常见曲线的极坐标方程

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高三数学常用曲线的极坐标方程

情境2：按通常情况化直角坐标方程为极坐标方程会得到让人满意的结果吗？
二、知识回顾
1．求曲线方程的方程的步骤; 2．两种坐标互化前提和公式; 3．圆锥曲线统一定义. 平面内，到一个定点（焦点F）和一条定直线（准线l）的距离之比为常数（离心率e）的点的轨迹。
1、圆锥曲线的统一方程设定点F到定直线l的距离为P，求到定点F和定直
线l的距离之比为常数e的点的轨迹的极坐标方程.
分析： ① 建系 ② 设点 ③ 列出等式 ④ 用极坐标、表示上述等式，并化简得极坐标方程
说明： ⑴ 为便于表示距离，取为极点，垂直于点到准线距离。
2、例题讲解
例1．2003年10月15—17日，我国自主研制的神舟五号载人航天飞船成功发射并按预定方案安全、准确的返回地球，它的运行轨道先是以地球中心为一个焦点的椭圆，椭圆的近地点（离地面最近的点）和远地点（离地面最远的点）距离地面分别为200km和350km，然后进入距地面约343km的圆形轨道。若地球半径取 6378km，试写出神舟五号航天飞船运行的椭圆轨道的极坐标方程。
变式训练1 已知抛物线y2=4x的焦点为F。 ① 以F为极点, x轴正方向为极轴的正方向, 写出此抛物线的极坐标方程；
② 过取F作直线l交抛物线于A、B两点,若|AB|＝16, 运用抛物线的极坐标方程, 求直线l的倾斜角。
例2．求证：过抛物线的焦点的弦被焦点分成的两部分的倒数和为常数。
变式训练2 设P、Q是双曲线若OP⊥OQ。
4.2.2 常用曲线的极坐标方程（3）
------圆锥曲线的极坐标方程
教学目标 1．进一步学习在极坐标系求曲线方程 2．求出并掌握圆锥曲线的极坐标方程教学重点 1．圆锥曲线极坐标方程的统一形式 2．方程中字母的几何意义

极坐标常用方程

极坐标常用方程极坐标是一种二维坐标系统，与我们常见的直角坐标系有所不同。

在极坐标系统中，一个点的位置由它的极径和极角确定，而不是由它的x坐标和y坐标确定。

极坐标常用方程是一种描述极坐标系中曲线的数学表达式，本文将介绍一些常见的极坐标常用方程。

矩形方程与极坐标方程转换要将直角坐标系中的一个方程转换为极坐标系中的方程，需要使用以下公式：•x = r * cos(θ)•y = r * sin(θ)其中，(x, y)是直角坐标系中的点，(r, θ)是极坐标系中的点。

举例来说，我们有一个方程 x^2 + y^2 = 4，要将它转换为极坐标系中的方程。

首先，我们可以使用换元法将直角坐标系中的x和y表示为极坐标系中的r和θ：* x = r * cos(θ) * y = r * sin(θ)将上述方程代入原方程，得到：* r^2 * cos^2(θ) + r^2 * sin^2(θ) = 4再进行化简，可以得到：* r^2 * (cos^2(θ) + sin^2(θ)) = 4 * r^2 = 4因此，极坐标系中的方程为 r = 2。

这个方程描述了以极径为2的圆。

常见的极坐标常用方程1.极坐标方程 r = a这是一个描述以极径为常数a的圆的方程。

圆心位于原点，半径为a。

2.极坐标方程r = a * cos(θ)这是一个描述以极径可变的半径为a * cos(θ)的螺线的方程。

3.极坐标方程r = a * sin(θ)这是一个描述以极径可变的半径为a * sin(θ)的螺线的方程。

4.极坐标方程r = a / cos(θ)这是一个描述以极径可变的半径为a / cos(θ)的双曲线的方程。

5.极坐标方程r = a / sin(θ)这是一个描述以极径可变的半径为a / sin(θ)的双曲线的方程。

6.极坐标方程r = a * e^(bθ)这是一个描述以极径可变的曲线的方程，其中a和b是常数，e是自然对数的底。

这个方程可以描述出多种不同的曲线，如指数增长曲线。

极坐标参数方程公式大全

极坐标参数方程公式大全极坐标是一种描述平面上点的坐标系，它以原点为中心，以极径和极角两个参数来确定点在平面上的位置。

极坐标参数方程是用极坐标来表示的函数方程，它可以描述一条曲线在极坐标系下的形状。

下面是一些常见的极坐标参数方程公式。

1. 圆的极坐标参数方程圆是一种特殊的曲线，它的每个点到原点的距离都相等。

圆的极坐标参数方程可以表示为：r=a其中，a表示圆的半径。

2. 阿基米德螺线的极坐标参数方程阿基米德螺线是一种由数学家阿基米德创建的曲线，其极坐标参数方程可以表示为：$r=a+b\\theta$其中，a表示螺线的起始半径，b表示每转一圈半径增加的量，$\\theta$表示极角。

3. 双纽线的极坐标参数方程双纽线是一种具有两个回环的曲线，其极坐标参数方程可以表示为：$r^2=a^2\\cos(2\\theta)$其中，a表示双纽线的参数。

