高中数学选修4-4 第一讲 4课件PPT

第一讲坐标系知识归纳课件(人教A选修4-4)

π ＋(y－2) ＝4，圆心为(0,2)．将 θ＝ (ρ∈R)化成直角坐标方 6
2
程为 x－ 3y＝0，由点到直线的距离公式可知圆心到直线的 |0－2 3| 距离 d＝＝ 3. 2
答案： 3
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2.(2012· 上海高考)如图，在极坐标系中， π 过点 M(2,0)的直线 l 与极轴的夹角 α＝ . 6 若将 l 的极坐标方程写成 ρ＝f(θ)的形式，则 f(θ)＝________.
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解析：在直线 l 上任取点 P(ρ，θ)，在△OPM 中，由正弦定 OM OP 2 ρ 理得＝，即＝，化简得 ρ π 5π sin∠OPM sin∠OMP sin －θ sin 6 6 1 1 ＝，故 f(θ)＝ . π π sin －θ sin －θ 6 6
1 答案： π sin －θ 6
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在给定的平面上的极坐标系下，有一个二元方程F(ρ，
θ)＝0 如果曲线C是由极坐标(ρ，θ)满足方程的所有点组成的，则称此二元方程F(ρ，θ)＝0为曲线C的极坐标方程．由于平面上点的极坐标的表示形式不唯一，因此曲线的极坐标方程和直角坐标方程也有不同之处，一条曲线上的点的极坐标有多组表示形式，有些表示形式可能不满足
(2)点 M 的直角坐标为(1， 3)，直线 l 过点 M 和原点， ∴直线 l 的直角坐标方程为 y＝ 3x. 曲线 C 的圆心坐标为(1,1)，半径 r＝ 2，圆心到直线 l 的 3－1 距离为 d＝，∴|AB|＝ 3＋1. 2
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方程为ρcos θ－2ρsin θ＋7＝0，则圆心到直线的距离为
________．
[解析] 将 ρ＝2cos θ 化为 ρ2＝2ρcos θ，即有

湘教版高中数学选修4-4课件--1.4极坐标与平面直角坐标的互化(共17张PPT)

例2. 将点M的直角坐标化成极坐标.
解:
因为点在第三象限，所以因此，点M的极坐标为
练习: 已知点的直角坐标，求它们的极坐标.
例3 已知两点(2，π )，(3，π )
求两点间的距离.3 B 2
解：∠AOB = π
用余弦定理求6
A
AB的长即可.
o
推广：在极坐标下，任意两点P1(1,1
),
其中
2、点 M(ρ，θ) 关于极点的对称点的一个坐标为(-ρ， θ) 或(ρ，π+θ) ；
3、点 M(ρ，θ) 关于极轴的对称点的一个坐标为(ρ， -θ) 或(-ρ，π-θ) ；
4、点 M(ρ，θ) 关于直线
的对称点的一个
坐标为(-ρ，-θ) 或(ρ，π-θ) ；
极坐标系与直角坐标的互化
问题：若点M的直角坐标为
用极坐标如何表示？
在直角坐标系中，以原点作为极 y M (1，3)
点，x轴的正半轴作为极轴，两种
坐标系中取相同的长度单位.
θ
O
x
设点M的极坐标为(ρ，θ)
点M的极坐标为(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)
直角坐标化为极坐标：
思考：极坐标如何化为直角坐标？ y M (ρ，θ)
P2
(
2
,
2
x
)
之间的距离可总结如下：
P1P2 12 22 212 cos(1 2 )
练习：
1.把点M
的极坐标 (8, 2 ),
3
(4,11 ),
6
(2, )
化成直角坐标；
2.把点P的直角坐标( 6, 2) (2,2)和(0,15) 化成极坐标.

