将抛物线旋转45度后的方程式

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/05/19 22:08:40
问题:
将方程为Y=X^2的抛物线,以原点为中心按顺时针方向旋转45度后得到一条新的曲线,求该曲线的方程。

附:
在网上没有找到类似问题或答案。如果是提问题的方法有错误,也请详细说明错在哪里?我的数学知识有限。
评价字数超出限制所以写在这里。
<xuwuting>几小时后给出了正确答案,<深山老林123>第二天也给出了正确答案。
<深山老林123>的答案清楚简洁,xuwuting的答案细致流畅。我个人更喜欢xuwuting的答案,且回答在先,故选xuwuting的答案做标准答案。

将方程为y=x²化为极坐标形式:将x=ρcosθ,y=ρsinθ代入原方程得:
ρsinθ=ρ²cos²θ,
设旋转后的任意一点极坐标为(ρ1,θ1),直角坐标为(x1,y1),
且x1=ρ1cosθ1,y1=ρ1sinθ1
因为绕原点旋转π/4,所以ρ=ρ1,θ=θ1+π/4,代入ρsinθ=ρ²cos²θ得,
ρ1sin(θ1+π/4)=ρ1²cos²(θ1+π/4)
sinθ1·cos(π/4)+cosθ1·sin(π/4)=ρ1[cosθ1·cos(π/4)-sinθ1·sin(π/4)]²
cos(π/4)=sin(π/4)=1/√2,于是
(1/√2)(sinθ1+cosθ1)=ρ1(1/√2)²(cosθ1-sinθ1)²
sinθ1+cosθ1=ρ1(1/√2)(cosθ1-sinθ1)²
设将cosθ1=x1/ρ1,sinθ1=y1/ρ1代入上面方程:
y1/ρ1+x1/ρ1=ρ1(1/√2)(x1/ρ1-y1/ρ1)²
即(x1-y1)²=(√2)(y1+x1)
由于(x1,y1)的任意性,(x1,y1)换成(x,y),即
(x-y)²=(√2)(y+x)
这就是旋转后抛物线的方程。

值得做的题呀!

设抛物线y=x²上任一点(x,y)对应的极坐标为(ρ,θ)
则x=ρcosθ,y=ρsinθ
将抛物线y=x²以原点为中心按顺时针方向旋转45度后得到一条新曲线的对应点(x’,y’)的极坐标((ρ,θ-45°)
所以
x’=ρcos(θ-45°)=ρcosθcos45°+ρsinθsin45°=xcos45°+ysin45°=√2/2(x+y)
y’=ρsin(θ-45°)=ρsinθcos45°-ρcosθsin45°=ycos45°-xsin45°=√2/2(y-x)
即x+y=√2x’,y-x=√2y’
联立解得x=