1、曲线的极坐标方程的意义,1、直角坐标系和极坐标系中怎样描述点的位置? 2、曲线的方程和方程的曲线(直角坐标系中)定义? 3、求曲线方程的步骤。,复习回顾,1. 情境:以极点O为圆心, 1为半径的圆上任意一点极径为1,反过来,极径为1的点都在这个圆上。,知识探究,2. 问题:曲线上的点的坐标都满足这个方程吗?,因此, 以极点为圆心, 1为半径的圆可以用方程=1来表示.,3、定义:一般地, 如果一条曲线上任意一点都有一个极坐标适合方程f (r , q )0 ; 反之, 极坐标适合方程 f (r , q )0的点在曲线上, 那么这个方程称为这条曲线的极坐标方程, 这条曲线称为这个极坐标方程的曲线.,
2、在直角坐标平面上,曲线可以用 x、y的二元方程f (x , y)=0来表示,这种方程也称为曲线的直角坐标方程。,同理,在极坐标平面上, 曲线也可以用关于r、q 的二元方程f (r , q )0来表示, 这种方程称为曲线的极坐标方程。,由于点的极坐标表示不唯一,因此,在极坐标系中,曲线上的点的极坐标中只要有满足曲线方程的坐标,但不要求曲线上的点的任意一个极坐标都满足方程。,由于点的极坐标表示不唯一,导致曲线的极坐标方程也不唯一。,如:以极点O为圆心,1为半径的圆可以用方程r =1表示,也可以用方程r =-1表示.,说明:,例1、求过点A(2,0)且垂直于极轴的直线的极坐标方程,解:如图所示,在所
3、求直线 l 上任取一点P( r , q ),连结OP,则 OPr ,POAq,在RtPOA中,由于OPcosq =OA,,所以 r cosq =2,所以 r cosq =2为所求直线的极坐标方程。,求曲线的极坐标方程:,类似于曲线直角坐标方程的求法,可以求曲线的极坐标方程。,变式训练1:已知点P的极坐标为(1,),那么过点P且垂直于极轴的直线极坐标方程。,例2、求圆心在C(r,0),半径为r的圆的极坐标方程。,解:如图所示,,则|OP|OA|cosPOA,所以,所求圆的极坐标方程为r 2rcos q,设P ( r , q )为圆上任意一点,由于OPAP,即 r 2rcos q,|OA|=2r,
4、POA q,变式训练2:求圆心在C(r,/2), 半径为r的圆的极坐标方程。,解:,如图所示,由题意可知,所求圆的圆心在垂直于极轴且位于极轴上方的射线上,而圆周经过极点。,设圆与垂直于极轴的射线的另一交点为A,则A点的极坐标为(r, /2)。,设圆上任意一点为P(,),连结PA,则,OP,POx,在RtPOA中,由于cosPOA=|OP|/|OA|,,所以 2rsin为所求圆的极坐标方程。,特别地,我们知道,在直角坐标系中,x=k(k为常数)表示一条平行于y轴的直线;y=k(k为常数)表示一条平行于x轴的直线。,我们可以证明(具体从略),在极坐标系中,rk(k为常数)表示圆心在极点、半径为k的
5、圆;,k(k为常数)表示极角为k的一条直线(过极点)。,第一步 建立适当的极坐标系; 第二步 在曲线上任取一点P( r , q ) 第三步 根据曲线上的点所满足的条件写出等式; 第四步 用极坐标r 、q表示上述等式,并化简得极坐标方程; 第五步 证明所得的方程是曲线的极坐标程。,求曲线极坐标方程的基本步骤:,例3、 (1)化在直角坐标方程x2+y2-8y=0为极坐标方程;(2)化极坐标方程=6cos(q -/3) 为直角坐标方程。,数学运用,1、把下列下列极坐标方程化为直角坐标方程:(1) r cosq=4 (2) r = 5 (3) r = 2r sinq,(1)解:把代入上式,得它的直角坐标方程 x=4,把r 2=x2+y2代入上式,得它的直角坐标方程x2+y2=25,变式训练3:,(2)解:两边同时平方,得r 2=25,(3)解:两边同时乘以r,得r 2=2rr sinq,把r 2=x2+y2, r sinq =y代入上式,得它的直角坐标方程x2+y2=2ry 即x2+(y-r)2=r2,1. 在极坐标系中,我们可以用一个角度和一个距离来确定点的位置.,2. 极坐标系和直角坐标系是两种不同的坐标系,同一个点可以用极坐标表示,也可以用直角坐标表示,这样就需要掌握两种坐标在一定条件下的互化方法.,课堂小结,