坐标系与参数方程及其应用精品课件

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第2部分专题7 第1讲坐标系与参数方程课件(共40张PPT)

消去参数 t 得 x2＋y2＝1，
故曲线 C1 是圆心为坐标原点，半径为 1 的圆．
x＝cos4t， (2)当 k＝4 时，C1：y＝sin4t，消去参数 t 得 C1 的直角坐标方
程为 x＋ y＝1.C2 的直角坐标方程为 4x－16y＋3＝0.
由4xx－＋16yy＝＋13，＝0，
解得x＝14， y＝14.
(2) 经过点 P(x0 ， y0) 且倾斜角为 α 的直线 l 的参数方程为
xy＝＝xy00＋＋ttcsions
α， α
(t 为参数)．若 A，B 为直线 l 上的两点，其对应参
数分别为 t1，t2，线段 AB 的中点为 M，点 M 对应的参数为 t0，则以
下结论在解题中经常用到：①t0＝t1＋2 t2；②|PM|＝|t0|＝t1＋2 t2；③|AB|
1．[以几何图形为载体] 在极坐标系下，方程 ρ＝2sin 2θ 的图形为如图所示的“幸运四叶草”，又称为玫瑰线．
(1)当玫瑰线的 θ∈0，π2时，求以极点为圆心的单位圆与玫瑰线的交点的极坐标；
(2)求曲线 ρ＝sin2θ＋2 π4上的点 M 与玫瑰线上的点 N 距离的最小值及取得最小值时的点 M，N 的极坐标．
易得|CC1|＝3－2 2，圆 C1 的半径 r1＝2，圆 C 的半径 r＝ 2，所以|CC1|＜r1－r，
所以 C 与 C1 没有公共点．
命题规律：以解答题的形式出现，分值 10 分．通性通法：(1)消去参数的三种常用方法 ①利用解方程的技巧求出参数的表达式，然后代入消去参数； ②利用三角恒等式消去参数； ③根据参数方程本身的结构特点，灵活地选用一些方法从整体上消去参数．
x′＝2x，

高中数学《坐标系与参数方程》课件

以坐标原点 O 为极点，x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系，直线 l 的极坐标方程为 2ρcos θ＋ 3ρsin θ＋11＝0. (1)求C的普通方程和l的直角坐标方程； (2)求C上的点到l的距离的最小值.
7
解 (1)因为－1<11－＋tt22≤1，且 x2＋2y2＝11－＋tt222＋（1＋4t2t2）2＝1，所以 C 的普通方程为 x2＋y42＝1(x≠－1)，因为 x＝ρcos θ，y＝ρsin θ，
19
解 (1)⊙O的普通方程为x2＋y2＝1.
当 α＝π2时，l 与⊙O 交于两点.
当 α≠π2时，记 tan α＝k，则 l 的方程为 y＝kx－ 2.
l 与⊙O 交于两点当且仅当
1＋2 k2<1，解得 k<－1 或 k>1，即 α∈π4，π2或 α∈π2，34π.
综上，α 的取值范围是π4，34π.
23
解 (1)由题意知，直线 l 的普通方程为 y＝ 3(x－1)，曲线C1的普通方程为x2＋y2＝1. 联立方程组xy2＝＋y32＝（1x，－1），解得 A(1，0)，B12，－ 23，
则|AB|＝ 1－122＋0＋ 232＝1.
24
(2)曲线
C2
的参数方程为yx＝＝122c3ossinθ，θ (θ
1
第1讲坐标系与参数方程
2
高考定位高考主要考查平面直角坐标系中的伸缩变换、直线和圆的极坐标方程；参数方程与普通方程的互化，常见曲线的参数方程及参数方程的简单应用.以极坐标、参数方程与普通方程的互化为主要考查形式，同时考查直线与曲线位置关系等解析几何知识.
3
真题感悟
1.(2019·全国Ⅱ卷)在极坐标系中，O为极点，点M(ρ0，θ0)(ρ0>0)在曲线C：ρ＝4sin θ上，直线l过点A(4，0)且与OM垂直，垂足为P. (1)当 θ0＝π3时，求 ρ0 及 l 的极坐标方程； (2)当 M 在 C 上运动且 P 在线段 OM 上时，求 P 点轨迹的极坐标方程.