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-1.4--柱坐标系与球坐标系简介ppt课件

• 一、释疑难 • 对课堂上老师讲到的内容自己想不通卡壳的问题，应该在课堂上标出来，下课时，在老师还未离开教室的时候，要主动请老师讲解清楚。如果老师已
经离开教室，也可以向同学请教，及时消除疑难问题。做到当堂知识，当堂解决。 • 二、补笔记 • 上课时，如果有些东西没有记下来，不要因为惦记着漏了的笔记而影响记下面的内容，可以在笔记本上留下一定的空间。下课后，再从头到尾阅读一
空间点 P 的直角坐标(x，y，z)与球坐标(r，φ 之间的变换关系为：____x_2_＋__y2_＋__z_2＝__r_2，___.
x＝rsin φcos θ ， y＝rsin φsin θ ， z＝rcos φ
预习思考
(1,1,1)
1．设
P
点
柱
坐
标
为

2，π4，1 . 则它的直角坐标为
____________．
2．设点 M 的球坐标为2，34π，34π，它的直角坐标为 ____ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ_______．
(－1,1，－ 2)
题型1 柱坐标、球坐标的确定
例1 如图所示，已知长方体 ABCD-A1B1C1D1 的边长 AB 6 3，AD＝6，AA1＝12，以这个长方体的顶点 A 为坐标原点以射线 AB、AD、AA1 分别为 x 轴、y 轴、z 轴的正半轴，立空间直角坐标系，求长方体顶点 C1 的空间直角坐标、柱标、球坐标．
变式训练
1．建立如下图所示的柱坐标系，写出棱长为 1 的正方
各顶点的柱坐标．
变式训练
变式训练
题型2 柱、球坐标与直角坐标的互化
例2
已知点
M
的
柱
坐
标
为

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,

高二数学之人教版高中数学选修4-4课件：第一讲二极坐标

答案：(1)√ (2)× (3)× (4)√
2．已知 M 点的极坐标为－5，π3，下列极坐标不能表示点 M 的是( )
A.5，－π3 C.5，－23π
B.5，43π D.－5，－53π
解析：一般地，极坐标(ρ，θ)与(ρ，θ＋2kπ)、(－ρ， 2kπ＋π＋θ)(k∈Z)表示同一个点，检验应选 A.
A________ B________ C________ D________
E________ F________ G________
(2) 与极坐标－2，π6 不表示同一个点的极坐标是
()
A.2，76π
B.2，－76π
C.－2，－116π
D.－2，136π
解析：(1)根据极坐标定义，若 M 是平面上任一点，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，则 M 的极坐标为(ρ，θ)．
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)．
③点 A 关于直线 θ＝π2的对称点的极坐标是_______．解析：(1)如图所示，△OAB 为等腰直角三角形，斜边 AB＝于极轴对称点为 B3，116π. ②关于极点对称点 C3，76π. ③关于直线 θ＝π2的对称点为 D3，56π.
答案：(1)2 (2)①3，116π ②3，76π ③3，56π

人教版高中数学选修4-4课件：模块复习课第一课 (共39张PPT)

空间直角坐标(x,y,z) 柱坐标
(ρ,θ,z)
球坐标 (r,φ,θ)
转换公式
【易错警示】 1.关于伸缩变换公式的注意事项 (1)伸缩变换不改变点所在的象限,坐标轴上的点经过伸缩变换仍在坐标轴上. (2)求曲线经过伸缩变换后的曲线方程,要分清变换前后的点的坐标,常常运用代入法求解.
【变式训练】1.圆 x2+y2=4经过伸缩变换图形的方程为________.
后的
【解析】由
代入x2+y2=4得
故圆经过已知伸缩变换后的方程为答案:
2.在伸缩变换
的作用下某曲线C的方程变为 y=
cos2x,试求曲线C的方程.
【解析】由
得 y=cos x，
即y=cosx,故曲线C的方程为y=cosx.
【解析】y=tanx的纵坐标不变,横坐标缩短为原来的 , 得到y=tan2x.再将其纵坐标伸长为原来的3倍,横坐标不变,得到曲线y=3tan2x. 设变换为则μy=3tan2λx, 即y= tan2λx.
与y=tanx比较,则有μ=3,λ伸缩变换公式及其应用
【解析】选D.点
的直角坐标为(-1, ),且
(k∈Z)四点的
直角坐标分别为Q(-1, ),R(-1, ),M(-1, ),
N(-1, ),所以与P重合的点有4个.
2.在极坐标系中,求由三条曲线θ=0,θ= ,ρcosθ+ ρsinθ=1围成的图形的面积.
【解析】曲线ρcosθ+ ρsinθ=1的直角坐标方程为x+ y-1=0.它与x轴的交点为B(1,0). 曲线θ= 的直角坐标方程为 x-y=0. 它们的交点坐标为所以由三条曲线θ=0,θ= ,ρcosθ+ ρsinθ= 1围成的图形如图所示.

