直交座標 $(-\sqrt{3}, 1)$ を極座標 $(r, \theta)$ に変換する問題です。ここで、$\theta$ は $\frac{\text{イ}}{\text{ウ}}\pi$ の形で表されます。

幾何学極座標直交座標座標変換三角関数
2025/3/30

1. 問題の内容

直交座標 (3,1)(-\sqrt{3}, 1) を極座標 (r,θ)(r, \theta) に変換する問題です。ここで、θ\thetaπ\frac{\text{イ}}{\text{ウ}}\pi の形で表されます。

2. 解き方の手順

まず、極座標の rr を求めます。rr は原点からの距離なので、
r=x2+y2r = \sqrt{x^2 + y^2} で計算できます。
r=(3)2+12=3+1=4=2r = \sqrt{(-\sqrt{3})^2 + 1^2} = \sqrt{3 + 1} = \sqrt{4} = 2
次に、θ\theta を求めます。
x=rcosθx = r\cos\theta, y=rsinθy = r\sin\theta の関係があります。
cosθ=xr=32\cos\theta = \frac{x}{r} = \frac{-\sqrt{3}}{2}
sinθ=yr=12\sin\theta = \frac{y}{r} = \frac{1}{2}
cosθ=32\cos\theta = -\frac{\sqrt{3}}{2}sinθ=12\sin\theta = \frac{1}{2} を満たす θ\theta は、θ=5π6\theta = \frac{5\pi}{6} です。
したがって、極座標は (2,5π6)(2, \frac{5\pi}{6}) となります。

3. 最終的な答え

(2,56π)(2, \frac{5}{6}\pi)

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