坐标变换与参数方程教案全

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参数方程教案

参数方程教案教学目标：1. 了解参数方程的基本概念和特点。

2. 学会确定参数方程所描述的曲线在平面直角坐标系中的几何特征。

3. 掌握参数方程与直角坐标方程之间的互相转化。

教学重点：1. 参数方程的定义和性质。

2. 参数方程表示的曲线在直角坐标系中的几何特征。

3. 参数方程与直角坐标方程之间的互相转化方法。

教学难点：1. 参数方程表示的曲线在直角坐标系中的几何特征的准确描述。

2. 参数方程与直角坐标方程之间的互相转化的应用。

教学方法：1. 探究法：通过引导学生观察曲线的特点，发现参数方程与直角坐标系的关系。

2. 归纳法：通过让学生总结已学内容，归纳参数方程与直角坐标方程之间的转化方法。

3. 演绎法：通过示例演绎，引导学生掌握参数方程与直角坐标方程之间的转化方法的应用。

教具准备：1. 教师：黑板、白板、彩色笔、教材、电子课件。

2. 学生：教材、笔、纸。

教学过程：Step 1：导入与概念解释（5分钟）教师通过提问导入参数方程的概念，引发学生对参数方程的兴趣。

然后简要解释参数方程的定义、性质和与直角坐标方程的关系。

Step 2：探究参数方程与直角坐标方程的关系（15分钟）教师给出一个简单的参数方程的示例，让学生通过求解并观察结果，发现参数方程所描述的曲线在直角坐标系中的特点和几何形状。

Step 3：参数方程与直角坐标方程的转化（20分钟）教师通过几个具体的例题，引导学生掌握参数方程与直角坐标方程之间的互相转化方法。

首先教师通过转化为直角坐标方程示范，然后让学生自己尝试将直角坐标方程转化为参数方程。

Step 4：参数方程的应用（15分钟）教师通过实际问题的应用例题，让学生在解决问题的过程中运用参数方程的概念与性质，加深对参数方程的理解和应用能力。

Step 5：巩固与拓展（10分钟）教师提出几个综合性的例题，让学生在课堂上独立解题并互相交流讨论。

教师根据学生的解答情况，进行指导和总结。

Step 6：课堂小结（5分钟）教师进行课堂小结，复习本节课的重点内容，并强调参数方程的重要性和应用范围。

坐标系与参数方程教案

坐标系与参数方程1、极坐标系必备知识（1）极坐标系的概念在平面内任取一个定点O ，叫做极点；自极点O 引一条射线Ox ，叫做极轴；再选定一个长度单位、一个角度单位（通常取弧度）及其正方向（通常取逆时针方向），这样就建立了一个极坐标系。

设M 是平面内一点，极点O 与点M 的距离OM 叫做点M 的极径，记做ρ；以极轴Ox 为始边，射线OM 为终边的角xOM 叫做点M 的极角，记为θ。

有序数对（θρ,）叫做点M 的极坐标，记作（θρ,）。

（2）极坐标和直角坐标的互化设M 是平面内任意一点，它的直角坐标是()y x ,，极坐标是（θρ,），可以得出它们之间的关系：θρcos =x ，θρsin =y 。

又可得到关系式：222y x +=ρ，)0(tan ≠=x xyθ。

这就是极坐标与直角坐标的互化公式。

（3）圆的极坐标方程① 圆心在极点，半径为R 的圆的极坐标方程为R =ρ；② 圆心在极轴上的点（a,0）处，且圆过极点O 的圆的极坐标方程为θρcos 2a =； ③ 圆心在点)2,(πa 处且过极点的圆的极坐标方程为πθθρ≤≤=0,sin 2a 。

例题选讲例1．在极坐标系中，过圆ρ=6cos θ的圆心，且垂直于极轴的直线的极坐标方程为分析：把极坐标方程化为普通方程求出直线，再得到极坐标方程。

解：由题意可知圆的标准方程为()2239x y -+=，圆心是(3．0)所求直线标准方程x ＝3，则坐标方程为ρcos θ＝3．答案：ρcos θ＝3．评注：在研究极坐标问题时常常要把极坐标方程转化为普通方程解决问题。

例2．（08广东卷理13）已知曲线12C C ，的极坐标方程分别为cos 3ρθ=，π4cos 002ρθρθ⎛⎫=< ⎪⎝⎭，≥≤，则曲线1C 与2C 交点的极坐标为．分析：本题给出的是极坐标方程，而所求的交点为极坐标，可以直接求解。

解：联立解方程组cos 3(0,0)4cos 2ρθπρθρθ=⎧≥≤<⎨=⎩解得6ρπθ⎧=⎪⎨=⎪⎩,即两曲线的交点为)6π。

直角坐标系坐标系与参数方程数学教案

直角坐标系坐标系与参数方程数学教案【教案名称】：直角坐标系与参数方程的转化及应用【教学目标】：1.理解直角坐标系和参数方程的概念；2.掌握直角坐标系与参数方程之间的转化方法；3.能够应用直角坐标系与参数方程解决实际问题。

【教学重点】：1.直角坐标系与参数方程的概念；2.直角坐标系与参数方程的转化方法。

【教学难点】：【教学准备】：1.教师准备：投影仪、电脑；2.学生准备：纸和笔。

【教学过程】：一、引入（10分钟）1.教师通过投影仪展示直角坐标系的图片，让学生了解直角坐标系的概念和基本原理。

2.教师解释参数方程的概念，并通过实例引导学生理解参数方程代表了一种曲线的轨迹。

二、直角坐标系与参数方程的转化（30分钟）1.教师以一个简单的直角坐标系方程为例，将其转化为参数方程，详细解释转化的步骤和方法。

2.教师给学生讲解如何从参数方程反推回直角坐标系的方程，引导学生理解直角坐标系与参数方程之间的关系。

3.教师设计相关练习，让学生通过实践巩固掌握直角坐标系与参数方程的转化方法。

三、直角坐标系与参数方程的应用（40分钟）1.教师通过实际问题引导学生探究直角坐标系与参数方程的应用场景，如天梯问题、抛体运动问题等。

2.教师解答学生在探究过程中遇到的问题，引导学生分析解决问题的思路和方法。

3.教师设计相关练习，让学生通过实际应用问题的解决，巩固直角坐标系与参数方程的转化技巧。

四、归纳总结（10分钟）1.教师与学生一起总结直角坐标系与参数方程的转化方法和应用场景。

2.教师强调掌握直角坐标系与参数方程的转化方法对于解决实际问题的重要性。

【教学延伸】：教师可以引导有兴趣的学生进一步学习极坐标系与参数方程之间的转化方法和应用。

【板书设计】：x轴、y轴x=f(t)y=g(t)x=f(y)y=g(x)x=f(t)y=g(t)【教学反思】：本节课通过引入直角坐标系和参数方程的概念，让学生对两者有了初步的了解。

通过演示和实例讲解，学生能够理解直角坐标系和参数方程之间的转化方法。

阅读材料其他摆线-北师大版选修4-4坐标系与参数方程教案

坐标系与参数方程教案一、教学目标通过本节课的学习，学生应该能够：1.掌握二维直角坐标系和三维直角坐标系的定义和表示；2.理解二维和三维坐标系中的基本几何概念，如点、线、面等；3.掌握直线和平面的参数方程的概念和解法；4.能够应用参数方程求解二维和三维图形的问题。

二、教学内容1. 二维直角坐标系在数学中，直角坐标系是一个二维平面上的坐标系。

它由两条垂直的数轴组成，分别为水平的x轴和垂直的y轴。

x轴和y轴相交于原点，这个点的坐标为(0,0)。

我们可以通过二元有序对(x,y)表示平面上的点。

2. 三维直角坐标系除了二维的直角坐标系，我们还需要在三维空间中使用直角坐标系。

三维直角坐标系由三条相互垂直的坐标轴组成，分别为x轴、y轴和z轴，它们的交点称为空间原点。

我们可以通过三元有序组(x,y,z)表示空间中的点。

3. 直线和平面的参数方程在二维空间中，我们可以使用直线的斜率截距式表示直线方程，但是在三维空间中，这个方法无法使用，我们需要使用直线的参数方程。

直线的参数方程可以用向量或联立的方程表示。

在平面几何中，平面的方程通常表示为一般式或点法式。

但在三维空间中，我们也需要使用平面的参数方程。

平面的参数方程通常表示为一个点和两个方向向量的线性组合。

4. 应用参数方程解题在学习直线和平面的参数方程之后，我们可以用它们来解决更复杂的几何问题。

例如，在给定直线和平面的参数方程的情况下，可以计算它们的交点。

或者，如果给定一条直线和一个点，我们可以利用直线的参数方程计算出这条直线上距离该点最近的点。

三、教学方法1.在讲解直角坐标系的概念和表示方法时，可以使用PPT演示文稿或黑板进行展示；2.通过数学拓扑图和讲解，帮助学生理解坐标系中的基本几何概念；3.结合实例进行讲解，帮助学生理解直线和平面的参数方程的求解方法；4.设计课堂授课练习，让学生在解题中巩固所学知识。

