Чтобы определить знаки абсциссы и ординаты точки после поворота на угол ( \frac{7\pi}{3} ), необходимо учесть несколько шагов и теоретических аспектов.
Поворот на плоскости
Преобразование угла:
Угол ( \frac{7\pi}{3} ) превышает полный круг (( 2\pi )). Поэтому сначала нужно упростить угол, вычитая ( 2\pi ):
[
\frac{7\pi}{3} - 2\pi = \frac{7\pi}{3} - \frac{6\pi}{3} = \frac{\pi}{3}
]
Таким образом, поворот на угол ( \frac{7\pi}{3} ) эквивалентен повороту на угол ( \frac{\pi}{3} ).
Координатное преобразование:
При повороте точки ((x, y)) на угол ( \theta ) против часовой стрелки вокруг начала координат, новые координаты ((x', y')) вычисляются по формулам:
[
x' = x \cos(\theta) - y \sin(\theta)
]
[
y' = x \sin(\theta) + y \cos(\theta)
]
Подставляем ( \theta = \frac{\pi}{3} ):
Значения тригонометрических функций для ( \frac{\pi}{3} ) известны:
[
\cos\left(\frac{\pi}{3}\right) = \frac{1}{2}, \quad \sin\left(\frac{\pi}{3}\right) = \frac{\sqrt{3}}{2}
]
Тогда преобразования будут такими:
[
x' = x \cdot \frac{1}{2} - y \cdot \frac{\sqrt{3}}{2}
]
[
y' = x \cdot \frac{\sqrt{3}}{2} + y \cdot \frac{1}{2}
]
Определение знаков
Чтобы определить знаки ( x' ) и ( y' ), давайте рассмотрим четверти, в которые может попасть точка после поворота на ( \frac{\pi}{3} ):
- I четверть: ( x > 0, y > 0 )
- II четверть: ( x < 0, y > 0 )
- III четверть: ( x < 0, y < 0 )
- IV четверть: ( x > 0, y < 0 )
Поскольку угол ( \frac{\pi}{3} \approx 60^\circ ), он меньше ( 90^\circ ), следовательно, при повороте на такой угол, возможен переход в соседнюю четверть.
- Если точка находится в I четверти, после поворота она останется в I четверти (оба знака положительные).
- Если точка находится во II четверти, после поворота она перейдет в III четверть (оба знака отрицательные).
- Если точка находится в III четверти, она переместится в IV четверть (абсцисса положительная, ордината отрицательная).
- Если точка находится в IV четверти, она перейдет в I четверть (оба знака положительные).
Таким образом, знаки новой абсциссы и ординаты зависят от исходного положения точки. Если известны начальные координаты, то можно точно определить новые знаки согласно данным преобразованиям.