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2018年极坐标和参数方程知识点+典型例题讲解+同步训练.doc
第
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极坐标和参数方程知识点+典型例题讲解+同步训练
知识点回顾
(一)曲线的参数方程的定义:
在取定的坐标系中,如果曲线上任意一点的坐标x、y都是某个变数t的函数,即
并且对于t每一个允许值,由方程组所确定的点M(x,y)都在这条曲线上,那么方程组就叫做这条曲线的参数方程,联系x、y之间关系的变数叫做参变数,简称参数.
(二)常见曲线的参数方程如下:
1.过定点(x0,y0),倾角为α的直线:
(t为参数)
其中参数t是以定点P(x0,y0)为起点,对应于t点M(x,y)为终点的有向线段PM的数量,又称为点P与点M间的有向距离.
根据t的几何意义,有以下结论.
eq \o\ac(○,1).设A、B是直线上任意两点,它们对应的参数分别为tA和tB,则==.
eq \o\ac(○,2).线段AB的中点所对应的参数值等于.
2.中心在(x0,y0),半径等于r的圆:
(为参数)
3.中心在原点,焦点在x轴(或y轴)上的椭圆:
(为参数) (或 )
中心在点(x0,y0)焦点在平行于x轴的直线上的椭圆的参数方程
4.中心在原点,焦点在x轴(或y轴)上的双曲线:
(为参数) (或 )
5.顶点在原点,焦点在x轴正半轴上的抛物线:
(t为参数,p>0)
直线的参数方程和参数的几何意义
过定点P(x0,y0),倾斜角为的直线的参数方程是 (t为参数).
(三)极坐标系
1、定义:在平面内取一个定点O,叫做极点,引一条射线Ox,叫做极轴,再选一个长度单位和角度的正方向(通常取逆时针方向)。对于平面内的任意一点M,用ρ表示线段OM的长度,θ表示从Ox到OM的角,ρ叫做点M的极径,θ叫做点M的极角,有序数对(ρ, θ)就叫做点M的极坐标。这样建立的坐标系叫做极坐标系。
2、极坐标有四个要素:①极点;②极轴;③长度单位;④角度单位及它的方向.极坐标与直角坐标都是一对有序实数确定平面上一个点,在极坐标系下,一对有序实数、对应惟一点P(,),但平面内任一个点P的极坐标不惟一.一个点可以有无数个坐标,这些坐标又有规律可循的,P(,)(极点除外)的全部坐标为(,+)或(,+),(Z).极点的极径为0,而极角任意取.若对、的取值范围加以限制.则除极点外,平面上点的极坐标就惟一了,如限定0,0≤<或0,<≤等.
极坐标与直角坐标的不同是,直角坐标系中,点与坐标是一一对应的,而极坐标系中,点与坐标是一多对应的.即一个点的极坐标是不惟一的.
3、极坐标与直角坐标互化公式:
典型例题讲解
极坐标
考点一 极坐标与直角坐标的互化
1.点P的直角坐标为(-eq \r(2),eq \r(2)),那么它的极坐标可表示为________.
答案:eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2,\f(3π,4)))
2.已知圆C:,则圆心C的极坐标为_______
答案:( )
3.把点的极坐标化为直角坐标。
4.曲线的极坐标方程ρ=4sinθ化 成直角坐标方程为( )
A.x2+(y+2)2=4 B.x2+(y-2)2=4
C.(x-2)2+y2=4 D.(x+2)2+y2=4
解:将ρ=,sinθ=代入ρ=4sinθ,得x2+y2=4y,即x2+(y-2)2=4.
∴应选B.
5.若曲线的极坐标方程为ρ=2sin θ+4cos θ,以极点为原点,极轴为x轴正半轴建立直角坐标系,则该曲线的直角坐标方程为________.
解析 ∵ρ=2sin θ+4cos θ,∴ρ2=2ρsin θ+4ρcos θ.
∴x2+y2=2y+4x,即x2+y2-2y-4x=0.
6化极坐标方程为直角坐标方程为( )
A. B. C. D.
7.极坐标ρ=cos()表示的曲线是( )
A.双曲线 B.椭圆 C.抛物线 D.圆
解:原极坐标方程化为ρ=(cosθ+sinθ)=ρcosθ+ρsinθ,
∴普通方程为(x2+y2)=x+y,表示圆.应选D.
考点二 直线的极坐标方程的应用
1.过点且与极轴垂直的直线方程为( )
A. B. C. D.
2.在极坐标系中,直线过点且与直线()垂直,则直线极坐标方程为 .
答案:(或、)
3.设点A的极坐标为eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2,\f(π,6))),直线l过点A且与极轴所成的角为eq \f(π,3),则直线l的极坐标方程为______________
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