坐标式参数方程的一般形式为:
\[ x = f(t) \]
\[ y = g(t) \]
其中 \( f(t) \) 和 \( g(t) \) 是关于参数 \( t \) 的函数。
从直角坐标系到参数方程
如果已知直角坐标系下的曲线 \( y = f(x) \),则它的参数方程可以表示为:
\[ x = t \]
\[ y = f(t) \]
这里,参数 \( t \) 可以是任意实数。
从参数方程到直角坐标系
如果已知参数方程 \( x = g(t) \) 和 \( y = h(t) \),则它在直角坐标系下的曲线为:
\[ y = h(x) \]
其中 \( x \) 满足方程 \( g(t) = x \)。
从极坐标系到参数方程
如果已知极坐标系下的曲线,假设极坐标为 \( (r, \theta) \),则它的参数方程可以表示为:
\[ x = r \cos \theta \]
\[ y = r \sin \theta \]
从参数方程到极坐标系
如果已知参数方程 \( x = f(t) \) 和 \( y = g(t) \),则它在极坐标系下的曲线为:
\[ r = \sqrt{f(t)^2 + g(t)^2} \]
\[ \theta = \arctan \left( \frac{g(t)}{f(t)} \right) \]
示例
假设我们有一个圆的直角坐标方程 \( (x - h)^2 + (y - k)^2 = r^2 \),其中 \( (h, k) \) 是圆心, \( r \) 是半径。我们可以将其转换为参数方程:
\[ x = h + r \cos t \]
\[ y = k + r \sin t \]
其中 \( t \) 是参数。
通过这些公式,你可以将任何已知的曲线方程从一种坐标系转换为参数方程,或者从参数方程转换回另一种坐标系。