Questions: The letters r and θ represent polar coordinates. Write the following equation using rectangular coordinates (x, y). r^2 = 16 cos θ The equation using rectangular coordinates (x, y) is = 0.

The letters r and θ represent polar coordinates. Write the following equation using rectangular coordinates (x, y).

r^2 = 16 cos θ

The equation using rectangular coordinates (x, y) is  = 0.
Transcript text: The letters r and $\\theta$ represent polar coordinates. Write the following equation using rectangular coordinates $(\\mathrm{x}, \\mathrm{y})$.\n\\[\nr^{2}=16 \\cos \\theta\n\\]\n\nThe equation using rectangular coordinates $(\\mathrm{x}, \\mathrm{y})$ is $\\square$ $=0$.
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To convert the given polar equation to rectangular coordinates, we use the relationships between polar and rectangular coordinates: \( x = r \cos \theta \) and \( y = r \sin \theta \). Additionally, \( r^2 = x^2 + y^2 \). Substitute these into the given equation to express it in terms of \( x \) and \( y \).

Schritt 1: Umwandlung der Polarkoordinaten in kartesische Koordinaten

Um die gegebene Gleichung \( r^2 = 16 \cos \theta \) in kartesische Koordinaten umzuwandeln, verwenden wir die Beziehungen zwischen Polarkoordinaten und kartesischen Koordinaten: \( x = r \cos \theta \) und \( y = r \sin \theta \). Außerdem gilt \( r^2 = x^2 + y^2 \).

Schritt 2: Substitution in die Gleichung

Substituieren wir \( r^2 = x^2 + y^2 \) in die gegebene Gleichung, erhalten wir: \[ x^2 + y^2 = 16 \cos \theta \]

Schritt 3: Vereinfachung der Gleichung

Da \( x = r \cos \theta \), können wir \( \cos \theta \) durch \( \frac{x}{r} \) ausdrücken. Da \( r^2 = x^2 + y^2 \), ist \( r = \sqrt{x^2 + y^2} \). Somit wird die Gleichung: \[ x^2 + y^2 = 16 \cdot \frac{x}{\sqrt{x^2 + y^2}} \]

Schritt 4: Multiplikation zur Beseitigung des Bruchs

Multiplizieren wir beide Seiten der Gleichung mit \(\sqrt{x^2 + y^2}\), um den Bruch zu beseitigen: \[ (x^2 + y^2) \sqrt{x^2 + y^2} = 16x \]

Schritt 5: Vereinfachung und Lösung

Um die Gleichung weiter zu vereinfachen, setzen wir \( z = \sqrt{x^2 + y^2} \), was zu: \[ z^3 = 16x \] führt. Dies ist die kartesische Form der Gleichung.

Endgültige Antwort

Die Gleichung in kartesischen Koordinaten ist: \[ \boxed{(x^2 + y^2) \sqrt{x^2 + y^2} = 16x} \]

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