专题七第1讲选修44坐标系与参数方程课件共39张PPT

ρsin
θ＝
3 3 ρcos
θ－4 3 3＋1，
ρsin θ＝－ 33ρcos θ＋433＋1。
2．(2021·全国甲卷)在直角坐标系xOy中，以坐标原点为极点，x轴正半轴为极轴
建立极坐标系，曲线C的极坐标方程为ρ＝2 2cos θ。
(1)将C的极坐标方程化为直角坐标方程；
(2)设点A的直角坐标为(1,0)，M为C上的动点，点P满足
解 (1)由题意知⊙C的标准方程为(x－2)2＋(y－1)2＝1，
则⊙C的参数方程为yx＝＝12＋＋scions
α， α
(α为参数)。
(2)由题意可知，切线的斜率存在，设切线方程为y－1＝k(x－4)，即kx－y＋1－4k＝0，所以|2k－1k＋2＋1－1 4k|＝1，解得k＝± 33，
则这两条切线方程分别为y＝ 33x－433＋1，y＝－ 33x＋433＋1，故这两条切线的极坐标方程分别为
解 (1)解法一：曲线C1的普通方程为x2＋y2＝1，将直线l的参数方程代入，得t2＋ t＝0，解得t＝0或t＝－1，根据参数的几何意义可知|AB|＝1。
解法二：直线l的普通方程为y＝ 3(x－1)，曲线C1的普通方程为x2＋y2＝1，由yx＝ 2＋y32＝x－1，1，得l与C1的交点坐标为(1,0)，12，－ 23，则|AB|＝1。
(t为参数)。
(1)将C1，C2的参数方程化为普通方程； (2)以坐标原点为极点，x轴正半轴为极轴建立极坐标系，设C1，C2的交点为P，求圆心在极轴上，且经过极点和P的圆的极坐标方程。
解 (1)由C1的参数方程得，C1的普通方程为x＋y＝4(0≤x≤4)。由C2的参数方程得x2＝t2＋t12＋2，y2＝t2＋t12－2，所以x2－y2＝4。故C2的普通方程为x2－y2＝4。

高三数学一轮复习课件坐标系与参数方程ppt.ppt

5．(2012·江西模拟)在极坐标系中，圆 ρ＝4cos θ 的圆心 C 到
直线 ρsinθ＋π4＝2 2的距离为________．
解析：注意到圆 ρ＝4cos θ 的直角坐标方程是 x2＋y2
＝4x，圆心 C 的坐标是(2,0)．直线 ρsinθ＋π4＝2 2的
直角坐标方程是 x＋y－4＝0，因此圆心(2,0)到该直线
(1)在以 O 为极点，x 轴正半轴为极轴的极坐标系中，
分别写出圆 C1，C2 的极坐标方程，并求出圆 C1，C2 的交点坐标(用极坐标表示)；
(2)求圆 C1 与 C2 的公共弦的参数方程．
病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程
其普通方程为 x2＋y2＝2y，
ρcos θ＝－1 的普通方程为 x＝－1，
联立xx2＝＋－y21＝，2y，解得xy＝＝1－，1，
故交点(－1,1)的极坐标为
2，34π.
答案：
2，34π
病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程
[自主解答] (1)圆 C1 的极坐标方程为 ρ＝2，圆 C2 的极坐标方程 ρ＝4cos θ. 解ρρ＝＝24，cos θ 得 ρ＝2，θ＝±π3，故圆 C1 与圆 C2 交点的坐标为2，π3，2，－π3. 注：极坐标系下点的表示不惟一．
病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程
的距离等于|2＋0－4|＝ 2
2.

《坐标系与参数方程》课件

选修4-4 极坐标系与参数方程一、极坐标系与极坐标1、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。

2、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___________叫做点M 的极坐标，记为___________.极点O 的坐标为)R )(,0(∈θθ.3、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。

4、极坐标与直角坐标的互化：_________________________ , ________________________________________________ ,_______________________5、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________________；在极坐标系中，以 )0,a (C (a>0)为圆心， a 为半径的圆的极坐标方程________________；在极坐标系中，以 )2,a (C π(a>0)为圆心，a 为半径的圆的极坐标方程是______________；6、直线的极坐标方程在极坐标系中，)0(≥=ραθ表示以极点为起点的一条射线（）在极坐标系中，过点)0a )(b ,a (A >，且垂直于极轴的直线l 的极坐标方程是__________. 在极坐标系中，过点A(a,)b ，且平行于极轴的直线l 的极坐标方程是________________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x,y 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M(x,y)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x,y 的变数t 叫做参变数，简称参数。

