极坐标与参数方程
极坐标
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,即极径;④角度单位及它的方向,即极角.
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
说明:极坐标与直角坐标的不同点: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直线的极坐标方程
⑴或+π ⑵ ⑶
⑷ ⑸
4圆的极坐标方程
⑴ ⑵ ⑶
⑷ ⑸
5极坐标与直角坐标互化公式:
y
直(x,y) 极(,)
M(x,y) =x2+y2 tan=y/x
(,) 极(,) 直(x,y)
O x x=cos y=sin
参数方程
1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.
2直线的参数方程:
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.
说明:①t的符号相对于P 点,正负在P点两侧
②=
3.圆的参数方程:
中心在(x0,y0),半径等于r的圆:
(为参数)
4.椭圆的参数方程:
中心在原点,焦点在x轴(或y轴)上的椭圆:
(为参数)
5双曲线的参数方程:
中心在原点,焦点在x轴(或y轴)上的双曲线:
(为参数)
6抛物线的参数方程:
顶点在原点,焦点在x轴正半轴上的抛物线:
(t为参数,p>0)
类型一:极坐标方程与直角坐标方程的互化
互化条件:极点与原点重合,极轴与x轴正半轴重合,长度单位相同.
互化公式: 或
其中,θ的象限由点(x,y)所在的象限确定.
Eg:⊙O1和⊙O2的极坐标方程分别为,.
(1)把⊙O1和⊙O2的极坐标方程化为直角坐标方程;
(2)求经过⊙O1,⊙O2交点的直线的直角坐标方程.
类型二:参数方程与直角坐标方程的互化
Eg1:与参数方程为等价的普通方程为( B )
A. B.
C. D.
Eg2:直线被圆所截得的弦长为( )
A. B. C. D.
类型三:已知曲线的极坐标方程,判断曲线类型
Eg1:极坐标方程4sin2=5所表示的曲线是(D)
A圆 B椭圆 C双曲线的一支 D抛物线
Eg2:极坐标方程=sin+2cos所表示的曲线是(B)
A直线 B圆 C双曲线 D 抛物线
Eg3:极坐标方程表示的曲线是(D)
A圆 B椭圆 C抛物线 D双曲线
类型四:根据条件求直线和圆的极坐标方程
Eg1:在极坐标系中,如果一个圆的方程是=4cos+6sin,那么过圆心且与极轴平行的直线方程是(A)
A)sin=3 B sin = –3 C cos =2 Dcos = –2
Eg2:在极坐标方程中,过点M(2,)且平行于极轴的直线的极坐标方程是sin=2
类型五:求曲线中点的极坐标
Eg1:直线和圆交于两点,则的中点坐标为( )
A. B. C. D.
Eg2ox:求A,B中点M极坐标
极坐标A(4,π/3) B(6,-2π/3) M(1,-2π/3)
A(4,π/3) B(6,2π/3) M(19,π-arctan53)
类型六:求距离
Eg1:在极坐标系中,直线的方程为ρsinθ=3,则点(2,)到直线的距离为 2
Eg2:极坐标方程分别是=cos和=sin的两个圆的圆心距是 (D)
A 2 B C 1 D
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