研究性学习38(椭圆的极坐标方程)
以焦点为原点的椭圆极坐标方程
以焦点为原点的椭圆极坐标方程（实用版）目录1.椭圆极坐标方程的定义2.焦点为原点的椭圆极坐标方程的特点3.椭圆极坐标方程的应用正文1.椭圆极坐标方程的定义在极坐标系中，椭圆的标准方程为 (x^2/a^2) + (y^2/b^2) = 1，其中 a 和 b 分别为椭圆的长半轴和短半轴。
而当焦点在极点上时，即焦点为原点，椭圆的极坐标方程可以通过对标准方程进行一定的变换得到。
这种以焦点为原点的椭圆极坐标方程具有特殊的形式，可以更好地描述一些物理现象和数学问题。
2.焦点为原点的椭圆极坐标方程的特点在焦点为原点的椭圆极坐标方程中，椭圆的焦点位于极点，因此其方程具有以下特点：- 椭圆的长半轴 a 等于焦点到极点的距离，即 a = 2c，其中 c 为焦点到椭圆中心的距离。
- 椭圆的短半轴 b 等于焦点到椭圆中心的距离，即 b = c。
- 椭圆的离心率e等于c/a，因为a = 2c，所以 e = 1/2。
3.椭圆极坐标方程的应用椭圆极坐标方程在许多领域都有广泛的应用，如物理学、天文学、工程学等。
其中，焦点为原点的椭圆极坐标方程可以用于描述如下问题：- 天体运动：在研究天体运动时，通常可以将天体看作是沿椭圆轨道运行的，而焦点为原点的椭圆极坐标方程可以用来描述这种运动轨迹。
- 光学系统：在光学系统中，焦点为原点的椭圆极坐标方程可以用来描述透镜的成像规律，帮助我们更好地理解和设计光学仪器。
- 电子学：在电子学中，椭圆极坐标方程可以用来描述电场的分布，从而帮助我们分析电子器件的性能。
总之，椭圆极坐标方程是一种重要的数学工具，而焦点为原点的椭圆极坐标方程由于其特殊的形式，可以更好地描述一些实际问题。
直线与椭圆极坐标方程
这些是直线和椭圆的极坐标方程的一般形式。具体的方程形式可能会因直线或椭圆的特殊 性质而有所不同。
直线与椭圆极坐标方程
直线和椭圆的极坐标方程可以通过将直角坐标系下的方程转换为极坐标系下的方程得到。
1. 直线的极坐标方程： 在直角坐标系中，直线的一般方程为 y = mx + c，其中 m 是斜率，c 是截距。我们可以 通过将直线方程中的 x 和 y 转换为极坐标下的 r 和直角坐标系中，椭圆的标准方程为 x^2/a^2 + y^2/b^2 = 1，其中 a 和 b 分别是椭 圆的长半轴和短半轴。我们可以通过将直角坐标系下的方程转换为极坐标系下的方程得到椭 圆的极坐标方程。
使用极坐标变换公式： x = rcosθ，y = rsinθ，
直线与椭圆极坐标方程
对于直线方程 y = mx + c，使用极坐标变换公式： x = rcosθ，y = rsinθ， 将直线方程中的 x 和 y 替换为极坐标下的 r 和 θ，得到直线的极坐标方程为： rsinθ = mrcosθ + c，
直线与椭圆极坐标方程
化简后得到直线的极坐标方程为： r = (c / sinθ) - mcosθ。
椭圆的极坐标方程双曲线焦点坐标
当点P在双曲线左支上时，PF1aex，PF2aex；
3、若F是抛物线的焦点，PFx
p. 2坐标曲线题
题型研究
题型一坐标曲线题
热点题型精讲
坐标曲线类试题一般结合数学中的平面直角坐标系考查，用横纵坐标代表不同的化学量，主要与氧气的制取、金属与酸和盐的反应、酸碱盐之间的反应、溶质质量分数和pH等知识相结合考查。
类型一溶解类
解读：一定温度下，向一定量A物质的饱和溶液中加入A物质。A不再溶解，溶质质量分数不变。
解读：一定温度下，向一定量A物质的接近饱和的溶液中加入A物质。A溶解至饱和后不再溶解，溶解质量分数先增大，后不变。
类型二pH曲线
1.溶液稀释时pH的变化
解读：稀释碱性溶液时，开始时溶液的pH﹥7，随着加水量的增加，pH不断减小，但不会小于7。
ep椭圆、双曲线、抛物线统一的极坐标方程为：. 1ecos
其中p是定点F到定直线的距离，p＞0．
当0＜e＜1时，方程表示椭圆；
当e＞1时，方程表示双曲线，若ρ＞0，方程只表示双曲线右支，若允许ρ＜0，方程就表示整个双曲线；
当e=1时，方程表示开口向右的抛物线.