7.3坐标系与参数方程PPT课件

考点二参数方程与普通方程的互化
例 2 (1)(2013·江苏)在平面直角坐标系 xOy 中，直线 l 的参数
方
程
为
x＝t＋1， y＝2t
(t
为参数)，曲线
C 的参数方程为
本讲栏
x＝2tan2θ， y＝2tan θ
(θ 为参数)．试求直线 l 和曲线 C 的普通方程，
目开
并求出它们的公共点的坐标．
因此 M(cos α＋cos 2α，sin α＋sin 2α)．
热点分类突破
专题七第3讲
M 的轨迹的参数方程为
本
x＝cos α＋cos 2α， y＝sin α＋sin 2α
(α 为参数，0<α<2π)．
讲
栏目
②M 点到坐标原点的距离
开
关 d＝ x2＋y2＝ 2＋2cos α(0<α<2π)．
当 α＝π，d＝0，故 M 的轨迹过坐标原点．
∴e＝
ac22＝
3b32－b2 b2＝
23＝
6 3.
热点分类突破
专题七第3讲
(2)在平面直角坐标系 xOy 中，以原点 O 为极点，x 轴为极轴
本讲
建立极坐标系，曲线
C1
的参数方程为x＝tan1 φ， y＝tan12φ
(φ 为参
栏
目数)，曲线 C2 的极坐标方程为 ρ(cos θ＋sin θ)＝1，若曲线 C1
P、Q
都在曲线
C：xy＝＝22scions
t， t
(t 为参数)上，对应参数分别为 t＝α 与 t＝2α(0<α<2π)，M 为
本 PQ 的中点．
讲栏
①求 M 的轨迹的参数方程；

坐标系与参数方程PPT学习课件

答案

3π 2， 4
探究提高
解决这类问题一般有两种思路．一是将极
坐标方程化为直角坐标方程，求出交点的直角坐标，再将其化为极坐标；二是将曲线的极坐标方程联立，根据限制条件求出极坐标．要注意题目所给的限制条件及隐含条件．
变式训练 2
在极坐标系中，已知直线 l 的极坐标方
.
热点分类突破
题型一极坐标与直角坐标(方程)的互化例 1 (1)若点 P 的直角坐标为(1，－ 3)，则点 P 的极坐标为________(0≤θ<2π)； 1 (2)将曲线的极坐标方程 sin θ＝化为直角坐标方程 3 为________________．思维启迪用极坐标与直角坐标的互化公式求解．
考题分析
本小题考查了极坐标的概念，曲线的极坐
标方程以及利用曲线的极坐标方程求曲线的交点问题．考查了极坐标的基础知识以及运用极坐标解决问题的能力．
易错提醒
(1)易忽略 ρ≠0 的条件和 0≤θ<2π.
(2)忽视极坐标与直角坐标的互化．
主干知识梳理
1．直角坐标与极坐标的互化把直角坐标系的原点作为极点，x 轴正半轴作为极轴，且在两坐标系中取相同的长度单位．设 M 是平面内的任意一点，它的直角坐标、极坐标分别为 (x，y)和(ρ，θ)，则
2 2 2 ρ ＝ x ＋ y x＝ρcos θ ， . y y ＝ ρ sin θ tan θ＝ (x≠0) x
2．直线的极坐标方程若直线过点 M(ρ0，θ0)，且极轴到此直线的角为 α，则它的方程为：ρsin(θ－α)＝ρ0sin(θ0－α)．几个特殊位置的直线的极坐标方程 (1)直线过极点：θ＝α； (2)直线过点 M(a,0)且垂直于极轴：ρcos θ＝a； π (3)直线过 M(b， )且平行于极轴：ρsin θ＝b. 2

