Elementarmathematik Beispiele

$(- \frac{5}{2}, \frac{5 \sqrt{3}}{2})$

Schritt 1

Wandle von rechteckigen Koordinaten $(x, y)$ in Polarkoordinaten $(r, θ)$ um unter Verwendung der Umrechnungsformeln.

$r = \sqrt{x^{2} + y^{2}}$

$θ = t a n^{- 1} (\frac{y}{x})$

Schritt 2

Ersetze $x$ und $y$ durch die tatsächlichen Werte.

$r = \sqrt{{(- \frac{5}{2})}^{2} + {(\frac{5 \sqrt{3}}{2})}^{2}}$

$θ = t a n^{- 1} (\frac{y}{x})$

Schritt 3

Ermittle den Betrag der Polarkoordinate.

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Schritt 3.1

Wende die Exponentenregel ${(a b)}^{n} = a^{n} b^{n}$ an, um den Exponenten zu verteilen.

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Schritt 3.1.1

Wende die Produktregel auf $- \frac{5}{2}$ an.

$r = \sqrt{{(- 1)}^{2} {(\frac{5}{2})}^{2} + {(\frac{5 \sqrt{3}}{2})}^{2}}$

$θ = t a n^{- 1} (\frac{y}{x})$

Schritt 3.1.2

Wende die Produktregel auf $\frac{5}{2}$ an.

$r = \sqrt{{(- 1)}^{2} (\frac{5^{2}}{2^{2}}) + {(\frac{5 \sqrt{3}}{2})}^{2}}$

$θ = t a n^{- 1} (\frac{y}{x})$

$r = \sqrt{{(- 1)}^{2} (\frac{5^{2}}{2^{2}}) + {(\frac{5 \sqrt{3}}{2})}^{2}}$

$θ = t a n^{- 1} (\frac{y}{x})$

Schritt 3.2

Potenziere $- 1$ mit $2$ .

$r = \sqrt{1 (\frac{5^{2}}{2^{2}}) + {(\frac{5 \sqrt{3}}{2})}^{2}}$

$θ = t a n^{- 1} (\frac{y}{x})$

Schritt 3.3

Mutltipliziere $\frac{5^{2}}{2^{2}}$ mit $1$ .

$r = \sqrt{\frac{5^{2}}{2^{2}} + {(\frac{5 \sqrt{3}}{2})}^{2}}$

$θ = t a n^{- 1} (\frac{y}{x})$

Schritt 3.4

Potenziere $5$ mit $2$ .

$r = \sqrt{\frac{25}{2^{2}} + {(\frac{5 \sqrt{3}}{2})}^{2}}$

$θ = t a n^{- 1} (\frac{y}{x})$

Schritt 3.5

Potenziere $2$ mit $2$ .

$r = \sqrt{\frac{25}{4} + {(\frac{5 \sqrt{3}}{2})}^{2}}$

$θ = t a n^{- 1} (\frac{y}{x})$

Schritt 3.6

Wende die Exponentenregel ${(a b)}^{n} = a^{n} b^{n}$ an, um den Exponenten zu verteilen.

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Schritt 3.6.1

Wende die Produktregel auf $\frac{5 \sqrt{3}}{2}$ an.

$r = \sqrt{\frac{25}{4} + \frac{{(5 \sqrt{3})}^{2}}{2^{2}}}$

$θ = t a n^{- 1} (\frac{y}{x})$

Schritt 3.6.2

Wende die Produktregel auf $5 \sqrt{3}$ an.

$r = \sqrt{\frac{25}{4} + \frac{5^{2} {\sqrt{3}}^{2}}{2^{2}}}$

$θ = t a n^{- 1} (\frac{y}{x})$

$r = \sqrt{\frac{25}{4} + \frac{5^{2} {\sqrt{3}}^{2}}{2^{2}}}$

$θ = t a n^{- 1} (\frac{y}{x})$

Schritt 3.7

Vereinfache den Zähler.

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Schritt 3.7.1

Potenziere $5$ mit $2$ .

$r = \sqrt{\frac{25}{4} + \frac{25 {\sqrt{3}}^{2}}{2^{2}}}$

$θ = t a n^{- 1} (\frac{y}{x})$

Schritt 3.7.2

Schreibe ${\sqrt{3}}^{2}$ als $3$ um.

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Schritt 3.7.2.1

Benutze $\sqrt[n]{a^{x}} = a^{\frac{x}{n}}$ , um $\sqrt{3}$ als $3^{\frac{1}{2}}$ neu zu schreiben.