四、教学步骤1. 理论部分1.介绍坐标系的概念和定义；2.分别讲解二维直角坐标系和三维直角坐标系的表示；3.介绍直线和平面的参数方程的定义和表示方法；4.演示几个典型的参数方程的例子。

坐标变换与参数方程教案全

§16.1坐标轴的平移（一）【教学目标】知识目标：（1）理解坐标轴平移的坐标变换公式；（2）掌握点在新坐标系中的坐标和在原坐标系中的坐标的计算；能力目标：通过对坐标轴平移的坐标变换公式的学习，使学生的计算技能与计算工具使用技能得到锻炼和提高．【教学重点】坐标轴平移中，点的新坐标系坐标和原坐标系坐标的计算．【教学难点】坐标轴平移的坐标变换公式的运用．【教学设计】学生曾经学习过平移图形．平移坐标轴和平移图形是两种相关的变化方式，从平移的运动过程上看，平移坐标轴和平移图形是两种相反的过程．向左平移图形的效果相当于将坐标轴向右平移相同的单位；向上平移图形的效果相当于将坐标轴向下平移相同单位．要强调坐标轴平移只改变坐标原点的位置，而不改变坐标轴的方向和单位长度．坐标轴平移的坐标变换公式，教材中是利用向量来进行推证的，教学时要首先复习向量的相关知识．例1是利用坐标轴平移的坐标变换公式求点的新坐标系坐标的知识巩固性题目，教学中要强调公式中各量的位置，可以根据学生情况，适当补充求点在原坐标系中坐标的题目．例2是利用坐标轴平移的坐标变换公式化简曲线方程的知识巩固性题目．教学中要强调新坐标系原点设置的原因，让学生理解为什么要配方．【课时安排】1课时．【教学过程】揭示课题2.1坐标轴的平移与旋转创设情境兴趣导入在数控编程和机械加工中，经常出现工件只作旋转运动（主运动），而刀具发生与工件相对的进给运动．为了保证切削加工的顺利进行，经常需要变换坐标系．例如，圆心在O1(2,1),半径为1的圆的方程为．对应图形如图2-1所示．如果不改变坐标轴的方向和单位长度，将坐标原点移至点处，那么，对于新坐标系，该圆的方程就是．图2-1动脑思考探索新知只改变坐标原点的位置，而不改变坐标轴的方向和单位长度的坐标系的变换，叫做坐标轴的平移．下面研究坐标轴平移前后，同一个点在两个坐标系中的坐标之间的关系，反映这种关系的式子叫做坐标变换公式．图2-2如图2-2所示，把原坐标系平移至新坐标系，在原坐标系中的坐标为．设原坐标系两个坐标轴的单位向量分别为i和j，则新坐标系的单位向量也分别为i和j，设点P在原坐标系中的坐标为，在新坐标系中的坐标为，于是有xi+y j，x1i+y1 j，x0i+yo j，因为，所以，即．（转下节）§16.1坐标轴的平移（二）【教学目标】知识目标：（1）理解坐标轴平移的坐标变换公式；（2会利用坐标轴平移化简曲线方程．（3）掌握点在新坐标系中的坐标和在原坐标系中的坐标的计算；能力目标：通过对坐标轴平移的坐标变换公式的学习，使学生的计算技能与计算工具使用技能得到锻炼和提高．【教学重点】坐标轴平移中，点的新坐标系坐标和原坐标系坐标的计算．【教学难点】坐标轴平移的坐标变换公式的运用．【教学设计】学生曾经学习过平移图形．平移坐标轴和平移图形是两种相关的变化方式，从平移的运动过程上看，平移坐标轴和平移图形是两种相反的过程．向左平移图形的效果相当于将坐标轴向右平移相同的单位；向上平移图形的效果相当于将坐标轴向下平移相同单位．要强调坐标轴平移只改变坐标原点的位置，而不改变坐标轴的方向和单位长度．坐标轴平移的坐标变换公式，教材中是利用向量来进行推证的，教学时要首先复习向量的相关知识．例1是利用坐标轴平移的坐标变换公式求点的新坐标系坐标的知识巩固性题目，教学中要强调公式中各量的位置，可以根据学生情况，适当补充求点在原坐标系中坐标的题目．例2是利用坐标轴平移的坐标变换公式化简曲线方程的知识巩固性题目．教学中要强调新坐标系原点设置的原因，让学生理解为什么要配方．【课时安排】1课时．【教学过程】（接上节）于是得到坐标轴平移的坐标变换公式（2.1）或（2.2）【想一想】公式(2.1)和公式(2.2)的区别在哪里？使用公式要注意些什么问题？巩固知识典型例题例1 平移坐标轴，将坐标原点移至（2，－1），求下列各点的新坐标：O(0,0)，A(2,1)，B(－1,2)，C(2,－4)，D(－3,－1)，E(0,5)．解由公式(2.2)，得将各点的原坐标依次代入公式，得到各点的新坐标分别为O（－2，1），A（0，2），B（－3，3），C（0，－3），D（－5，0），E（－2，6）．例2 利用坐标轴的平移化简圆的方程，并画出新坐标系和圆.解将方程的左边配方，得．这是以点（－2，1）为圆心，3为半径的圆．平移坐标轴，使得新坐标原点在点（－2，1），由公式（2.1）得将上式代入圆的方程，得．这就是新坐标系中，圆的方程．新坐标系和圆的图形如图2-3所示．运用知识强化练习1．平移坐标轴，把坐标原点移至（－1，－3），求下列各点的新坐标：A（3，2），B（－5，4），C（6，－2），D（1，－3），E（－5，－1）．2．利用平移坐标轴，化简方程，并指出新坐标系原点的坐标．继续探索活动探究(1)读书部分：教材(2)书面作业：教材P40/练习1-2、P41/练习；教材P42/习题1-4§16.3参数方程（一）【教学目标】知识目标：（1）理解曲线的参数方程的概念．（2）理解参变量的概念，会由参变量的取值范围确定函数的定义域．（3）会用“描点法”做出简单的参数方程的图像．能力目标：（1）通过参数方程的学习，了解通过选取适当的参变量来研究曲线的特征的方法．（2）提高分析和解决问题的能力．【教学重点】参数方程的概念及用“描点法”画出参数方程所表示的曲线．【教学难点】难点是用“描点法”画出参数方程所表示的曲线．【教学设计】对求曲线的参数方程不做过多的叙述．例题1的作用在于完成求曲线的参数方程与解析几何中求曲线的方程相衔接．参变量选取的不同，曲线会有不同形式的参数方程．由于学生的工作岗位是技能型岗位，遇到的问题中，参变量一般都是给定的，所以不要在“为什么选这个量作参变量”上下工夫．例1中，结合图形介绍选为参变量即可．例题2是用“描点法”做出简单的参数方程的图像．用“描点法”作图关键是如何选点，一般都需要讨论范围和对称性，然后再选取一些点来用于描图．考虑到参数方程中，一般都已经确定参变量的取值范围，从中可以确定曲线的范围，而且讨论图形的对称性比较复杂，在实际作图中，只要求指明定义域，而不要求讨论对称性．对于基础比较好的学生可以在教师的指导下，做关于对称性的研讨．【课时安排】1课时．【教学过程】创设情境兴趣导入如图2-6所示，质点M从点（1，0）出发，沿着与x轴成60o角的方向，以10 m/s的速度运动．质点所做的运动是匀速直线运动，其运动轨迹是经过点（1，0），倾斜角为60o的直线（x轴上方的部分）．容易求得其方程为【想一想】为什么要附加条件？动脑思考探索新知但是，这个方程不能直接反映出运动轨迹与时间t的关系．为此，我们分别研究运动轨迹上的点M的坐标与时间t的关系，得即时间t确定后，点M的位置也就随之确定.【想一想】为什么要附加条件？由此看到，曲线上动点M(x，y)的坐标 x和y，可以分别表示为一个新变量t 的函数．即可以用方程组（2.5）来表示质点的运动轨迹．我们把方程（2.5）叫做曲线的参数方程，变量t叫做参变量．相应地把以前所学过的曲线方程f(x，y)＝0叫做普通方程．（转下节）§16.3参数方程（二）【教学目标】知识目标：（1）理解曲线的参数方程的概念．（2）理解参变量的概念，会由参变量的取值范围确定函数的定义域．（3）会用“描点法”做出简单的参数方程的图像．能力目标：（1）通过参数方程的学习，了解通过选取适当的参变量来研究曲线的特征的方法．（2）提高分析和解决问题的能力．【教学重点】参数方程的概念及用“描点法”画出参数方程所表示的曲线．【教学难点】难点是用“描点法”画出参数方程所表示的曲线．【教学设计】对求曲线的参数方程不做过多的叙述．例题1的作用在于完成求曲线的参数方程与解析几何中求曲线的方程相衔接．参变量选取的不同，曲线会有不同形式的参数方程．由于学生的工作岗位是技能型岗位，遇到的问题中，参变量一般都是给定的，所以不要在“为什么选这个量作参变量”上下工夫．例1中，结合图形介绍选为参变量即可．例题2是用“描点法”做出简单的参数方程的图像．用“描点法”作图关键是如何选点，一般都需要讨论范围和对称性，然后再选取一些点来用于描图．考虑到参数方程中，一般都已经确定参变量的取值范围，从中可以确定曲线的范围，而且讨论图形的对称性比较复杂，在实际作图中，只要求指明定义域，而不要求讨论对称性．对于基础比较好的学生可以在教师的指导下，做关于对称性的研讨．【课时安排】1课时．【教学过程】巩固知识典型例题例1 写出圆心在坐标原点，半径为r的圆的参数方程．解如图2-7所示，设圆上任意点P（x，y）联结OP，设角为参变量，则为所求的圆的参数方程．与普通方程相类似，作参数方程所表示的曲线的图形时依然采用“描点法”．首先选取参变量的取值范围内的一些值，求出相应的x与y的对应值，以每一数对（x，y）作为点的坐标描出相应的点，最后将这些点连成光滑的曲线就是所求的图形．例2 作出参数方程的图形．解由于所以．选取参变量的取值范围内的一些值，列表：t …－2.5 －2 －1.5 －1 0 1 1.5 2 2.5 …x …－15.63 －8 －3.38 －1 0 1 3.38 8 15.63 …y … 6.25 4 2.25 1 0 1 2.25 4 6.25 …以表中的每对（x，y）的值作为点的坐标，描出各点，用光滑的曲线联结各点得到图形，如图2-8所示．【想一想】如果例2中的参变量t换为，那么，曲线的范围会不会发生变化？继续探索活动探究(1)读书部分：教材(2)书面作业：教材P48练习/1-3；教材P49练习/1-3；教材P52/习题1-4(3)实践调查：辨识专业课本上的参数方程并指出参数方程中的参数．§16.3参数方程与普通方程互化（一）【教学目标】知识目标：（1）掌握由曲线参数方程求曲线普通方程的基本方法，会将简单的参数方程化为普通方程．（2）掌握圆心为坐标原点半径为R的圆的参数方程．了解椭圆及其的参数方程，了解圆的渐开线、摆线的参数方程．能力目标：通过参数方程的学习，了解通过选取适当的参变量来研究曲线的特征的方法，提高分析和解决问题的能力．【教学重点】把曲线的参数方程化为普通方程．【教学难点】难点是曲线的参数方程化为普通方程．【教学设计】参数方程与普通方程的互化的重点是将参数方程化为普通方程．这是本章的教学重点和难点．有些参数方程是无法化为普通方程的．我们只能将一些简单的参数方程化为普通方程．常用的方法是代入消元法和加减消元法，加减消元法中经常使用一些三角恒等式．例题3的（1）和（2），在消去参数化为普通方程后，取值范围并没有改变．（3）中给出了参变量的取值范围，化为普通方程后，必须对变量或的取值进行限制，以保证方程是等价变换，不改变方程所表示图形的范围．生产实际中，会遇到用参数方程表示的曲线和用普通方程表示的曲线的交点的问题．解决这类问题的一般的方法是将参数方程代入普通方程，求出对应参变量的值．然后，再将参变量的取值代入参数方程，从而求出交点的坐标．需要注意的是，将参数方程代入普通方程求参变量的值时，必须考虑到各种情况，不要丢解．另一种方法是将参数方程化为普通方程，再联立两个普通方程为方程组，求方程组的解．椭圆、渐开线、摆线是与生产实际相联系的内容．在教学中，要特别注意不要加大难度和添加过多的内容，要考虑到学生的实际水平和生产的实际需要．。

