convert between the two systems. Using trigonometric principles, the video explains the mathematical connections, starting with the Pythagorean theorem to relate r to x and y, and then introducing the tangent function to find the angle from rectangular coordinates. The explanation proceeds to describe how to derive y and x from polar coordinates using sine and cosine functions, respectively. The paragraph concludes with a set of exercises for the viewers to practice graphing points in polar coordinates, converting between coordinate systems, and applying the formulas discussed in the video.

Mindmap

Keywords

💡Polar Coordinates

Polar coordinates are a two-dimensional coordinate system where each point on a plane is determined by a distance from a reference point, known as the pole, and an angle from a reference direction, usually the positive x-axis. In the video, polar coordinates are introduced as an alternative to the Cartesian coordinate system and are central to the theme of the video. The script explains how to represent points using polar coordinates, such as 'r, 60 degrees', where 'r' is the radial distance and '60 degrees' is the angle measured from the polar axis.

💡Cartesian Coordinates

Cartesian coordinates, also known as rectangular coordinates, are a system that specifies each point uniquely in a plane by a pair of numerical values, which are the distances to two fixed perpendicular directed lines from the point. In the video, Cartesian coordinates are used as a point of comparison to introduce polar coordinates. The script mentions that in Cartesian coordinates, a point with coordinates '2, 3' means moving 2 units along the x-axis and 3 units along the y-axis from the origin.

💡Origin

The origin in a coordinate system is the reference point from which distances and directions are measured. In the video, the origin is referred to as the 'polo' or 'pole' in the context of polar coordinates and is the starting point for measuring distances 'r' and angles 'theta'. The script uses the origin to explain how to locate points in both Cartesian and polar coordinate systems.

💡Angle Measurement

Angle measurement in the script refers to the process of determining the angle formed between the line connecting a point to the origin (pole) and the reference direction (polar axis). The video explains that angles in polar coordinates are typically measured counterclockwise from the polar axis and can be positive or negative. An example from the script is measuring an angle of '150 degrees' to locate a point in polar coordinates.

💡Radius (r)

In the context of polar coordinates, the radius (denoted as 'r') is the distance from the origin (pole) to the point in question. The script explains that 'r' is one of the two values used to specify a point in polar coordinates, with the other being the angle. The video uses 'r' to demonstrate how to find a point by counting the distance from the origin in a given direction.

💡Theta (θ)

Theta, represented by the symbol 'θ', is the angular coordinate in polar coordinates, which measures the angle from the reference direction (polar axis) to the line segment connecting the origin to the point. In the video, 'theta' is used to explain how to determine the direction of a point from the origin, with examples such as '4, 60 degrees' where '60 degrees' is the angle.

💡Trigonometry

Trigonometry is the branch of mathematics that deals with the relationships between the sides and angles of triangles, particularly right-angled triangles. In the video, trigonometry is used to explain the relationship between Cartesian and polar coordinates, using the Pythagorean theorem and trigonometric functions like sine and cosine to convert between the two systems. The script illustrates this by showing how to derive the formulas for converting 'x' and 'y' to 'r' and 'theta'.

💡Pythagorean Theorem

The Pythagorean theorem states that in a right-angled triangle, the square of the length of the hypotenuse is equal to the sum of the squares of the lengths of the other two sides. In the video, the theorem is applied to the right-angled triangle formed by the x, y, and r coordinates to relate them through the equation 'r^2 = x^2 + y^2', which is essential for converting between polar and Cartesian coordinates.

💡Tangent

In the context of trigonometry, tangent is a function that relates the angle in a right-angled triangle to the ratio of the opposite side to the adjacent side. The script uses the tangent function to explain the relationship between the angle 'theta' and the Cartesian coordinates 'x' and 'y', with the formula 'tan(theta) = y/x', which helps in converting between the coordinate systems.

💡Sine and Cosine

Sine and cosine are trigonometric functions that relate the angles of a right-angled triangle to the ratios of its sides. In the video, these functions are used to convert polar coordinates 'r' and 'theta' back to Cartesian coordinates 'x' and 'y', with the formulas 'y = r * sin(theta)' and 'x = r * cos(theta)', demonstrating the reverse transformation process.

💡Coordinate Transformation

Coordinate transformation in the video refers to the process of converting points from one coordinate system to another, specifically from Cartesian to polar coordinates and vice versa. The script explains this process using trigonometric relationships and formulas, allowing viewers to understand how to find equivalent representations of points in different systems.

