选修4-4极坐标PPT课件

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人教A版数学【选修4-4】ppt课件:1-4第一讲-坐标系

人教A版数学【选修4-4】ppt课件:1-4第一讲-坐标系

3.点的空间坐标的互相转化公式 设空间一点 P 的直角坐标为(x,y,z),柱坐标为(ρ,θ,z),球 坐标为(r,φ,θ),则 空间直角坐标(x,y,z) x= y= z= x= y= z= 转换公式 , ,
柱坐标(ρ,θ,z)
球坐标(r,φ,θ)
, ,
1.(ρ,θ,z) 空间的点 自我 校对 2.正向 标系 逆时针 球坐标 ρsinθ z
(3)在极坐标中,方程 ρ=ρ0(ρ0 为不等于 0 的常数)表示圆心在 极点,半径为 ρ0 的圆,方程 θ=θ0(θ0 为常数)表示与极轴成 θ0 角的 射线.而在空间的柱坐标系中,方程 ρ=ρ0 表示中心轴为 z 轴,底 半径为 ρ0 的圆柱面, 它是上述圆周沿 z 轴方向平行移动而成的. 方 程 θ=θ0 表示与 Oxz 坐标面成 θ0 角的半平面.方程 z=z0 表示平行 于 Oxy 坐标面的平面. 常把上述的圆柱面、 半平面和平面称为柱坐 标系的三族坐标面.
π π 2,6,4,则点 M 的柱坐
)
π π 2,4, 6 B. 2,4, 6 π π 2,6,2 2 D. 2,6, 2
解析 因为点 M
的球坐标为2
π π π 2,6,4,即 r=2 2,φ= , 6
π θ= ,故点 M 的直角坐标为 4 π π x=rsinφcosθ=2 2sin cos =1, 6 4 π π y=rsinφsinθ=2 2sin sin =1, 6 4 π z=rcosφ=2 2cos = 6. 6
2.球坐标系与球坐标
一般地,如图所示,建立空间直角坐标系 Oxyz.设 P 是空间任 意一点,连接 OP,记|OP|=r,OP 与 Oz 轴________所夹的角为 φ. 设 P 在 Oxy 平面上的射影为 Q,Ox 轴按________方向旋转到 OQ 时所转过的 ________ 为 θ. 这样点 P 的位置就可以用有序数组 ________表示.这样空间的点与有序数组(r,φ,θ)之间建立了一种 对应关系.把建立上述对应关系的坐标系叫做 ________(或空间极 坐标系),有序数组(r,φ,θ)叫做 P 的________,记作 P(r,φ,θ), 其中 r≥0,0≤φ≤π,0≤θ<2π.

人教版高中数学选修4-4 第一讲 坐标系 二 极坐标系 (共34张PPT)教育课件

人教版高中数学选修4-4 第一讲 坐标系 二 极坐标系 (共34张PPT)教育课件

A. y 1
sin t
1
x t2
C.
1
yt 2
x cos t
B. y 1
cos t
x tan t
D. y 1
tan t
7.极坐标方程
2
arcsin化(为 直0)角坐标方程的形
式是 ( )
A. x2 y2 x 0
B.y x(1 x)
C. 2x 1 4y2 1 D..y (x 1)
2.极坐标(,)与(ρ,2kπ+θ)( k )表z 示 同一个点.即一点的极坐标的统一的表达式 为(ρ,2kπ+θ)
3.如果规定ρ>0,0≤θ<2π,那么除 极 点外,平面内的点和极坐标就可以一一对 应了。
我们学了直角坐标,也学了极坐 标,那么这两种坐标有什么关系呢? 已知点的直角坐标为,如何用极坐标 表示这个点呢?
M (, )
0
x
2
4
5
6
C
1.如图,在极坐标系中,写出点 AF(,6B, ,4C3 ,)D的, G极(坐5, 标53,所) 并在标的出位E置( 72 , ) ,
E D BA
O
X
4 F
3
G 5
3
解:如图可得A,B,C,D的坐标分别为
(4,0)
(2, )
(3, )
(1, 5 )
4
2
6
点E,F,G的位置如图所示
1
4.极坐标方程ρ=cosθ与ρcosθ= 的2 图形是( ) B
A
B
C
D
解x=:12把,ρc故os排θ=除A,、12 化D;为又直圆角ρ坐=c程os,θ显得然: 过点 (0,1),又排除C,故选B。
5、若A、B的两点极坐标为A(4,