二、圆锥曲线的焦半径公式
设F为椭圆的左焦点(双曲线的右焦点、抛物线的焦点)，P为椭圆(双曲线的右支、抛物线)上任一点，则∵PFe，∴PFe(PFcosp)，其中pFH，〈x轴，FP〉∴焦半径PFep．1ecos
解读：同一反应，催化剂只影响化学反应速率，不影响生成物的质量。若横坐标为反应时间，由图像的斜率可以看出加入催化剂后化学反应速率明显加快，但生成物质量不变。化学反应前后物质总质量不变。
3.催化剂质量曲线
解读：化学反应前后，催化剂的质量不变。
椭圆极坐标方程二重积分_概述及解释说明
椭圆极坐标方程二重积分概述及解释说明1. 引言1.1 概述本文将探讨椭圆极坐标方程二重积分的概念、理论和应用。
通过对椭圆极坐标方程的定义和形式、坐标转换公式以及特殊情况下的图像特征进行研究，我们可以更深入地理解该方程的性质。
1.2 文章结构本文由引言、椭圆极坐标方程、二重积分概念与应用、椭圆极坐标方程二重积分求解步骤以及结论五个部分组成。
在每个部分中，我们将逐一介绍相关的内容，并给出详细的解释和说明。
1.3 目的本文旨在系统地介绍并解释椭圆极坐标方程二重积分的相关知识，帮助读者深入理解该领域的基本概念与方法。
同时，我们也希望能够展示椭圆极坐标方程二重积分在实际问题中的应用前景，为读者提供启示和思考。
以上是文章“1. 引言”部分内容的详细描述。
2. 椭圆极坐标方程：2.1 定义和形式：椭圆极坐标方程是描述椭圆形状的一种方式，它使用极坐标系来表示点的位置。
在椭圆极坐标方程中，点的位置由径向距离(r)和角度(θ)来确定。
其一般形式为：r = f(θ)其中，f(θ)是一个关于角度θ的函数，它决定了不同角度下点到原点的距离。
这个函数可以是一个多项式、三角函数或其他形式。
2.2 坐标转换公式：在椭圆极坐标方程中，我们可以通过一些特定的变换公式将其转换为直角坐标系下的方程。
常见的变换公式如下：x = r·cos(θ)y = r·sin(θ)通过这些公式，我们可以将给定的椭圆极坐标方程转换为直角坐标系下的表示形式。
2.3 特殊情况下的图像特征：不同函数f(θ)对应于不同形状和图像特征的椭圆。
当f(θ)为常数时（即r与θ无关），得到的是一个圆；当f(θ)为正弦或余弦函数时，得到的是一个偏心率为常数的椭圆；当f(θ)为高阶多项式时，得到的是一个形状更加复杂的椭圆。
对于不同的椭圆形状，我们可以通过观察其图像特征来判断方程中相关参数的取值范围或进行进一步分析。
例如，通过观察椭圆的轴长和离心率等特征，可以确定方程中椭圆的具体位置和形状。
椭圆直角坐标化为极坐标方程式
椭圆直角坐标化为极坐标方程式椭圆是一种常见的曲线形状，它的方程可以表示为直角坐标系中的一组方程。
然而，我们可以将椭圆的方程转换为极坐标系中的方程，并以极坐标的形式描述椭圆曲线的特征。
在本文中，我们将讨论如何将椭圆的直角坐标方程转化为极坐标方程。
简介在直角坐标系中，椭圆的方程可以表示为：\\frac{{x^2}}{{a^2}} + \\frac{{y^2}}{{b^2}} = 1其中a和b分别是椭圆的两个主轴的长度。
这个方程告诉我们，椭圆上的任意一点(x, y)都满足该方程。
然而，我们可以通过将(x, y)表示为极坐标(r, θ)来得到椭圆的极坐标方程。
将直角坐标转换为极坐标在极坐标系中，一个点可以通过它的极径r和极角θ来表示。
我们可以使用以下公式将直角坐标(x, y)转换为极坐标(r, θ)：r = \\sqrt{x^2 + y^2}\\theta = \\arctan\\left(\\frac{y}{x}\\right)这样我们就可以用极坐标表示椭圆上的点。
现在我们的目标是将椭圆的直角坐标方程转化为极坐标方程。
将椭圆的方程转换为极坐标方程为了将直角坐标的椭圆方程转变为极坐标方程，我们需要将直角坐标系中的(x, y)用极坐标(r, θ)表示，并将其代入椭圆方程。