$r = \sqrt{\frac{25}{4} + \frac{25 {(3^{\frac{1}{2}})}^{2}}{2^{2}}}$

$θ = t a n^{- 1} (\frac{y}{x})$

Schritt 3.7.2.2

Wende die Potenzregel an und multipliziere die Exponenten, ${(a^{m})}^{n} = a^{m n}$ .

$r = \sqrt{\frac{25}{4} + \frac{25 \cdot 3^{\frac{1}{2} \cdot 2}}{2^{2}}}$

$θ = t a n^{- 1} (\frac{y}{x})$

Schritt 3.7.2.3

Kombiniere $\frac{1}{2}$ und $2$ .

$r = \sqrt{\frac{25}{4} + \frac{25 \cdot 3^{\frac{2}{2}}}{2^{2}}}$

$θ = t a n^{- 1} (\frac{y}{x})$

Schritt 3.7.2.4

Kürze den gemeinsamen Faktor von $2$ .

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Schritt 3.7.2.4.1

Kürze den gemeinsamen Faktor.

$r = \sqrt{\frac{25}{4} + \frac{25 \cdot 3^{\frac{2}{2}}}{2^{2}}}$

$θ = t a n^{- 1} (\frac{y}{x})$

Schritt 3.7.2.4.2

Forme den Ausdruck um.

$r = \sqrt{\frac{25}{4} + \frac{25 \cdot 3}{2^{2}}}$

$θ = t a n^{- 1} (\frac{y}{x})$

$r = \sqrt{\frac{25}{4} + \frac{25 \cdot 3}{2^{2}}}$

$θ = t a n^{- 1} (\frac{y}{x})$

Schritt 3.7.2.5

Berechne den Exponenten.

$r = \sqrt{\frac{25}{4} + \frac{25 \cdot 3}{2^{2}}}$

$θ = t a n^{- 1} (\frac{y}{x})$

$r = \sqrt{\frac{25}{4} + \frac{25 \cdot 3}{2^{2}}}$

$θ = t a n^{- 1} (\frac{y}{x})$

$r = \sqrt{\frac{25}{4} + \frac{25 \cdot 3}{2^{2}}}$

$θ = t a n^{- 1} (\frac{y}{x})$

Schritt 3.8

Vereinfache den Ausdruck.

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Schritt 3.8.1

Potenziere $2$ mit $2$ .

$r = \sqrt{\frac{25}{4} + \frac{25 \cdot 3}{4}}$

$θ = t a n^{- 1} (\frac{y}{x})$

Schritt 3.8.2

Mutltipliziere $25$ mit $3$ .

$r = \sqrt{\frac{25}{4} + \frac{75}{4}}$

$θ = t a n^{- 1} (\frac{y}{x})$

Schritt 3.8.3

Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.

$r = \sqrt{\frac{25 + 75}{4}}$

$θ = t a n^{- 1} (\frac{y}{x})$

Schritt 3.8.4

Addiere $25$ und $75$ .

$r = \sqrt{\frac{100}{4}}$

$θ = t a n^{- 1} (\frac{y}{x})$

Schritt 3.8.5

Dividiere $100$ durch $4$ .

$r = \sqrt{25}$

$θ = t a n^{- 1} (\frac{y}{x})$

Schritt 3.8.6

Schreibe $25$ als $5^{2}$ um.

$r = \sqrt{5^{2}}$

$θ = t a n^{- 1} (\frac{y}{x})$

$r = \sqrt{5^{2}}$

$θ = t a n^{- 1} (\frac{y}{x})$

Schritt 3.9

Ziehe Terme aus der Wurzel heraus unter der Annahme positiver reeller Zahlen.

$r = 5$

$θ = t a n^{- 1} (\frac{y}{x})$

$r = 5$

$θ = t a n^{- 1} (\frac{y}{x})$

Schritt 4

Ersetze $x$ und $y$ durch die tatsächlichen Werte.

$r = 5$

$θ = t a n^{- 1} (\frac{\frac{5 \sqrt{3}}{2}}{- \frac{5}{2}})$

Schritt 5

Der inverse Tangens von $- \sqrt{3}$ ist $θ = 120 °$ .

$r = 5$

$θ = 120 °$

Schritt 6

Dies ist das Ergebnis der Umwandlung in Polarkoordinaten in $(r, θ)$ -Form.

$(5, 120 °)$