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极坐标系 (3) 极坐标系下,简单曲线的 极坐标方程 遂宁中学 吴俊 思考 1: 在平面直角坐标系中 1、过点 (3,0)且与 x轴垂直的直线方程为 _; 过点 (3,3)且与 x轴垂直的直线方程为 _ x=3 x=3 2、过点 (a,b)且垂直于 x轴的直线方程为 _ x=a 特点:所有点的横坐标都是一样,纵坐标可 以取任意值。 与直角坐标系里的情况一样,求曲线的极坐标方程 就是找出曲线上动点的坐标 与 之间的关系,然后 列出方程 f(,)=0 ,再化简并讨论。 思考 2: 怎样求曲线的极坐标方程? (一)典例分析求直线的极坐标方程步骤 例 1:求过极点,倾角为 /4的 射线 的极坐标方程 o M x 4 分析:如图,所求的射线上 任一点的极角都是 /4, 其极径可以取任意的非负数。故所 求直线的极坐标方程为 ( 0 )4 引申 1:求过极点 , 倾角为 5/4的射线的极坐标方程 引申 2:求过极点 , 倾角为 /4的直线的极坐标方程 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? 为了弥补这个不足,可以考虑允许通径可以取全体 实数。则上面的直线的极坐标方程可以表示为 ()4 R 或 5 () 4 R 原因在 0 例 2、 求过点 A(a,0)(a0),且垂直于极轴的直线 L的 极坐标方程。 o x A M 求直线的极坐标方程步骤 1、根据题意画出草图; 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: 设点 P的极坐标为 A(a,0),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 l上异于 A 的点 ,连接 OM,在 MOA中有 o M x A si n ( ) si n ( ) a 即 si n ( ) si na 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。 o x M P 1 1 解:如图,设点 M(,),为直线上除点 P外的 任意一点,连接 OM. 显然点 P的坐标也是它的解 11s in ( ) s in ( ) (二)极坐标系中几种常见直线的分类 1.过极点,且与极轴正向成 角: O X 解:如图,设直线上任意一点 为 P(, ), 由于 P有两个方向 只要使 0 , P(, ), 就可得到直线的方程: = 或 =+( 0) (三)不同类型的几种直线的极坐标方程分析 2.不过极点,且与极轴正向成 角,到 极点的距离为 p. O X P(, ), 解:如图,设直线上任意一点 为 P(, ), 注意到 RPBO中, OPB= -, 易得直线的方程: B p )s i n ( p ( 2 ) 2 . 3. M 在 极 坐 标 系 中 , 过 点 , , 且 平 行 于 极 轴 的 直 线 的 极 坐 标 方 程 是 () c os( ) 2 2 si 2. n P Rt M P 如 图 , 设 , 为 直 线 上 任 意 一 点 , 在 中 , , 即 解 析 : 二 、 求直线的极坐标方程步骤总结 1、根据题意画出草图; 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; 一般要用三角形中的边角关系 。 5、检验并确认所得的方程即为所求。 O X M(, ) 三 、 作业
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