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高中数学:坐标系与参数方程


(2)双曲线ax22-by22=1
的参数方程为xy==abtsaenc
θ θ
(θ 为
参数).
(3)抛物线 y2=2px(p>0)的参数方程为xy==22pptt2 .
热点分类突破
题型一 极坐标与直角坐标(方程)的互化 例 1 (1)点 P 的直角坐标为(1,- 3),求点 P 的极坐
例 2 (2010·广东)在极坐标系(ρ,θ)(0≤θ<2π)中,曲线
ρ = 2sin θ 与 ρcos θ = - 1 的 交 点 的 极 坐 标 为 __( _2_,_43_π_)_. 思维启迪 (1)化为直角坐标方程求交点,再将交点
坐标化为极坐标.
(2)直接联立极坐标方程求解.
解析 曲线ρ=2sin θ化为直角坐标系方程为x2+y2-2y=
主干知识梳理
1.直角坐标与极坐标的互化 把直角坐标系的原点作为极点,x 轴正半轴作为极 轴,且在两坐标系中取相同的长度单位.设 M 是 平面内的任意一点,它的直角坐标、极坐标分别为 (x,y)和(ρ,θ),则
x=ρcos θ y=ρsin θ
ρ2=x2+y2
, tan
θ=xy(x≠0)
标将不唯一. (2)在曲线的方程进行互化时,一定要注意变量的范 围.要注意转化的等价性.
变式训练 1 求曲线 ρ=4sin θ 的直角坐标方程.
解 ∵ρ=4sin θ, ∴ρ2=4ρsin θ, ∴x2+y2=4y, 即 x2+(y-2)2=4. ∴曲线的直角坐标方程为 x2+(y-2)2=4.
题型二 曲线的极坐标方程的应用
第3讲 坐标系与参数方程 感悟高考 明确考向
(2010·广东)在极坐标系(ρ,θ)(0≤θ<2π)中,曲线ρ(cos θ +sin θ)=1与ρ(sin θ-cos θ)=1的交点的极坐标为_1_,__π2_.
解析 曲线 ρ(cos θ+sin θ)=1 化为直角坐标方程为 x +y=1,ρ(sin θ-cos θ)=1 化为直角坐标方程为 y-x

1.





x+y=1, y-x=1,

x=0, Leabharlann y=1,则交点为(0,1),对应的极坐标为1,π2.
考题分析 本小题考查了极坐标的概念,曲线的极坐 标方程以及利用曲线的极坐标方程求曲线的交点问 题.考查了极坐标的基础知识以及运用极坐标解决问 题的能力.
易错提醒 (1)易忽略 ρ≠0 的条件和 0≤θ<2π. (2)忽视极坐标与直角坐标的互化.
(θ 为参数).
(1)化 C1,C2 的方程为普通方程,并说明它们分别表 示什么曲线;
0. 由ρcos θ=-1可化为x=-1.将x=-1代入x2+y2-2y=0
得x=-1,y=1,因此交点的直角坐标为(-1,1),化为

极坐标为

2,34π.
探究提高 解决这类问题一般有两种思路.一是将极 坐标方程化为直角坐标方程,求出交点的直角坐标, 再将其化为极坐标;二是将曲线的极坐标方程联立, 根据限制条件求出极坐标.要注意题目所给的限制条 件及隐含条件.
圆心C的直角坐标为( 22, 22), 故C点满足直线l的方程,则直线l经过圆C的圆心, 故直线被圆所截得的弦长为直径,为2.
题型三 参数方程及其应用
例3
(2009·海南)已知曲线 C1:xy==3-+4+sinctos t,
(t
为参数),曲线
C2:xy==83csions
θ, θ
(1)当圆心位于极点,半径为 r:ρ=r; (2)当圆心位于 M(r,0),半径为 r:ρ=2rcos θ; (3)当圆心位于 M(r,π2),半径为 r:ρ=2rsin θ.
4.直线的参数方程
过定点 M(x0,y0),倾斜角为 α 的直线 l 的参数方
程为xy= =xy00+ +ttcsions
标(0≤θ<2π); (2)将曲线的极坐标方程 sin θ=13化为直角坐标方程. 思维启迪 用极坐标与直角坐标的互化公式求解.
解 (1)∵P 的直角坐标为(1,- 3), ∴ρ= 12+(- 3)2=2,tan θ=yx=- 3. 又点 P 在第四象限,0≤θ<2π,∴θ=53π. ∴P 的极坐标为(2,53π).
(2)∵sin θ=13,∴ρsin θ=13ρ, ∴y=31 x2+y2,∴x2=8y2, ∴y= 42x,y=- 42x.又 y=13 x2+y2>0, ∴y= 42x(x>0)和 y=- 42x(x<0).
探究提高 (1)在由点的直角坐标化为极坐标时,一 定要注意点所在的象限和极角的范围,否则点的极坐
.
2.直线的极坐标方程
若直线过点 M(ρ0,θ0),且极轴到此直线的角为 α,
则它的方程为:ρsin(θ-α)=ρ0sin(θ0-α).
几个特殊位置的直线的极坐标方程
(1)直线过极点:θ=α; (2)直线过点 M(a,0)且垂直于极轴:ρcos θ=a; (3)直线过 M(b,π2)且平行于极轴:ρsin θ=b. 3.圆的极坐标方程 若圆心为 M(ρ0,θ0),半径为 r 的圆方程为: ρ2-2ρ0ρcos(θ-θ0)+ρ20-r2=0 几个特殊位置的圆的极坐标方程
变式训练 2 在极坐标系中,已知直线 l 的极坐标方程 为 ρsin(θ+π4)=1,圆 C 的圆心是 C(1,π4),半径为 1. (1)求圆 C 的极坐标方程; (2)求直线 l 被圆 C 所截得的弦长.
解 (1)设O为极点,OD为圆C的直径,A(ρ,θ)为圆C 上的一个动点,则∠AOD=π4-θ或∠AOD=θ-π4, OA=ODcos(4π-θ)或OA=ODcos(θ-π4), 所以圆C的极坐标方程为ρ=2cos(θ-4π). (2)直线l的直角坐标方程为x+y- 2=0,
α, α
(t 为参数).
5.圆的参数方程
圆心在点 M(x0,y0),半径为 r 的圆的参数方程为
x=x0+rcos θ y=y0+rsin θ
(θ 为参数,0≤θ≤2π).
6.圆锥曲线的参数方程
(1)椭圆ax22+by22=1
的参数方程为xy==abcsions
θ θ
(θ 为
参数).
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