高二数学,人教A版,选修4-4 , 第2课时,极坐标,和直角坐标的互化 , 课件

高二数学,人教A版,选修4-4 ,    第2课时,极坐标,和直角坐标的互化 ,    课件
7π 3,-1)化为极坐标为2, 6 .
[规律方法]
2
将点的直角坐标(x,y)化为极坐标(ρ,θ)时,
2
y 运用公式 ρ= x +y ,tan θ=x(x≠0)即可.在[0,2π)范围内,由 y tan θ=x(x≠0)求 θ 时, 要根据直角坐标符号特征判断出点所在的 象限.如果允许 θ∈R,再根据终边相同的角的意义,表示为 θ +2kπ(k∈Z)即可.
解析: (1)∵ρ=2,θ=0,
∴x=2cos θ=2,y=2sin θ=0, ∴将极坐标(2,0)化为直角坐标为(2,0). 0 (2)∵ρ= -2 +0 =2,tan θ= =0, -2
2 2
由于点(-2,0)在 x 轴的非正半轴上,所以 θ=π, ∴将直角坐标(-2,0)化为极坐标为(2,π).
(2)互化公式: 设 M 是平面内任意一点, 它的直角坐标是(x, y),极坐标是(ρ,θ)(ρ≥0), 于是极坐标与直角坐标的互化公式如表: 点M 互化 公式 直角坐标(x,y)
______ cos θ x=ρ sin θ ______ y=ρ
极坐标(ρ,θ)
x2+y2 ρ2=______

tan θ=-1,θ∈[0,2π), 3π 由于点(-1,1)在第二象限,所以 θ= 4 ,
∴直角坐标(-1,1)化为极坐标为
2 2
3π 2, 4 .
-1 3 (2)ρ= - 3 +-1 =2,tan θ= =3, - 3 7π 由于点(- 3,-1)在第三象限,所以 θ= 6 , ∴直角坐标(-
二 极坐标 第2课时 极坐标和直角坐标的互化
课标定位
1.了解极坐标系与直角坐标系的联系.
2.掌握极坐标和直角坐标的互化关系式.

人教A版数学【选修4-4】ppt课件:1-3第一讲-坐标系

人教A版数学【选修4-4】ppt课件:1-3第一讲-坐标系

2.曲线的极坐标方程与直角坐标方程的互相转化 与点的极坐标与直角坐标的互相转化一样, 以平面直角坐标系 的原点 O 为极点,x 轴的正半轴为极轴,且在两坐标系中取相同的 长度单位.平面内的曲线(含直线)的极坐标方程与直角坐标方程也 可以进行互相转化,设曲线上任意一点 M 的直角坐标与极坐标分 别为(x,y)和(ρ,θ),则极坐标方程与直角坐标方程的互相转化公 式为:y=ρsinθ,x=ρcosθ,ρ2=x2+y2.
【例 3】
π 在极坐标系中,圆 ρ=4sinθ 的圆心到直线 θ=6(ρ
∈R)的距离是________.
【解析】
圆 ρ=4sinθ 的直角坐标方程为 x2+(y-2)2=4,其
π 圆心为 C(0,2),直线 l:θ= (ρ∈R)的直角坐标方程为 x- 3y=0; 6 |0-2 3| 所以点 C 到直线 l 的距离是 d= = 3. 2
【例 1】
求圆心在
并把它化为直角坐标方程. 【分析】 数形结合,先描绘圆的大致位置,找出圆上任一点 满足的几何条件.
【解】
如图,设 M(ρ,θ)为圆上除 O,B 外的任意一点,连
3 接 OM,MB,则有|OB|=4,|OM|=ρ,∠MOB=θ- π,∠BMO= 2 π 2.
从而△BOM 为直角三角形, 所以有|OM|=|OB|cos∠MOB. 即
与曲线 C 相交于 A,B,求|AB|.
【解】
x=ρcosθ, (1)因为 y=ρsinθ,
所以 ρ2=x2+y2,
由 ρ=2sinθ+4cosθ,得 ρ2=2ρsinθ+4ρcosθ, ∴x2+y2-4x-2y=0,即(x-2)2+(y-1)2=5. 曲线 C 的直角坐标方程为(x-2)2+(y-1)2=5.

曲线的极坐标方程与直角坐标方程的互化课件-北师大版高中数学选修4-4

曲线的极坐标方程与直角坐标方程的互化课件-北师大版高中数学选修4-4

π ∴这是过极点且倾斜角为 3 的射线的极坐标方程.
π ∴射线 y= 3x(x≥0)的极坐标方程为 θ= 3 (ρ≥0).
(2)将 x=ρcosθ,y=ρsinθ代入 x2+y2=r2,得 ρ2cos2θ+ρ2sin2θ=r2,∴ρ2=r2(r>0). ∵ρ≥0,∴ρ=r 为所求.
题型二 极坐标方程化为直角坐标方程
曲线的极坐标方程与直角坐标方程的相互转化及应用 (1)与点的极坐标与直角坐标的互相转化一样,以平面直角坐 标系的原点 O 为极点,x 轴的正半轴为极轴,且在两坐标系中取 相同的长度单位.平面内的曲线(含直线)的极坐标方程与直角坐 标方程也可以进行互相转化. (2)较简单曲线的极坐标方程可直接求,较复杂曲线的极坐标 方程可以先求直角坐标方程,然后再转化. (3)极坐标方程对应曲线的形状往往不易看出,通常是先转化 为直角坐标方程,然后再分析形状.
【答案】 3
课后巩固
1.把方程 x+ 3y=0 化为极坐标方程为( )
π A.ρsin(θ+ 6 )=0
π B.ρcos( 6 +θ)=0
π C.ρsin( 6 -θ)=0
答案 A
π D.ρcos( 6 -θ)=0
π 解析 把 x=ρcosθ,y=ρsinθ代入并化简得 ρsin(θ+ 6 )=0,故
4.已知直线的极坐标方程为
π ρsin(θ+ 4 )=
22,则极点到该
直线的距离是________.
答案
2 2
5.求下列各圆的圆心坐标和半径. (1)ρ=cosθ+ 3sinθ; (2)ρ2+4ρsinθ+1=0; (3)ρ2-2ρ(cosθ+ 3sinθ)=5.
π 解析 (1)圆心为(1, 3 ),半径为 1.

