Search
Close this search box.
Search
Close this search box.

Polarkoordinaten Schreibweise und Vorzeichen

Definition: Polarkoordinaten


Jeder Punkt in einer Ebene (kartesische Koordinaten) kann eindeutig durch ein geordnetes Zahlenpaar, welches sich aus dem Radius r und dem Polarwinkel phi zusammensetzt (Polarkoordinaten), definiert werden.
 

Skizze zu Polarkoordinaten:


Skizze Polarkoordinaten

0  = Ursprung (Pol)

P = Punkt mit kartesischen Koordinaten

r = Abstand vom Pol (Ursprung) zum Punkt

phi (φ) = Winkel der von der x-Achse und  r gebildet wird.

 

Begriffe:


Pol: Beliebiger Ausgangspunkt entspricht dem Ursprung bei einem kartesischen Koordinatensystem.

Polarachse: Der vom Pol ausgehende Koordinatenstrahl heißt Polarachse. 

Radius: Der Abstand vom Pol heißt Radius oder Radialkoordinate

Polarwinkel: Der Polarwinkel wird auch Winkelkoordinate oder Drehwinkel des Koordinatenstrahls genannt. 

 

Schreibweise von Polarkoordinaten:


Schreibweise (r; φ) 

z.B.  r = 8 und φ = 38°  → P (8; 38°)

  

Formeln:


Umrechnung von kartesischen Koordinaten in Polarkoordinaten:
 
r = √(x² + y²)            
 
φ =  tan y : x
 
 
Umrechnung von Polarkoordinaten in kartesische Koordinaten: 
 
x = r * cos φ     
 
y = r * sin φ      
 

Vorzeichen der kartesischen Koordinaten:


Aufgrund der Vorzeichen der kartesischen Koordinaten erkennen wir, in welchem der 4 Quadranten (Q.) sich der Punkt befindet. Dies ist wichtig, um die richtige Winkelgröße zu bestimmen.
 
  x y Winkel
1.Q. + → φ:  0° bis 90°
2.Q. + → φ:  90° bis 180°
3.Q. → φ:  180° bis 270°
4.Q. + → φ:  270° bis 360° 

 

Beispiel:


Gib den Punkt P (8/6) in Polarkoordinaten an.

Aufgrund der Vorzeichen der kartesischen Koordinaten erkennen wir, dass sich der gesuchte Punkt im 1. Quadranten befinden

Polarkoordinaten Beispiel

1. Schritt: Wir berechnen r

r = √(x² + y²)

r = √(8² + 6²)   

r = 10

 
2. Schritt: Wir berechnen φ         
 
tan φ = y
            x

tan φ = 6
            8

tan φ = 0,75    

Taschenrechner 2nd tan (tan -1)

d.f. tan φ = 36,9°

 

Übungsblätter: 


Polarkoordinaten Übungsblatt 1

Polarkoordinaten Übungsblatt 2

Polarkoordinaten Aufgabenblatt