极坐标与参数方程ppt课件

当 θ1=θ2，|AB|＝/ρ1—-ρ2/
• 3．直线的极坐标方程：若直线过点M(ρ0，θ0)，且极轴到此直线的角为α，则它的方程为：
• ρsin(θ－α)＝ρ0sin(θ0－α)． • 几个特殊位置的直线的极坐标方程 • (1)直线过极点：θ＝θ0和θ＝π+θ0； • (2)直线过点M(a,0)且垂直于极轴：ρcosθ＝a；
若 M1，M2 是 l 上的两点，其对应参数分别为 t1，t2，则 (1)M1，M2 两点的坐标分别是(x0＋t1cos α，y0＋t1sin α)，(x0 ＋t2cos α，y0＋t2sin α)． (2)|M1M2|＝|t1－t2|. (3)若线段 M1M2 的中点 M 所对应的参数为 t，则 t＝t1＋2 t2，中点 M 到定点 M0 的距离|MM0|＝|t|＝t1＋2 t2. (4)若 M0 为线段 M1M2 的中点，则 t1＋t2＝0.
[解] (1)直线 l 的普通方程为 xsin α－ycos α＋cos α＝0. 曲线 C 的极坐标方程为 ρcos2θ＝4sin θ，即 ρ2cos2θ＝4ρsin θ，∵ρcos θ＝x，ρsin θ＝y， ∴曲线 C 的直角坐标方程为 x2＝4y.
x＝tcos α， (2)将 l: y＝1＋tsin α 代入曲线 C∶x2＝4y 中，得 t2cos2α－4tsin α－4＝0.
意判断点P所在的象限(即角θ的终边的位置)，以便正确地求出角θ. • (2)注意“双坐标系”是直角坐标与极坐标互化的前提．若要判断曲线的形状，通常是先将极坐标方程化为直角坐标方程，再判断．
(3)极坐标系中两点间的距离公式：已知点 A(ρ1，θ1)，
B(ρ2，θ2)，那么|AB|＝ ρ12＋ρ22－2ρ1ρ2cosθ1－θ2.

坐标系与参数方程坐标系课件理ppt

03
坐标系与参数方程的应用
在物理学中的应用
1 2
牛顿力学
直角坐标系与自然坐标系用于描述质点运动轨迹，分析受力关系，求解动力学方程。
电磁学
直角坐标系用于描述电荷分布、电场强度、电势等物理量，求解电场分布和电流问题。
3
量子力学
直角坐标系与自然坐标系用于描述粒子在有限高势垒中的束缚态，求解定态薛定谔方程。
在数学中的应用
解析几何
直角坐标系用于描述直线、曲线、平面等几何图形，研究几何性质和形状。
参数方程
参数方程用于描述复杂函数关系，简化计算和推导过程。
变分法
直角坐标系用于求解泛函极值问题，应用于最优化理论、变分法等领域。
04
总结与展望
对坐标系与参数方程的意义进行总结
1
总结了坐标系在数学、物理、工程技术和计算机图形学等领域的应用。
坐标系与参数方程坐标系课件理ppt
xx年xx月xx日
目录
• 坐标系分类与定义 • 参数方程坐标系 • 坐标系与参数方程的应用 • 总结与展望
01
坐标系分类与定义
直角坐标系
定义
直角坐标系是由三个互相垂直的坐标轴（x、y、z）组成的坐标系，每个轴的方向和尺度
都相同。
特点
直角坐标系是最常用的坐标系之一，特别适用于描述具有规则几何形状或对称性的物体。
参数方程在数学、物理、工程等领域有着广泛的应用。它能够方便地表示和解决复杂的几何、运动或物理问题，有助于简化计算和分析过程。
常见参数方程的应用
平面直角坐标系中的直线参数方程
直线的参数方程为`x=x0+tcosα, y=y0+tsinα`，其中(x0,y0)为直线上的一个定点，α为直线的倾斜角。该参数方程可以方便地表示直线上的点，并用于直线的长度、斜率等计算。

数学优质课件精选选修系列极坐标与参数方程课件

(t 为参数)．
极坐标、参数方程的综合应用
利用极坐标、参数方程与普通方程间的转化，把点、线和曲线等问题转化为熟知内容，进而解决有关问题．
例3 (2011 年盐城市高三调研)已知直线 l 的参数方程xy＝＝1t ＋2t (t 为参数)和圆 C 的极坐标方程 ρ＝
2 2sin(θ＋π4)． (1)将直线 l 的参数方程化为普通方程，圆 C 的极坐标方程化为直角坐标方程； (2)判断直线 l 和圆 C 的位置关系．
参数)，
所以曲线 C 的直线坐标方程为 y＝12x2(x∈[－
2,2])，
联立解方程组得xy＝＝00，，
或x＝2 3， y＝6.
根据 x 的范围应舍去x＝2 3， y＝6，
故 P 点的直角坐标为(0,0)．
考点探究·挑战高考
考点突破极坐极系与直角坐标系的互化
1．极坐标的四要素：(1)极点；(2)极轴；(3)长度单位；(4)角度单位和它的正方向，四者缺一不可．
y)，极坐标是(ρ，θ)，可以得出它们之间的
关系：x＝_______，y＝_______.又可得到关
系 ρcosθ
ρsinθ
• 式：ρ2＝_______，tanθ＝ ___y_ (x≠0)．
x2＋y2
x
• 3．常见曲线的极坐标方程
• (1)直线的极坐标方程
• •
过方 (2)点程圆M为的(ρ_极ρs_0i_，n坐_(θ_θ标－_0)_方且α__)程倾＝__斜ρ_0_角s_in_为(_θ_α0_－的__α直_)_线_．l的极坐标
第三节坐标系与参数方程
双基研习·面对高考第三节
坐
标
考点探究·挑战高考
系
与