1.3.1 圆的极坐标方程 课件 (北师大选修4-4)

1.3.1 圆的极坐标方程 课件 (北师大选修4-4)

解:方程可化为 - cos 4 2 即2 =4+x 两边平方得: 2=( x 4) 2 4 4 x 2 4 y 2 x 2 8 x 16 3x 8 x 4 y 16
2 2
x ( y 2) 4
2 2
2、极坐标方程分别是 =cos和=sin 的两个 圆的圆心距是多少?
1 解:圆=cos 圆心的坐标是( , 0) 2 圆 sin cos( ) cos( ) 2 2 1 2 圆=sin 的圆心坐标是( , ), 所以圆心距是 2 2 2
=r
显然,使极点与圆心重 合时的极坐标方程在形 式 上比(1)简单。
思考:已知一个圆的方程是=5 3 cos 5sin 求圆心坐标和半径。
解:=5 3 cos 5sin 两边同乘以 得
=5 3 cos -5 sin 即化为直角坐标为
2
5 3 2 5 2 x y 5 3 x 5 y 即( x ) ( y ) 25 2 2 5 3 5 所以圆心为( , ), 半径是5 2 2


3、极坐标方程 cos( )所表示的 4 曲线是 ( D )
A、双曲线 C、抛物线 B、椭圆 D、圆

解:该方程可以化为 =cos( ) 4 1 1 以( , )为圆心, 为半径的圆。 2 4 2

解:=cosin

4
2 2 cos sin 即 2 2 2 2 2 2 x y x y0 2 2 2 2 2 2 1 (x ) (y ) 4 4 4
练习
以极坐标系中的点(1,1)为圆心,1为 半径的圆的方程是 C
A. 2cos 4 C. 2cos 1

人教版高中数学选修4-4课件:第一讲二极坐标

人教版高中数学选修4-4课件:第一讲二极坐标

4.写出下图中各点的极坐标:
A________,B________,C________. 答案:(4,0) 2,π4 3,π2
5.极坐标系中,与点3,-π3关于极轴所在直线对 称的点的极坐标是________.
答案:3,π3
类型 1 极坐标系与点的极坐标(自主研析) [典例 1] (1)写出下图中各点的极坐标(ρ>0,0≤ θ<2π,且各线之间间距相等).
法二 将点 A 化为直角坐标为( 3,1),点 B 化为直 角坐标为( 3,-1).所以 A、B 两点间的距离
d= ( 3- 3)2+[1-(-1)]2=2. (2)如下图所示:
关于极轴的对称点为 B2,-π3. 关于直线 l 的对称点为 C2,23π. 关于极点 O 的对称点为 D2,-23π.
归纳升华 1.点(ρ,θ)关于极轴的对称点是(ρ,-θ)或(ρ,2π- θ),关于极点的对称点是(ρ,π+θ),关于过极点且垂直 于极轴的直线的对称点是(ρ,π-θ).
2.求极坐标系中两点间的距离应通过由这两点和极 点 O 构成的三角形求解,也可以运用两点间距离公式|AB| = ρ21+ρ22-2ρ1ρ2cos(θ1-θ2)求解,其中 A(ρ1,θ1), B(ρ2,θ2).注意当 θ1+θ2=2kπ(k∈Z)时,|AB|=|ρ1-ρ2|; 当 θ1+θ2=2kπ+π(k∈Z)时,|AB|=|ρ1+ρ2|.
2.点的极坐标
一般地,极坐标(ρ,θ)与(ρ,θ+2kπ)(k∈Z)表示同一 个点.特别地,极点 O 的坐标为(0,θ)(θ∈R).和直角坐 标不同,平面内一个点的极坐标有无数种表示方法.
如果规定 ρ>0,0≤θ<2π,那么除极点外,平面内的 点可用唯一的极坐标(ρ,θ)表示;同时,极坐标(ρ,θ)表 示的点也是唯一确定的.

1.3.2 直线的极坐标方程 课件(人教A选修4-4)

1.3.2 直线的极坐标方程 课件(人教A选修4-4)