高二数学PPT之人教版数学选修4-4-1

• 思维导引：已知直角坐标系中点M旳直角坐标公解析式，：设，联点 M代想的入空柱坐求间标为解直(ρ，．角θ，坐z)，标则有系22＝＝与ρρcsi柱ons θ，θ坐，标系旳转化
2＝z，
解得 ρ＝2 2，θ＝π4，z＝2.
因此，点 M 的柱坐标为2
2，π4，2.
【变式 1】已知点 P 的柱坐标为8，π6，4，求它的直角坐标．
•考点三空间坐标系中两点间旳距离
空间坐标系中两点间距离的解法在球坐标系与柱坐标系中没有研究两点间的距离，应先把它们化成直角坐标，再运用空间两点间的距离公式 d＝ x2－x12＋y2－y12＋z1－z22求解．
【例题 3】已知点 M 的柱坐标为
2，π4，3，点
N
的球坐标为
2，π4，π2，求线
得到 x＝2sin 34πcos 34π＝－1，y＝2sin 34πsin 34π＝1，z＝2cos 34π＝－ 2. 因此点 M 的直角坐标为(－1,1，－ 2)．
【变式 2】设点 M 的直角坐标为 42， 46，－ 22，求它的球坐标．解析：由变换公式得
r＝ x2＋y2＋z2＝ 126＋166＋24＝1，由 rcos φ＝z＝－ 22得 cos φ＝－ 22，φ＝34π. 又 tan θ＝yx＝ 3(x＞0，y＞0)，得 θ＝π3. 则 M 的球坐标为1，34π，π3.
φcos θ φsin θ
z＝rcos φ
r2＝x2＋y2＋z2 与tan θ＝xyx≠0
cos
φ＝zr
，可实现点的球坐标与点的
直角坐标的互化．特别注意在由直角坐标求球坐标的时候，θ，φ 应根据点所在的象限准确取值，才能无误．
【例题 2】已知点 M 的球坐标为2，34π，34π，求它的直角坐标．思维导引：已知点 M 的球坐标，求它的直角坐标联想到公式

高中数学人教A版选修4-4课件：1本讲整合

综合应用
真题放送
1(2016· 上海高考,理16)下列极坐标方程中,对应的曲线为右图的是 ( )
A.ρ=6+5cos θ B.ρ=6+5sin θ C.ρ=6-5cos θ D.ρ=6-5sin θ
解析:依次取 θ=0, , π,
2 π 3π 2
,
结合题图可知只有ρ=6-5sin θ满足,选D. 答案:D
知识建构专题一专题二专题三
综合应用
真题放送
应用说出由曲线y=tan x得到曲线y=3tan 2x的变换规律,并求出满足其图形变换的伸缩变换. ��' = ��(�� > 0), 提示:主要考查变换公式 ��' = ��(�� > 0).
知识建构专题一专题二专题三
综合应用
真题放送
应用求点�� 4,
π 3
到直线��cos ��-
π 3
= 2 上的点的距离的最小值.
提示:可以先化为直角坐标再求解.
解 :点 M 的直角坐标为 (2,2 3), ∵ρcos ��1 2 π 3
= 2,
π π 3 1 2 3 3
知识建构 1 2 3 4 5 6 7
综合应用
真题放送
2(2015· 广东高考,理 14)已知直线 l 的极坐标方程为 2ρsi n ��2, 点��的极坐标为�� 2 2,
7π 4
π 4
= .
, 则点��到直线��的距离为
解析:2ρsin ��π 4
��
与 y=tan x 比较 ,则有 μ=3,λ= . 所以所求的伸缩变换为

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。