坐标系与参数方程教案(教师版)

坐标系与参数方程主干知识一、坐标系1．平面直角坐标系的建立：在平面上，当取定两条互相垂直的直线的交点为原点，并确定了度量单位和这两条直线的方向，就建立了平面直角坐标系。

2．空间直角坐标系的建立：在空间中，选择两两垂直且交于一点的三条直线，当取定这三条直线的交点为原点，并确定了度量单位和这三条直线方向，就建立了空间直角坐标系。

3．极坐标系的建立：在平面上取一个定点O ，自点O 引一条射线OX ，同时确定一个单位长度和计算角度的正方向（通常取逆时针方向为正方向），这样就建立了一个极坐标系。

（其中O 称为极点，射线OX 称为极轴。

）① 设M 是平面上的任一点，ρ表示OM 的长度，θ表示以射线OX 为始边，射线OM 为终边所成的角。

那么有序数对(,)ρθ称为点M 的极坐标。

其中ρ称为极径，θ称为极角。

约定：极点的极坐标是ρ=0，θ可以取任意角。

4．直角坐标与极坐标的互化以直角坐标系的O 为极点，x 轴正半轴为极轴，且在两坐标系中取相同的单位长度平面内的任一点P 的直角坐标极坐标分别为（x ，y ）和(,)ρθ，则x = 2ρ=y = tan θ=二、曲线的极坐标方程1．直线的极坐标方程：若直线过点00(,)M ρθ，且极轴到此直线的角为α，则它的方程为： 00sin()sin()ρθ-α=ρθ-α几个特殊位置的直线的极坐标方程（1）直线过极点（2）直线过点M(a,0)且垂直于极轴（3）直线过(,)2M b π且平行于极轴图：方程：2．圆的极坐标方程：若圆心为00(,)M ρθ，半径为r 的圆方程为： 2220002cos()0r ρρρθθρ--+-=几个特殊位置的圆的极坐标方程（1）当圆心位于极点（2）当圆心位于(,0)M r （3）当圆心位于(,)2M r π图：方程：3．直线、圆的直角坐标方程与极坐标方程的互化利用： x = 2ρ= y = tan θ=三、参数方程1．参数方程的意义在平面直角坐标系中，若曲线C 上的点(,)P x y 满足()()x f t y f t =⎧⎨=⎩，该方程叫曲线C 的参数方程，变量t 是参变数，简称参数2．参数方程与普通方程的互化（1）参数方程化为普通方程常见参数方程化为普通方程，并说明它们各表示什么曲线：⑴cos sin x a y b ϕϕ=⎧⎨=⎩（ϕ为参数）； ⑵00(x x at t y y bt=+⎧⎨=+⎩为参数）（3）2sin cos x y θθ=⎧⎨=⎩[0,2)θπ∈ （4）1()21()2a x t t b y t t⎧=+⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩（t 为参数）（5）cos sin x a r y b r ϕϕ=+⎧⎨=+⎩（ϕ为参数）☆参数方程通过代入消元或加减消元消去参数化为普通方程，不要忘了参数的范围！（2）普通方程化为参数方程常见化普通方程为参数方程，1、圆222()()x a y b r -+-=的参数方程。

