人教新课标版数学高二A版选修4-4课后训练 1.2极坐标系
2019-2020学年人教A版高中数学选修4-4练习：第1讲坐标系二极坐标系 Word版含答案
二 极坐标系一、基础达标1.点P 的极坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫2，74π，则点P 的直角坐标为( ) A.(2，2) B.(2，－2) C.(2，2)D.(－2，2)解析 x ＝ρcos θ＝2，y ＝ρsin θ＝－ 2. 答案 B2.点M 的直角坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫0，π2，则点M 的极坐标可以为( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫π2，0B.⎝⎛⎭⎪⎫0，π2C.⎝ ⎛⎭⎪⎫π2，π2 D.⎝⎛⎭⎪⎫π2，－π2解析 ∵ρ＝x 2＋y 2＝π2，且θ＝π2，∴M 的极坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫π2，π2.答案 C3.下列各点与⎝ ⎛⎭⎪⎫2，π3表示极坐标系中同一点的是( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫2，2π3B.(2，π)C.⎝⎛⎭⎪⎫2，7π3 D.(2，2π)解析 与极坐标⎝ ⎛⎭⎪⎫2，π3相同的点可以表示为⎝ ⎛⎭⎪⎫2，π3＋2k π(k ∈Z )，只有⎝⎛⎭⎪⎫2，7π3适合.答案 C4.在极坐标系中，已知点P 1⎝ ⎛⎭⎪⎫6，π4、P 2⎝⎛⎭⎪⎫8，3π4，则|P 1P 2|等于( )A.9B.10C.14D.2解析 ∠P 1OP 2＝3π4－π4＝π2，∴△P 1OP 2为直角三角形，由勾股定理可得|P 1P 2|＝10.答案 B5.在极坐标系中，已知点A ⎝ ⎛⎭⎪⎫1，34π，B ⎝⎛⎭⎪⎫2，π4，则A 、B 两点间的距离为________.解析 由公式|AB |＝ρ21＋ρ22－2ρ1ρ2cos （θ1－θ2）， 得|AB |＝1＋4－2×1×2cos ⎝⎛⎭⎪⎫3π4－π4＝1＋4－0＝ 5.答案56.平面直角坐标系中，若点P ⎝ ⎛⎭⎪⎫3，7π2经过伸缩变换⎩⎪⎨⎪⎧x ′＝2x y ′＝13y 后的点为Q ，则极坐标系中，极坐标为Q 的点到极轴所在直线的距离等于________.解析 ∵点P ⎝ ⎛⎭⎪⎫3，7π2经过伸缩变换⎩⎪⎨⎪⎧x ′＝2x ，y ′＝13y 后的点为Q ⎝ ⎛⎭⎪⎫6，7π6，则极坐标系中，极坐标为Q 的点到极轴所在直线的距离等于6⎪⎪⎪⎪⎪⎪sin 7π6＝3.答案 37.在极轴上求与点A ⎝ ⎛⎭⎪⎫42，π4距离为5的点M 的坐标.解 设M (r ，0)，∵A ⎝ ⎛⎭⎪⎫42，π4，∴（42）2＋r 2－82r cos π4＝5，即r 2－8r ＋7＝0，解得r ＝1或r ＝7. ∴点M 的坐标为(1，0)或(7，0). 二、能力提升8.下列的点在极轴上方的是( ) A.(3，0)B.⎝ ⎛⎭⎪⎫3，7π6C.⎝⎛⎭⎪⎫4，7π4D.⎝⎛⎭⎪⎫4，17π4解析 建立极坐标系，由极坐标的定义可得点(3，0)在极轴上，点⎝ ⎛⎭⎪⎫3，7π6，⎝ ⎛⎭⎪⎫4，7π4在极轴下方，点⎝ ⎛⎭⎪⎫4，17π4在极轴上方，故选D.答案 D9.点M ⎝⎛⎭⎪⎫6，5π6到极轴所在直线的距离为________.解析 依题意，点M ⎝ ⎛⎭⎪⎫6，5π6到极轴所在的直线的距离为d ＝6×sin 5π6＝3.答案 310.已知极坐标系中，极点为O ，0≤θ<2π，M ⎝⎛⎭⎪⎫3，π3，在直线OM 上与点M 的距离为4的点的极坐标为________.解析 如图，|OM |＝3，∠xOM ＝π3，在直线OM 上取点P ，Q ，使|OP |＝7，|OQ |＝1，显然有|PM |＝|OP |－|OM |＝7－3＝4，|QM |＝|OM |＋|OQ |＝3＋1＝4.点P ，Q 都满足条件，且∠xOP ＝π3，∠xOQ ＝4π3.答案 ⎝⎛⎭⎪⎫7，π3或⎝⎛⎭⎪⎫1，4π311.(1)已知点的极坐标分别为A ⎝ ⎛⎭⎪⎫5，π3，B ⎝ ⎛⎭⎪⎫1，2π3，C ⎝ ⎛⎭⎪⎫2，－3π4，D ⎝ ⎛⎭⎪⎫4，11π6，求它们的直角坐标.(2)已知点的直角坐标分别为A (3，3)，B ⎝ ⎛⎭⎪⎫0，－53，C (－1，－3)，求它们的极坐标(ρ≥0，0≤θ<2π).解 (1)根据x ＝ρcos θ，y ＝ρsin θ，得A ⎝ ⎛⎭⎪⎫52，532，B ⎝ ⎛⎭⎪⎫－12，32，C (－2，－2)，D (23，－2).(2)根据ρ2＝x 2＋y 2，tan θ＝y x 得A ⎝ ⎛⎭⎪⎫23，π6，B ⎝ ⎛⎭⎪⎫53，3π2，C ⎝⎛⎭⎪⎫2，4π3.12.在极坐标系中，已知△ABC 的三个顶点的极坐标分别为A ⎝ ⎛⎭⎪⎫2，π3，B (2，π)，C ⎝⎛⎭⎪⎫2，5π3.