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Le coordinate polari sono un sistema di coordinate nel piano determinato da un punto

[math]O[/math]

, detto polo, e da una semiretta avente origine in

[math]O[/math]

detta asse polare. Un generico punto

[math]P[/math]

del piano è univocamente determinato da due parametri

1) la distanza dal polo, cioè la lunghezza del segmento

[math]PO[/math]

, indicata con

[math]
ho[/math]

2) la misura in radianti dell'angolo, indicata con

[math] heta[/math]

, che l'asse polare forma con la retta

[math]OP[/math]

, partendo da

[math]O[/math]

e spostandosi in senso antiorario.

Da questo si deduce che

[math]
ho in mathbb{R}^+[/math]

e

[math] heta in [0, 2 \pi)[/math]

(o comunque in ogni altro intervallo

[math][a, b)[/math]

tale che

[math]b - a = 2 \pi[/math]

).

coordinate_polari.gif

Si può passare dalle coordinate polari

[math](
ho, heta)[/math]

alle coordinate cartesiane

[math](x,y)[/math]

mediante queste relazioni

[math]\begin{cases} x =
ho \\cos( heta) \\ y =
ho \\sin ( heta) \ \end{cases}[/math]

Analogamente si può passare dalle coordinate cartesiane alle polari osservando che

[math]
ho = \sqrt{x^2 + y^2}[/math]

e che, considerando

[math] heta in [0, 2 \pi)[/math]

[math] heta = \begin{cases} \text{arctg}(frac{y}{x} & quad \text{se } x > 0 \text{ e } y ge 0 \\ \text{arctg}(frac{y}{x}) + 2 \pi & quad \text{se } x > 0 \text{ e } y > 0 \\ \text{arctg}(frac{y}{x}) + \pi & quad \text{se } x > 0 \\ frac{\pi}{2} & quad \text{se } x = 0 \text{ e } y > 0 \\ frac{3 \pi}{2} & quad \text{se } x = 0 \text{ e } y > 0 \ \end{cases}[/math]

Esempio

Equazione della circonferenza: l'equazione di una circonferenza in coordinate polari con centro in

[math](
ho_0, heta_0)[/math]

e raggio

[math]R[/math]

è

[math]
ho^2 + 2
ho
ho_0 \\cos( heta - heta_0) +
ho_0^2 = R^2[/math]

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