جميع الكتب

مهني

1 Markets I: The Ecosystem and Exchange-Traded Marketsالأسواق عبر الإنترنتالإنجليزية 2 Markets II: Rates, FX and Creditالأسواق عبر الإنترنتالإنجليزية 3 Markets III: Commodities, Energy and Cryptoالأسواق عبر الإنترنتالإنجليزية 4 Quantitative Methodsالأساليب عبر الإنترنتالإنجليزية 5 Derivatives and Volatilityالمشتقات عبر الإنترنتالإنجليزية 6 Rates, Credit, XVA and Riskالفائدة والائتمان والمخاطر عبر الإنترنتالإنجليزية 7 Research Craft: Predictors, Backtests, Measurement, Portfoliosالبحث عبر الإنترنتالإنجليزية 8 Strategies I: Equities and Futuresالاستراتيجيات عبر الإنترنتالإنجليزية 9 Strategies II: Volatility, Relative Value, Macro and the Bank Desksالاستراتيجيات عبر الإنترنتالإنجليزية 10 Microstructure and Executionالتنفيذ عبر الإنترنتالإنجليزية 11 Market Making and High-Frequency Tradingصناعة السوق عبر الإنترنتالإنجليزية 12 Machine Learning for Marketsتعلم الآلة عبر الإنترنتالإنجليزية 13 Low-Latency Softwareالتكنولوجيا عبر الإنترنتالإنجليزية 14 Networks, Hardware and Trading Infrastructureالتكنولوجيا عبر الإنترنتالإنجليزية 15 Research, Data and Risk Platformsالتكنولوجيا عبر الإنترنتالإنجليزية 16 The Desk and the Firmالشركة عبر الإنترنتالإنجليزية 17 The Industry: Firms, Roles and Careersالمسارات المهنية عبر الإنترنتالإنجليزية 18 Interviews I: Maths, Probability and Speedالمسارات المهنية عبر الإنترنتالإنجليزية 19 Interviews II: Markets, Trading Games and the Final Roundالمسارات المهنية عبر الإنترنتالإنجليزية 20 Interviews III: Codeالمسارات المهنية عبر الإنترنتالإنجليزية
التطبيقات حول المدرب تسجيل الدخول ابدأ القراءة

الرياضيات · المسرد

ما معنى منحن قطبي؟

تعريف 24.6 الرياضيات الجامعية — السنة 1 · الفصل 24 — المنحنيات المستوية

المنحني القطبي يُعطى بالمقدار r=r(θ)r = r(\theta): فتكون نقطة الوسيط θ\theta هي

M(θ)=r(θ) u⃗(θ),u⃗(θ)=(cos⁡θ,sin⁡θ).M(\theta) = r(\theta)\,\vec u(\theta), \qquad \vec u(\theta) = (\cos\theta, \sin\theta).

ومع v⃗(θ)=(−sin⁡θ,cos⁡θ)=u⃗ ′(θ)\vec v(\theta) = (-\sin\theta, \cos\theta) = \vec u\,'(\theta)، تكون السرعة

M′(θ)=r′(θ) u⃗(θ)+r(θ) v⃗(θ).M'(\theta) = r'(\theta)\, \vec u(\theta) + r(\theta)\, \vec v(\theta) .

والنتائج: حيث r≠0r \neq 0، تكون النقطة ناظمية، ويصنع المماس مع نصف القطر الزاوية VV المعطاة بالمقدار tan⁡V=rr′\tan V = \frac{r}{r'} (وهي الزاوية بين M′M' و u⃗\vec u)؛ وحيث r(θ0)=0r(\theta_0) = 0، يمرّ المنحني بالمبدأ بمماس هو نصف القطر θ=θ0\theta = \theta_0 (بالاتجاه u⃗(θ0)\vec u(\theta_0)، مقروءًا من M′(θ0)=r′(θ0)u⃗(θ0)M'(\theta_0) = r'(\theta_0)\vec u(\theta_0)، أو من نهاية الوتر: فالوتر من OO إلى M(θ)M(\theta) محمول على u⃗(θ)\vec u(\theta) نفسه، وهو يؤول إلى u⃗(θ0)\vec u(\theta_0) — ومنه تصحّ القاعدة حتى عندما r′(θ0)=0r'(\theta_0) = 0 وتكون النقطة شاذة، ولهذا تحصل نقاط الارتداد القطبية عند المبدأ، مثل نقطة القلبية، على مماسها بالمجّان).