(1)判断△ABC 的形状； (2)求△ABC 的面积.解 (1)如图所示，由A ⎝ ⎛⎭⎪⎫2，π3，B (2，π)，C ⎝⎛⎭⎪⎫2，5π3得|OA |＝|OB |＝|OC |＝2，∠AOB ＝∠BOC ＝∠AOC ＝2π3.∴△AOB ≌△BOC ≌△AOC ，∴AB ＝BC ＝CA ， 故△ABC 为等边三角形. (2)由上述可知，AC ＝2OA sin π3＝2×2×32＝2 3. ∴S △ABC ＝34×(23)2＝33(面积单位). 三、探究与创新13.某大学校园的部分平面示意图如图：用点O ，A ，B ，C ，D ，E ，F ，G 分别表示校门，器材室，操场，公寓，教学楼，图书馆，车库，花园，其中|AB |＝|BC |，|OC |＝600 m.建立适当的极坐标系，写出除点B 外各点的极坐标(限定ρ≥0，0≤θ<2π且极点为(0，0)).解 以点O 为极点，OA 所在的射线为极轴Ox (单位长度为1 m)，建立极坐标系. 由|OC |＝600 m ，∠AOC ＝π6，∠OAC ＝π2，得|AC |＝300 m ，|OA |＝300 3 m ，又|AB |＝|BC |，所以|AB |＝150 m.同理，得|OE |＝2|OG |＝3002m ，所以各点的极坐标分别为O (0，0)，A (3003，0)，C ⎝ ⎛⎭⎪⎫600，π6，D ⎝ ⎛⎭⎪⎫300，π2，E ⎝ ⎛⎭⎪⎫3002，3π4，F (300，π)，G ⎝⎛⎭⎪⎫1502，34π.。
人教版数学选修4-4课后练 1.2 极坐标系 课末 Word版含答案
第一讲 1.2
1．已知M ⎝ ⎛⎭
⎪⎫5，π3，下列所给出的能表示该点的坐标的是( D ) A ．⎝ ⎛⎭⎪⎫5，－π3B ．⎝
⎛⎭⎪⎫5，4π3 C ．⎝ ⎛⎭⎪⎫5，－2π3D ．⎝
⎛⎭⎪⎫5，－5π3 解析：M (ρ，θ)也可以表示为(ρ，θ＋2k π)(k ∈Z )，M (5，π3)也可以表示为(5，π3
＋2k π)(k ∈Z )，故选D ． 2．在极坐标系中，与(ρ，θ)关于极轴对称的点是( B )
A ．(ρ，θ)
B ．(ρ，－θ)
C ．(ρ，θ＋π)
D ．(ρ，π－θ)
解析：在极坐标系中，与(ρ，θ)关于极轴对称的点的极径不变，极角关于极轴对称．故选B ．
3．点M 的直角坐标是(－1，3)，则点M 的极坐标为⎝
⎛⎭⎪⎫2，2π3. 解析：ρ＝x2＋y2＝错误!＝2，tan θ＝错误!＝－错误!，因为点M 在第二象限，所以取θ＝错误!，
故点M 的极坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫2，2π3. 4．(2016·湖北黄冈检测)在极坐标系中，点A 和点B 的极坐标分别为⎝ ⎛⎭
⎪⎫2，π3，(3,0)，O 为极点，求： (1)|AB |；(2)求△AOB 的面积．
解析：(1)△AOB 中，|OA |＝2，|OB |＝3，∠AOB ＝π3
由余弦定理得 |AB |＝
|OA|2＋|OB|2－2|OA|·|OB|cos π3＝ 22＋32－2×2×3×12＝7.
(2)S △AOB ＝12
|OA |·|OB |·sin ∠AOB ＝
1
2×2×3×
3
2＝
33
2.。
人教新课标版数学高二A版选修4-4温故知新第一讲二极坐标系
高中数学-打印版 最新版高中数学 二 极坐标系 温故知新 新知预习
1.用________与________确定平面上点的位置的坐标系,就是极坐标系.
2.如图,设M 是平面内一点,极点O 与点M 的距离|OM |叫做点M 的________,记为________,以极轴Ox 为始边,射线OM 为终边的角xOM 叫做点M 的________,记为________.有序数对________叫做点M 的极坐标,记作M ________.
3.极坐标与直角坐标的互化公式:
________________________;
________________________.
基础示例
1.点A 的极坐标为(2,-π),它的直角坐标是________.
答案:(-2,0)
2.把点M 的直角坐标(-3,-1)化成极坐标.
解:∵点M (-3,-1)在第三象限,
∴π<θ<2
π3是θ的最小正角取值范围,而ρ=,2)1()3(22=-+- tan θ=,3
331
=--,在π<θ<2π3中有θ=6π7. 故点M 的极坐标为(2,6
π7). 点评:把直角坐标化为极坐标时要先确定点所在的象限,然后再根据tan θ=
x y 的值确定θ角的大小.
3.把直角坐标系的原点作为极点,x 轴的正半轴作为极轴,并且在两种坐标系中取相同的长度单位.若曲线的极坐标方程是ρ2=,1
cos 412-θ,则它的直角坐标方程是_______. 解析:原方程化为4ρ2cos 2θ-ρ2=1.
∴4x 2-x 2-y 2=1,即3x 2-y 2=1.