[小问题· 大思维]
1.在直线的极坐标方程中,ρ的取值范围是什么?
提示:ρ的取值范围是全体实数,即ρ∈R. 2.在极坐标系中,点M(ρ,θ)与点P(-ρ,θ)之间有什么关 系? 提示:若ρ<0,则-ρ>0,因此点M(ρ,θ)与点P(-ρ,θ)关 于极点对称.
[研一题]
[例 1] π 求过点 A(2,4)且平行于极轴的直线的极坐标方程.
即(x-1)2+y2=1. 直线 l 的直角坐标方程为 x-y-4=0. 圆心 C(1,0), 所以过点 C 与 l 垂直的直线方程为 x+y-1=0. 化为极坐标方程为 ρcos θ+ρsin θ-1=0, π 2 即 ρcos (θ-4)= 2 .
[悟一法]
解答此类问题应先将已知条件中的极坐标方程化为直角坐
[研一题] [例 3] 已知⊙C:ρ=2cos θ,直线 l:ρcos θ-ρsin θ=4,求
过点 C 且与直线 l 垂直的直线的极坐标方程.
[精讲详析]
本题考查极坐标与直角坐标的互化及直线极坐
标方程的求法.解答本题需要先求出直线的一般方程,然后化一 般方程为极坐标方程即可. ⊙C 的直角坐标方程是 x2+y2-2x=0,
x+y=1 由 y-x=1 x=0, 得 y=1.
∴两条直线的交点的直角坐标为(0,1), π 化为极坐标为(1,2).
直线的极坐标方程与直角坐标方程的转化及直线与圆的位置 关系的判断是高考模拟的重点内容.2012 年陕西高考以填空题的 形式考查了直线和圆的极坐标方程以及直线与圆的位置关系.
[悟一法]
求直线极坐标方程的步骤: (1)设(ρ,θ)为直线上任一点的极坐标. (2)写出动点满足的几何条件. (3)把上述条件转化为ρ,θ的等式. (4)化简整理.

选修4-4-极坐标系》课件(共22张PPT)

选修4-4-极坐标系》课件(共22张PPT)
6
(((123)))点点点AAA关 关 关于 于 于极 极 直轴点线对对=称称2的的点点的是的对极_称_(坐点_3_,标的1_16_是极_)__坐__(_标_3_,_7是__6____(_)3___,_5__6__)__ 对称性
(, )关于极轴的对称点为(,2 )
关于极点的对称点为 (, )
关于过极点且垂直于极轴的直线的对称点
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从这向北 2000米。
请问:去菜 市场怎么走?
请分析上面这句话,他告诉了问路人 什么?
从这向北走2000米!
出发点 方向
距离
在生活中人们经常用方向和距离来 表示一点的位置。这种用方向和距离表 示平面上一点的位置的思想,就是极坐 标的基本思想。
一、极坐标系的建立:
在直角坐标系中, 以原点作为极点, x轴的正半轴作为极轴, 并且两种坐标系中取相 同的长度单位
点M的直角坐标为 设点M的极坐标为(ρ,θ)
y
θ
O
x
M ( 2, ∏ / 3)
极坐标与直角坐标的互化关系式: 设点M的直角坐标是 (x, y)
极坐标是 (ρ,θ)
x=ρcosθ, y=ρsinθ
互化公式的三个前提条件: 1. 极点与直角坐标系的原点重合; 2. 极轴与直角坐标系的x轴的正半
π 解:∠AOB =
用余弦定理求
6
A
AB的长即可.
推广:在极坐标下,任意两点P1
o
(1
,1
),
P2
(
2
,2
)
x
之间的距离可总结如下:
P1P2 12 22 212 cos(1 2 )

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选修4-4 1.2 极坐标系

选修4-4 1.2 极坐标系
y 5 sin
2 3 5 2
2 3

5 3 2
5 5 3 ) 所以, 点M的直角坐标为( , 2 2
已知下列点的极坐标,求它们的直 角坐标。
A ( 3,

6
)
B ( 2,

2
)
C (1, 3 4

2
)
3 D ( , ) 2 4
E ( 2,
)
例2. 将点M的直角坐标
( 3, 1)
D (0,2)
π),(3, ) π 例3 已知两点(2,
求两点间的距离.
用余弦定理求 AB的长即可.
3
π 解:∠AOB =
6
B
A
2
推广: 极 坐 标 下 , 任 意 两 点 P1 ( 1 , 1 ), P2 ( 2 , 2 ) 在
之间的距离可总结如下: P1 P2
o
x
1 2 2 1 2 cos( 1 2 )
化成极坐标.
( ) 解: ( 3 ) 1 2
2 2
tan
1 3

3 3
因为点在第三象限, 所以 因此, 点M的极坐标为( 2,
7 6 )
7 6
练习: 已知点的直角坐标, 求它们 的极坐标.
A ( 3, 3 ) B (1, 3 )
C (5,0) E ( 3,3)
5
2
( , ) 关于极轴的对称点为
( , 2 )
关于极点的对称点为
关于过极点且垂直与极 为( , )
( , )
轴的直线的对称点
小结
[1]建立一个极坐标系需要哪些要素
极点;极轴;长度单位;角度单位和 它的正方向。 [2]极坐标系内一点的极坐标有多少种 表达式? 无数,极角有无数个。 [3]一点的极坐标有否统一的表达式?