Highlights

Introduction to the concept of polar coordinates, explaining what they are and their basic properties.

Invitation to download the 'Mate Fácil' app for practicing various math topics.

Explanation of the rectangular coordinate system, also known as the Cartesian coordinate system.

Description of how to locate points in the plane using two coordinates in the Cartesian system.

Introduction to the polar coordinate system, highlighting the difference from the Cartesian system.

How to locate points in the plane using polar coordinates, focusing on the distance 'r' and angle 'theta'.

The use of trigonometry to understand the relationship between Cartesian and polar coordinates.

Illustration of how to graph points in the polar coordinate system using circles and rays.

Examples of converting between degrees and radians for angle measurements in polar coordinates.

Demonstration of how the same point can have multiple polar coordinate representations.

Explanation of the possibility of having negative 'r' values in polar coordinates.

The relationship between Cartesian coordinates and polar coordinates using trigonometric functions.

Conversion formulas from rectangular to polar coordinates and vice versa.

Exercises provided for the audience to practice graphing points in polar coordinates.

Instructions for transforming polar coordinates to rectangular coordinates and solving exercises.

Final exercises to convert rectangular coordinates back to polar coordinates using the learned formulas.

Acknowledgment of the support from members and patrons that help the 'Mate Fácil' project continue.

Transcripts

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hola y bienvenidos a otro vídeo de mate

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fácil en este vídeo vamos a ver el tema

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de coordenadas polares voy a explicar

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desde el principio qué son estas

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coordenadas cómo se grafican y cómo

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podemos transformar las coordenadas

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rectangulares que nosotros conocemos en

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coordenadas polares y viceversa pero

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antes de empezar con el tema los invito

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a que descarguen mi aplicación mate

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fácil la cual se encuentra disponible en

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android y ios en esta aplicación pueden

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ustedes encontrar los principales cursos

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de mi canal todos ordenados y divididos

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por secciones y en cada una de las

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secciones pueden encontrar ejercicios

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tipo examen de opción múltiple con los

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cuales ustedes pueden practicar los

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temas que hayan visto en la sección

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entonces es una aplicación bastante

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buena para que ustedes practiquen

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diversos temas desde aritmética álgebra

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hasta derivadas integrales límites

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etcétera entonces los invito a que

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descarguen la aplicación de esa forma me

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apoyan bastante bueno vamos a empezar

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entonces con el tema y para esto vamos a

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recordar un poco el sistema que nosotros

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ya conocemos que es el sistema de

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coordenadas rectangulares o también

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coordenadas cartesianas es lo mismo en

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este sistema nosotros tenemos dos ejes

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el eje horizontal que llamamos eje x que

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también se le llama eje de las abscisas

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y el eje vertical que es el eje o el eje

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de las ordenadas

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nosotros podemos localizar puntos en el

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plano mediante dos coordenadas que son

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la coordenada xy la coordenada ye o sea

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la abscisa y la ordenada por ejemplo si

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queremos localizar el punto cuyas

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coordenadas son 2,3 esto significa el

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primer número va a ser la coordenada xy

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entonces en x nos movemos hasta el 2 y

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luego el segundo número es el elche

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entonces en el que nos movemos hasta el

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3 así que aquí justamente donde la

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coordenada x estos y la coordenada y

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estrés ahí va a estar el punto con

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coordenadas 2 3 y si nosotros tenemos

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cualquier punto en el plano por ejemplo

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este punto de aquí nosotros le podemos

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asignar unas coordenadas mediante dos

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números que son sus coordenadas x y

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coordenadas de la siguiente manera a

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este punto nosotros le dibujamos una

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línea vertical y nos fijamos cuál es la

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intersección con el eje x y una línea

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horizonte

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y nos fijamos cuál es la intersección

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con el eje y esas son sus coordenadas

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entonces este punto tiene coordenada x

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menos 3 y coordenada 74 por lo cual sus

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coordenadas son menos 3,4 este es el

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sistema que nosotros ya conocemos

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bastante bien coordenadas rectangulares

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o cartesianas ahora vamos a ver el

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sistema de coordenadas polares en este

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sistema también vamos a localizar puntos

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en el plano mediante dos números pero

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ahora estos números representan

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geométricamente diferentes cosas ya no

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son proyecciones este sobre el eje xy

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sobre el eje y sino que ahora vamos a

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tener un punto el cual se denomina polo

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o también origen así como en el origen

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del sistema anterior bueno ese va a ser

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el punto de partida del polo o el origen

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y tenemos un eje que es un rayo o sea