答案:3x 2-y 2=1。
新课标人教版高二数学选修4-4_坐标系_练习题①②(附答案)
第一讲 测试题①一、选择题1．将点的直角坐标(－2，23)化成极坐标得( )．A ．(4，32π)B ．(－4，32π)C ．(－4，3π)D ．(4，3π) 2．极坐标方程 ρ cos θ＝sin2θ( ρ≥0)表示的曲线是( )． A ．一个圆 B ．两条射线或一个圆C ．两条直线D ．一条射线或一个圆3．极坐标方程θρcos ＋12＝ 化为普通方程是( )．A ．y 2＝4(x －1)B ．y 2＝4(1－x )C ．y 2＝2(x －1)D ．y 2＝2(1－x )4．点P 在曲线 ρcos θ ＋2ρ sin θ ＝3上，其中0≤θ ≤4π，ρ＞0，则点P 的轨迹是( )．A ．直线x ＋2y －3＝0B ．以(3，0)为端点的射线C ．圆(x －2)2＋y ＝1D ．以(1，1)，(3，0)为端点的线段5．设点P 在曲线 ρ sin θ ＝2上，点Q 在曲线 ρ＝－2cos θ上，则|PQ |的最小值为A ．2B ．1C ．3D ．06．在满足极坐标和直角坐标互的化条件下，极坐标方程θθρ222sin 4＋ cos 312＝经过直角坐标系下的伸缩变换⎪⎩⎪⎨⎧''y ＝y x ＝ x 3321后，得到的曲线是( )． A ．直线 B ．椭圆 C ． 双曲线D ． 圆7．在极坐标系中，直线2＝ 4π＋ sin )(θρ，被圆 ρ＝3截得的弦长为( )． A ．22B ．2C ．52D ．328．ρ＝2(cos θ －sin θ )(ρ＞0)的圆心极坐标为( )． A ．(－1，4π3) B ．(1，4π7) C ．(2，4π)D ．(1，4π5) 9．极坐标方程为lg ρ＝1＋lg cos θ，则曲线上的点(ρ，θ)的轨迹是( )． A ．以点(5，0)为圆心，5为半径的圆B ．以点(5，0)为圆心，5为半径的圆，除去极点C ．以点(5，0)为圆心，5为半径的上半圆D ．以点(5，0)为圆心，5为半径的右半圆10．方程θθρsin ＋ cos 11＝ －表示的曲线是( )．A ． 圆B ．椭圆C ．双曲线D ． 抛物线二、填空题11．在极坐标系中，以(a ，2π)为圆心，以a 为半径的圆的极坐标方程为 ．12．极坐标方程 ρ2cos θ－ρ＝0表示的图形是 ． 13．过点(2，4π)且与极轴平行的直线的极坐标方程是 ． 14．曲线 ρ＝8sin θ 和 ρ＝－8cos θ(ρ＞0)的交点的极坐标是 ．15．已知曲线C 1，C 2的极坐标方程分别为ρ cos θ ＝3，ρ＝4cos θ (其中0≤θ＜2π)，则C 1，C 2交点的极坐标为 ． 16．P 是圆 ρ＝2R cos θ上的动点，延长OP 到Q ，使|PQ |＝2|OP |，则Q 点的轨迹方程是 ．第一讲 测试题②一．选择题1．已知⎪⎭⎫ ⎝⎛-3,5πM ，下列所给出的不能表示点M 的坐标的是（ ）A ．⎪⎭⎫ ⎝⎛-3,5πB ．⎪⎭⎫ ⎝⎛34,5πC ．⎪⎭⎫ ⎝⎛-32,5πD ．⎪⎭⎫ ⎝⎛--35,5π2．点()3,1-P ，则它的极坐标是（ ）A ．⎪⎭⎫⎝⎛3,2π B ．⎪⎭⎫ ⎝⎛34,2π C ．⎪⎭⎫ ⎝⎛-3,2π D ．⎪⎭⎫ ⎝⎛-34,2π3．极坐标方程⎪⎭⎫⎝⎛-=θπρ4cos 表示的曲线是（ ）A ．双曲线B ．椭圆C ．抛物线D ．圆 4．圆)sin (cos 2θθρ+=的圆心坐标是A ．⎪⎭⎫ ⎝⎛4,1πB ．⎪⎭⎫ ⎝⎛4,21πC ．⎪⎭⎫ ⎝⎛4,2πD ．⎪⎭⎫⎝⎛4,2π5．在极坐标系中，与圆θρsin 4=相切的一条直线方程为A ．2sin =θρB ．2cos =θρC ．4cos =θρD ．4cos -=θρ6、 已知点()0,0,43,2,2,2O B A ⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛--ππ则ABO ∆为A 、正三角形B 、直角三角形C 、锐角等腰三角形D 、直角等腰三角形 7、)0(4≤=ρπθ表示的图形是A ．一条射线B ．一条直线C ．一条线段D ．圆8、直线αθ=与1)cos(=-αθρ的位置关系是 A 、平行 B 、垂直 C 、相交不垂直 D 、与有关，不确定 9.两圆θρcos 2=,θρsin 2=的公共部分面积是 A.214-πB.2-πC.12-πD.2π10.极坐标方程cos 2sin 2ρθθ=表示的曲线为（ ）A ．一条射线和一个圆B ．两条直线C ．一条直线和一个圆D ．一个圆二．填空题（每题5分共25分）11、曲线的θθρcos 3sin -=直角坐标方程为_ 12．极坐标方程52sin 42=θρ化为直角坐标方程是13．圆心为⎪⎭⎫⎝⎛6,3πC ，半径为3的圆的极坐标方程为14．已知直线的极坐标方程为22)4sin(=+πθρ，则极点到直线的距离是 15、在极坐标系中，点P ⎪⎭⎫⎝⎛611,2π到直线1)6sin(=-πθρ的距离等于____________。