4. 渐开线的极坐标参数方程渐开线是一种非常具有特点的曲线，其极坐标参数方程可以表示为：$r=a\\theta$其中，a表示渐开线的参数。

5. 摆线的极坐标参数方程摆线是一种由在铅笔一端水平移动而形成的曲线，其极坐标参数方程可以表示为：$r=a(\\theta-\\sin\\theta)$其中，a表示摆线的参数。

6. 旋轮线的极坐标参数方程旋轮线是一种由相对运动的两个圆形组成的曲线，其极坐标参数方程可以表示为：$x=(r_1-r_2)\\cos\\theta+r_2\\cos(\\frac{r_1-r_2}{r_2}\\theta)$$y=(r_1-r_2)\\sin\\theta-r_2\\sin(\\frac{r_1-r_2}{r_2}\\theta)$其中，r1和r2分别表示两个圆的半径。

以上是一些常见的极坐标参数方程公式。

通过使用这些参数方程，我们可以在极坐标系下描述和绘制出各种曲线的形状。

极坐标系在数学、物理、工程等领域中有广泛的应用，对于研究曲线和解决问题非常有帮助。

极坐标下的常见曲线

极坐标下的常见曲线
极坐标系是一种描述平面上点的坐标系，它与笛卡尔坐标系有着不同的描述方式。

在极坐标系中，点的位置由极径和极角两个参数来确定。

在极坐标系下，我们可以描述许多常见的曲线。

其中，最基本的曲线是圆。

一个半径为r的圆在极坐标系下的方程是r=a，其中a是一个常数。

这个方程描述了距离极点a单位的所有点构成的圆。

另一个常见的曲线是直线。

一条包含极点的直线在极坐标系下的方程是θ=α，其中α是一个常数。

这个方程描述了与原点相交的所有直线。

除了圆和直线，还有许多其他的曲线也可以在极坐标系下描述。

例如，心形线的方程是r=a(1+cosθ)，螺线的方程是r=aθ，阿基米德螺线的方程是r=a+bθ，其中a和b是常数。

极坐标系下的曲线具有很多有趣的性质和应用，例如它们可以用来描述一些物理现象中的运动轨迹，也可以用来绘制有规律的图案和图形。

了解和掌握极坐标系下的常见曲线，对于深入理解数学和物理学的相关知识有着重要的作用。

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极坐标参数方程知识点总结

极坐标参数方程知识点总结一、概述极坐标参数方程是描述曲线的一种方式，它使用极角和极径来表示点的位置。

在这种表示法中，极径表示点到原点的距离，而极角表示从 x 轴正半轴开始逆时针旋转到该点所需的角度。

二、基本形式极坐标参数方程通常采用下面的形式：r = f(θ)其中 r 和θ 分别是曲线上某一点的极径和极角，f(θ) 是一个关于θ 的函数。

三、常见曲线1. 圆形：r = a圆形是最简单的曲线之一，它由所有到原点距离相等的点组成。

在极坐标系中，圆形可以表示为 r = a，其中 a 是圆的半径。

2. 点阵图案：r = a + b sin(nθ)这种曲线由多个同心圆组成，并且每个圆上都有 n 个等距离的“尖刺”。

这种图案通常被称为“螺旋状”。

3. 椭圆：r = a b / sqrt(b^2 cos^2(θ) + a^2 sin^2(θ))椭圆是一个具有两个焦点的曲线。

在极坐标系中，它可以用上面的方程来表示。

4. 双曲线：r = a sec(θ)双曲线是另一种具有两个焦点的曲线。

在极坐标系中，它可以用上面的方程来表示。

5. 渐开线：r = a / cos(θ)渐开线是一种无限延伸的曲线，它与圆形非常相似。

在极坐标系中，它可以用上面的方程来表示。

四、性质1. 对称性极坐标参数方程通常具有某些对称性。

例如，如果 f(-θ) = f(θ)，则曲线关于 y 轴对称；如果f(π-θ) = f(θ)，则曲线关于 x 轴对称；如果f(π/2-θ) = f(π/2+θ)，则曲线关于直线 y=x 对称。

2. 切线和法线与直角坐标系中类似，极坐标参数方程也可以用来计算切线和法线。

切线的斜率可以通过求导 r 和θ 来得到：dy/dx = (dy/dθ)/(dx/dθ) = (dr/dθ sin θ + r cos θ)/(-dr/dθ cos θ + r sin θ)法线的斜率是切线斜率的负倒数：dy/dx = -1/(dy/dx)3. 弧长和面积极坐标参数方程也可以用来计算曲线的弧长和面积。

