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简单曲线的极坐标方程,问题提出,1.在极坐标系中,点M的极坐标是怎样构成的?,点M的极坐标是极径和极角组成的有序数对(,).,2.以直角坐标系原点O为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,则点M的直角坐标(x,y)与极坐标(,)的互化公式是什么?,xcos,ysin.,3.在平面直角坐标系中,方程f(x,y)0是曲线C的方程应具备的条件是什么?,(1)曲线C上任意一点的坐标都是方程f(x,y)0的解;,(2)以方程f(x,y)0的解为坐标的点都在曲线C上.,4.在极坐标系中,对一条曲线C,它也有相应的极坐标方程.因此,如何建立曲线的极坐标方程,如何根据曲线的极坐标方程分析曲线的有关性质,也就成为一个需要研究的课题.,探究(一):圆的极坐标方程,思考2:设该圆与极轴的另一个交点为A,点M(,)为圆上除点O,A以外的任意一点,那么极径和极角之间满足什么关系?,2acos,思考3:点O,A的极坐标可以分别是什么?它们都满足等式2acos吗?,点,A(2a,0)都满足等式.,思考4:由此可知,圆上任意一点的极坐标(,)中至少有一个满足等式2acos;反之,极坐标适合该等式的点都在这个圆上吗?,都在这个圆上,思考5:等式2acos叫做圆C的极坐标方程.一般地,在极坐标系中,对于平面曲线C和方程f(,)0,在什么条件下,方程f(,)0是曲线C的极坐标方程?,(1)曲线C上任意一点的极坐标中至少有一个满足方程f(,)0;,(2)坐标适合方程f(,)0的点都在曲线C上.,思考6:在极坐标系中,圆心坐标为C(a,)(a0),半径为a的圆的极坐标方程是什么?圆心坐标为C(a,)(a0),半径为a的圆的极坐标方程是什么?,2acos,2asin,思考7:一般地,在极坐标系中,圆心坐标为C(a,)(a0),半径为r的圆的极坐标方程是什么?特别地,以极点为圆心,半径为r的圆的极坐标方程是什么?,r,思考8:一般地,求曲线的极坐标方程的基本步骤是什么?,(1)建立极坐标系,设动点坐标;,(2)找出曲线上的点满足的几何条件;,(3)将几何条件用极坐标表示;,(4)化简小结.,探究(二):直线的极坐标方程,思考1:如图,过极点作射线OM,若从极轴到射线OM的最小正角为,则射线OM的极坐标方程是什么?过极点作射线OM的反向延长线ON,则射线ON的极坐标方程是什么?直线MN的极坐标方程是什么?,射线OM:;,射线ON:;,和,思考2:若0,则规定点(,)与点(,)关于极点对称,则上述直线MN的极坐标方程是什么?,或,思考3:过点A(a,0)(a0),且垂直于极轴的直线l的极坐标方程是什么?,当a0时,cosa;,当a0时,cosa.,思考4:如图,若直线l经过点P(1,1),且与极轴所成的角为,则如何求直线l的极坐标方程?,sin()1sin(1),思考5:设,m为常数,则极坐标方程sin()m表示的曲线是什么?,直线,理论迁移,例1在极坐标系中,已知两曲线C1:和C2:4cos有公共点,求实数m的取值范围.,m1,3,例2在极坐标系中,已知点A(2,0),点P在曲线C:上,求|PA|的最小值.,例3在直角坐标系中,过原点O作椭圆3x2y21的两条互相垂直的弦AB,CD,求|AB|2|CD|2的取值范围.,例4过原点作直线l,分别交圆x2y22ax0和x2y23ax0于A、B两点,在线段AB上取一点M,使|BM|2|AM|,求点M的轨迹方程.,小结作业,1.在极坐标系中,点的极坐标是多值的,若点M在曲线C上,则点M的有些极坐标可能不适合曲线C的方程.,2.直线与圆的极坐标方程有多种形式,极坐标方程sin()m可认为是直线的一般式方程,极坐标方程可认为是圆的一般式方程.,3.极坐标方程与直角坐标方程可以相互转化,当研究对象与角和距离有关时,用极坐标方程解决比较方便,这是一个重要的解题技巧.在极坐标系中,当研究的问题用极坐标方程难以解决时,可转化为直角坐标方程求解.,
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