高中数学参数与坐标教案

高中数学参数与坐标教案教学目标：1. 了解参数方程和坐标的基本概念；2. 学会根据参数方程确定图形的特点和性质；3. 掌握参数方程与坐标系之间的转换方法；4. 能够应用参数方程和坐标系解决实际问题。

教学重点：1. 参数方程的理解和应用；2. 参数方程与坐标之间的转换；3. 解决实际问题的能力。

教学难点：1. 参数方程与坐标系之间的转换方法；2. 实际问题的解决方法。

教学过程：一、导入（5分钟）教师引导学生回顾直角坐标系和极坐标系的基本概念，并提出参数方程与坐标系的关系。

二、讲解参数方程（15分钟）1. 介绍参数方程的定义和表示方法；2. 通过例题讲解参数方程与图形的关系；3. 引导学生思考参数方程的应用场景。

三、讲解坐标与参数方程的转换（20分钟）1. 介绍参数方程与坐标系的转换方法；2. 通过实例演示参数方程转换为直角坐标系和极坐标系的过程；3. 练习相应的题目巩固知识点。

四、实际问题解决（15分钟）1. 给出实际问题，要求学生利用参数方程和坐标系解决；2. 引导学生分析问题、建立参数方程和运用坐标系解决问题。

五、总结与评价（5分钟）1. 整理本节课的主要内容和重点知识；2. 要求学生对本节课进行自我评价，并提出问题和建议。

六、作业布置（5分钟）老师布置适当数量的习题作业，以巩固学生对参数方程与坐标的理解和运用。

教学反思：1. 每个环节的时间控制要合理，确保学生能够充分理解和消化所学知识；2. 老师应该引导学生积极思考，培养学生的问题解决能力；3. 作业的布置要有针对性，既巩固知识点又提高学生的解决问题的能力。

参数方程教案

参数方程教案教案名称：参数方程教学案教学目标：1. 了解参数方程的概念和基本性质。

2. 掌握参数方程与直角坐标系之间的转换。

3. 学习如何绘制和分析参数方程描述的曲线。

教学重点：1. 参数方程的定义和表示。

2. 参数方程与直角坐标系之间的转换方法。

3. 使用参数方程绘制和分析曲线的技巧。

教学难点：1. 参数方程与直角坐标系之间的转换。

2. 如何使用参数方程绘制和分析曲线。

教学准备：1. 教师准备示例题和练习题，以及相应的教学材料。

2. 学生准备笔记本和作业本，以及绘图工具。

教学过程：Step 1：导入引导学生回顾直角坐标系中的函数和曲线方程的概念，并提问是否存在其他表示方式。

Step 2：引入参数方程概念1. 向学生解释参数方程的定义和含义：参数方程是一组用参数表示的方程，参数的变化会导致曲线的形状和位置改变。

2. 提供示例方程，比如x = cos(t)，y = sin(t)，引导学生理解参数t的作用。

Step 3：参数方程与直角坐标系的转换1. 介绍如何将参数方程转换为直角坐标系中的函数方程：通过消元参数的方法，将参数方程中的参数表示为变量和常数的关系。

2. 通过示例方程，如x = 2t，y = t + 1，演示如何将参数方程转换为直角坐标系中的函数方程。

Step 4：使用参数方程绘制曲线1. 要求学生在笔记本上记录示例方程，并按照给定的参数范围，计算对应的坐标点。

2. 使用计算的坐标点，绘制曲线，并分析曲线的形状和特点。

Step 5：练习与巩固1. 发放练习题，让学生自主练习，提醒他们注意平面几何的知识，在绘制曲线时进行相应的分析。

2. 教师对学生的练习结果进行讲评，解答疑惑。

Step 6：拓展与应用1. 介绍参数方程在物理学和工程学中的应用，如描述运动轨迹和曲线造型等。

2. 提供更复杂的参数方程练习题，让学生进行拓展和应用。

Step 7：总结与归纳1. 教师对参数方程的概念和性质进行总结，并与学生一起归纳常见的参数方程形式。

坐标系与参数方程教案

坐标系与参数方程教案教案标题：坐标系与参数方程教案教案目标：1. 了解坐标系和参数方程的基本概念；2. 掌握坐标系和参数方程在二维图形中的应用；3. 能够根据给定的图形要求，构建相应的坐标系和参数方程。

教案步骤：一、导入（5分钟）1. 利用实例引入坐标系的概念，例如使用座标系向学生解释地理位置的界定等。

二、概念讲解（15分钟）1. 介绍笛卡尔坐标系，解释坐标轴、坐标点、坐标等基本概念；2. 解释参数方程的概念，讲解参数和参数方程的含义。

三、练习与巩固（20分钟）1. 学生通过练习在二维平面上标出给定点的坐标；2. 学生尝试画出给定的直线或曲线。

四、拓展应用（15分钟）1. 通过示例演示参数方程的使用，例如绘制心形线等特殊图形；2. 学生自主思考如何用参数方程绘制其他图形。

五、深入探究（15分钟）1. 学生讨论和探究坐标系和参数方程在三维空间中的应用；2. 学生尝试绘制立体图形的参数方程。

六、总结与评价（5分钟）1. 老师对学生学习的情况进行总结和评价；2. 学生发表对这次学习的体会和收获。

七、作业布置（5分钟）1. 布置相关的课后作业，如绘制给定图形的坐标系和参数方程。

教学资源：1. 教材《数学教材》；2. 讲义/课件。

评价方法：1. 课堂练习和教师观察：观察学生在练习和巩固环节的表现；2. 学生讨论和发言：评估学生在深入探究环节中的参与程度；3. 课后作业评分：评估学生对于坐标系和参数方程的独立应用能力。

教案备注：根据教学时间的具体安排和学生的实际情况，可以适当调整每个环节的时间分配。

同时，教师可以根据学生的学习进度和理解情况，加入适当的示例讲解，提高教学灵活性。

2014数学文补教案---选修4-4坐标系与参数方程

选修4-4 坐标系与参数方程
第一节坐标系
课时计划：
实际教学课时：
教学方法：
考纲点击
知识点：
1.平面直角坐标系中的坐标伸缩变换
设点P(x,y)是平面直角坐标系中的任意一点，在变换φ：______________的作用下，点P(x,y)对应到点P′(x′,y′),称φ为平面直角坐标系中的坐标伸缩变换，简称伸缩变换.
2.极坐标系与点的极坐标
(1)极坐标系：在平面内取一个定点O，叫做_____，自极点O引一条射线Ox，叫做_____；再选定一个长度单位、一个角度单位(通常取弧度)及其正方向(通常取逆时针方向)，就建立了极坐标系.
(2)点的极坐标：对于极坐标系所在平面内的任一点M，若设|OM|=ρ(ρ≥0)，以极轴Ox 为始边，射线OM为终边的角为θ，则点M可用有序数对______表示.
(3)极坐标与直角坐标的互化公式：
设点P的直角坐标为(x,y)，它的极坐标为(ρ,θ)，则相互转化公式为
3.直线的极坐标方程
(1)特殊位置的直线的极坐标方程：
(2)一般位置的直线的极坐标方程：若直线l经过点M(ρ0，θ0)，且极轴到此直线的角为α，直线l的极坐标方程为：ρsin(α-θ)=______________.
4.半径为r的圆的极坐标方程
(1)特殊位置的圆的极坐标方程：
(2)一般位置的圆的极坐标方程：圆心为M(ρ0,θ0)，半径为r
的圆的极坐标方程为______________________________.
板书设计与典例分析：。

高中数学选修4-4坐标系与参数方程完整教案

选修4-4教案教案1平面直角坐标系（1课时）教案2平面直角坐标系中的伸缩变换（1课时）教案3极坐标系的的概念（1课时）教案4极坐标与直角坐标的互化（1课时）教案5圆的极坐标方程（2课时）教案6直线的极坐标方程（2课时）教案7球坐标系与柱坐标系（2课时）教案8参数方程的概念（1课时）教案9圆的参数方程及应（2课时）教案10圆锥曲线的参数方程（1课时）教案11圆锥曲线参数方程的应用（1课时）教案12直线的参数方程（2课时）教案13参数方程与普通方程互化（2课时）教案14圆的渐开线与摆线（1课时）课题：1、平面直角坐标系教学目的：知识与技能：回顾在平面直角坐标系中刻画点的位置的方法能力与与方法：体会坐标系的作用情感、态度与价值观：通过观察、探索、发现的创造性过程，培养创新意识。