选修4-4,极坐标与平面直角坐标的相互转化 (共22张PPT)

选修4-4,极坐标与平面直角坐标的相互转化 (共22张PPT)
思考:
平面内一点M的直角坐标是(1, 3),
其极坐标如何表示?
点Q的极坐标为 (4, ) ,其直角坐
标如何表示?
6
在直角坐标系中, 以原点 y M (1, 3)
作为极点,x轴的正半轴作 θ
为极轴, 并且两种坐标系 O
x
中取相同的长度单位。
点M的直角坐标为 (1, 3)
M (2, )
设点M的极坐标为(ρ,θ)
6
A
用余弦定理求
AB的长即可。 o
x
小结
1、极坐标系的四要素 极点;极轴;长度单位;角度单位 及它的正方向。
2、点与其极坐标一一对应的条件
0, [0,2 )
3、极坐标与直角坐标的互化公式
2 x2 y2, tan y ( x 0)
x
x cos , y sin
A (3, )
B (2, )
C (1, )
)
4
练习: 已知点的直角坐标, 求它们 的极坐标.
A (3, 3) C (5,0)
B (1, 3) D (0,2)
E (3,3)
例2:已知两点 A(2, ),B(3, )
求两点间的距离。 3
2
B
解:AOB
极化直:x cos , y sin
例1:互化下列直角坐标与极坐标
直角坐标 (2 3,2) (0,1) (3,0)
极坐标 (4, ) (1, ) (3, )
6
2
直角坐 标
极坐标
(3, 3 ) ( 3,1)
5
(2 3, )
7
(2, )
6
6
(5,0)
(5,0)
练习:已知下列点的极坐标,求 它们的直角坐标。

人教B版高二数学选修4-4_4.(2)极坐标与直角坐标互化课件

人教B版高二数学选修4-4_4.(2)极坐标与直角坐标互化课件

y
cos sin
2、 ( , ) (x,y)2tanx2xyy2
人教B版高二数学选修4-4_4.(2)极 坐标与 直角坐 标互化 课件
人教B版高二数学选修4-4_4.(2)极 坐标与 直角坐 标互化 课件
课外作业
人教B版高二数学选修4-4_4.(2)极 坐标与 直角坐 标互化 课件
练一练
某地区原计划经过B地沿着东北方向修建一条高速公路.但在A 村北偏西300方向距A村500米处,发现一古代文物遗址W, 经过初步勘测,文物管理部门将遗址W周围200米划为禁区。 已知B地位于A村的正西方向1千米处,试问:修建高速公路 的计划需要改变吗?如图示:
C
W
B
A
人教B版高二数学选修4-4_4.(2)极 坐标与 直角坐 标互化 课件
人教B版高二数学选修4-4_4.(2)极 坐标与 直角坐 标互化 课件
人教B版高二数学选修4-4_4.(2)极 坐标与 直角坐 标互化 课件
练一练
练习:已知点的直角坐标, 求它们的极坐标.
A (3, 3) C (5,0) E (3,3)
B (1, 3) D (0,2)
F (3, 0)
人教B版高二数学选修4-4_4.(2)极 坐标与 直角坐 标互化 课件

化成直角坐标.
解:由5, 2
则有 x5co2s35 y5sin2 5 3
32
32
所以, 点M的直角坐标为( 5 , 5 3 )
22
人教B版高二数学选修4-4_4.(2)极 坐标与 直角坐 标互化 课件
特此声明
由于一个点达 可式 有, 多 对 0种 时于 表 ,上
公式仍适用!
例如:上述点也的可极写坐 -成 5, 标 5( )

1.3.1 圆的极坐标方程 课件 (北师大选修4-4)

1.3.1 圆的极坐标方程 课件 (北师大选修4-4)
M ( , )
探 究
O
C(a,0)
A
x
解:圆经过极点O。设圆与极轴的另一个交点 是A,那么OA=2a, 设M ( , )为圆上除点O,A 以外的任意一点,那么OM AM。在RtAMO 中 OM OA cos MOA即=2a cos .......... .(1) 可以验证,点O(0, ), A(2a,0)的坐标满足等式(1) 2
=r
显然,使极点与圆心重合时的极坐标方程在形式 上比(1)简单。
思考:已知一个圆的方程是=5 3 cos 5sin 求圆心坐标和半径。
解:=5 3 cos 5sin 两边同乘以 得
=5 3 cos -5 sin 即化为直角坐标为
2
5 3 2 5 2 x y 5 3 x 5 y 即( x ) ( y ) 25 2 2 5 3 5 所以圆心为( , ), 半径是5 2 2
7、从极点O作圆C:=8cos 的弦ON, 求ON的中点的轨迹方程。
M
N
解:如图,圆C的圆心(4, 0), 半径r结CM , M 是弦ON的中点 CM ON , 所以,动点M 的轨迹方程是=4 cos
练习 4 把极坐标方程= 化为直角坐标方程。 2-cos


3、极坐标方程 cos( )所表示的 4 曲线是 ( D )
A、双曲线 C、抛物线 B、椭圆 D、圆

解:该方程可以化为=cos( ) 4 1 1 以( , )为圆心, 为半径的圆。 2 4 2

解:=cos cos
2

4
sin sin

4
2 2 cos sin 即 2 2 2 2 2 2 x y x y0 2 2 2 2 2 2 1 (x ) (y ) 4 4 4

选修4-4 1.2 极坐标系

选修4-4 1.2 极坐标系

这个点如何用极坐标表示?
在直角坐标系中, 以原点作为极点, x轴的正半轴作为极轴, 并且两种坐标系中取相 同的长度单位
y
M (1, 3)
θ
O
x
点M的直角坐标为 (1, 3) 设点M的极坐标为(ρ,θ)
M ( 2, ∏ / 3)
1 3 2 ( )
2 2
3 tan 3 1
极坐标与直角坐标的互化关系式: 设点M的直角坐标是 (x, y) 极坐标是 (ρ,θ)
思考:极坐标系中,点A的极坐标是(3, ) 6