曲线的极坐标方程

曲线的极坐标方程一、概述极坐标是一种表示平面上的点的坐标系，它由极径和极角两个参数组成。

在极坐标系中，点的位置由半径和角度来确定，而不是像直角坐标系那样由x和y坐标来确定。

在极坐标系中，我们可以用极坐标方程来描述各种曲线。

二、常见的极坐标方程1. 极坐标方程的一般形式极坐标方程的一般形式为：r=f(θ)其中r表示极径，θ表示极角，f(θ)表示关于θ的函数。

这个方程表示了在极坐标系中点的半径r与角度θ的关系。

2. 圆的极坐标方程圆在极坐标系中的方程可以表示为：r=a其中a为圆的半径。

这种极坐标方程非常简单，它表示了以原点为中心的半径为a 的圆。

3. 直线的极坐标方程直线在极坐标系中的方程可以表示为：r=psin(θ−α)其中p表示直线到原点的距离，α表示直线与极坐标系正半轴之间的夹角。

这种极坐标方程可以描述直线在极坐标系中的位置。

4. 椭圆的极坐标方程椭圆在极坐标系中的方程可以表示为：r=p1−ecos(θ−α)其中p表示椭圆的焦点到原点的距离，e表示椭圆的离心率，α表示椭圆与极坐标系正半轴之间的夹角。

这种极坐标方程可以描述椭圆在极坐标系中的形状。

三、极坐标方程的性质1. 对称性极坐标方程具有一定的对称性。

例如，当极坐标方程中的函数f(θ)关于θ对称时，对应的曲线也具有相应的对称性。

另外，极坐标方程中的极角θ满足周期性，即一个周期内的曲线形状是相同的。

2. 极坐标系与直角坐标系的转换极坐标系与直角坐标系是可以相互转换的。

通过一定的公式，我们可以将一个点在直角坐标系中的坐标转换为极坐标系中的坐标，或者将一个点在极坐标系中的坐标转换为直角坐标系中的坐标。

这种转换可以方便地分析和描述曲线的性质。

四、应用举例1. 螺线螺线是极坐标系中的一种特殊曲线，它的极坐标方程为：r=aθ其中a为常数。

螺线是由于一个点在极坐标系中以匀速绕原点旋转且同时沿极径方向移动而形成的曲线。

螺线是许多自然界中的现象的数学描述，例如螺旋形的贝壳、旋涡等。

极坐标参数方程知识点总结

极坐标参数方程知识点总结一、介绍1.1 极坐标参数方程极坐标参数方程是用极坐标表示的函数关系，其中角度和半径是参数。

极坐标是一种在平面上描述点位置的坐标系统，通过半径和角度确定点的位置。

极坐标参数方程可以用来描述各种曲线和图形。

1.2 极坐标参数方程的形式极坐标参数方程的一般形式为：r = f(θ)其中，r为半径，θ为角度，f(θ)为关于角度的函数。

1.3 极坐标与直角坐标的转换极坐标和直角坐标是两种不同的坐标系统，它们可以相互转换。

极坐标到直角坐标的转换公式如下：x = r * cos(θ) y = r * sin(θ)直角坐标到极坐标的转换公式如下：r = sqrt(x^2 + y^2) θ = atan2(y, x)二、常见的极坐标参数方程2.1 圆的极坐标参数方程圆的极坐标参数方程为：r = a其中，a为圆的半径。

2.2 椭圆的极坐标参数方程椭圆的极坐标参数方程为：r = a * (1 - ε^2) / (1 - ε * cos(θ))其中，a为椭圆的长轴半径，ε为离心率，θ为角度。

2.3 双曲线的极坐标参数方程双曲线的极坐标参数方程为：r = a * (1 + ε * cos(θ))其中，a为双曲线的焦距，ε为离心率，θ为角度。

2.4 阿基米德螺线的极坐标参数方程阿基米德螺线的极坐标参数方程为：r = a + bθ其中，a和b为常数，θ为角度。

三、极坐标参数方程的应用3.1 图形绘制极坐标参数方程可以用来绘制各种曲线和图形，如圆、椭圆、双曲线等。

通过确定参数的取值范围，可以得到不同形状的图形。

3.2 面积计算极坐标参数方程可以用来计算曲线所围成的面积。

可以通过对θ的积分来计算曲线所围成的面积。

3.3 物理问题极坐标参数方程在物理学中有广泛的应用。

例如，可以用极坐标参数方程描述天体运动的轨迹，计算物体在旋转过程中的角度和位置等。

3.4 工程应用极坐标参数方程在工程领域也有一些应用，例如，在航空工程中可以用来描述飞机的飞行路径，计算飞机的位置和速度等。

导学案：常见曲线的极坐标方程

常见曲线的极坐标方程第2课时圆锥曲线的统一极坐标方程及应用学习目标了解极坐标系中圆锥曲线的方程。

学习过程：一、预习：问题：设定点F 到定直线的距离为，求到定点F 和定直线的距离之比为常数的点的轨迹的极坐标方程.归纳：圆锥曲线的极坐标方程：练习：1．经过极点，且倾斜角是6π的直线的极坐标方程是 . 2．以极点为圆心，5为半径的圆的极坐标方程是 . 3、焦点到准线的距离是3，离心率为32的椭圆的极坐标方程是 . 4、焦点到准线的距离是5，离心率为2的双曲线的极坐标方程是 .二、课堂训练：例1．2022年10月15—17日，我国自主研制的神舟五号载人航天飞船成功发射并按预定方案安全、准确的返回地球，它的运行轨道先是以地球中心为一个焦点的椭圆，椭圆的近地点（离地面最近的点）和远地点（离地面最远的点）距离地面分别为200km 和350km ，然后进入距地面约343km 的圆形轨道。