الوردة ذات البتلات الأربع r = 2 (). وتُرسم البتلتان على امتداد محور y بالمقدار r < 0 (فتُرسم النقطة على نصف القطر المقابل للمقدار )؛ والقطران المتقطّعان = ± π4 هما المماسان عند المبدأ، حيث ينعدم r.
الوردة ذات البتلات الأربع r=cos⁡2θr = \cos 2\theta (التمرين 24.4). وتُرسم البتلتان على امتداد محور yy بالمقدار r<0r < 0 (فتُرسم النقطة على نصف القطر المقابل للمقدار θ\theta)؛ والقطران المتقطّعان θ=±π4\theta = \pm\frac\pi4 هما المماسان عند المبدأ، حيث ينعدم rr.
القلبية r = 1 +. وتُقرأ المنحنيات القطبية بمسح الزاوية: فينتفخ نصف القطر ويتقلص كلما دار .
القلبية r=1+cos⁡θr = 1 + \cos\theta. وتُقرأ المنحنيات القطبية بمسح الزاوية: فينتفخ نصف القطر ويتقلص كلما دار θ\theta.

أمثلة

مثال 24.7 (القلبية)

r(θ)=1+cos⁡θr(\theta) = 1 + \cos\theta. والتناظر: r(−θ)=r(θ)r(-\theta) = r(\theta): أي انعكاس في محور xx؛ فادرس θ∈[0, π]\theta \in \intcc{0}{\pi}. ويتناقص rr من 22 إلى 00؛ وعند θ=π\theta = \pi، r=0r = 0: فيبلغ المنحني المبدأ ماسًّا لنصف القطر θ=π\theta = \pi (وهو محور xx)، مكوّنًا نقطة ارتداد هناك — أي رأس القلب. والمماس عند θ=0\theta = 0: r′=0r' = 0، ومنه tan⁡V=∞\tan V = \infty: أي عمودي على المحور.

وتستحق الزاوية VV قراءة أخرى. فعند θ=π2\theta = \frac\pi2: r=1r = 1 و r′=−1r' = -1، ومنه tan⁡V=rr′=−1\tan V = \frac{r}{r'} = -1: أي إن المماس يصنع ثلاثة أرباع الزاوية القائمة مع نصف القطر الخارج — فالمنحني ينثني أصلًا عائدًا نحو نقطة ارتداده. وتعطي الصيغة tan⁡V=r/r′\tan V = r/r' اتجاهات المماس على امتداد المنحني كله دون أيّ حساب للمقدار M′(θ)M'(\theta) أصلًا: فهي النظير القطبي لقراءة ميل.

مثال 24.8 (من القطبي إلى الديكارتي: دائرة مستترة)

ما هو المنحني القطبي r=2cos⁡θr = 2\cos\theta؟ اضرب في rr: r2=2rcos⁡θr^2 = 2r\cos\theta، أي x2+y2=2xx^2 + y^2 = 2x، أي

(x−1)2+y2=1:(x - 1)^2 + y^2 = 1 :

أي الدائرة ذات المركز (1,0)(1, 0) ونصف القطر 11، المارّة بالمبدأ. ومسك الدفاتر مهمّ: فبينما يجري θ\theta على (−π2, π2]\intoc{-\frac\pi2}{\frac\pi2} تُمسح الدائرة كلها مرة واحدة بالضبط (لأن rr ينعدم عند الطرفين)، وعند θ=±π2\theta = \pm\frac\pi2 تعطي القاعدة «المماس عند المبدأ على امتداد نصف القطر θ=θ0\theta = \theta_0» مماسًا عموديًا هناك — مطابقًا للهندسة، لأن المحور العمودي ماسٌّ فعلًا لهذه الدائرة عند OO. وأمّا من أجل θ\theta بعد ذلك المجال، فإن r<0r < 0 يعيد رسم الدائرة نفسها: وهو تذكير بأن المنحني القطبي غرضٌ معلَّمي، مسموحٌ له بالمرور فوق نفسه.

اقرأ في الفصل ←