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una recta que generalmente se dibuja

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hacia la derecha

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y que representaría al eje x positivo en

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el sistema de coordenadas rectangulares

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pero bueno en el de coordenadas polares

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a este eje se le denomina eje polar esto

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es lo que tenemos en el sistema de

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coordenadas polares un punto y un eje

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que apunta hacia la derecha y para

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localizar puntos en el plano nosotros

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vamos a dar dos cantidades esto vamos a

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verlo de la siguiente manera si tenemos

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un punto por ejemplo este punto de aquí

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nosotros vamos a medir la distancia que

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hay desde este punto hasta el polo o el

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origen o sea esta distancia de aquí a

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esta distancia vamos a llamarle r esa va

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a ser una de las coordenadas la

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distancia que hay desde el origen hasta

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el punto y la otra de las coordenadas va

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a ser el ángulo que forma esta línea la

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línea que une el origen con el polo y el

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eje polar este ángulo que vamos a

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representar como theta es la segunda

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coordenada de esa manera las coordenadas

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de un punto en el sistema de coordenadas

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polares son r teta o sea la distancia al

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origen y el ángulo que se forma desde el

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eje polar

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generalmente los ángulos los medimos en

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el sentido contrario de las manecillas y

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son positivos pero también podemos medir

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los en el mismo sentido de las

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manecillas y en ese caso los ángulos

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serán negativos vamos a ver algunos

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ejemplos para que todo esto quede

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bastante más claro pero antes de ver los

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ejemplos observen que en el sistema de

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coordenadas rectangulares nosotros

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solemos escribir aquí números para irnos

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guiando más fácil y poder localizar

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puntos fácilmente en el plano e incluso

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dibujamos cuadrículas como estas de aquí

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las cuales son de bastante ayuda al

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momento de localizar puntos algo similar

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podemos hacer en el sistema de

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coordenadas polares aunque en este caso

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no vamos a hacer una cuadrícula porque

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no nos serviría de mucho en este caso lo

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que sirve es dibujar círculos y dibujar

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rayos de esta manera cada uno de los

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círculos nos dice las diferentes

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distancias que hay hacia el polo y cada

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uno de los rayos nos dice los diversos

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ángulos en este caso son ángulos medidos

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de 30 en 30 aunque se podría hacer de

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otras maneras podría ser de 45 en 45 o

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de 15 en 15 pero lo usual es hacerlo

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de 30 grados en 30 grados entonces por

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ejemplo si nosotros tenemos un punto

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digamos este punto de aquí será

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suficiente con contar el ángulo que se

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forma que son 30 más 30 60 grados y con

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contar la distancia desde el polo hasta

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el punto fijándonos en estas

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circunstancias la primera es la

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distancia 1 luego 2 3 y 4 eso significa

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que el punto se encuentra una distancia

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de 4 unidades desde el origen y forma un

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ángulo de 60 grados por lo cual sus

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coordenadas polares son 4,60 grados

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también es muy usual utilizar en lugar

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de grados radiales y es algo a lo que se

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deben acostumbrar porque se utiliza

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bastante en cálculo entonces en lugar de

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60 grados podemos escribirlo como pi

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sobre 3 radiales aquí simplemente

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recuerden que pi son 180 grados entonces

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si nosotros dividimos 180 entre 3

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obtenemos 60 por eso aquí es pi entre

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tengo videos en los cuales muestro como

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transformar grados en radiales y

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radiales en grados les voy a dejar en la

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descripción el enlace a la lista de

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geometría elemental que es donde explico

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esas transformaciones de grados a

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radiales y viceversa bueno entonces de

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esa manera nosotros podemos localizar

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puntos fácilmente en el plano con ayuda

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de bueno pues esta retícula en la cual

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tenemos aquí pues círculos y rayos bueno

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vamos a ver entonces algunos otros

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ejemplos vamos a localizar este punto el

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punto que tiene coordenadas polares

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5,150 grados bueno sabemos que se debe

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encontrar en el círculo que se encuentra

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a cinco unidades del polo es decir en

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este círculo de aquí que está en el 5

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todo este círculo de en alguna parte de

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este círculo va a estar el punto

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pero debe formar 150 grados así que lo

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más recomendable es primero localizar el

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ángulo primero vamos a localizar el

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ángulo entonces son 30 60 90 120 y 150

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recordemos que va de 30 en 30 entonces

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va a estar en este rayo de aquí

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aquí va a estar el punto y va a estar en