首先，我们可以将直角坐标(x, y)表示为极坐标(r, θ)：x = r\\cos\\thetay = r\\sin\\theta现在，我们将(x, y)的代入椭圆方程，并进行简化：\\frac{{(r\\cos\\theta)^2}}{{a^2}} + \\frac{{(r\\sin\\theta)^2}}{{b^ 2}} = 1将其展开并进行整理，得到：\\frac{{r^2\\cos^2\\theta}}{{a^2}} + \\frac{{r^2\\sin^2\\theta}}{{b^ 2}} = 1因为r^2\\cos^2\\theta和r^2\\sin^2\\theta可以表示为r^2的乘积形式，我们可以将该方程进一步简化为：r^2\\left(\\frac{{\\cos^2\\theta}}{{a^2}} + \\frac{{\\sin^2\\theta}} {{b^2}}\\right) = 1根据三角恒等式sin^2θ + cos^2θ = 1，我们可以进一步简化方程：r^2\\left(\\frac{1}{{a^2\\cos^2\\theta + b^2\\sin^2\\theta}}\\right) = 1显然，如果我们定义c = \\sqrt{a^2 - b^2}，则有c^2\\cos^2\\theta +b^2\\sin^2\\theta = a^2。
椭圆的极坐标方程推导过程
椭圆的极坐标方程推导过程1. 什么是椭圆？咱们先来认识一下好啦，咱们今天聊聊椭圆，这个在数学里可是个“大家伙”。
大家对它的认识可能都停留在“就是个圆形扁一点”的水平上，其实椭圆的定义可是蛮有趣的。
简单来说，椭圆就是所有到两个固定点（我们叫它们“焦点”）的距离之和是个固定值的点的集合。
嗯，听起来是不是有点绕？咱们可以把它想象成你拿了个橡皮筋，固定住两个小钉子，然后你用笔绕着橡皮筋画圆圈，这个圈就是椭圆了。
2. 从直角坐标到极坐标要把椭圆的方程从直角坐标系转换到极坐标系，我们得动动脑筋。
极坐标系统和咱们平常用的直角坐标系有点儿不一样。
在极坐标里，你的位置是由距离原点的距离和与某个基准线（通常是x轴）的夹角来确定的。
好比说，咱们在家里拿个量角器，把你自己站在原点上，那这就是极坐标的味道了。
2.1. 直角坐标下的椭圆方程咱们先看直角坐标下的椭圆方程，它长啥样子呢？椭圆的标准方程是 (frac{x^2{a^2 + frac{y^2{b^2 = 1)。
其中 (a) 和 (b) 是椭圆的长半轴和短半轴，简而言之，(a) 是椭圆最宽的地方，(b) 是最窄的地方。
把这公式记在心里，对接下来的推导可是很有帮助的。
2.2. 极坐标的甜蜜登场好啦，现在我们进入极坐标的世界。
在极坐标里，点的位置是用半径 (r) 和角度(theta) 来描述的。
于是，我们得用极坐标的方式来重新描述椭圆。
先记住一点，极坐标和直角坐标之间的转换关系是：(x = r cos(theta)) 和 (y = r sin(theta))。
这个转换公式就像是一个魔法公式，把一个坐标系的“语言”翻译成另一个坐标系的“语言”。
3. 推导过程开始啦！咱们现在要把直角坐标下的椭圆方程 (frac{x^2{a^2 + frac{y^2{b^2 = 1) 带入到极坐标里。
这一步就像把一张老照片放进现代相框，一切都要重新调整。
代入 (x = rcos(theta)) 和 (y = r sin(theta))，我们就能得到 (frac{(r cos(theta))^2{a^2 + frac{(rsin(theta))^2{b^2 = 1)。
高考专题高中数学微课题研究性精品教程专题7.11：椭圆的极坐标方程相关问题的研究与拓展.docx
鑫达捷专题7. 11：椭圆的极坐标方程相关问题的研究与拓展【探究拓展】探究1：若以1F 为极点，以x F 1作为极轴，设),(θρP 为椭圆12222=+by a x 上的任意一点，请利用椭圆的第二定义推导以左焦点为极点的椭圆的极坐标方程变式1:：请利用椭圆的第二定义推导以右焦点为极点的椭圆的极坐标方程；变式2:：若过右焦点的直线l 交椭圆于Q P ,两点，若设P 点的极角为θ，写出2PF 和2QF ；探究2：在平面直角坐标系xOy 中，椭圆C ：()222210x y a b a b+=>>的右焦点为()4,0F m（0m >，m 为常数），离心率等于0.8，过焦点FN 两点．