若地球半径取6378km ，试写出神舟五号航天飞船运行的椭圆轨道的极坐标方程。

例2、求证：过抛物线的焦点的弦被焦点分成的两部分的倒数和为常数。

课堂练习1、曲线θρcos 21-=的直角坐标方程是 . 2、曲线)(cos 213R ∈-=ρθρ的直角坐标方程是 . 3、极坐标方程θρcos 24-=表示的曲线是 .4、极坐标方程θρcos 225-=表示的曲线是 . 三、课后巩固： 1、椭圆θρcos 3516-=的长轴长为 . 2、抛物线θρcos 14-=的准线的极坐标方程为 . 3、过椭圆)0(12222>>=+b a by a x 的左焦点F 作倾斜角为600的直线交椭圆于A 、B 两点，若FB FA 2=，求椭圆的离心率.4、极坐标方程θρcos 234-=所表示的曲线是 .5、极坐标方程52sin 42=θρ所表示的曲线是 6、已知椭圆的极坐标方程是θρcos 235-=，那么它的短轴长是 . 7、求下列两曲线的交点坐标。

极坐标方程公式大全

极坐标方程公式大全极坐标是一种由半径和角度两个参数来描述点的坐标系统。

极坐标系常用于描述圆形、螺线等曲线，对于研究具有旋转对称性的问题非常有用。

在数学和物理学中，极坐标方程提供了描述极坐标系中各种曲线和图形的公式。

本文将介绍一些常见的极坐标方程公式。

圆的极坐标方程圆可以用极坐标方程表示为：r=a其中，a是圆的半径。

该公式表示了以原点为中心的圆，半径为a。

简单螺线的极坐标方程螺线是在极坐标系中以常数速率展开的曲线。

最常见的螺线是阿基米德螺线，其极坐标方程可以表示为：$r = a + b \\theta$其中，a和b是常数，$\\theta$ 是极角。

该公式描述了螺线的形状，a表示了螺线的起始半径，b表示了螺线的展开速率。

雪花曲线的极坐标方程雪花曲线是一种具有对称性的曲线，它由多个相互重叠的圆组成。

它的极坐标方程可以表示为：$r = a \\cdot \\sin(n \\theta)$其中，a和n是常数，$\\theta$ 是极角。

该公式描述了雪花曲线的形状，a控制着雪花曲线的大小，n控制着雪花曲线的复杂程度。

心形线的极坐标方程心形线是以两个相互重叠的圆为基础构成的曲线。

它的极坐标方程可以表示为：$r = a(1 - \\sin \\theta)$其中，a是常数，$\\theta$ 是极角。

该公式描述了心形线的形状，a控制着心形线的大小。

摆线的极坐标方程摆线是由一个悬挂的线上的一点在重力作用下运动形成的曲线。

摆线的极坐标方程可以表示为：$r = a - b \\cdot \\cos \\theta$其中，a和b是常数，$\\theta$ 是极角。

该公式描述了摆线的形状，a控制摆线的振幅，b控制摆线的周期。

总结极坐标方程提供了描述极坐标系中各种曲线和图形的公式。

本文介绍了圆、螺线、雪花曲线、心形线和摆线的极坐标方程。

每个公式都可以通过调整常数参数来控制图形的形状和大小。

极坐标方程的使用可以简化对特定曲线和图形的描述和分析，为研究具有旋转对称性的问题提供了便利。

曲线的极坐标方程

1附录1 曲线的极坐标方程一. 极坐标我们知道，单元实函数()y f x =(x ∈()f D )的图形一般是平面上的一条曲线（段）L , 而()y f x =(x ∈()f D )就是L 的方程. 由给定曲线建立其方程是平面解析几何的基本任务之一，也是本课程所必须的. 但是，在直角坐标系中，对于许多曲线来说，要建立其方程是比较困难的，即使是常用曲线（如等速螺线）也是这样. 然而在极坐标系中，有些问题可以迎刃而解.极坐标也是人们确定平面上点的位置的常用方法. 例如，炮兵射击时，以大炮为基点，利用目标的方位角及目标到大炮的距离来确定目标的位置的. 在航海中也经常使用类似的方法.下面给出利用角和距离建立的坐标系——极坐标系.在平面内取定一点O ，称之为极点，引一条射线Ox ，称之为极轴. 再选定单位长度和角的正向（通常取逆时针方向）（见图F-1）.图 F —1对于平面内任意一点M ，用ρ表示M 到O 的距离，即线段OM 的长度，θ表示从Ox 到OM 的角度. 其中ρ称为点M 的极径，θ称为点M 的极角，当M 为极点O 时，其极径0ρ=，其极角可取任意值. 于是平面上的任意一点就用一对有序实数表示出来了，有序对实数(, )ρθ称为点M 的极坐标.反过来，给定一对有序实数,ρθ（假定0ρ≥），以极点为顶点、极轴为始边作大小等于θ的角，在其终边上截取长为ρ的线段OM ，则M 是平面上极坐标为(, )ρθ的唯一的点.2极坐标为(, )ρθ的点M 也可表示为(,)M ρθ. 这样建立起来的坐标系称为极坐标系.例1 在极坐标系中画出下列各点：.()()()()()π5π4π5π2π1,,(2,0), 1.5,,3,,2,,3,.46333A B C D E F −解图 F —2注意：()()4π2π3,3,33D F −与是同一点.上例表明，平面上点的极坐标不是唯一的. 事实上，一个点的极坐标有无穷多，因为始边为Ox 、终边为OM 的角有无穷多个. 例如，()()()πππ2,,2,2π,2,2π444+−，以及()π2,2π()4k k +∀∈Z 等，都是同一点A 的极坐标.不仅如此，在某些情况下，允许ρ取负值，是方便的. 当0ρ<时，点.