高中数学人教A版选修4-4课后训练：1.2极坐标系 Word版含解析
课后训练1．下列各点中与极坐标π57⎛⎫⎪⎝⎭，表示同一个点的是( )． A ．6π57⎛⎫ ⎪⎝⎭， B ．15π57⎛⎫ ⎪⎝⎭， C ．6π57⎛⎫- ⎪⎝⎭， D ．π57⎛⎫- ⎪⎝⎭， 2．在极坐标系内，点π32⎛⎫ ⎪⎝⎭，关于直线π6θ＝(ρ∈R )的对称点的坐标为( )． A ．(3,0) B ．π32⎛⎫ ⎪⎝⎭， C ．2π33⎛⎫- ⎪⎝⎭， D ．11π36⎛⎫ ⎪⎝⎭， 3．已知点M 的极坐标为π53⎛⎫- ⎪⎝⎭，，下列所给出的四个坐标中不能表示点M 的坐标的是( )．A ．π53⎛⎫- ⎪⎝⎭，B ．4π53⎛⎫ ⎪⎝⎭， C ．2π53⎛⎫- ⎪⎝⎭， D ．5π53⎛⎫-- ⎪⎝⎭， 4．已知A ，B 的极坐标分别是π33⎛⎫ ⎪⎝⎭，和⎝⎛⎭⎫3，13π12，则A 和B 之间的距离等于( )．A ．2B ．2C ．2D ．25．写出与直角坐标系中的点(－表示同一个点的所有点的极坐标__________．6．直线l 过点π33A ⎛⎫ ⎪⎝⎭，，π36B ⎛⎫ ⎪⎝⎭，，则直线l 与极轴的夹角等于________． 7．已知A ，B 的极坐标分别为2π83⎛⎫ ⎪⎝⎭，，π63⎛⎫ ⎪⎝⎭，，求线段AB 的中点的极坐标． 8．在极轴上求与点π4A ⎛⎫ ⎪⎝⎭，的距离为5的点M 的坐标． 9．(1)将下列各点的极坐标化为直角坐标：①π4⎫⎪⎭；②π6,3⎛⎫- ⎪⎝⎭；③(5，π)． (2)将下列各点的直角坐标化为极坐标(ρ＞0,0≤θ＜2π)：①；②(－1，－1)；③(－3,0)．10．△ABC 的顶点的极坐标为4π43A ⎛⎫ ⎪⎝⎭，，5π66B ⎛⎫ ⎪⎝⎭，7π86C ⎛⎫ ⎪⎝⎭，.(1)判断△ABC 的形状；(2)求△ABC 的面积；(3)求△ABC 的边AB 上的高．参考答案1. 答案：B2. 答案：D3. 答案：A解析：化为直角坐标可知，点M 在第三象限，而选项A 中的点在直角坐标系中的第四象限．4. 答案：C解析：A ，B 在极坐标中的位置，如图，则由图可知13ππ5π1246AOB ∠＝－＝. 在△AOB 中，|AO |＝|BO |＝3， 所以，由余弦定理，得 |AB |2＝|OB |2＋|OA |2－2|OB |·|OA |·cos5π6＝9＋9－2×9×2⎛- ⎝⎭＝2918(12＋＝.∴||AB 5. 答案：2π42π3k ⎛⎫ ⎪⎝⎭，＋(k ∈Z )解析：4ρ，tan 2y x θ-＝＝ ∴2π3θ＝.∴点(－用极坐标表示为2π42π3k ⎛⎫ ⎪⎝⎭，(k ∈Z )． 6. 答案：π4解析：如图所示，先在图形中找到直线l 与极轴夹角(要注意夹角是个锐角)，然后根据点A ，B 的位置分析夹角大小．因为|AO |＝|BO |＝3， πππ 366AOB ∠＝－＝， 所以ππ5π6212OAB ∠－＝＝， 所以π5πππ3124ACO ∠＝－－＝. 7. 解：A ，B两点的直角坐标分别为(－，．线段AB的中点的直角坐标为12⎛- ⎝⎭.则ρtan θ-＝所以线段AB的中点的极坐标为)θ，其中tan θ＝－8. 解：设M (r,0)，则M 的直角坐标为(r,0)． 因为π4A ⎛⎫ ⎪⎝⎭，，则A 的直角坐标为(4,4)，5，即r 2－8r ＋7＝0.解得r ＝1或r ＝7.所以点M 的坐标为(1,0)或(7,0)．9.解：(1)①πcos 14x＝， πsin 14y ＝， 所以点π4⎫⎪⎭的直角坐标为(1,1)． ②x ＝6·cos π3⎛⎫- ⎪⎝⎭＝3， y ＝6·sin π3⎛⎫-⎪⎝⎭＝－所以点π3⎫-⎪⎭的直角坐标为(3，－． ③x ＝5·cos π＝－5，y ＝5·sin π＝0，所以点(5，π)的直角坐标为(－5,0)．(2)①ρtan θ又因为点在第一象限，所以π3θ＝.所以点的极坐标为π3⎛⎫ ⎪⎝⎭，.②ρtan θ＝1．又因为点在第三象限， 所以5π4θ＝.所以点(－1，－1)的极坐标为5π4⎫⎪⎭.③3ρ，极角为π，所以点(－3,0)的极坐标为(3，π)．10. 解：4π5ππ362AOB ∠＝－＝，7π5ππ663BOC ∠＝－＝，4π7ππ366COA ∠＝－＝.(O 为极点)(1)||AB |BC |＝＝|AC |＝＝∴△ABC 是等腰三角形．(2)S △AOB ＝12|OA |·|OB |＝12，S △BOC ＝12|OB |·|OC |sin ∠BOC ＝ S △COA ＝12|OC |·|OA |sin ∠COA ＝8.∴S △ABC ＝S △BOC ＋S △COA －S △AOB ＝ 4.(3)设AB 边上的高为h ，则2||13ABC S h AB ∆＝＝.。
高中新课程数学(新课标人教A版)选修4-4《1.2.1极坐标系的的概念》导学案
1.2.1极坐标系的的概念学习目标1．能在极坐标系中用极坐标刻画点的位置.2.体会在极坐标系和平面直角坐标系中刻画点的位置的区别.学习过程一、学前准备情境1：军舰巡逻在海面上，发现前方有一群水雷，如何确定它们的位置以便将它们引爆？情境2：如图为某校园的平面示意图，假设某同学在教学楼处。