教学重点：体会直角坐标系的作用教学难点：能够建立适当的直角坐标系,解决数学问题授课类型：新授课教学模式：互动五步教学法教具：多媒体、实物投影仪1平面直角坐标系中刻画点的位置的方法2坐标系的作用1平面直角坐标系中刻画点的位置的方法2坐标系的作用情境1：为了确保宇宙飞船在预定的轨道上运行，并在按计划完成科学考察任务后，安全、准确的返回地球，从火箭升空的时刻开始，需要随时测定飞船在空中的位置机器运动的轨迹。

情境2：运动会的开幕式上常常有大型团体操的表演，其中不断变化的背景图案是由看台上座位排列整齐的人群不断翻动手中的一本画布构成的。

要出现正确的背景图案，需要缺点不同的画布所在的位置。

问题1：如何刻画一个几何图形的位置？问题2：如何创建坐标系？刻画一个几何图形的位置，需要设定一个参照系1、数轴它使直线上任一点P都可以由惟一的实数x确定2、平面直角坐标系在平面上，当取定两条互相垂直的直线的交点为原点，并确定了度量单位和这两条直线的方向，就建立了平面直角坐标系。

它使平面上任一点P都可以由惟一的实数对（x,y）确定3、空间直角坐标系在空间中，选择两两垂直且交于一点的三条直线，当取定这三条直线的交点为原点，并确定了度量单位和这三条直线方向，就建立了空间直角坐标系。

坐标系与参数方程教案

学校：年级：教学课题：坐标系与参数方程学员姓名：辅导科目：数学学科教师：教学目标掌握坐标系与参数方程以及标准方程与极坐标方程的相互转化应用教学内容一、坐标系1．伸缩变换：设点),(y x P 是平面直角坐标系中的任意一点，在变换⎩⎨⎧>⋅='>⋅=').0(,y y 0),(x,x :μμλλϕ的作用下，点),(y x P 对应到点),(y x P '''，称ϕ为平面直角坐标系中的坐标伸缩变换，简称伸缩变换。

2.极坐标系的概念：在平面内取一个定点O ，叫做极点；自极点O 引一条射线Ox 叫做极轴；再选定一个长度单位、一个角度单位(通常取弧度)及其正方向(通常取逆时针方向)，这样就建立了一个极坐标系。

3．点M 的极坐标：设M 是平面内一点，极点O 与点M 的距离||OM 叫做点M 的极径，记为ρ；以极轴Ox 为始边，射线OM 为终边的xOM ∠叫做点M 的极角，记为θ。

有序数对),(θρ叫做点M 的极坐标，记为),(θρM .极坐标),(θρ与)Z )(2,(∈+k k πθρ表示同一个点。

极点O 的坐标为)R )(,0(∈θθ.设M 是平面上的任一点，ρ表示OM 的长度，θ表示以射线OX 为始边，射线OM 为终边所成的角。

那么有序数对(,)ρθ称为点M 的极坐标。

其中ρ称为极径，θ称为极角。

约定：极点的极坐标是ρ=0，θ可以取任意角。

4.若0<ρ,则0>-ρ,规定点),(θρ-与点),(θρ关于极点对称，即),(θρ-与),(θπρ+表示同一点。

如果规定πθρ20,0≤≤>，那么除极点外，平面内的点可用唯一的极坐标),(θρ表示；同时，极坐标),(θρ表示的点也是唯一确定的。

5．极坐标直角坐标的互化6.圆的极坐标方程：在极坐标系中，以极点为圆心，r 为半径的圆的极坐标方程是 r =ρ；在极坐标系中，以 )0,(a C )0(>a 为圆心， a 为半径的圆的极坐标方程是 θρcos 2a =；在极坐标系中，以 )2,(πa C )0(>a 为圆心，a 为半径的圆的极坐标方程是θρsin 2a =；7.在极坐标系中，)0(≥=ραθ表示以极点为起点的一条射线；)R (∈=ραθ表示过极点的一条直线.)0(n t ,sin ,cos ,222≠===+=x x y a y x y x θθρθρρ在极坐标系中，过点)0)(0,(>a a A ，且垂直于极轴的直线l 的极坐标方程是a =θρcos .二、参数方程1．参数方程的概念：在平面直角坐标系中，如果曲线上任意一点的坐标y x ,都是某个变数t 的函数⎩⎨⎧==),(),(t g y t f x 并且对于t 的每一个允许值，由这个方程所确定的点),(y x M 都在这条曲线上，那么这个方程就叫做这条曲线的参数方程，联系变数y x ,的变数t 叫做参变数，简称参数。

