1、【课标要求】 1了解极坐标方程的意义 2掌握直线和圆的极坐标方程 3能够根据极坐标方程研究有关数学问题 【核心扫描】 1极坐标方程与直角坐标方程的互化(重点) 2能用曲线的极坐标方程解决相关问题(难点),第三节 曲线的极坐标方程,1曲线的极坐标方程一般地,在极坐标系中,如果平面曲线C上任意一点的极坐标中至少有一个满足方程_,并且坐标适合方程_的点都在曲线C上,那么方程f(,)0叫做曲线C的极坐标方程,自学导引,f(,)0,f(,)0,2常见曲线的极坐标方程,r,名师点睛,2求曲线的极坐标方程,就是在曲线上任找一点M(,),探求,的关系,经常需利用三角形知识和正弦定理来求解 3在进行两种坐标间的
2、互化时,我们要注意:(1)互化公式是有三个前提条件的,极点与直角坐标系的原点重合;极轴与直角坐标系的横轴的正半轴重合;两种坐标系的单位长度相同(2)由直角坐标求极坐标时,理论上不是唯一的,但这里约定在00范围内求值(3)由直角坐标方程化为极坐标方程,最后要化简(4)由极坐标方程化为直角坐标方程时要注意变形的等价性,通常要用去乘方程的两端,【思维导图】,题型一 圆的极坐标方程,【例1】,思维启迪 解答本题先设圆上任意一点M(,),建立等式转化为,的极坐标方程,化简即可,解 由题意知,圆经过极点O,OA为其一条直径,设M(,)为圆上除点O,A以外的任意一点,则|OA|2r,连接AM,则OMMA,在
3、RtOAM中, |OM|OA|cosAOM,,【反思感悟】 求轨迹方程时,我们常在三角形中利用正弦定义找到变量,的关系在圆的问题中,经常用到直角三角形中的边角关系,在圆心的极坐标为A(4,0),半径为4的圆中,求过极点O的弦的中点的轨迹,【变式1】,解 设M(,)是轨迹上任意一点连接OM并延长交圆A于点P(0,0),则有0,02. 由圆心为(4,0),半径为4的圆的极坐标方程为8cos , 得08cos 0.所以28cos , 即4cos . 故所求轨迹方程是4cos .它表示以(2,0)为圆心,2为半径的圆,题型二 射线或直线的极坐标方程,【例2】,思维启迪 解答本题先设直线上任意一点M(,
4、),建立等式转化为关于,的方程,再化简即可,【反思感悟】 法一通过运用正弦定理解三角形建立了动点M所满足的等式,从而集中条件建立了以,为未知数的方程;法二先求出直线的直角坐标方程,然后通过直角坐标向极坐标的转化公式间接得解,过渡自然,视角新颖,不仅优化了思维方式,而且简化了解题过程,将下列直角坐标方程与极坐标方程互化 (1)直线xy0; (2)圆x2y22ax0(a0); (3)cos 2;(4)2cos ;(5)2 cos 22. 思维启迪 (1)(2)用公式xcos ,ysin 代入曲线(含直线)的直角坐标方程,再化简即可 (3)(4)(5)利用公式2x2y2,cos x,sin y等代入
5、曲线的极坐标方程,再化简方程,题型三 直角坐标方程与极坐标方程的互化,【例3】,(2)将xcos ,ysin 代入x2y22ax0得 2 cos22 sin22acos 0, 即(2acos )0,2acos , 所以圆x2y22ax0(a0)的极坐标方程为2acos .,(3)cos 2,x2. (4)2cos ,22cos , x2y22x0,即(x1)2y21. (5)2 cos 22,2(cos2sin2)2, 即2cos22sin22,x2y22. 【反思感悟】 在实践中,由于问题的需要和研究的方便,常需把这两种坐标进行换算,我们有必要掌握这两种坐标间的互化在解这类题时,除正确使用互
6、化公式外,还要注意与恒等变换等知识相结合化为极坐标方程时,如果不加特殊说明,就认为0.,(1)将x2y2a2化为极坐标方程; (2)将2asin 化为直角坐标方程,【变式3】,解 (1)直接代入互化公式,2cos2 2sin2 a2, 2cos 2a2,这就是所求的极坐标方程 (2)两边同乘以得22asin . x2y22ay,这就是要求的直角坐标方程,(2010北京高考)极坐标方程(1)()0(0)表示的图形是 ( ) A两个圆 B两条直线 C一个圆和一个射线 D一条直线和一条射线 解析 由(1)()0(0)得,1或,其中1表示以极点为圆心,半径为1的圆,表示以极点为起点与Ox反向的射线 答
7、案 C,高考在线极坐标方程的应用,【例1】,点击1 考查极坐标方程的意义,(2010广东高考)在极坐标系(,)(02)中,曲线(cos sin )1与(sin cos )1的交点的极坐标为_,点击2 极坐标方程与直角坐标方程的互化,【例3】,【例4】,点击3 极坐标方程的应用,(1)写出C的直角坐标方程,并求M、N的极坐标; (2)设MN的中点为P,求直线OP的极坐标方程,P15思考在例3中,如果以极点为直角坐标原点,极轴为x轴正半轴建立平面直角坐标系,那么直线l的直角坐标方程是什么?比较直线l的极坐标方程与直角坐标方程,你对不同坐标系下的直线方程有什么认识?,在极坐标系中,过极点的直线方程形式比较简单,而不过极点的直线方程形式要比直角坐标方程复杂 课后习题解答 习题1.3 (第15页) 1解 (1)表示圆心在极点,半径为5的圆(图略),3解 (1)cos 4.(2)sin 2.(3)2cos 3sin 10.(4)2cos 216. 4解 (1)y2.(2)2x5y40.(3)(x5)2y225.(4)(x1)2(y2)25.,