（1）他向东偏60°方向走120M 后到达什么位置？该位置唯一确定吗？（2）如果有人打听体育馆和办公楼的位置，他应如何描述？问题1：为了简便地表示上述问题中点的位置，应创建怎样的坐标系呢？ 问题2：如何刻画这些点的位置？ 二、新课导学◆探究新知（预习教材P 8～P 10，找出疑惑之处）1、如右图，在平面内取一个 O ，叫做 ； 自极点O 引一条射线Ox ，叫做 ；再选定一个 ，一个 （通常取 ）及其 （通常取 方向），这样就建立了一个 。
2、设M 是平面内一点，极点O 与M 的距离||OM 叫做点M 的 ，记为 ；以极轴Ox 为始边，射线OM 为终边的角xOM 叫做点M 的 ，记为 。
有序数对 叫做点M 的 ，记作 。
3、思考：直角坐标系与极坐标系有何异同？ ___________________________________________. ◆应用示例例题1：(1)写出图中A ，B ，C ，D ，E ，F ，G 各点的极坐标)20,0(πθρ<≤>.（2）：思考下列问题，给出解答。
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？④不同的极坐标是否可以写出统一表达式？ ⑤本题点G 的极坐标统一表达式。
答：◆反馈练习小结：在平面直角坐标系中，一个点对应 个坐标表示，一个直角坐标对应 个点。
极坐标系里的点的极坐标有 种表示，但每个极坐标只能对应 个点。
三、总结提升1．已知5,3M π⎛⎫⎪⎝⎭，下列所给出的能表示该点的坐标的是A ．⎪⎭⎫⎝⎛-3,5π B ．⎪⎭⎫ ⎝⎛34,5π C ．⎪⎭⎫ ⎝⎛-32,5π D ．55,3π⎛⎫- ⎪⎝⎭ 2、在极坐标系中,与(ρ,θ)关于极轴对称的点是( )A 、),(θρB 、),(θρ-C 、),(πθρ+D 、),(θπρ-(3,0)(6,2)(3,)245(5,)(3,)(4,)365(6,)3A B C D E F G ππππππ。
数学人教A版选修4-4达标训练 第一讲二极坐标系 含解析
更上一层楼基础·巩固1点P 的直角坐标为(-2,2)，那么它的极坐标可表示为( )A.(2,4π) B.(2,43π)C.(2,45π)D.(2,47π)思路解析：因为点P(2,2-)在第二象限,与原点的距离为2,且OP 的倾斜角为43π.故选B. 答案：B2图1-2-8是某校园的平面示意图.假设某同学在教学楼处，试以此点为极点建立坐标系，说出教学楼、体育馆、图书馆、实验楼、办公楼的极坐标来.图1-2-8思路分析：如图所示,以AB 所在直线为极轴,点A 为极点建立极坐标系.找AB 、AC 、AD 、AE 的距离为各点的极径,分别以x 轴为始边,AB 、AC 、AD 、AE 为终边找在0到2π之间的极角.解：教学楼点A(0,0),体育馆点B(60,0),图书馆点C(120,3π),实验楼点D(360,2π),办公楼点E(50,43π). 3已知过曲线⎩⎨⎧==θθsin 4,cos 3y x (θ为参数，且0≤θ≤π)上一点P 与原点O 的直线PO 的倾斜角为4π，则P 点坐标是( )A.(3,4)B.(223,22) C.(-3,-4) D.(512,512)思路解析：因为点P 与原点O 的直线PO 的倾斜角为4π，即点P 的极角θ=4π，直接代入已知曲线方程，即可求出点P 的直角坐标来. 答案：B4极坐标系中，点A 的极坐标是(3,6π)，则 (1)点A 关于极轴对称的点是_______________；(2)点A 关于极点对称的点的极坐标是_______________； (3)点A 关于直线θ=2π的对称点的极坐标是_______________.（规定ρ>0,θ∈［0,2π］） 思路解析：如图所示,在对称的过程中极径的长度始终没有变化,主要在于极角的变化.另外,我们要注意：极角是以x 轴正向为始边,按照逆时针方向得到的.答案：(1)(3,611π) (2)(3,67π) (3)(3,65π) 5直线l 过点A(3,3π)、B(3,6π)，则直线l 与极轴夹角等于_______________. 思路解析：如图所示,先在图形中找到直线l 与极轴夹角,另外要注意到夹角是个锐角.然后根据点A 、B 的位置分析夹角的大小.∵|AO|=|BO|=3,∠AOB=3π-6π=6π, ∴∠OAB=分 π-12526πππ=-. ∴∠ACO=π-3π-125π=4π.答案：4π6极坐标方程ρ=θθ2sin cos 22+所对应的直角坐标方程为__________. 思路解析：因为ρ=θθ2sin 2cos 2+可化为ρ=θθ2cos 1)cos 2(1-+,即ρ=θcos 12-, 去分母,得ρ=2+ρcos θ.将公式代入得x 2+y 2=(2+x)2.整理可得.答案：y 2=4(x+1)7在极轴上求与点A(24,4π)距离为5的点M 的坐标_________. 