一開始萊納說的改良法術模型的話語又再度浮現在她們的心頭,兩位女士懷揣著好奇的心態看著萊納,不知道他究竟要從哪里開始改良。
可沒想到萊納卻沒有在法術模型上繼續動筆,而是在旁邊,用白色的粉筆點下一個點。
“我們新建立一個坐標系。”
萊納劃出一條筆直的水平線,將原點定為O,橫軸定為r,當然這并非英文字符,而是通用語的兩個字母。
但接下來,克萊爾意料之中的縱軸卻沒有出現,仿佛萊納的坐標軸就到此為止了。
“咦?”
就在兩人疑惑之時,萊納從原點延伸出了一條線段,然后標注了一下這條線與橫軸的夾角,定為θ,將線段的另一端的點定為A。
“過去,直角坐標系可以用兩個數值來確定平面上的一點,比如這個點,如果在直角坐標系上,就應該是A(x,y),假設x和y都是1,那么A應該就是(1,1)。”
萊納說著,然后話鋒一轉。
“但如果我不用x和y,轉而使用A點與原點的連線同橫坐標軸的夾角θ與單位長度r來表示這個點,會得到什么結果呢。”
給了兩人一些思考的時間,萊納才在黑板上繼續寫上。
A(r*cosθ,r*sinθ)。
這個有些特別的表述方式令丹娜有些暈,不過三角函數算是構筑魔法的基礎,在魔法中,角度的計算也要更加方便,所以她很快也就理解了。
“這個是我引入的新的坐標表述方法,可以稱其為極坐標。”
說完,萊納在旁邊建立了一個正常的直角坐標系,畫了一條過原點的開口向上的拋物線。
“倘若我們想描述這個曲線的函數方程,應該是什么,丹娜?”
他提問道,令丹娜猝不及防。
不過好在這比較簡單,丹娜很快就給出了答案。
“呃,y=x^2?”
“準確來說,應該是y=2p*x^2,在這個函數方程中,由于涉及到平方的操作,所以比一般的直線方程要更加復雜,如果曲線的位置有所變化,比如不在原點的話,那么就會更加麻煩。”
萊納說著,又繼續在黑板上書寫。
“接下來我們可以建立兩個等式:y=r*sinθ,x=r*cosθ,將其代入原本的方程,消去簡化之后就能得到一個方程,r=tanθ/cosθ。”
克萊爾點了點頭,但這個函數方程看起來似乎更加復雜了,她不明白萊納為何要用這種麻煩的方式來記錄曲線的軌跡。
“當然,這是非常復雜的方式,但如果我們稍微改變一下定義,r是拋物線上的點與焦點的距離,θ確定為拋物線上的點與焦點連線同縱軸正方向的夾角呢?”
萊納的提問讓克萊爾與丹娜愣住了。