（1）求椭圆C 的标准方程； （2）若90θ=︒时，119MF NF +=，求实数m ； （3）试问11MF NF+的值是否与θ解：（1）∵4c m =，椭圆离心率45c e a ==，∴5a m =． ∴椭圆C 的标准方程为22221259x y m m +=．（2）在椭圆方程22221x y a b +=中，令4x m =，解得95my =±．∵当090θ=时，直线MN ⊥x 轴，此时95mFM FN ==．∴11109MF NF m+=．∵11MF NF +=， ∴109m =． 解得m = （3）11MF NF+的值与θ的大小无关． 证明如下：法一：设点M 、N 到右准线的距离分别为12d d 、． ∵145MF d =，245NF d =， ∴1211511()4MF NF d d +=+． 又由图可知，219cos 4a mMF d c c +=-=θ， ∴149(cos 1)54md +=θ．即1144(cos 1)95d m =+θ． 同理，214444[cos()1](cos 1)9595d m m =-+=-+πθθ鑫达捷∴12114444(cos 1)(cos 1)9595d d m m +=++-+θθ=89m ．∴115810499MF NF m m+=⋅=． 显然该值与与θ的大小无关． 法二：当直线MN 的斜率不存在时，由（2）知，11MF NF+的值与θ的大小无关． 当直线MN 的斜率存在时，设直线MN 的方程为(4)y k x m =-，代入椭圆方程22221259x y m m +=，得2223242(259)20025(169)0k m x m k x m k +-+-=． 设点11(,)M x y 、22(,)N x y ，∵△0>恒成立，∴2122200259mk x x k +=+，2212225(169)259m k x x k -⋅=+．∵142554MF m x =-，242554NF m x =-，∴1455MF m x =-，2455NF m x =-．……11分∴122121212410()111154416554()255525m x x MF NF m x m x x x m x x m -++=+=---++=2290901081819k mk m m +=+． 显然该值与与θ的大小无关．（优化方法：借助椭圆的第二定义，应用平面几何的相关性质解决） 本题结论可进一步推广：（1）若MN 是经过椭圆()222210x y a b a b+=>>焦点的一条弦，其中N M ,分别是直线与椭圆的两个焦点，则11MF NF +定值ab22； （2）若MN 是经过双曲线12222=-by a x 焦点的一条弦，其中N M ,分别是直线与双曲线的两个焦点，则11MF NF +定值ab22； （3）若MN 是经过抛物线px y 22=（0>p ）焦点的一条弦，其中N M ,分别是直线与抛物线的两个焦点，则11MF NF+定值p 2；探究3：如图，在平面直角坐标系xOy 中，椭圆22221(0)x y a b a b +=>>的左、右焦点分别为1(0)F c -，，2(0)F c ，．已知(1)e ，和鑫达捷2e ⎛ ⎝⎭，都在椭圆上，其中e 为椭圆的离心率． （1）求椭圆的离心率；（2）设A ，B 是椭圆上位于x 轴上方的两点，且直线1AF与直线2BF 平行，2AF 与1BF 交于点P ．（i）若12AF BF -=1AF 的斜率； （ii ）求证：12PF PF +是定值．变式：椭圆22194x y +=的右焦点为F ，1224,,,P P P L 为24个依逆时针顺序排列在椭圆上的点，其中1P 是椭圆的右顶点，并且122334241PFP P FP P FP P FP ∠=∠=∠==∠L ．若这24个点到右准线的距离的倒数和为S ，则2S 的值为 . 180拓展1：某人欲设计一个如图所示的“蝴蝶形图案（阴影区域）”，其中,AC BD 是过抛物线焦点F 且互相垂直的两条弦，该抛物线的对称轴为EF ，通径长为4．记EFA α∠=，α为锐角．（通径：经过抛物线焦点且垂直于对称轴的弦） （1）用α表示AF 的长；（2）试建立“蝴蝶形图案”的面积S 关于α的 函数关系式，并设计α的大小，使“蝴蝶形图案” 的面积最小．解：（1）由抛物线的定义知，cos 2AF AF α=⋅+，解得．