思路分析：题目要求是点在极轴上,可设点M(r,0),由于极坐标中有一个量是关于角的,A 、M两点之间的距离为5,所以可以根据余弦定理求出点M 的坐标来. 解：设M(r,0), ∵A(24,4π),∴4cos 28)24(22πr r -+=5, 即r 2-8r+7=0.解得r=1或r=7.∴M 点的坐标为(1,0)或(7,0).在极坐标系下,任意两点P 1(ρ1,θ1),P 2(ρ2,θ2)之间的距离可总结如下： |P 1P 2|=)cos(221212221θθρρρ--+,此式可直接利用余弦定理证得. 8已知△ABC 的三个顶点的极坐标分别为A(5,6π),B(5,2π),C(34-,3π),判断△ABC 的形状，并求出它的面积.（提示：对于点M(ρ,θ)，当极径小于零时，此时M 点在极角θ终边的反向延长线上，且OM=|ρ|） 思路分析：判断△ABC 的形状，就需要计算三角形的边长或角，在本题中计算边长较为容易，不妨先计算边长.解：∵∠AOB=3π,∠BOC=65π,∠AOC=65π,又∵|OA|=|OB|=5,|OC|=34,∴由余弦定理，得|AC|2=|OA|2+|OC|2-2|OA|·|OC|·cos ∠AOC =52+(34)2-2×5×34·cos65π=133. ∴|AC|=133.同理,|BC|=133. ∴|AC|=|BC|.∴△ABC 为等腰三角形.又|AB|=|OA|=|OB|=5,∴AB 边上的高h=2313|)|21(||22=-AB AC . ∴S △ABC =21×436552313=⨯.综合·应用9二次方程x 2-ax+b=0的两根为sinθ、cosθ，求点P(a,b)的轨迹方程（其中|θ|≤4π）. 思路分析：这是一道三角函数知识与极坐标知识的综合运用题,尤其对三角要求比较高,还要注意三角函数的有界性,求出轨迹方程的限制条件. 解：由已知,得⎩⎨⎧∙=+=,cos sin ,cos sin θθθθb a .①②①2-2②,得a 2=2(b+21). ∵|θ|≤4π,由sin θ+cos θ=2sin(θ+4π),知0≤a ≤2. 由sin θ·cos θ=21sin2θ,知|b|≤21.∴P(a,b)的轨迹方程是a 2=2(b+21)（0≤a ≤2）.10舰A 在舰B 的正东6 km 处，舰C 在舰B 的北偏西30°且与B 相距4 km 处，它们围捕海洋动物.某时刻A 发现动物信号，4秒后B 、C 同时发现这种信号.A 发射麻醉炮弹.设舰与动物均为静止的,动物信号的传播速度是1 km/s,炮弹运行的初速度是3320gkm/s ，其中g 为重力加速度.若不计空气阻力与舰高，问若以舰A 所在地为极点建立极坐标系，求舰A 发射炮弹的极坐标.思路分析：先建立直角坐标系,分析出点P 在双曲线上,又在线段的垂直平分线上,求出交点P 的坐标,然后求出P 、A 两点之间的距离和PA 与x 轴正向所成的角,即可确定点P 的极坐标.解：对舰B 而言,A 、C 两舰位置如图所示.为方便起见,取B 所在直线为x 轴,AB 的中点O 为原点建立平面直角坐标系,则A 、B 、C 三舰的坐标分别为(3,0)、(-3,0)、(-5,32).由于B 、C 同时发现动物信号,记动物所处位置为P,则|PB|=|PC|.于是P 在BC 的中垂线l 上,此直线的倾斜角为30°,则其斜率为tan30°=33,设此直线为y=33x+b,将B,C 的中点(-4,3)代入上式,得b=337,则求得其方程为3x-3y+37=0. 又由A 、B 两舰发现动物信号的时间差为4秒,知|PB|-|PA|=4.∴a=2.又A 、B 的坐标分别为(3,0)、(-3,0),可知c=3.∴549=-.于是知P 应在双曲线4422y x -=1的右支上.由⎪⎩⎪⎨⎧=+-=-,03733,14422y x y x 得直线l 与双曲线的交点P(8,53)即为动物的位置,至此问题便可获解.据已知两点的斜率公式,得直线PA 的倾斜角为60°.于是舰A 发射炮弹的方位角应是北偏东30°.利用两点间的距离公式,可得|PA|=7525)035()38(22+=-+-=10.所以,以舰A 所在地为极点,舰A 发射炮弹的极坐标为(10,3π). 11我们已经熟悉了极点在直角坐标系的原点、极轴与x 轴正向相同的极坐标系下直角坐标与极坐标的互化,那么当极点不在坐标原点,以与x 轴平行的直线的正向为极轴时，又怎么求出点的极坐标来呢？(1)极坐标系的极点在直角坐标系的O′(-3+32,3)，极轴的方向与x 轴正向相同，两个坐标系的长度单位相同，则点P(-3,3)的极坐标是____________.(2)极点在点O′(3,5)处，极轴与y 轴正方向一致，两个坐标系的长度单位相同，求点M(9,-1)的极坐标.思路分析：不管哪种建系原则,我们只要从定义出发,就能够解决问题.需要的量是极径、极点与点P 的距离、极角,从极轴开始逆时针旋转到OP 所得到的角.解：(1)如图(1),在Rt △PAO ′中,O ′A=-3+3-（-3）=3,AP=32-3=3.