11 (3, ) (1)点A关于极轴对称的点是_______________ 6 7 (3, ) (2)点A关于极点对称的点的极坐标是__________ 6 5 (3, ) (3)点A关于直线 = 的对称点的极坐标是_______ 6 2
C (5,0) E ( 3,3)
D (0,2)
π),(3, ) π 例3 已知两点(2,
求两点间的距离.
用余弦定理求 AB的长即可.
3
π 解:∠AOB =
6
B
A
2
推广: 在极坐标下,任意两点P ( 1 ,1 ), P2 ( 2 , 2 ) 1
o
x
之间的距离可总结如下:
2 PP2 12 2 2 1 2 cos(1 2 ) 1
题组一:说出下图中各点的极坐标

2
5 6
C E D O B A X

4

4 3
F
G
5 3
特别规定: 当M在极点时,它的 极坐标=0,可以取任意值。
想一想?
①平面上一点的极坐标是否唯一? ②若不唯一,那有多少种表示方法? ③坐标不唯一是由谁引起的?

选修4-4同步课件:1.2.4 曲线的极坐标方程与直角坐标方程的互化 随堂验收(共15张PPT)

选修4-4同步课件:1.2.4 曲线的极坐标方程与直角坐标方程的互化 随堂验收(共15张PPT)

2.极点到直线ρ(cosθ-sinθ)=2的距离为________. 答案: 2
解析:∵直线ρ(cosθ-sinθ)=2的直角坐标方程为x-y-2=0,极点 的直角坐标为(0,0), ∴极点到直线的距离为
d
| 2 | 1 (1)
2 2
2.
3.ρ2sin2θ=4的直角坐标方程是________. 答案:xy=2 解析:ρ2sin2θ=4变形为2ρ2sinθ\5cosθ=4.即xy=2.
4.曲线ρ=4cosθ化为直角坐标方程为________. 答案:x2+y2=4x 解析:ρ=4cosθ,∴ρ2=4ρcosθ,∴x2+y2=4x.
5.将直线x+y-2=0化为极坐标方程为________. 答案:ρcosθ+ρsinθ-2=0
x cos , 解析 :由 得 cos sin 2 0. y sin ,
2.4 曲线的极坐标方程与直角坐标方程的互化 随堂验收
1.将曲线ρ2(1+sin2θ)=2化为直角坐标方程为____2
解析:∵ρ2(1+sin2θ)=2,∴ρ2(cos2θ+2sin2θ)=2, x2 ∴ρ2cos2θ+2ρ2sin2θ=2,即x2+2y2=2,∴ y 2 1. 2
(2)将x=ρcosθ,y=ρsinθ代入x2+y2+2ax=0, 得ρ2cos2θ+ρ2sinθ+2aρcosθ=0, 即ρ(ρ+2acosθ)=0,ρ=-2acosθ, 从而圆x2+y2+2ax=0(a≠0)的极坐标方程为 ρ=-2acosθ,圆心为(-a,0),半径为r=|a|.
解析 : 1当 0时,cos sin 0, k 曲线经过极点, 方程可以变形为 2 cos sin . x cos , 由 得x 2 y 2 x y, y sin , 即x 2 y 2 x y 0.

北师大版高中数学选修4-4《点的极坐标和直角坐标的互化》课件(共13张PPT)

北师大版高中数学选修4-4《点的极坐标和直角坐标的互化》课件(共13张PPT)

3.已知A,B两点的极坐标A(2, ),B(4, 5 ),求A, B两点间
3
6
距离和AOB的面积。
4.已知两点的极坐标A(3, ),B(3, ),求A, B两点间
2
6
距离和AB与极轴正方向的夹角.
课时小结
1.点的极坐标的理解,极坐标的不唯一性; 2.点的极坐标与直角坐标的互化; 3.极坐标系下,两点间距离公式及应用。
(1)当极径 0,以OX为始边作角,在角的终边上截取| OM | ; (2)当极径 0,以OX为始边作角,在角的终边的反向延长线上 截取 | OM || |; (3)极点的极坐标为(0,),其中为任意角。
M
O
X

° O
x
(, )
3.极坐标系下点与它的极坐标的对应情况
P
[1]给定(,),就可以在极坐标平
M (ρ,θ)
面内确定唯一的一点M;
O
X
[2]给定平面上一点M,但却有无数个极坐标与之对应。
(,),(, 2k ), (, 2k )(k Z)表示同一点
如果限定ρ>0,0≤θ<2π 那么除极点外,平面内的点和极坐标就可以一一对应了.
(ρ,θ)
(ρ,θ +2kπ)
(-ρ,θ +π) (-ρ,θ +(2k+1)π)
[3]对称性:
点(,)关于极轴的对称点为(,2 ); 点(, )关于极点对称点为(, ); 点(, )关于过极点且垂直于极轴的直线的对称点为(, ).

