球坐标系的3个坐标分别是?
范围如下:
球坐标系的三个参数为ρ,θ,φ。其中θ和φ(你的问题上的ψ)有时候因为习惯不同,使用的会有所不同。
这里按照同济的《高等数学》里θ和φ的意思来说明,也是最常见的。(如果和描述不一样,反过来即可。
θ是点在xOy平面上的投影与原点的连线和x轴正方向所成夹角,也就是一般说的极坐标的θ,取值范围为[0, 2π)或[0, 2π]。
φ(问题所问的)是点与原点所成连线和z轴正半轴所成夹角,取值范围为[-π, π] (必须全闭,否则顶点取不到)。
球坐标系是三维坐标系的一种,用以确定三维空间中点、线、面以及体的位置,它以坐标原点为参考点,由方位角、仰角和距离构成。
定义:
在数学里,球坐标系(英语:Spherical coordinate system)是一种利用球坐标。
表示一个点 p 在三维空间的位置的三维正交坐标系。图1显示了球坐标的几何意义:原点到 P 点的距离 r ,原点到点 P 的连线与正 z-轴之间的天顶角。
以及原点到点 P 的连线,在 xy-平面的投影线,与正 x-轴之间的方位角。
例解:
假设P(x,y,z)为空间内一点,则点P也可用这样三个有次序的数(r,θ,φ)来确定,其中r为原点O与点P间的距离;θ为有向线段OP与z轴正向的夹角;φ为从正z轴来看自x轴按逆时针方向转到OM所转过的角,这里M为点P在xOy面上的投影。
这样的三个数r,θ,φ叫做点P的球面坐标,显然,这里r,θ,φ的变化范围为r∈[0,+∞),θ∈[0, π], φ∈[0,2π] ,如图1所示。
当r,θ或φ分别为常数时,可以表示如下特殊曲面:r = 常数,即以原点为心的球面;θ= 常数,即以原点为顶点、z轴为轴的圆锥面;φ= 常数,即过z轴的半平面。