则tan α=33=1,α=4π,θ=∠x ′O ′P=π+4π=45π, ρ=|O ′P|=6)332()]3()33[(22=-+--+-.在极坐标系O ′x ′中,P 点的极坐标是(6,45π).(2)利用定义求出点的极坐标.如图(2),过O ′点作O ′A ∥Ox 轴,过M 点作MA ∥Oy 轴,与O ′A 交于A 点,连结O ′M,则ρ=|O ′M|=26)51()39(22=--+-,在Rt △MAO ′中,|O ′A|=9-3=6,cos ∠AO ′M=22, ∴∠AO ′M=4π. ∴θ=23π-4π=45π.（注:极角是极轴按照逆时针方向旋转的）∴M(45,26π).12如图1-2-9所示是某防空部队进行射击训练时的示意图，以O 为极点，OA 所在直线为极轴，已知A 点坐标为(1,0)（千米），直升飞机位于D 点向目标C 发射防空导弹，D 点坐标为(35,2π)，该导弹运行与地面最大高度为3千米，相应水平距离为4千米(即图中E 点)，在地面O 、A 两个观测点测得空中固定目标C 的仰角分别为α和β，tanα=289，tanβ=83，不考虑空气阻力，导弹飞行轨道为一抛物线，那么按轨道运行的导弹能否击中目标C?说明理由.图1-2-9思路分析：能否击中C 点，关键是看一下C 点是否在导弹飞行的轨迹上，需要算出它的轨迹方程来.先把极坐标化为直角坐标，然后建立直角坐标系：以地面为x 轴，以点D 向地面作的垂线为y 轴,并且求出C 点坐标，再验证该点是否满足轨迹方程.解：A 点化为(1,0)，D 点化为(0,35)，由已知E 点为(4,3), 设抛物线为y=a(x-4)2+3.由抛物线过点(0,35)，求得a=121-.所以y=121-(x-4)2+3=121-x 2+32x+35.设C 点坐标为(x 0,y 0)，过C 作CB ⊥Ox 于B ，tan α=28900=x y ,tan β=83100=-x y ,则289x 0=83(x 0-1). 解得x 0＝7，求出y 0＝49,即C 点坐标为(7,49)，经计算121-x 02+32x 0+35=121-·72+32·7+35=49.所以C 点在抛物线上.故依轨道运行的导弹可以击中目标C.。
人教版数学选修4-4课后练 1.2 极坐标系 课后 Word版含答案
第一讲一、选择题．(·湖南大学附中期末)在极坐标系中与点重合的点是( )．．．．解析：在极坐标系中与点重合的点是，故选．．(·北京东城一模)已知点的极坐标为，那么将点的极坐标化成直角坐标为( )．．．．解析：由点的极坐标为，得＝π＝－，＝＝，∴点的直角坐标为.．(·福建泉州一中期末)点的直角坐标是(，－)，在ρ≥≤θ<π的条件下，它的极坐标是( )．．．．解析：∵点的直角坐标是(，－)，∴在ρ≥≤θ<π的条件下，ρ＝＝，θ＝＝－，又点是第四象限的点，∴θ＝π，∴其极坐标为，选．．点(，)经过伸缩变换(\\(′＝()，′＝))后所得点的极坐标为( )．．．．解析：点(，)经过伸缩变换(\\(′＝()，′＝))后所得点的直角坐标为(，)，因为ρ＝＝，θ＝＝，又因为(，)在第一象限，所以θ＝，故选．．在极坐标系中，点(ρ，θ)与点(ρ，π－θ)的位置关系是( )．关于极轴所在直线对称．关于极点对称．重合．关于过极点且垂直于极轴的直线对称解析：两点的极径相等，且极径所在射线关于过极点且垂直于极轴的直线对称，故选．．(·北京高三模拟)在极坐标下，圆：ρ＋ρθ＋＝的圆心坐标为( )．() ．．(，π)．解析：圆的直角坐标方程为＋＋＋＝，圆心坐标为(，－)，圆心的极坐标为.二、填空题．(·广东汕头二模)在极坐标系中，定点，点在直线ρθ＋ρθ＝上运动，当线段最短时，点的极坐标为.解析：直线ρθ＋ρθ＝的直角坐标方程为＋＝①，定点的直角坐标为(，－)，动点在直线＋＝上运动，当线段最短时，直线垂直于直线＋＝，则直线：＝－②联立①②可得，化成极坐标为.．(·广东惠州中学期末)在极坐标系中，已知两点，的极坐标分别为，，则△(其中为极点)的面积为.解析：，的直角坐标分别为，(，)，则△＝.．将点的直角坐标化为极坐标(ρ>，θ∈[π))为.解析：ρ＝＝π，又∵θ＝＝－，θ∈[π)且点在第二象限，∴θ＝π，∴极坐标为.三、解答题．在极坐标系中，已知△的三个顶点的极坐标分别为，(，π)，.()判断△的形状；()求△的面积．解析：()由极坐标系中两点间的距离公式得到＝＝＝，故△是等边三角形．() 由()得△＝×()＝.．在极坐标系中，如果，为等腰直角三角形的两个顶点，求直角顶点的极坐标(ρ≥≤θ<π)．解析：设直角顶点的极坐标为(ρ，θ)，由题意可知＝＝，故\(\)(\\(θ－(π))))＝\(\)(\\(θ－(π))))＝＝.所以θ＝π或θ＝π，ρ＝.所以直角顶点的极坐标为或.．(·湖北团风中学高二月考)在极坐标系中，已知三点，()，.()将，，三点的极坐标化为直角坐标；()判断，，三点是否在一条直线上．解析：()由公式(\\(＝ρθ，＝ρθ，))得的直角坐标为(，－)；。