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el círculo que

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tiene radio 5 entonces va a ser 1 2 3 4

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5 aquí va a estar el punto y ahí lo

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tenemos localizado ese es el punto con

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coordenadas polares 5,150 grados otro

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ejemplo

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ahora con un ángulo negativo para que

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vean la diferencia entre tener ángulo

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negativo y positivo en los ángulos

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positivos observen que siempre estuvimos

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midiendo en el sentido contrario de las

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manecillas es decir hacia arriba del eje

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polar cuando medimos hacia arriba del

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eje polar es positivo y cuando medimos

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hacia abajo del eje polar es negativo

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pueden recordarlo por ejemplo con con el

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eje y recuerden que el eje hacia arriba

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es positivo hacia abajo es negativo

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bueno pueden así utilizarlo para

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recordar estos ángulos hacia arriba son

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positivos hacia abajo son negativos

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entonces en este caso son menos 30

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grados significa medir 30 grados hacia

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abajo entonces como cada una de estas

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divisiones son 30 grados significa que

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va a estar aquí luego luego en esta

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primera división allí va a estar el

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punto y debe encontrarse a una distancia

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4 desde el origen entonces contamos 1234

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aquí va a estar el punto ahí lo tenemos

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localizado ahora aquí algo muy

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importante es que en el sistema de

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coordenadas polares podemos tener

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diferentes coordenadas para representar

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un mismo punto

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hay infinitas coordenadas que

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representan un mismo punto eso no ocurre

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con las coordenadas rectangulares pero

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sí en las polares por ejemplo este mismo

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punto que yo acabo de dibujar aquí

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podemos también darle otras coordenadas

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si en lugar de medir el ángulo hacia

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abajo lo hubiéramos medido hacia arriba

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observen que si medimos el ángulo hacia

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arriba tendríamos que medir todo este

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ángulo de aquí todo este entonces

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contando pero pues sería 36 9 12 15 18

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21 24 27 30 33 osea 330 grados o también

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podríamos haberlo hecho más fácil si

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tomamos en cuenta que todo el giro

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completo son 360 y si le quitamos estos

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30 pues nos quedan 330 grados

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entonces serían 330 grados positivo

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porque empezamos midiendo hacia arriba

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y la distancia sigue siendo 4 por lo

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cual otras coordenadas polares para este

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mismo punto son 4 330 grados positivos

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pero igual podemos incluso dar giros

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completos y sumarle 360 grados cada vez

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que hacemos un giro completo

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por ejemplo en este mismo caso si

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primero hacemos todo un giro de 360

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grados y luego otro ángulo de 330

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terminamos justamente aquí simplemente

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estamos añadiéndole otros 360 con lo

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cual a estos 330 les sumamos 360 y nos

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queda entonces 690 grados o sea que este

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punto también tiene como coordenadas 4

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690 y podríamos sumarle otros 360 y

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otros 360 y así infinitas veces por eso

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vemos que un mismo punto puede tener

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infinitas coordenadas polares

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ahora también eso aplica para ángulos

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negativos ya habíamos visto que en el

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ángulo negativo eran menos 30 hacia acá

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pero si a esos menos 30 les sumamos

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otros menos 360 grados significaría que

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primero hacemos un giro completo en el

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sentido de las manecillas o sea hacia

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abajo todo un giro completo y luego

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otros 30 grados entonces nos quedaría un

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ángulo de menos 390 que es a 360 sumarle

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los 30 son 390 negativos porque

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estaríamos midiendo hacia abajo

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bueno en todos estos ejemplos hemos

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visto que la coordenada r o sea la

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distancia desde él desde el polo

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es positiva vean que en todos los casos

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tenemos un 4 positivo ahora una pregunta

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que surge podríamos tener un valor de r

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negativo y bueno la respuesta es que sí