坐标变换与参数方程教案全

坐标变换与参数方程教案全
一、概述
坐标变换是图形几何中最重要的概念之一，是指将坐标系中的点、线、曲线或曲面进行空间变换，以达到一定的几何要求。

它包括以下几种：平
移变换、旋转变换、缩放变换和投影变换等。

其中，参数方程是用于表示
几何形状及其变化的数学方法，可以用它来获得几何形状的参数表示，以
及其参数的变化情况。

本文主要讲解坐标变换，重点介绍参数方程的概念
和特点，并结合实例介绍如何使用参数方程进行坐标变换。

二、坐标变换
1.平移变换
平移变换是在坐标系中的点、线、曲线或曲面，分别沿着X、Y、Z三
个方向移动而形成的新点、线、曲线或曲面。

在三维坐标系中，平移变换
可以表示为：
X'=X+x，Y'=Y+y，Z'=Z+z
其中，x、y和z分别表示沿着X、Y、Z三个方向的移动距离。

2.旋转变换
旋转变换是指沿着其中一轴旋转形成的新点、线、曲线或曲面。

X'=X cos θ+Y sin θ，Y'=-X sin θ+Y cos θ，Z'=Z
其中，θ表示旋转角度。

3.缩放变换
缩放变换是指对坐标系中的点、线、曲线或曲面，分别沿着X、Y、Z 三个方向的缩放而形成的新点、线、曲线或曲面。

高中数学学案坐标系与参数方程.doc

学案73 坐标系与参数方程导学目标： 1.了解坐标系的有关概念，理解简单图形的极坐标方程.2.会进行极坐标方程与直角坐标方程的互化.3.理解直线、圆及椭圆的参数方程，会进行参数方程与普通方程的互化，并能进行简单应用．自主梳理1．极坐标系的概念在平面上取一个定点O ，叫做极点；自极点O 引一条射线Ox ，叫做________；再选定一个长度单位、一个角度单位(通常取弧度)及其正方向(通常取逆时针方向)，这样就建立了一个____________．设M 是平面上任一点，极点O 与点M 的距离OM 叫做点M 的________，记为ρ；以极轴Ox 为始边，射线OM 为终边的角xOM 叫做点M 的________，记为θ.有序数对(ρ，θ)叫做点M 的__________，记作(ρ，θ)．2．极坐标和直角坐标的互化把直角坐标系的原点作为极点，x 轴的正半轴作为极轴，并在两种坐标系中取相同的长度单位，设M 是平面内任意一点，它的直角坐标是(x ，y )，极坐标为(ρ，θ)，则它们之间的关系为x ＝__________，y ＝__________.另一种关系为：ρ2＝__________，tan θ＝______________.3．简单曲线的极坐标方程(1)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φ(ρ，θ)＝0，并且坐标适合方程φ(ρ，θ)＝0的点都在曲线上，那么方程φ(ρ，θ)＝0叫做曲线的________________________________________________________________________．(2)常见曲线的极坐标方程 ①圆的极坐标方程____________表示圆心在(r ,0)半径为|r |的圆；____________表示圆心在(r ，π2)半径为|r |的圆；________表示圆心在极点，半径为|r |的圆． ②直线的极坐标方程________________表示过极点且与极轴成α角的直线； __________表示过(a,0)且垂直于极轴的直线；__________表示过(b ，π2)且平行于极轴的直线；ρsin(θ－α)＝ρ0sin(θ0－α)表示过(ρ0，θ0)且与极轴成α角的直线方程． 4．常见曲线的参数方程 (1)直线的参数方程若直线过(x 0，y 0)，α为直线的倾斜角，则直线的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x ＝x 0＋l cos α，y ＝y 0＋l sin α.这是直线的参数方程，其中参数l 有明显的几何意义．(2)圆的参数方程若圆心在点M (a ，b )，半径为R ，则圆的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x ＝a ＋r cos α，y ＝b ＋r sin α，0≤α<2π.(3)椭圆的参数方程中心在坐标原点的椭圆x 2a 2＋y 2b 2＝1的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x ＝a cos φy ＝b sin φ(φ为参数)．(4)抛物线的参数方程抛物线y 2＝2px (p >0)的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x ＝2pt 2，y ＝2pt .自我检测1．(教材改编题)点M 的直角坐标为(－3，－1)，则它的极坐标为________． 2．(原创题)在极坐标系中，点(ρ，θ)与(－ρ，π＋θ)的位置关系为________． 3．(2011·陕西)在直角坐标系xOy 中，以原点为极点，x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系，设点A ，B 分别在曲线C 1：⎩⎪⎨⎪⎧x ＝3＋cos θ，y ＝4＋sin θ(θ为参数)和曲线C 2：ρ＝1上，则|AB |的最小值为________．4．(2011·广州一模)在极坐标中，直线ρsin(θ＋π4)＝2被圆ρ＝4截得的弦长为________．5．(2010·陕西)已知圆C 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x ＝cos α，y ＝1＋sin α(α为参数)，以原点为极点，x 轴正半轴为极轴建立极坐标系，直线l 的极坐标方程为ρsin θ＝1，则直线l 与圆C 的交点的直角坐标为________________.探究点一求曲线的极坐标方程例1 在极坐标系中，以(a 2，π2)为圆心，a2为半径的圆的方程为________．变式迁移1 如图，求经过点A (a,0)(a >0)，且与极轴垂直的直线l 的极坐标方程．探究点二极坐标方程与直角坐标方程的互化例2 (2009·辽宁)在直角坐标系xOy 中，以O 为极点，x 轴正半轴为极轴建立坐标系．曲线C 的极坐标方程为ρcos ⎝⎛⎭⎫θ－π3＝1，M 、N 分别为C 与x 轴，y 轴的交点． (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．变式迁移 2 (2010·东北三校第一次联考)在极坐标系下，已知圆O ：ρ＝cos θ＋sin θ和直线l ：ρsin(θ－π4)＝22，(1)求圆O 和直线l 的直角坐标方程；(2)当θ∈(0，π)时，求直线l 与圆O 公共点的一个极坐标．探究点三参数方程与普通方程的互化例3 将下列参数方程化为普通方程：(1)⎩⎨⎧x ＝3k 1＋k 2y ＝6k 21＋k 2；(2)⎩⎪⎨⎪⎧x ＝1－sin 2θy ＝sin θ＋cos θ； (3)⎩⎪⎨⎪⎧x ＝1－t 21＋t 2y ＝t1＋t2.变式迁移3 化下列参数方程为普通方程，并作出曲线的草图．(1)⎩⎪⎨⎪⎧x ＝12sin 2θy ＝sin θ＋cos θ(θ为参数)；(2)⎩⎨⎧x ＝1t y ＝1tt 2－1(t 为参数)．探究点四参数方程与极坐标的综合应用例4 求圆ρ＝3cos θ被直线⎩⎪⎨⎪⎧x ＝2＋2ty ＝1＋4t (t 是参数)截得的弦长．变式迁移4 (2011·课标全国)在直角坐标系xOy 中，曲线C 1的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x ＝2cos α，y ＝2＋2sin α.(α为参数)M 是C 1上的动点，P 点满足OP →＝2OM →，P 点的轨迹为曲线C 2. (1)求C 2的方程；(2)在以O 为极点，x 轴的正半轴为极轴的极坐标系中，射线θ＝π3与C 1的异于极点的交点为A ，与C 2的异于极点的交点为B ，求|AB |.本节内容要注意以下两点：一、简单曲线的极坐标方程可结合极坐标系中ρ和θ的具体含义求出，也可利用极坐标方程与直角坐标方程的互化得出．同直角坐标方程一样，由于建系的不同，曲线的极坐标方程也会不同．在没有充分理解极坐标的前提下，可先化成直角坐标解决问题．二、在普通方程中，有些F (x ，y )＝0不易得到，这时可借助于一个中间变量(即参数)来找到变量x ，y 之间的关系．同时，在直角坐标系中，很多比较复杂的计算(如圆锥曲线)，若借助于参数方程来解决，将会大大简化计算量．将曲线的参数方程化为普通方程的关键是消去其中的参数，此时要注意其中的x ，y (它们都是参数的函数)的取值范围，也即在消去参数的过程中一定要注意普通方程与参数方程的等价性．参数方程化普通方程常用的消参技巧有：代入消元、加减消元、平方后相加减消元等．同极坐标方程一样，在没有充分理解参数方程的前提下，可先化成直角坐标方程再去解决相关问题．(满分：90分)一、填空题(每小题6分，共48分)1．直角⎩⎪⎨⎪⎧x ＝3＋at ，y ＝－1＋4t (t 为参数)恒过定点________．2．点M (5，π6)为极坐标系中的一点，给出如下各点的坐标：①(－5，－π6)；②(5，7π6)；③(－5，π6)；④(－5，－7π6)．其中可以作为点M 关于极点的对称点的坐标的是______(填序号)．3．在极坐标系中，若点A ，B 的坐标分别为(3，π3)，(4，－π6)，则AB ＝________，S △AOB＝________.(其中O 是极点)4．(2011·广东)已知两曲线参数方程分别为⎩⎨⎧x ＝5cos θ，y ＝sin θ(0≤θ<π)和⎩⎪⎨⎪⎧x ＝54t 2，y ＝t(t ∈R )，它们的交点坐标为________．5．(2011·天津)已知抛物线C 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x ＝8t2y ＝8t (t 为参数)．若斜率为1的直线经过抛物线C 的焦点，且与圆(x －4)2＋y 2＝r 2(r >0)相切，则r ＝________.6．(2010·广东韶关一模)在极坐标系中，圆心在(2，π)且过极点的圆的方程为________． 7．(2009·安徽)以直角坐标系的原点为极点，x 轴的正半轴为极轴，并在两种坐标系中取相同的长度单位．已知直线的极坐标方程为θ＝π4(ρ∈R )，它与曲线⎩⎪⎨⎪⎧x ＝1＋2cos α，y ＝2＋2sin α(α为参数)相交于两点A 和B ，则AB ＝________.8．(2010·广东深圳高级中学一模)在直角坐标系中圆C 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x ＝2cos αy ＝2＋2sin α(α为参数)，若以原点O 为极点，以x 轴正半轴为极轴建立极坐标系，则圆C 的极坐标方程为________．二、解答题(共42分)9．(14分)⊙O 1和⊙O 2的极坐标方程分别为ρ＝4cos θ，ρ＝－4sin θ. (1)把⊙O 1和⊙O 2的极坐标方程化为直角坐标方程； (2)求经过⊙O 1，⊙O 2交点的直线的直角坐标方程．