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课后训练
1．下列各点中与极坐标π57⎛⎫
⎪⎝
⎭
，表示同一个点的是( )． A ．6π57⎛⎫ ⎪⎝⎭
， B ．15π57⎛⎫ ⎪⎝⎭， C ．6π57⎛⎫- ⎪⎝⎭， D ．π57⎛⎫- ⎪⎝
⎭， 2．在极坐标系内，点π32⎛⎫ ⎪⎝⎭
，关于直线π6θ＝(ρ∈R )的对称点的坐标为( )． A ．(3,0) B ．π32⎛⎫ ⎪⎝⎭
， C ．2π33⎛⎫- ⎪⎝⎭， D ．11π36⎛⎫ ⎪⎝⎭
， 3．已知点M 的极坐标为π53⎛⎫- ⎪⎝⎭，，下列所给出的四个坐标中不能表示点M 的坐标的是( )．
A ．π53⎛⎫- ⎪⎝⎭，
B ．4π53⎛⎫ ⎪⎝⎭
， C ．2π53⎛⎫- ⎪⎝⎭， D ．5π53⎛⎫-- ⎪⎝
⎭， 4．已知A ，B 的极坐标分别是π33⎛⎫ ⎪⎝⎭，和⎝
⎛⎭⎫3，13π12，则A 和B 之间的距离等于( )．
A ．2
B ．2
C D
5．写出与直角坐标系中的点(－表示同一个点的所有点的极坐标__________．
6．直线l 过点π33A ⎛⎫ ⎪⎝⎭，，π36B ⎛⎫ ⎪⎝⎭
，，则直线l 与极轴的夹角等于________． 7．已知A ，B 的极坐标分别为2π83⎛⎫ ⎪⎝⎭，，π63⎛⎫ ⎪⎝⎭
，，求线段AB 的中点的极坐标． 8．在极轴上求与点π4A ⎛⎫ ⎪⎝⎭，的距离为5的点M 的坐标． 9．(1)将下列各点的极坐标化为直角坐标：
①π4⎫⎪⎭；②π6,3⎛⎫- ⎪⎝⎭
；③(5，π)． (2)将下列各点的直角坐标化为极坐标(ρ＞0,0≤θ＜2π)：
①；②(－1，－1)；③(－3,0)．
10．△ABC 的顶点的极坐标为4π43A ⎛⎫ ⎪⎝⎭，，5π6
6B ⎛⎫ ⎪⎝⎭，7π86C ⎛⎫ ⎪⎝⎭
，.
(1)判断△ABC 的形状；
(2)求△ABC 的面积；
(3)求△ABC 的边AB 上的高．
参考答案
1. 答案：B
2. 答案：D
3. 答案：A
解析：化为直角坐标可知，点M 在第三象限，而选项A 中的点在直角坐标系中的第四象限．
4. 答案：C
解析：A ，B 在极坐标中的位置，如图，
则由图可知13ππ5π1246AOB ∠＝－＝. 在△AOB 中，|AO |＝|BO |＝3，
所以，由余弦定理，得
|AB |2＝|OB |2＋|OA |2－2|OB |·|OA |·cos
5π6
＝9＋9－2×9×2⎛
- ⎝⎭
＝2
918(12
＋＝.
∴||AB 5. 答案：2π42π3k ⎛⎫ ⎪⎝⎭，＋(k ∈Z )
解析：4ρ，
tan 2
y x θ-＝＝ ∴2π3
θ＝.
∴点(－用极坐标表示为2π42π3k ⎛⎫ ⎪⎝⎭，
(k ∈Z )． 6. 答案：π4
解析：如图所示，先在图形中找到直线l 与极轴夹角(要注意夹角是个锐角)，然后根据点A ，B 的位置分析夹角大小．
因为|AO |＝|BO |＝3， πππ 366
AOB ∠＝－＝， 所以ππ5π6212
OAB ∠－＝＝， 所以π5πππ3124
ACO ∠＝－－＝. 7. 解：A ，B
两点的直角坐标分别为(－
，．
线段AB
的中点的直角坐标为12⎛- ⎝⎭
.
则ρ
tan θ-＝所以线段AB
的中点的极坐标为)θ，其中tan θ
＝－
8. 解：设M (r,0)，则M 的直角坐标为(r,0)． 因为π4A ⎛⎫ ⎪⎝⎭，，则A 的直角坐标为(4,4)，
5，
即r 2－8r ＋7＝0.解得r ＝1或r ＝7.
所以点M 的坐标为(1,0)或(7,0)．
9.
解：(1)①πcos 14
x
＝， πsin 14
y ＝
， 所以点π4⎫⎪⎭的直角坐标为(1,1)． ②x ＝6·cos π3⎛⎫- ⎪⎝⎭
＝3， y ＝6·sin π3⎛⎫-
⎪⎝⎭
＝
－所以点π3⎫-⎪
⎭的直角坐标为(3，－． ③x ＝5·cos π＝－5，
y ＝5·sin π＝0，
所以点(5，π)的直角坐标为(－5,0)．
(2)①ρtan
θ又因为点在第一象限， 所以π
3
θ＝.
所以点的极坐标为π3⎛⎫ ⎪⎝⎭，.
②ρ
tan θ＝1．
又因为点在第三象限， 所以5π4
θ＝.
所以点(－1，－1)的极坐标为5π4⎫⎪⎭.
③3ρ，
极角为π，
所以点(－3,0)的极坐标为(3，π)．
10. 解：4π5ππ362AOB ∠＝
－＝，7π5ππ663BOC ∠＝－＝，4π7ππ366
COA ∠＝－＝.(O 为极点)
(1)||AB |BC |＝
＝
|AC |＝
＝∴△ABC 是等腰三角形．
(2)S △AOB ＝
12|OA |·|OB |＝12，
S △BOC ＝12
|OB |·|OC |sin ∠BOC ＝ S △COA ＝12
|OC |·|OA |sin ∠COA ＝8.
∴S △ABC ＝S △BOC ＋S △COA －S △AOB ＝ 4.
(3)设AB 边上的高为h ，
则2||ABC S h AB ∆＝。