(, )M ρθ可按下列规则确定：作射线OP ，在OP 的反向延长线上取一点M ，使得OM ρ=，则点M 就是极坐标为(, )ρθ的点（见图F —3 ）.例如，上例中的点()π2,4A 也可以表示为()π2,(21)π()4M k k −++∀∈Z .3图F —3如果限定0, 02πρθ≥≤<（或πθπ−<≤），则除极点外，平面上的点与其极坐标就是一一对应的了.二. 曲线的极坐标方程在极坐标系中，曲线L 可以用含有极坐标ρ和θ这两个变量的方程(,)0F ρθ=来表示. 这种方程叫做曲线L 的极坐标方程. 此时，以这个方程的每一组解为坐标的点都在曲线L 上，然而曲线L 上每个点的极坐标有无穷多个，故可能不全满足这个方程，但其中至少有一个坐标能满足这个方程. 这一点是曲线的极坐标方程与直角坐标方程的不同之处.求曲线的极坐标方程的方法与步骤，同直角坐标方程类似，即视曲线为满足某种条件的点的集合（或动点的轨迹），将已知条件用曲线上点的即坐标ρ和θ的关系式表示出来，就得到曲线的极坐标方程.例2 （1）求从极点出发、倾角为π4的射线的极坐标方程；（2）求过极点且倾角为π4解（1）设(,)M ρθ（图F —4），由条件得π4θ= （0ρ≥）.图F —4这就是所求射线的方程，因为对于任意0ρ≥，坐标为()π,4ρ的点均在此射线上，另一方面，在此射线上的每一点都可用坐标()π,4ρ（0ρ∀≥）来4表示，故其至少有一个坐标满足方程π4θ= （0ρ≥）.（2）易知所求直线的极坐标方程为π4θ= （ρ∀∈R ）（见图F —4 ）.图F —5例 3 求中心在极点、半径为 (0)a a >的圆的极坐标方程.解设(,)M ρθ为圆上动点，由轨迹条件OM a =，得所求圆的方程为a ρ= （θ∀∈R ）.如果限制02πθ≤<，则此圆上的点的极坐标与方程a ρ=（02πθ≤<）的解是一一对应的.图F —65例4 求圆心在点(,0) (0)a a >其中、半径为a 的圆的极坐标方程. 解由条件知，圆心在极轴上，且圆经过极点O . 设圆与极轴的另一交点为A （见图F —7），则2OA a =.设(,)M ρθ是圆上任意一点，则OM MA ⊥，于是有 cos OM OA θ=. 所以此圆的极坐标方程为2cos a ρθ= （ππ22θ−≤≤）.图F —6 例5 阿基米德螺线由极坐标方程a ρθ= （0a >为常数）确定的曲线，通常称为阿基米德螺线（或等速螺线）.请画出基米德螺线. 解在极坐标系中作图的方法和步骤，同直角坐标系中是一样的. 给出θ的一系列允许值，通过()ρρθ=算出ρ的对应值（可列成表格），再根据得到的有序数对在极坐标系中描出相应的点，然后依次将这些点连成平滑的曲线，便得到()ρρθ=的图形.对于a ρθ=（0a >为常数）有：O6图F —7如果允许ρ取负值，则当,ρθ是方程a ρθ=的解时，,ρθ−−也是a ρθ=的解. 因为在极坐标系中，点(,)ρθ−−与点(,)ρθ关于过极点且垂直于极轴的直线对称，故a ρθ=的图形也关于该直线对称. 同济P360(10)图中的实线表示,ρθ取正值时的螺线部分，而虚线表示,ρθ取负值时的螺线部分.阿基米德螺线可以看作按以下条件运动的动点M 的轨迹：以点O 为端点的射线l ，绕点O 作等角速度的转动，而l 上的点M 从O 出发沿l 作等速直线运动. 因此，阿基米德螺线也叫做等速螺线或等进螺线. 在机械传动的凸轮装置中，将绕定轴旋转的凸轮的轮廓设计为阿基米德螺线，以使从动杆作等速直线运动.例6 心脏线用同样的方法，可画出由极坐标方程(1cos )a ρθ=+ （0a >为常数）确定的曲线（见图F —8），称为心脏线（或心形线），它是外摆线的一种.更多曲线的极坐标方程请见同济附录II7三. 直角坐标与极坐标的转换关系为了研究的方便，有时需将要曲线在一种坐标系下方程转化为另一种坐标系下的方程. 如图F —9所示，把直角坐标系的原点为极点，Ox 轴的正半轴作为极轴，并在两种坐标系中取相同的单位长度.设M 为平面上任意一点，其直角坐标为(,)x y ，极坐标为(,)ρθ. 则有“极—直”关系转换式：cos sin (0)x y ρθρθρ⎧≥⎨⎩==. 图F —9 由此也有关系转换式：,tan (0)yx x ρθ⎧=⎪⎨=≠⎪⎩在一般情况下，由tan θ确定θ时，可根据点M 所在的象限取最小正角. 例7 （1）将点M 的极坐标()π5,6化为直角坐标；（2）将点P 的直角坐标()1−化为极坐标.解（1）x = π55sin ,62y ==即点M 的直角坐标为)52.（2）2, tan ρθ====因为点P 在第三象限，而20,ρ=> 故最小正角为7π6θ=. 因此，P 的极坐标为()7π2,6.例8 化圆的直角坐标方程2220(0)x y ay a +−=>为极坐标方程.8解将cos (0)sin x y ρθρρθ=⎧≥⎨=⎩2222cos sin 2sin a ρθρθρθ+−即 2sin a ρθ=（0θπ≤≤）.图F —10*例9 广义极坐标变换co s n s i x a y b ρθρθ=⎧⎨=⎩将椭圆22221y x a b+=变换成极坐标系中的单位圆 1 (02π)ρθ=≤≤.习题F-11．极坐标方程22cos 2 (0)a a ρθ=>的图形称为双纽线. 请描绘出双纽线.2．指出下列极坐标方程表示什么曲线，并画图：（1）3ρ=；（2）π ()3θρ=−∞<<+∞；（3）cos 2ρθ=；（4）10sin ρθ=；（5）10(1cos )ρθ=+.。