（2）据（1）同理可得22π1sin 1cos 2BF αα==+⎛⎫-+ ⎪⎝⎭， ()221cos π1cos CF αα==-++，23π1sin 1cos 2DF αα==-⎛⎫-+ ⎪⎝⎭． 所以“蝴蝶形图案”的面积12212221cos 1sin 21cos 1sin S αααα=⋅⋅+⋅⋅-++-， 即()2241sin cos sin cos S αααα-=，π0,2α⎛⎫∈ ⎪⎝⎭． 令1sin cos t αα=，则()[)24,2,S t t t =-∈+∞，所以当2t =，即π4α=时，S 的最小值为8．答：当π4α=时，可使“蝴蝶形图案”的面积最小．鑫达捷拓展2：已知曲线1C 的参数方程是⎩⎨⎧==ϕϕsin 3cos 2y x (φ为参数)，以坐标原点为极点，x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系，曲线2C 的极坐标方程是2ρ=.正方形A BCD 的顶点都在2C 上，且A 、B 、C 、D 以逆时针次序排列，点A 的极坐标为2,3π⎛⎫⎪⎝⎭. （1）求点A 、B 、C 、D 的直角坐标；（2）设P 为曲线1C 上任意一点，求2222PA PB PC PD +++的取值范围. 拓展3：已知椭圆两个焦点)0,1(),0,1(21F F -，且椭圆与直线3-=x y 相切. （1）求椭圆的方程；（2）过1F 作两条互相垂直的直线1l 和2l ，与椭圆分别交于Q P ,及N M ,两点，求四边形PMQN 面积的最大值与最小值. 可进一步探究：结论能否作进一步推广？结论如何？ 推广后的结论：2222max212b e p e S =-=；222424222min )(8448b a b a e e p e S +=+-= 思考1：已知点),(y x P 是坐标平面内的一点，且满足到点)0,1(的距离与其到定直线2=x 的距离之比为22，求点P 的运动轨迹方程？ 此时应用求轨迹方程的一般步骤求解，否则不给分，此处未告知椭圆的中心是否在坐标原点思考2：可模仿某年全国高考试题命题：求证四边形PMQN 面积的最大值只与椭圆的短半轴长b 有关 拓展4：如图，中心在原点O 的椭圆的右焦点为F （3，0），右准线l 的方程为：x = 12（1）求椭圆的方程；1273622=+y x （2）在椭圆上任取三个不同点321,,P P P ，使133221FP P FP P FP P ∠=∠=∠，证明||1||1||1321FP FP FP ++为定值，并求此定值 32 【专题反思】你学到了什么？还想继续研究什么？。
以坐标原点为圆心的椭圆的极坐标方程为
以坐标原点为圆心的椭圆的极坐标方程为下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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2013届高三理科数学研究性学习（38）
专题：椭圆的极坐标方程及其应用
（一）回顾圆锥曲线的统一定义：
（二）若以1F 为极点，以x F 1作为极轴，设),(θρP 为椭圆122
22=+b
y a x 上的任意一点，请利用椭圆的第二定义推导以左焦点为极点的椭圆的极坐标方程；
思考1：请利用椭圆的第二定义推导以右焦点为极点的椭圆的极坐标方程；
思考2：若过右焦点的直线l 交椭圆于Q P ,两点，若设P 点的极角为θ，写出2PF 和2QF
思考3：过椭圆左焦点的直线l 交椭圆于Q P ,两点，利用椭圆的极坐标方程证明： 1
111QF PF +为定值
思考4：（2012年江苏高考卷19题）
如图，在平面直角坐标系xOy中，椭圆22
22
1(
x y
a b
a b
+=>
的左、右焦点分别为
1
(0)
F c-，，
2
(0)
F c，．已知(1)e
，
e
⎛
⎝⎭
都在椭圆上，其中e为椭圆的离心率．
（1）求椭圆的离心率；
（2）设A，B是椭圆上位于x轴上方的两点，且直线
1
AF
与直线
2
BF平行，
2
AF与
1
BF交于点P．
（i）若
12
AF BF
-，求直线
1
AF的斜率；
（ii）求证：
12
PF PF
+是定值．。