play11:27

pero para entender esto vamos a hacerlo

play11:30

con este mismo punto para ver cómo sería

play11:33

un r negativo bueno ahí lo que hay que

play11:36

tomar en cuenta es que cuando nosotros

play11:38

medimos un ángulo nos estamos quedando

play11:39

con un rayo que es justo donde termina

play11:42

el ángulo el rayo que une el polo hacia

play11:45

bueno pues en el lado del ángulo no

play11:47

desde el polo hacia el lado del ángulo

play11:48

si nosotros en lugar de medir el la

play11:51

distancia en ese mismo rayo lo medimos

play11:53

hacia el sentido opuesto al rayo

play11:56

estaremos teniendo un valor de rd

play11:58

negativo por ejemplo para este punto

play12:01

tendríamos que medir no este rayo este

play12:04

rayo de aquí sino el que está de este

play12:06

otro lado osea tendríamos que medir esto

play12:08

de aquí este rayo de acá

play12:11

el ángulo que se forma aquí son 30 60 90

play12:14

120 150 150 grados hasta llegar a este

play12:18

rayo pero nosotros no estamos ubicando

play12:21

el punto directamente sobre este rayo

play12:23

sino en el sentido opuesto al rayo de

play12:26

este lado entonces cuando es en el

play12:27

sentido opuesto al rayo es que tenemos

play12:29

un valor de r negativo o sea que en este

play12:32

caso son menos 4

play12:35

para un ángulo de 150 grados así que

play12:38

otras coordenadas polares para este

play12:39

mismo punto son menos 4 150 grados casi

play12:43

siempre vamos a utilizar valores de r

play12:45

positivos pero en algunos casos resulta

play12:48

útil también tomar esto en cuenta que r

play12:50

puede ser negativo siempre y cuando

play12:53

estemos midiendo pues el punto en el

play12:55

sentido opuesto al rayo en el cual

play12:57

termina el ángulo

play12:59

bueno entonces así ya queda un poquito

play13:02

más claro vamos a ver más ejemplos en

play13:04

próximos vídeos pero antes de terminar

play13:07

con este vídeo vamos a ver de qué manera

play13:09

se relacionan las coordenadas

play13:10

rectangulares y las polares o sea cómo

play13:12

podemos transformar coordenadas

play13:14

rectangulares en polares y viceversa

play13:16

para esto vamos a empezar con nuestro

play13:19

sistema de coordenadas rectangulares

play13:20

ubicamos un punto cualquiera en este

play13:23

este plano este punto tiene unas

play13:26

coordenadas x en el sistema de

play13:28

coordenadas rectangulares esto significa

play13:31

que si nosotros dibujamos una línea

play13:33

vertical y una línea horizontal la

play13:35

distancia desde el origen hacia aquí va

play13:37

a ser x esta distancia mide x y esta

play13:40

distancia mide y eso es lo que sabemos

play13:42

de las coordenadas rectangulares ahora

play13:45

este mismo punto tiene unas coordenadas

play13:47

polares que son rt está aquí vamos a

play13:52

suponer que el origen sigue siendo este

play13:54

mismo de aquí y que el eje polar es el

play13:56

eje x positivo entonces eso significa

play13:59

que la distancia desde el origen al

play14:01

punto es r

play14:03

y que el ángulo que se forma con el eje

play14:06

polar este está este ángulo de aquí

play14:08

queremos ver de qué manera se relacionan

play14:10

estas cuatro cantidades entre sí

play14:12

observen que aquí se forman un triángulo

play14:14

rectángulo que tiene un ángulo de 90

play14:16

aquí justamente y podemos utilizar

play14:19

trigonometría para ver de qué manera se

play14:21

relacionan las cantidades para eso voy a

play14:23

dibujar este mismo triángulo pero por

play14:25

acá más grande para que se vea más claro

play14:26

aquí tenemos nuestro ángulo de 90 este

play14:29

ángulo de aquí es el que estamos

play14:30

diciendo que éste está sabemos que este

play14:33

lado de aquí es r siguiente este de aquí

play14:35

sabemos que este lado de aquí abajo mide

play14:37

x y este lado de aquí me deje por que

play14:41

observen que esto de aquí es y esto de

play14:44

aquí es un rectángulo entonces los lados

play14:46

opuestos miden lo mismo este lado de

play14:48

aquí mide lo mismo que éste de acá y

play14:50

este de acá es este de aquí entonces

play14:52

miren

play14:53

entonces aplicando trigonometría podemos

play14:56

pues encontrar relaciones entre estas

play14:59

cantidades lo primero que podemos

play15:00

utilizar aquí de hecho es el teorema de

play15:02

pitágoras el cual nos dice que la

play15:06

hipotenusa al cuadrado es igual a la

play15:08

suma de los cuadrados de los catetos

play15:12

en este caso vean que la hipotenusa es r

play15:14