极坐标方程公式大全

极坐标方程公式大全1.点到原点的距离：r2.与正半轴的夹角：θ3.线段：r=ar=a表示距离原点为a的一个圆，其中a是一个常数。

如果a>0，圆心在极坐标系的原点；如果a<0，圆心在原点的反向。

4. 线段：r = a(1±sinθ)r = a(1±sinθ)表示一个心脏形状曲线，其中a是一个常数。

当a>0时，曲线是两半心脏形状；当a<0时，曲线是两半相反的心脏形状。

5. 线段：r = 1/a(1±cosθ)r = 1/a(1±cosθ)表示一个准一次曲线，其中a是一个常数。

当a>0时，曲线有两个极大值和一个极小值；当a<0时，曲线有一个极大值和两个极小值。

6. 线段：r = a±bcosθr = a±bcosθ表示一个椭圆形状曲线，其中a和b是常数。

当a=0时，曲线是一个标准椭圆；当a≠0时，曲线是一个偏心椭圆。

7. 线段：r = a±bsinθr = a±bsinθ表示一个双曲线形状曲线，其中a和b是常数。

当a>0时，曲线有两个分支；当a<0时，曲线只有一条分支。

8. 曲线：r = a(1-sinθ)r = a(1-sinθ)表示一个钟形曲线，其中a是一个常数。

9. 曲线：r = a(1+sinθ)r = a(1+sinθ)表示一个叶形曲线，其中a是一个常数。

10. 曲线：r = asin(nθ)r = asin(nθ)表示一个以原点为中心，顶点在极轴上，具有n个叶片的曲线，其中a和n是常数。

以上是一些常见的极坐标方程公式示例，用于描述平面上的点的坐标。

这些方程能够帮助我们更完整地了解点的位置和形状。

不同的极坐标方程可以描述出各种各样的曲线形状，从简单的圆形到复杂的心脏形状和叶形曲线，极坐标方程为我们提供了更灵活的表示平面上点的方式。

极坐标系下的曲线方程

极坐标系下的曲线方程极坐标系是一种以极点为中心，以极轴为基准，描述平面上点位置的坐标系。

在极坐标系中，点的位置由两个参数r 和θ 描述，其中 r 表示点到极点的距离，θ 表示点与极轴的夹角。

极坐标系常用于描述环形物体、旋转对称图形等。

在极坐标系中，曲线的方程可以用极坐标参数 r 和θ 表示。

下面介绍几种常见的曲线方程。

1. 极轴和极点如果一个点的 r 坐标为 0，则该点位于极轴上；如果一个点的θ 坐标为 0，则该点位于极点上。

因此，极轴和极点可以用下面的方程表示：极轴：θ = k (k 为常数)极点：r = 02. 圆的方程在直角坐标系中，圆的方程为 (x-a)² + (y-b)² = r²，其中 (a,b) 表示圆心坐标，r 表示半径。

在极坐标系中，圆的方程可以表示为：r = a cos(θ) + b sin(θ)其中 (a,b) 表示圆心坐标，r 表示半径。

这个方程的具体形式可以通过将圆心坐标和半径代入得到。

例如，以圆心为 (2,3)，半径为 4 的圆的方程为：r = 2 cos(θ) + 3 sin(θ) + 43. 椭圆的方程在直角坐标系中，椭圆的方程为 (x-a)²/a² + (y-b)²/b² = 1，其中(a,b) 表示椭圆中心坐标，a 和 b 分别表示横向半轴长度和纵向半轴长度。

