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高中数学选修4-4 简单曲线的极坐标方程(第二课时)
A
o
A外的任意一点,连接OM
在 Rt MOA 中有
﹚
M x
IOMI sin∠AMO=IOAI 即 sin =a 可以验证,点A的坐标也满足上式。
课堂练习2 设点A的极坐标为 ( a , 0) ,直线 l 过点 A且与极轴所成的角为 ,求直线l 的极坐标方程。 解:如图,建立极坐标系,设点 M ( , ) 为直线 l 上异于A点的任意一点,连接OM, 在 MOA 中,由正弦定理 得 M
r.........(2)
3.半径为a的圆的圆心坐标为 C a,1 a>0)的 圆的方程
4、以 1 ,1为圆心,r为半径的圆的极坐标方 程 2 2 2
2a cos( 1 )........(3)
2 1 cos( 1 ) 1 r 0........(4)
练习1 求下列圆的极坐标方程 (1)中心在极点,半径为2;
=2
(2)中心在C(a,0),半径为a;
=2acos (3)中心在(a,/2),半径为a; =2asin
(4)中心在C(0,0),半径为r。 2+ 0 2 -2 0 cos( - 0圆心坐标是 ( C ) 3 2 C、 , ) (5 (5 A、 ,0) B、 , ) (5 D、 , ) (5 3 3 3 5、写出圆心在点A(2, )处且过极点的圆的 2 极坐标方程,并把它化成直角坐标方程。 解:=4 cos( ) 4sin
练习3 求过点P(4,/3)且与极轴夹角为/6的直线 l 的 方程。
sin( ) 2
6
直线的几种极坐标方程 1、过极点
l
0( R)
o ﹚
M A M x
2、过某个定点垂直于极轴
cos a
o
﹚ A
3、过某个定点平行于极轴 o x sin =a 4、过某个定点 ( 1 ,1 ) ,且与极轴成的角度a M sin( ) 1 sin( 1 )
cos a
可以验证,点A的坐标也满足上式。
交流做题心得归纳解题步骤:
求直线的极坐标方程步骤 1、据题意画出草图; 2、设点 M ( , ) 是直线上任意一点;
3、连接MO;
4、根据几何条件建立关于 , 的方 程, 并化简; 5、检验并确认所得的方程即为所求。
练习1求过点A (a,/2)(a>0),且平行于 极轴的直线L的极坐标方程。 解:如图,建立极坐标系, 设点 M ( , ) 为直线L上除点
过点(3,0)且与x轴垂直的直线方程为 x=3 过点(2,3)且与y轴垂直的直线方程为 y=3 ;
例1:
⑴求过极点,倾斜角为 的射线的极坐标方程。 4
4
M
( 0)
o
﹚
4
x
5 (2)求过极点,倾斜角为 4 的射线的极坐标方程。
5 ( 0) 4 (3)求过极点,倾斜角为 的直线的极坐标方程。 4 5 ( 0) 和 ( 0) 4 4
1
﹚
o
﹚1
P ﹚ x A
小结: (1)曲线的极坐标方程概念 (2)求曲线的极坐标方程的步骤 (3)会求圆的极坐标方程 (3)会求直线的极坐标方程
复习
1、极坐标系的四要素 极点;极轴;长度单位;角度单位 及它的正方向。 2、点与其极坐标一一对应的条件 0, [0,2 ) 3、极坐标与直角坐标的互化公式 y 2 2 2 x y , tan ( x 0) x
x cos , y sin
1、半径为a的圆的圆心坐标为(a,0)(a>0)的 圆的极坐标方程 =2a cos ...........(1) 2、以极点为圆心,r为半径的圆的极坐标 方程
即
a ﹚ ﹚ sin( ) sin( ) o A
x
化简得
sin( ) a sin
显然A点也满足上方程
例3:设点P的极坐标为( 1 ,1 ),直线 l 过点P且 与极轴所成的角为 ,求直线 l 的极坐标方程。 解:如图,设点 M ( , )为直线上除点P外 的任意一点,连接OM,则 OM , xOM 由点P的极坐标知 OP 1 xOP 1 设直线L与极轴交于点A。则在MOP 中 OMP , OPM ( 1 ) M 由正弦定理得 OM OP 1 P sin OPM sin OMP 1 即 ﹚1 ﹚ sin[ ( 1 )] sin( ) o x A sin( ) 1 sin( 1 ) 显然点P的坐标也是上式的解。
和前面的直角坐标系里直线方程的表示形
式比较起来,极坐标系里的直线表示起来很不
方便,要用两条射线组合而成。原因在哪?
0
为了弥补这个不足,可以考虑允许极径可以
取全体实数。则上面的直线的极坐标方程可
以表示为
4
( R)
或
5 ( R) 4
例2、求过点A(a,0)(a>0),且垂直于极轴的直 线L的极坐标方程。(学生们先自己尝试做) 解:如图,建立极坐标系,设点 M ( , ) M 为直线L上除点A外的任意一点, 连接OM 在 Rt MOA 中有 ﹚ OM cos MOA OA o A x 即
7、从极点O作圆C:=8cos 的弦ON, 求ON的中点的轨迹方程。
M
N
解:如图,圆C的圆心(4, 0), 半径r OC 4,
O
C(4,0)
连结CM , M 是弦ON的中点 CM ON , 所以,动点M 的轨迹方程是=4 cos
四 直线的极坐标方程:
思考:在平面直角坐标系中
2 化为直角坐标系为 2=4 sin
2 2 2 2
即x y 4 y x ( y 2) 4
6、已知圆C1 : 2cos ,圆C2 : 2 2 3 sin 2 0, 试判断两圆的位置关系。
解:将两圆都化为直角 坐标方程为 C1 : ( x 1) 2 y 2 1,圆心O1 (1,0)半径为 1 C2 : x 2 ( y 3 ) 2 1,圆心O2 (0, 3 )半径为 1 O1O2 2所以两圆相外切。