que es la que está frente al ángulo de

play15:15

90 y los catetos son xy entonces r al

play15:20

cuadrado es igual a x al cuadrado más y

play15:22

al cuadrado ahí tenemos ya una relación

play15:25

entre x y r si nosotros conocemos las

play15:28

coordenadas x podemos conocer la

play15:31

coordenada r simplemente sustituyendo

play15:33

aquí los valores xy y luego tomando la

play15:35

raíz cuadrada en este caso podemos tomar

play15:37

la raíz cuadrada positiva o negativa

play15:39

dependiendo si queremos un valor de r

play15:41

positivo o negativo y también podemos

play15:44

utilizar aquí la función trigonométricas

play15:46

tangente que recordemos que es el cateto

play15:49

opuesto entre el cateto adyacente

play15:51

en este caso es tangente de teta

play15:53

entonces el cateto opuesto es el que

play15:56

está frente al ángulo teta ósea y el

play15:58

cateto adyacente es el que está junto al

play16:00

ángulo teta que es x así que tangente de

play16:04

teta es de entre x entonces observen que

play16:07

si conocemos las coordenadas x osea las

play16:10

coordenadas rectangulares podemos

play16:12

conocer el ángulo a partir de esta

play16:14

expresión solamente hay que tener un

play16:16

poco de cuidado porque hay que localizar

play16:18

bien ese ángulo en el cuadrante que

play16:21

corresponda y también dependiendo si

play16:23

elegimos el valor de reposición negativo

play16:25

porque ya vimos que dependiendo de eso

play16:27

el ángulo puede cambiar bueno esto lo

play16:30

iremos viendo con más claridad en

play16:31

próximos ejemplos bueno de esta manera

play16:34

si nosotros conocemos las coordenadas

play16:36

rectangulares podemos obtener las

play16:38

coordenadas polares entonces estas

play16:40

ecuaciones transforman de rectangulares

play16:43

en polares

play16:44

pero como podemos transformar de polares

play16:47

a rectangulares bueno pues para eso

play16:49

ahora vamos a utilizar las funciones

play16:50

senos y cosenos en este triángulo el

play16:54

seno recordemos que es cateto opuesto

play16:56

entre hipotenusa

play16:57

entonces el cateto opuesto a teta ya

play16:59

habíamos dicho que era el que está

play17:01

frente al ángulo teta y la hipotenusa

play17:03

ese ere como dijimos así que el seno de

play17:05

teta va a ser entre r de aquí podemos

play17:08

despejar esta r que está dividiendo pasa

play17:11

multiplicando nos queda que r por el

play17:13

seno de teta es igual a ye lo cual

play17:15

podemos escribir al revés que es igual a

play17:18

r por el seno de teta entonces ya

play17:20

tenemos la coordenada y si conocemos r y

play17:22

te estás simplemente sustituimos aquí

play17:24

sus valores y ya tenemos el valor de ch

play17:26

y para obtener el valor de x

play17:29

vamos a utilizar el coche no el coseno

play17:31

del ángulo es cateto adyacente entre

play17:33

hipotenusa el cateto adyacente es este

play17:36

de aquí que está junto al ángulo teta

play17:37

que tiene valor x así que nos va a

play17:39

quedar x entre la hipotenusa que ese ere

play17:41

de nuevo despejamos la repasa

play17:44

multiplicando queda que r por coseno

play17:46

beteta es x o lo que es lo mismo x es r

play17:49

poco seno de teta entonces si conocemos

play17:51

las coordenadas polares ere y te está

play17:53

sustituyendo aquí obtenemos las

play17:55

coordenadas rectangulares xy así que

play17:58

estas ecuaciones transforman de dólares

play18:00

en rectangulares

play18:02

bueno ahora unos ejercicios para ustedes

play18:05

que resolver en los próximos vídeos

play18:07

graficar los siguientes puntos en

play18:09

coordenadas polares estos 10 puntos el

play18:13

siguiente ejercicio es transformar las

play18:16

coordenadas polares a coordenadas

play18:17

rectangulares y de nuevo son los mismos

play18:20

10 puntos estos 10 puntos hay que

play18:21

transformarlos aquí están en coordenadas

play18:23

polares hay que escribirlos en sus

play18:25

coordenadas rectangulares y finalmente

play18:28

transformar de las coordenadas

play18:29

rectangulares a polares para éstas

play18:32

tendrán que utilizar las fórmulas que

play18:34

vimos al final todos estos ejercicios 2

play18:37

y 3 resolviendo en los próximos vídeos

play18:39

así que los invito a que los vean quiero

play18:42

agradecer infinitamente a todos los

play18:44

miembros y patrones de este mes que con

play18:46

su apoyo hacen posible que el proyecto

play18:48

mate fácil siga adelante muchas gracias

play18:51

a todos ustedes

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