在极坐标系中，椭圆的方程可以表示为：r = (a b) / √((b cos(θ))² + (a sin(θ))²)其中 (a,b) 表示椭圆中心坐标。

这个方程的具体形式可以通过将椭圆中心坐标代入得到。

例如，以中心为 (2,3)，横向半轴长度为4，纵向半轴长度为 3 的椭圆的方程为：r = (12) / √(9 cos²(θ) + 16 sin²(θ))4. 双曲线的方程在直角坐标系中，双曲线的方程为 (x-a)²/a² - (y-b)²/b² = 1，其中(a,b) 表示双曲线中心坐标，a 和 b 分别表示横向半轴长度和纵向半轴长度。

常见曲线的极坐标方程

常见曲线的极坐标方程
答案
ρ＝rρ＝2r cosθρ＝2r sinθρcosθ＝aρsinθ＝a
4．圆ρ＝5cosθ－53sinθ的圆心的极坐标为________．
解析：将方程ρ＝5cosθ－53sinθ两边都乘以ρ得：ρ2＝5ρcosθ
－53ρsin θ，化成直角坐标方程为x 2＋y 2－5x ＋53y ＝0.圆心的坐标
为⎝ ⎛⎭⎪⎫
52
，－532，化成极坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫5，5π3. 答案：⎝ ⎛
⎭
⎪⎫5，5π3(答案不唯一)
5．在极坐标系中，过点(1,0)并且与极轴垂直的直线方程是________，过(0，－1)与极轴平行的直线方程是________．
解析：过点(1,0)且与极轴垂直的直线，在直角坐标系中的方程为x ＝1，所以其极坐标方程为ρcos θ＝1.过(0，－1)且与极轴平行的直线，在直角坐标系中是y ＝－1，所以其极坐标方程为ρsin θ＝－1.
答案：ρcos θ＝1 ρsin θ＝－1
6．在极坐标系中，圆心在(2，π)且过极点的圆的方程是________．解析：如图，O 为极点，OB 为直径，A (ρ，θ)，则∠ABO ＝θ－90°，OB ＝22＝ρ
sin (θ－90°)
，化简得ρ＝－22cos θ.
答案：ρ＝－22cos θ。

简单曲线的极坐标方程课件

即可.
2.求极坐标方程的步骤
剖析求曲线的极坐标方程的步骤与求直角坐标方程的步骤类似,
就是把曲线看作适合某种条件的点的集合或轨迹.将已知条件用曲
线上的点的极坐标ρ,θ的关系式f(ρ,θ)=0表示出来,就得到曲线的极
坐标方程,具体如下:
(1)建立适当的极坐标系,设P(ρ,θ)是曲线上的任意一点.
(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
【例3】将下列曲线的直角坐标方程化为极坐标方程:
(1)射线 y= 3(≤0);
(2)圆x2+y2+2ax=0(a≠0).
= cos,
分析:由公式
化简即可.
= sin
解:(1)将 x=ρcos θ,y=ρsin θ 代入 y= 3,
得ρsin θ= 3cos θ.当 ρ≠0 时,tan θ= 3,
π
4π
∴θ= 或 = .
3
3
∵x≤0,∴ρcos θ≤0,∴θ=
4π
3
.
由于射线过极点,故射线 y= 3(≤0)的极坐标方程为
4π
θ= (≥0).
3
(2)将x=ρcos θ,y=ρsin θ代入x2+y2+2ax=0,得
ρ2cos2θ+ρ2sin2θ+2aρcos θ=0,
即ρ(ρ+2acos θ)=0.
1.直角坐标系与极坐标系的区别
剖析(1)在直角坐标系中,一条曲线如果有方程,那么曲线和它的
方程是一一对应的(解集完全相同且互相可以推导的等价方程,只
看作一个方程).可是在极坐标系中,虽然是一个方程只能与一条曲
线对应,但一条曲线却可以与多个方程对应,所以曲线和它的方程

曲线的极坐标方程

则 OP＝ρ，∠POA＝θ
ρ
θ
P(ρ, θ)
A(2,0) x
在Rt△POA中，由于OA/OP=cosθ， O
所以 2/ρ＝cosθ,
所以 ρcosθ=2为所求直线的极坐标方程。
特别地
我们知道,在直角坐标系中，x=k(k为常数)表示一条平行于y轴的直线；y=k(k为常数)表示一条平行于x 轴的直线。我们可以证明（具体从略），在极坐标系中，ρ ＝k(k为常数)表示圆心在极点、半径为k的圆； θ＝k(k∈R)表示极角为k的一条直线（过极点）。
例一：求圆心在C（a，0），半径为 a 的圆的极坐标方程。 P P(ρ, θ)ρθ oC ( a , 0)
A(2 a , 0)
x
例一：求圆心在C（a，0），半径为 a 的圆的极坐标方程。 P(ρ,θ) P 解：如图所示，
设P（ρ，θ）为圆上任意一点，由于OP⊥AP |OA|=2a，∠POA＝θ则 o |OP|＝|OA|cos∠POA 即 ρ＝2acosθ
y P(x,y)
yx
2
即： y x 0
2
o
x
同理，在极坐标平面上，曲线也可以用关于ρ、 θ的二元方程G（ρ，θ）＝0来表示，这种方程称为曲线的极坐标方程。
定义：设P（ρ，θ）是曲线上的任意一点，把曲线看作适合某种条件的点的轨迹，根据已知条件，求出关于ρ、θ的关系式，并化简整理得 G（ρ，θ）＝0，即为曲线的极坐标方程。
类似于曲线直角坐标方程的求法，可以求曲线的极坐标方程。
例一：求圆心在C（a，0），半径为 a 的圆的极坐标方程。
思路分析
1、把所设曲线上任意一点的极坐标在所画图形上明确标出来、即明确长度与角度是哪一边，哪一个角 2、找边与角能共存的三角形，最好是直角三角形 3、利用三角形的边角关系的公式与定理（正弦定理）列等式（方程）

