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试题详情及答案解析
点M的直角坐标为,则它的球坐标为( )
A.B.
C.D.
答案:B
试题分析:利用球坐标系(r,θ,φ)与直角坐标系(x,y,z)的转换关系:x=rsinθcosφ,y=rsinθsinφ,z=rcosθ;反之,直角坐标系(x,y,z)与球坐标系(r,θ,φ)的转换关系为:r=; φ=arctan(); θ=arccos();进行转换即得.
解:设点M的球面坐标系的形式为(r,φ,θ),r是球面半径,φ为向量OA在xOy面上投影到X正方向夹角,θ为向量OA与z轴正方向夹角
所以r==2,容易知道φ=45°=
同时结合点M的直角坐标为
可知 tanθ==1,所以 θ=
所以球面坐标为
故选B.
点评: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,φ,θ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,φ,θ叫做点P的球面坐标,显然,这里r,φ,θ的变化范围为r∈[0,+∞),φ∈[0,2π],θ∈[0,π],