Enunciado

Marque o ponto cujas coordenadas esféricas são dadas. A seguir, encontre as coordenadas retangulares do ponto.

  1. ( 6 , π / 3 , π / 6 )
  2. ( 3 , π / 2,3 π / 4 )

Passo 1

Fala, pessoal! Tudo certo?

A questão quer que a gente marque, ou seja, localize um ponto em coordenadas esféricas e depois pede para encontrarmos o equivalente desse ponto em coordenadas retangulares:

As relações entre coordenadas esféricas ρ , θ , ϕ e coordenadas retangulares x , y , z são dadas da seguinte forma:

x = ρ sen ⁡ ϕ cos ⁡ θ y = ρ sen ⁡ ϕ sen ⁡ θ z = ρ cos ⁡ ϕ

Então, vamos precisar usar as equações acima para transformar nosso ponto em um ponto de coordenadas retangulares.

Vamos lá.

Passo 2

Vamos começar esboçando o ponto. Portanto,

Em vermelho temos o eixo x , em verde o y e o eixo z em azul.

Passo 3

Vamos resolver o nosso sistema agora. Portanto,

  1. ρ , θ , ϕ = ( 3 , π / 2,3 π / 4 )

Para coordenadas retangulares, procuramos ( x , y , z ) , ou seja:

x = ρ sen ⁡ ϕ cos ⁡ θ y = ρ sen ⁡ ϕ sen ⁡ θ z = ρ cos ⁡ ϕ

Substituindo os valores de cada variável:

ρ = 3

θ = π 2

ϕ = 3 π 4

Temos:

x = 3 ⋅ sen ⁡ 3 π 4 ⋅ cos ⁡ π 2 = 0 y = 3 ⋅ sen ⁡ 3 π 4 ⋅ sen ⁡ π 2 = 3 2 2 z = 3 ⋅ cos ⁡ 3 π 4 = - 3 2 2

Portanto, temos o ponto:

x , y , z , = 0 , 3 2 2 , - 3 2 2

Resposta

x , y , z = 0 , 3 2 2 , - 3 2 2

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Esboce o sólido descrito pelas inequações.12. 1 ≤ ρ ≤ 2 ,π / 2 ≤ ϕ ≤ π
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Esboce o sólido descrito pelas inequações:
Escreva a equação em coordenadas esféricas. z = x 2 + y 2