高等数学18种曲线

高等数学18种曲线以下是高等数学中18种曲线的详细介绍：1.星形线：星形线是一种特殊的曲线，其极坐标方程为ρ=sinθ，直角坐标方程为x2+y2−x=0。

星形线是围绕原点对称的，并且在直角坐标系中呈现出类似于星形的形状。

2.心形线：心形线也是一种特殊的曲线，其极坐标方程为ρ=1+cosθ，直角坐标方程为x2+y2−2x=0。

心形线也是围绕原点对称的，并且在直角坐标系中呈现出类似于心形的形状。

3.摆线：摆线是一种在圆上运动的质点在直线上的轨迹曲线。

其极坐标方程为ρ=a+bθ，直角坐标方程为x=a(1−cos t)和y=b(1+sin t)。

摆线有许多有趣的性质，例如它的长度和圆的半径相等。

4.对数螺线：对数螺线是一种以原点为中心，向四周无限延伸的曲线。

其极坐标方程为ρ=eθ，直角坐标方程为x=et cos t和y=et sin t。

对数螺线的形状类似于螺壳，并且它的曲率随着半径的增长而逐渐减小。

5.双曲螺线：双曲螺线是一种在双曲线上运动的点在直线上的轨迹曲线。

其极坐标方程为ρ=a2−b2sinθ，直角坐标方程为x=a cosh t cosθ和y=b sinh t sinθ。

双曲螺线的形状类似于螺线，但是它的曲率是负的。

6.阿基米德螺线：阿基米德螺线是一种在平面内无限延伸的曲线，其极坐标方程为ρ=aθ，直角坐标方程为x=a(1−os t)和y=a(1+sin t)。

阿基米德螺线的形状类似于螺线，并且它的曲率随着半径的增长而逐渐减小。

7.伯努利双纽线：伯努利双纽线是一种特殊的曲线，其极坐标方程为ρ=±2a sin2θ，直角坐标方程为(x2+y2)2=4a2y2。

伯努利双纽线的形状类似于两个交叉的圆环，并且在不同的参数条件下表现出不同的性质。

8.三叶玫瑰线：三叶玫瑰线是一种具有三个叶子的特殊曲线，其极坐标方程为ρ=3a cosθ，直角坐标方程为x=3a cos3t和y=3a sin3t。

三叶玫瑰线的形状类似于三片叶子连接在一起，并且它的曲率随着半径的变化而变化。

曲线的极坐标方程

上述方程统一表示椭圆,双曲线, 上述方程统一表示椭圆,双曲线,抛物线当0<e<1时,方程表示时椭圆, 是左焦点是左焦点, 椭圆,F是左焦点,L 是左准线. 是左准线. 当1<e时,方程表示双时曲线, 是右焦点是右焦点, 曲线,F是右焦点,L 是右准线. 是右准线. 当e=1时,方程表示抛时物线, 是焦点是焦点, 是物线,F是焦点,L是准线,开口向右. 准线,开口向右.
M y o x M
同一条曲线在两个不同坐标系中方程的互化 P54 例 3 化圆的直角坐标方程 2+y2-2ax=0为化圆的直角坐标方程x 为极坐标方程. 极坐标方程. 解题时,应用公式,注意整体替代. 解题时,应用公式,注意整体替代.把 x2+y2=ρ2,x=ρcosθ代入直角坐标方程得 ρ ρ θ ρ2-2aρcosθ = 0ρ(ρ-2acosθ)=0 ρ θ ρ θ 所示的极坐标方程是ρ 或所示的极坐标方程是ρ=0或ρ-2acosθ =0 θ 是极点, ρ =0 是极点, ρ=2acosθ θ 表示以(a, 为圆心为圆心, 为表示以 ,0)为圆心,a为 o (a,0) x , 半径,且过极点的圆, 半径,且过极点的圆,所以不必写出来. ρ =0不必写出来. 不必写出来
o x
把极坐标方程ρ2sin2θ =2tgθ化为直角坐标方程把极坐标方程ρ θ θ 解:把原方程化为ρsinθ ρcosθ = tg θ 把原方程化为ρ θ θ y x= ρcosθ ,y= ρsinθ ,— = tgθ θ θ θ x 它的直角坐标方程是 y xy= — y(x2-1)=0 y (x-1) (x+1)= 0 x 从极坐标方程直接看不出方程表示的曲线是什么,化为直角坐标方程后知道它表示的是什么, 是三条直线:y=0或x=1或x=-1 是三条直线: 或或