新课探究
1.点的极坐标与直角坐标的互化:
(

R);
(2)点M的直角坐标(x, y)为极坐标(, )的关系式:

人教A版高中数学选修4-4课件 极坐标和直角坐标的互化课件

人教A版高中数学选修4-4课件  极坐标和直角坐标的互化课件
第一讲坐标系 二极坐标系
2.极坐标和直角 坐标的互化
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基础知识:
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思考:
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老师点拨:
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老师点拨:
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人民教育出版社 高中 |选修4- : 1.极坐标与直角坐标互换的前提条件
2.互换的公式
3.互换的基本方法
典型例题1 :
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分析:
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学生思考,老师总结 :
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典型例题2 :
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分析:
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1.3.1 圆的极坐标方程 课件 (北师大选修4-4)

1.3.1 圆的极坐标方程 课件 (北师大选修4-4)
所以,等式(1)就是圆上任意一点的极 坐标( , ) 满足的条件,另一方面 ,可以验证,坐标适合 等式(1)的点都在这个圆上。

极坐标方程:
一般地,在极坐标系中 ,如果平面曲线 上任意 C 一点的极坐标中至少有 一个满足方程 ( , ) 0 f 并且坐标适合方程 ( , ) 0的点都在曲线 上, f C 那么方程f ( , ) 0叫做曲线C的极坐标方程。


3、极坐标方程 cos( )所表示的 4 曲线是 ( D )
A、双曲线 C、抛物线 B、椭圆 D、圆
ห้องสมุดไป่ตู้

解:该方程可以化为 =cos( ) 4 1 1 以( , )为圆心, 为半径的圆。 2 4 2

解:=cos cos
2

4
sin sin

4
2 2 cos sin 即 2 2 2 2 2 2 x y x y0 2 2 2 2 2 2 1 (x ) (y ) 4 4 4
=r
显然,使极点与圆心重 合时的极坐标方程在形 式 上比(1)简单。
思考:已知一个圆的方程是=5 3 cos 5sin 求圆心坐标和半径。
解:=5 3 cos 5sin 两边同乘以 得
=5 3 cos -5 sin 即化为直角坐标为
2
5 3 2 5 2 x y 5 3 x 5 y 即( x ) ( y ) 25 2 2 5 3 5 所以圆心为( , ), 半径是5 2 2
1.3简单曲线的极坐标方程
曲线的极坐标 方程
一、定义:如果曲线C上的点与方程 f(,)=0有如下关系 (1)曲线C上任一点的坐标(所有坐标 中至少有一个)符合方程f(,)=0 ; (2)方程f(,)=0的所有解为坐标的点 都在曲线C上。 则曲线C的方程是f(,)=0 。

1.3.1 圆的极坐标方程 课件 (北师大选修4-4)

1.3.1 圆的极坐标方程 课件 (北师大选修4-4)

练习
以极坐标系中的点(1,1)为圆心,1为 半径的圆的方程是 C
A. 2cos 4 C. 2cos 1
B. 2sin 4 D. 2sin 1
题组练习 1 求下列圆的极坐标方程 (1)中心在极点,半径为2;
1.3简单曲线的极坐标方程
曲线的极坐标 方程
一、定义:如果曲线C上的点与方程 f(,)=0有如下关系 (1)曲线C上任一点的坐标(所有坐标 中至少有一个)符合方程f(,)=0 ; (2)方程f(,)=0的所有解为坐标的点 都在曲线C上。 则曲线C的方程是f(,)=0 。
如图,半径为a的圆的圆心坐标为C (a, 0)(a 0) 你能用一个等式表示圆上任意一点的极坐标 ( , )满足的条件吗?
=r
显然,使极点与圆心重 合时的极坐标方程在形 式 上比(1)简单。
思考:已知一个圆的方程是=5 3 cos 5sin 求圆心坐标和半径。
解:=5 3 cos 5sin 两边同乘以 得
=5 3 cos -5 sin 即化为直角坐标为
2
5 3 2 5 2 x y 5 3 x 5 y 即( x ) ( y ) 25 2 2 5 3 5 所以圆心为( , ), 半径是5 2 2
7、从极点O作圆C:=8cos 的弦ON, 求ON的中点的轨迹方程。
M
N
解:如图,圆C的圆心(4, 0), 半径r OC 4,
O
C(4,0)
连结CM , M 是弦ON的中点 CM ON , 所以,动点M 的轨迹方程是=4 cos
练习 4 把极坐标方程= 化为直角坐标方程。 2-cos
=2
(2)中心在C(a,0),半径为a;

1.3.2 直线的极坐标方程 课件 (北师大选修4-4)

1.3.2 直线的极坐标方程 课件 (北师大选修4-4)
4
思考: 5 1、求过极点,倾角为 的射线的极 4 5 坐标方程。 易得 ( 0)
4 2、求过极点,倾角为 的直线的极 4 5 坐标方程。 或
4 4
和前面的直角坐标系里直线方程的表示形 式比较起来,极坐标系里的直线表示起来很不 方便,要用两条射线组合而成。原因在哪?
sin( ) a sin
显然A点也满 足上方程。
小结:直线的几种极坐标方程 1、过极点 2、过某个定点,且垂直于极轴
3、过某个定点,且与极轴成一定
的角度
解:在直线l上任意取点M ( , ) A(2, ) 4 MH 2 sin
练习1、求过点 A(2, )平行于极轴的直线。 4
A