10．(14分)(2011·江苏，21C)在平面直角坐标系xOy 中，求过椭圆⎩⎪⎨⎪⎧x ＝5cos φ，y ＝3sin φ(φ为参数)的右焦点，且与直线⎩⎪⎨⎪⎧x ＝4－2t ，y ＝3－t (t 为参数)平行的直线的普通方程．11．(14分)(2010·福建)在直角坐标系xOy 中，直线l 的参数方程为⎩⎨⎧x ＝3－22t ，y ＝5＋22t (t为参数)．在极坐标系(与直角坐标系xOy 取相同的长度单位，且以原点O 为极点，以x 轴正半轴为极轴)中，圆C 的方程为ρ＝25sin θ.(1)求圆C 的直角坐标方程；(2)设圆C 与直线l 交于点A ，B .若点P 的坐标为(3，5)，求P A ＋PB .学案73 坐标系与参数方程答案自主梳理1．极轴极坐标系极径极角极坐标 2.ρcos θ ρsin θ x 2＋y 2 yx(x ≠0) 3.(1)极坐标方程 (2)①ρ＝2r cos θ ρ＝2r sin θ ρ＝r ②θ＝α(ρ∈R ) ρcos θ＝a ρsin θ＝b自我检测1．(2，76π)(答案不唯一)2．重合 3．3解析 ∵C 1：(x －3)2＋(y －4)2＝1，C 2：x 2＋y 2＝1， ∴两圆心之间的距离为d ＝32＋42＝5.∵A ∈曲线C 1，B ∈曲线C 2，∴|AB |min ＝5－2＝3.4．4 3解析直线ρsin(θ＋π4)＝2可化为x ＋y －22＝0，圆ρ＝4可化为x 2＋y 2＝16，由圆中的弦长公式得2r 2－d 2＝242－(222)2＝4 3.5．(－1,1)，(1,1) 解析 ∵y ＝ρsin θ，∴直线l 的直角坐标方程为y ＝1.由⎩⎪⎨⎪⎧x ＝cos α，y ＝1＋sin α得x 2＋(y －1)2＝1. 由⎩⎪⎨⎪⎧ y ＝1，x 2＋(y －1)2＝1得⎩⎪⎨⎪⎧ x ＝－1，y ＝1或⎩⎪⎨⎪⎧x ＝1，y ＝1.∴直线l 与圆C 的交点的直角坐标为(－1,1)和(1,1)．课堂活动区例1 解题导引求曲线的极坐标方程的步骤：①建立适当的极坐标系，设P (ρ，θ)是曲线上任意一点；②由曲线上的点所适合的条件，列出曲线上任意一点的极径ρ和极角θ之间的关系式；③将列出的关系式进行整理、化简，得出曲线上的极坐标方程；④证明所得方程就是曲线的极坐标方程，若方程的推导过程正确，化简过程都是同解变形，这一证明可以省略．答案 ρ＝a sin θ，0≤θ<π解析圆的直径为a ，设圆心为C ，在圆上任取一点A (ρ，θ)，则∠AOC ＝π2－θ或θ－π2，即∠AOC ＝|θ－π2|.又ρ＝a cos ∠AOC ＝a cos|θ－π2|＝a sin θ.∴圆的方程是ρ＝a sin θ，0≤θ<π.变式迁移1 解设P (ρ，θ)是直线l 上任意一点，OP cos θ＝OA ，即ρcos θ＝a ，故所求直线的极坐标方程为ρcos θ＝a .例2 解题导引直角坐标方程化为极坐标方程比较容易，只要运用公式x ＝ρcos θ及y ＝ρsin θ直接代入并化简即可；而极坐标方程化为直角坐标方程则相对困难一些，解此类问题常通过变形，构造形如ρcos θ，ρsin θ，ρ2的形式，进行整体代换．其中方程的两边同乘以(或同除以)ρ及方程两边平方是常用的变形方法．但对方程进行变形时，方程必须同解，因此应注意对变形过程的检验．解 (1)由ρcos ⎝⎛⎭⎫θ－π3＝1得ρ⎝⎛⎭⎫12cos θ＋32sin θ＝1. 从而C 的直角坐标方程为12x ＋32y ＝1，即x ＋3y ＝2，当θ＝0时，ρ＝2，所以M (2,0)．当θ＝π2时，ρ＝233，所以N ⎝⎛⎭⎫233，π2.(2)M 点的直角坐标为(2,0)．N 点的直角坐标为(0，233)．所以P 点的直角坐标为⎝⎛⎭⎫1，33，则P 点的极坐标为⎝⎛⎭⎫233，π6，所以直线OP 的极坐标方程为θ＝π6，ρ∈(－∞，＋∞)．变式迁移2 解 (1)圆O ：ρ＝cos θ＋sin θ，即ρ2＝ρcos θ＋ρsin θ，圆O 的直角坐标方程为x 2＋y 2＝x ＋y ，即x 2＋y 2－x －y ＝0.直线l ：ρsin(θ－π4)＝22，即ρsin θ－ρcos θ＝1，则直线l 的直角坐标方程为y －x ＝1，即x －y ＋1＝0.(2)由⎩⎪⎨⎪⎧ x 2＋y 2－x －y ＝0，x －y ＋1＝0得⎩⎪⎨⎪⎧x ＝0，y ＝1.故直线l 与圆O 公共点的一个极坐标为(1，π2)．例3 解题导引参数方程通过消去参数化为普通方程．对于(1)直接消去参数k 有困难，可通过两式相除，先降低k 的次数，再运用代入法消去k ；对于(2)可运用恒等式(sin θ＋cos θ)2＝1＋sin 2θ消去θ；对于(3)可运用恒等式(1－t 21＋t 2)2＋(2t 1＋t 2)2＝1消去t . 另外，参数方程化为普通方程时，不仅要消去参数，还应注意普通方程与原参数方程的取值范围保持一致．解 (1)两式相除，得k ＝y 2x .将k ＝y2x代入，得x ＝3·y 2x1＋(y 2x )2.化简，得所求的普通方程是4x 2＋y 2－6y ＝0(y ≠6)． (2)由(sin θ＋cos θ)2＝1＋sin 2θ＝2－(1－sin 2θ)，得y 2＝2－x .又x ＝1－sin 2θ∈[0,2]，得所求的普通方程是y 2＝2－x ，x ∈[0,2]． (3)由(1－t 21＋t 2)2＋(2t 1＋t 2)2＝1，得x 2＋4y 2＝1.又x ＝1－t 21＋t2≠－1，得所求的普通方程是x 2＋4y 2＝1(x ≠－1)．变式迁移3 解 (1)由y 2＝(sin θ＋cos θ)2＝1＋sin 2θ＝1＋2x ，得y 2＝2x ＋1.∵－12≤12sin 2θ≤12，∴－12≤x ≤12.∵－2≤sin θ＋cos θ≤2，∴－2≤y ≤ 2.故所求普通方程为y 2＝2⎝⎛⎭⎫x ＋12 (－12≤x ≤12，－2≤y ≤2)，图形为抛物线的一部分．图形如图甲所示．(2)由x 2＋y 2＝⎝⎛⎭⎫1t 2＋⎝⎛⎭⎫1t t 2－12＝1及x ＝1t ≠0，xy ＝t 2－1t 2≥0知，所求轨迹为两段圆弧x 2＋y 2＝1 (0<x ≤1,0≤y <1或－1≤x <0，－1<y ≤0)．图形如图乙所示．例4 解题导引一般将参数方程化为普通方程，极坐标方程化成直角坐标方程解决．解将极坐标方程转化成直角坐标方程：ρ＝3cos θ即：x 2＋y 2＝3x ，即(x －32)2＋y 2＝94.⎩⎪⎨⎪⎧x ＝2＋2ty ＝1＋4t即：2x －y －3＝0. 所以圆心到直线的距离d ＝|2×32－0－3|22＋(－1)2＝0，即直线经过圆心，所以圆被直线截得的弦长为3.变式迁移4 解 (1)设P (x ，y )，则由条件知M (x 2，y2)．由于M 点在C 1上，所以⎩⎨⎧x2＝2cos α，y2＝2＋2sin α，即⎩⎪⎨⎪⎧x ＝4cos α，y ＝4＋4sin α.从而C 2的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x ＝4cos α，y ＝4＋4sin α.(α为参数)(2)曲线C 1的极坐标方程为ρ＝4sin θ，曲线C 2的极坐标方程为ρ＝8sin θ.射线θ＝π3与C 1的交点A 的极径为ρ1＝4sin π3，射线θ＝π3与C 2的交点B 的极径为ρ2＝8sin π3.所以|AB |＝|ρ2－ρ1|＝2 3.课后练习区 1．(3，－1)解析由题知，x －3＝a4(y ＋1)，∴恒过定点(3，－1)．2．②③ 3．5 6解析 ∵∠AOB ＝π2，∴∠AOB 为直角三角形．∴AB ＝32＋42＝5，S △AOB ＝12×3×4＝6.4．(1，255)解析将两曲线的参数方程化为一般方程分别为x 25＋y 2＝1(0≤y ≤1，－5<x ≤5)和y 2＝45x ，联立解得交点坐标为(1，255)．5. 2解析由⎩⎪⎨⎪⎧x ＝8t 2，y ＝8t得y 2＝8x ，抛物线C 的焦点坐标为F (2,0)，直线方程为y ＝x －2，即x －y －2＝0.因为直线y ＝x －2与圆(x －4)2＋y 2＝r 2相切，由题意得r ＝|4－0－2|2＝ 2.6．ρ＝－22cos θ解析如图，O 为极点，OB 为直径，A (ρ，θ)，则∠ABO ＝θ－90°，OB ＝22＝ρsin (θ－90°)，化简得ρ＝－22cos θ. 7．14解析直线的极坐标方程为θ＝π4(且ρ∈R )，故其直角坐标系下对应的方程为y ＝x ，参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x ＝1＋2cos α，y ＝2＋2sin α(α为参数)的直角坐标系下对应的方程为(x －1)2＋(y －2)2＝4.圆心(1,2)到直线y ＝x 的距离为22.又半径为2，故弦长为24－12＝14.8．ρ＝4sin θ解析由参数方程消去α得圆C 的方程为x 2＋(y －2)2＝4，将x ＝ρcos θ，y ＝ρsin θ代入得(ρcos θ)2＋(ρsin θ－2)2＝4，整理得ρ＝4sin θ.9．解以极点为原点，极轴为x 轴正半轴，建立平面直角坐标系，两坐标系中取相同的长度单位．(1分)(1)x ＝ρcos θ，y ＝ρsin θ，由ρ＝4cos θ得ρ2＝4ρcos θ，所以x 2＋y 2＝4x .即x 2＋y 2－4x ＝0为⊙O 1的直角坐标系方程，(4分)同理x 2＋y 2＋4y ＝0为⊙O 2的直角坐标系方程．(7分)(2)由⎩⎪⎨⎪⎧ x 2＋y 2－4x ＝0，x 2＋y 2＋4y ＝0解得⎩⎪⎨⎪⎧ x 1＝0，y 1＝0， ⎩⎪⎨⎪⎧x 2＝2，y 2＝－2.(11分) 即⊙O 1，⊙O 2交于点(0,0)和(2，－2)，过交点的直线的直角坐标系方程为y ＝－x .(14分)10．解由题设知，椭圆的长半轴长a ＝5，短半轴长b ＝3，从而c ＝a 2－b 2＝4，所以右焦点为(4,0)．将已知直线的参数方程化为普通方程：x －2y ＋2＝0.(6分)故所求直线的斜率为12，因此其方程为y ＝12(x －4)，(8分) 即x －2y －4＝0.(14分)11．解方法一 (1)ρ＝25sin θ，得x 2＋y 2－25y ＝0，即x 2＋(y －5)2＝5.(6分)(2)将l 的参数方程代入圆C 的直角坐标方程，得(3－22t )2＋(22t )2＝5，即t 2－32t ＋4＝0.(8分) 由于Δ＝(32)2－4×4＝2>0，故可设t 1，t 2是上述方程的两实根，所以⎩⎪⎨⎪⎧t 1＋t 2＝32，t 1t 2＝4.(10分) 又直线l 过点P (3，5)，故由上式及t 的几何意义得P A ＋PB ＝|t 1|＋|t 2|＝t 1＋t 2＝3 2.(14分) 方法二 (1)同方法一． (6分)(2)因为圆C 的圆心为点(0，5)，半径r ＝5，直线l 的普通方程为y ＝－x ＋3＋ 5.由⎩⎪⎨⎪⎧x 2＋(y －5)2＝5，y ＝－x ＋3＋5得x 2－3x ＋2＝0. 解得⎩⎪⎨⎪⎧ x ＝1，y ＝2＋5或⎩⎪⎨⎪⎧ x ＝2，y ＝1＋ 5.(10分) 不妨设A (1,2＋5)，B (2,1＋5)，又点P 的坐标为(3，5)，故PA ＋PB ＝8＋2＝3 2.(14分)。