坐标系与参数方程课件

(t
=
= -2 + ,

为参数),直线 l2 的参数方程为
(m 为参数).设 l1 与 l2 的
=

交点为 P,当 k 变化时,P 的轨迹为曲线 C.
(1)写出C的普通方程;
(2)以坐标原点为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,设l3:ρ(cos
θ+sin θ)- 2 =0,M为l3与C的交点,求M的极径.
= cos,
为
(θ 为参数),过点(0,- 2)且倾斜角为 α 的直线 l 与☉O 交
= sin
于A,B两点.
(1)求α的取值范围;
(2)求AB中点P的轨迹的参数方程.
思考如何利用直线的参数方程求直线与曲线相交的弦长?
-21-
解:(1)☉O的直角坐标方程为x2+y2=1.
π
当 α= 时,l 与☉O 交于两点.
即曲线 C
2
2
的直角坐标方程为 + =1.
16
9
-12-
(2)因为曲线 C 与 x 轴、y 轴的正半轴分别交于点 A,B,所以
A(4,0),B(0,3).
所以直线 AB 的方程为 3x+4y-12=0.
设 P(4cos θ,3sin θ),则 P 到直线 AB 的距离为
|12cos+12sin-12|
2
3
10
代入 ρ2(cos2θ-sin2θ)=4 得 ρ2=5,
所以交点 M 的极径为 5.
10
-25-
思考如何把直角坐标方程化为极坐标方程?
-9-
解 (1)因为 x=ρcos θ,y=ρsin θ,
所以 C1 的极坐标方程为 ρcos θ=-2,C2 的极坐标方程为

人教版选修4-4 极坐标与参数方程(精品课件)共24张PPT

三、极坐标的正式应用和扩展
◆1736年出版的《流数术和无穷级数》一书中，牛顿第一个将极坐标系应用于表示平面上的任何一点。牛顿在书中验证了极坐标和其他九种坐标系的转换关系。 ◆在1691年出版的《博学通报》一书中伯努利正式使用定点和从定点引出的一条射线，定点称为极点，射线称为极轴。平面内任何一点的坐标都通过该点与定点的距离和与极轴的夹角来表示。伯努利通过极坐标系对曲线的曲率半径进行了研究。
（2）点P（ρ，θ）与点（ρ，2kπ+θ）（k∈Z）
所表示的是同一个点，即角θ与2kπ+θ的终边是相同的。综上所述，在极坐标系中，点与其点的极坐标之间不是一一对应而是一对多的对应
(ρ，θ)，（ρ，2kπ+θ），（-ρ，（2k+1）π+θ）均表示同一个点
3.极坐标和直角坐标的互化
y
（1）互化背景：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，如图所示：
极坐标系和参数方程虽为选修内容，高中学生也应该重视对本专题的学习，既可以体会其中的数学思想，也能提高对数学的认识，而且可以与已学知识融会贯通
极坐标系
定义：平面内的一条有规定有单位长度的射线0x,0 为极点，0x为极轴，选定一个长度单位和角的正方向(通常取逆时针方向)，这就构成了极坐标系。
关于教材编排
参数方程是选修4-4专题的一个重要内容。这一专题包含、涉及了很多高中内容。利用高二学生已掌握的直线、圆和圆锥曲线曲线方程为基础，鼓励学生利用参数的思想对它们进行探究解析，以及能学习掌握如何优化参数的选择推出已知曲线方程的参数形式，能等价互化参数方程与普通方程；借助实际生活例子或相应习题体会参数方程的优势，理解学习参数方程的缘由。