(2, ) 4
M


2

4 O 在Rt OMH中, = OM sin , MH
H
即 sin 2 所以,过点A(2, )平行于极轴的直线方程 4 为 sin 2

2、求过A(2,3)且斜率为 的直线的极坐标方程。 2
解:由题意可知,在直 角坐标系内直线方程为 2x y 7 0 设M ( , )为直线上的任意一点, 将x cos , y sin 代入直线方程 2 x y 7 0得 2 cos sin 7 0这就是所求的极坐标方 程

解:由图可知围成的面 积就是扇形AOB 的面积 1 2 8 即S 4 6 3
A
O
B
X
4、直线 cos 2关于直线= 对称的直线 4 方程为 ( B ) A、 cos 2, B、 sin 2 C、 sin 2, D、=2sin
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CHENLI
9
(一)直线的极坐标方程
1、求过极点,倾角为5 的射线的极
坐标方程。
4
易得 5 ( 0)
4Hale Waihona Puke 2、求过极点,倾角为 坐标方程。
4
的直线的极
或 5
4
4
CHENLI
10
结论:直线的极坐标方程
(0)表示极角 的为一条射线 =(R)表示极角 的为一条直线
CHENLI
11
(一)直线的极坐标方程
15
练习习::3 4、已知直线的程 极为 坐 si标 n(方 ) 2
42
求点 A(2,7)到这条直线的距离。
解:将直线
4
sin(
)
2 化为直角坐标方
42
程为x y 1 0,点A(2, 7 )化为直角坐标为
4
( 2,- 2)
点到直线的距离为
2-
2-1 =
2
CHENLI
2
2 16
练习:4 6、确定极坐标方程 4sin( )与
CHENLI
18
(3)M(,)也可以表示为
(, 2 k )或 ( , (2 k 1 ))
CHENLI
6
三.极坐标与直角坐标的互化
互化公式的三个前提条件: 1. 极点与直角坐标系的原点重合; 2. 极轴与直角坐标系的x轴的正半
轴重合; 3. 两种坐标系的单位长度相同.
CHENLI
7
三.极坐标与直角坐标
点M 互化 公式
4
如果限定ρ>0,0≤θ<2π
那么除极点外,平面内的点和极坐 标 就可以一一对应了.
我们约定,极点的极坐标是极径=0,极 角是任意角.
CHENLI
5
负极径的规定
(1)在极坐标系中,极径允许取负值, 极角也可以是任意的正角或负角;
(2)当 <0时,点M(,)位于极角终边的
反向延长线上,且OM= 。
3
3cos sin 80所表示的曲线
及位置关系。
CHENLI
17
高考
1.在直角坐标系 xOy 中,以 O 为极点,x 轴正半轴为极轴建 立极坐标系.曲线 C 的极坐标方程为 ρcosθ-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.
3.求过点A(a,0)(a>0),且垂直于极轴的
直线L的极坐标方程。
M
cos a
﹚ o Ax
CHENLI
12
(二)圆的极坐标方程
4(1:求)圆下心列在圆极的点极,坐半标径方为程r;=r
(2)圆心在C(a,0),半径为a;=2acos (3)圆心在(a,/2),半径为a;=2asin
CHENLI
极坐标
CHENLI
1
极坐标系:
极点:如图所示,在平面内取一个定点 O,叫做极点; 极轴:自极点 O 引一条射线 Ox,叫做极轴; 单位: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)
CHENLI
2
一.点的极坐标
对于平面上任意一点M,
M
用表示线段OM的长度, 叫
做点M的极径,
13
下列极坐标方程表示的曲线
(1)极坐标方 =1程 表示
(2)极坐 标 s方 inc程 o表 s 示
(3)极坐标 = c方 os程 ()表示
4
CHENLI
14
练习:
1.在极坐标系中,圆 ρ=-2sinθ 的圆心的极坐标是( B )
A.1,π2
B.1,-π2
C.(1,0)
D.(1,π)
CHENLI
用表示从OX到OM 的角度, O
X
叫做点M的极角,
有序数对(,)就叫做M的 极坐标。
CHENLI
3
二.极坐标系下点与极坐标的对应情况
1.给定(,),就可以在极坐标 平面内确定唯一的一点M。
P
M (ρ,θ)…
2.给定平面上一点M,但却有 O
X
无数个极坐标与之对应。
原因在于:极角有无数个。
CHENLI
直角坐标(x,y) x=ρcosθ y=ρsinθ
极坐标(ρ,θ) ρ2=x2+y2
tanθ=xy(x≠0)
CHENLI
8
四.极坐标方程
一般地,在极坐, 标如 系果 中平面C曲 上线 任意
一点的极坐标中一 至个 少满 有足方 f (程 ,)0 并且坐标适合f (方 ,程 )0的点都在曲 C上线, 那么方f程 (,) 0叫做曲C线 的极坐标方程
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