参数方程教案

参数方程教案参数方程教案一、引言参数方程是数学中的一个重要概念，它在几何、物理、工程等领域中有广泛应用。

本教案旨在介绍参数方程的基本概念、性质和应用，并通过具体例子进行讲解，帮助学生深入理解和掌握参数方程的相关知识。

二、参数方程的基本概念1. 参数方程的定义：参数方程是一种用参数表示自变量和因变量之间关系的方程。

一般形式为：x = f(t)，y = g(t)，其中t为参数。

2. 参数方程与直角坐标系的关系：参数方程可以将曲线上的点的坐标表示为参数的函数，从而将曲线转化为参数的函数图像。

三、参数方程的性质1. 参数方程的可微性：如果x = f(t)，y = g(t)在某一区间内具有一阶连续导数，则曲线在该区间内可微分。

2. 参数方程的对称性：参数方程可以描述曲线的对称性，如关于x轴、y轴或原点的对称性。

3. 参数方程的长度：利用参数方程，可以求解曲线的弧长，从而计算曲线的长度。

四、参数方程的应用1. 曲线的绘制：通过选取合适的参数范围和步长，可以利用参数方程绘制各种曲线，如直线、抛物线、椭圆等。

2. 曲线的运动：参数方程可以描述曲线上点的运动规律，如描述物体的轨迹、机械臂的运动等。

3. 曲线的求交点：利用参数方程，可以求解曲线的交点，从而解决几何问题，如求解两条曲线的交点、求解曲线与直线的交点等。

五、参数方程的具体例子1. 直线的参数方程：以直线上一点为起点，确定方向向量，然后通过参数方程表示直线上的点。

2. 抛物线的参数方程：以焦点和准线上一点为起点，确定参数方程，通过改变参数的值，可以绘制不同形状的抛物线。

3. 椭圆的参数方程：以椭圆的中心为原点，确定长半轴和短半轴，然后通过参数方程表示椭圆上的点。

六、总结参数方程是一种重要的数学工具，它在几何、物理、工程等领域中有广泛应用。

本教案通过介绍参数方程的基本概念、性质和应用，并通过具体例子进行讲解，帮助学生深入理解和掌握参数方程的相关知识。

通过学习参数方程，学生可以更好地理解和应用数学知识，提高解决实际问题的能力。

高中数学备课教案极坐标系与参数方程

高中数学备课教案极坐标系与参数方程高中数学备课教案：极坐标系与参数方程一、引言数学中的坐标系是描述平面上点位置的重要工具，常见的坐标系有直角坐标系和极坐标系。

而参数方程则是一种描述曲线的方程形式。

本教案将介绍高中数学中的极坐标系和参数方程，并探讨其应用。

二、极坐标系1. 定义与转换公式极坐标系是以原点为中心，极轴为正方向的坐标系。

任意点P在极坐标系中的位置可以由两个量确定：极径r和极角θ。

其中，极径r表示点P距离原点的长度，极角θ表示点P与极轴的夹角。

将直角坐标系中的点(x, y)转换为极坐标系中的点(r, θ)的公式为：r = √(x^2 + y^2)θ = arctan(y/x)2. 极坐标下的曲线方程在极坐标系中，曲线的方程可以表示为r = f(θ)，其中f(θ)是关于θ的函数。

常见的极坐标曲线有：- 极径为常数：以原点为圆心的圆。

- 极径关于角度的函数：如r = a + bsin(θ)，表示螺旋线。

- 极径为角度的函数：如r = aθ，表示阿基米德螺线。

三、参数方程1. 定义与示例参数方程是用参数表示自变量和因变量之间关系的方程。

常用的参数方程形式为x = f(t)和y = g(t)，其中x和y分别表示平面上的横纵坐标，t是参数。

例如，参数方程x = cos(t)，y = sin(t)，描述了一个单位圆的轨迹。

2. 参数方程与直角坐标系之间的转换将参数方程x = f(t)和y = g(t)转换为直角坐标系中的方程，可以通过消去参数t来实现。

通常使用代数方法或几何方法进行转换，并根据具体情况选择适当的方法。

四、极坐标系与参数方程的应用1. 曲线的绘制极坐标系和参数方程在曲线的绘制中具有很强的优势，特别适用于描述复杂的几何图形，如心形线、螺旋线等。

通过设置极角或参数的范围，可以绘制出完整的曲线图形。

2. 积分计算对于一些特殊形状的区域，使用极坐标系可以简化积分计算。

通过转换成极坐标系的面积元素，可以减少积分的复杂程度，简化计算过程。