数学极坐标方程与参数方程总结

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(完整版)极坐标和参数方程知识点+典型例题及其详解

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极坐标和参数方程知识点+典型例题及其详解知识点回顾(一)曲线的参数方程的定义:在取定的坐标系中,如果曲线上任意一点的坐标x 、y 都是某个变数t 的函数,即 ⎩⎨⎧==)()(t f y t f x并且对于t 每一个允许值,由方程组所确定的点M (x ,y )都在这条曲线上,那么方程组就叫做这条曲线的参数方程,联系x 、y 之间关系的变数叫做参变数,简称参数. (二)常见曲线的参数方程如下:1.过定点(x 0,y 0),倾角为α的直线:ααsin cos 00t y y t x x +=+= (t 为参数)其中参数t 是以定点P (x 0,y 0)为起点,对应于t 点M (x ,y )为终点的有向线段PM 的数量,又称为点P 与点M 间的有向距离.根据t 的几何意义,有以下结论.错误!.设A 、B 是直线上任意两点,它们对应的参数分别为t A 和t B ,则AB =A B t t -=B A A B t t t t ⋅--4)(2. 错误!.线段AB 的中点所对应的参数值等于2BA t t +. 2.中心在(x 0,y 0),半径等于r 的圆:θθsin cos 00r y y r x x +=+= (θ为参数)3.中心在原点,焦点在x 轴(或y 轴)上的椭圆:θθsin cos b y a x == (θ为参数) (或 θθsin cos a y b x ==)中心在点(x0,y0)焦点在平行于x 轴的直线上的椭圆的参数方程为参数)ααα(.sin ,cos 00⎩⎨⎧+=+=b y y a x x4.中心在原点,焦点在x 轴(或y 轴)上的双曲线:θθtg sec b y a x == (θ为参数) (或 θθec a y b x s tg ==)5.顶点在原点,焦点在x 轴正半轴上的抛物线:pty pt x 222== (t 为参数,p >0)直线的参数方程和参数的几何意义过定点P (x 0,y 0),倾斜角为α的直线的参数方程是 ⎩⎨⎧+=+=ααsin cos 00t y y t x x (t 为参数). (三)极坐标系1、定义:在平面内取一个定点O ,叫做极点,引一条射线Ox,叫做极轴,再选一个长度单位和角度的正方向(通常取逆时针方向)。

参数方程与极坐标(精华版)

参数方程与极坐标(精华版)

参数方程与极坐标(精华版)y y tsin注意:倾角为的直线,斜率为tan,所以tan=tan,即tcos=tsin,所以cos=sin,即=45,即直线与x轴或y轴夹45角。

Eg:已知直线L过点(1,2)且与x轴夹45角,求直线L的方程。

解:设直线L的参数方程为x=1+tcos45,y=2+tsin45,即x=1+t/2,y=2+t/2,将y=mx+b代入得到m=1,b=3/2,即直线L的方程为y=x+3/2.四、极坐标1、定义:在平面直角坐标系中,点P到原点O的距离r和OP与x轴正半轴的夹角唯一确定点P的位置,称(r,)为点P的极坐标,r为极径,为极角,记作P(r,)。

2、极坐标与直角坐标的转换x=r cos,y=r sinr2=x2+y2,tan=y/x3、常见曲线的极坐标方程1)圆:r=a2)半直线:=0或=3)双曲线:r=a sec或r=a cosec4)椭圆:r=a bcos或r=a sin5)心形线:r=a(1+cos)6)阿基米德螺线:r=a+b7)对数螺线:r=a e b8)伯努利双曲线:r2=a2 sec29)费马螺线:r=2a sin(/2)10)旋轮线:r=a或r=a sin(n)/sin(n为正整数)总结:极坐标的方程形式比较简单,但是不同曲线的极坐标方程需要记忆,转换成直角坐标系方程需要用到三角函数的知识。

P点的有向距离在点P两侧t的符号相反,可以通过直线的参数方程来表示。

其中,t代表有向距离的几何意义。

需要注意的是,t的符号相对于点P,正负在P点两侧,且|PP|=|t|。

直线参数方程可以有多种变式,比如y=y+tsinα和x=x+at,y=y+bt,但此时t的几何意义不是有向距离。

只有当t前面系数的平方和为1时,t的几何意义才是有向距离。

因此,可以将直线参数方程整理为x=x+a2+b2t,XXX,让a2+b2t作为t,这样t的几何意义就是有向距离了。

例如,对于直线x=-1+3t,y=2-4t,可以求其倾斜角。

极坐标与参数方程知识点总结大全

极坐标与参数方程知识点总结大全

1.平面直角坐标系中的坐标伸缩变换设点P(x,y)是平面直角坐标系中的任意一点,在变换的作用下,点P(x,y)对应到点,称为平面直角坐标系中的坐标伸缩变换,简称伸缩变换.2.极坐标系的概念(1)极坐标系如图所示,在平面内取一个定点,叫做极点,自极点引一条射线,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.注:极坐标系以角这一平面图形为几何背景,而平面直角坐标系以互相垂直的两条数轴为几何背景;平面直角坐标系内的点与坐标能建立一一对应的关系,而极坐标系则不可.但极坐标系和平面直角坐标系都是平面坐标系.(2)极坐标设M是平面内一点,极点与点M的距离|OM|叫做点M的极径,记为;以极轴为始边,射线为终边的角叫做点M的极角,记为.有序数对叫做点M的极坐标,记作.一般地,不作特殊说明时,我们认为可取任意实数.特别地,当点在极点时,它的极坐标为(0, )(∈R).和直角坐标不同,平面内一个点的极坐标有无数种表示.如果规定,那么除极点外,平面内的点可用唯一的极坐标表示;同时,极坐标表示的点也是唯一确定的.3.极坐标和直角坐标的互化(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:(2)互化公式:设是坐标平面内任意一点,它的直角坐标是,极坐标是(),于是极坐标与直角坐标的互化公式如表:在一般情况下,由确定角时,可根据点所在的象限最小正角.4.常见曲线的极坐标方程注:由于平面上点的极坐标的表示形式不唯一,即都表示同一点的坐标,这与点的直角坐标的唯一性明显不同.所以对于曲线上的点的极坐标的多种表示形式,只要求至少有一个能满足极坐标方程即可.例如对于极坐标方程点可以表示为等多种形式,其中,只有的极坐标满足方程.二、参数方程1.参数方程的概念一般地,在平面直角坐标系中,如果曲线上任意一点的坐标都是某个变数的函数①,并且对于的每一个允许值,由方程组①所确定的点都在这条曲线上,那么方程①就叫做这条曲线的参数方程,联系变数的变数叫做参变数,简称参数,相对于参数方程而言,直接给出点的坐标间关系的方程叫做普通方程.2.参数方程和普通方程的互化(1)曲线的参数方程和普通方程是曲线方程的不同形式,一般地可以通过消去参数而从参数方程得到普通方程.(2)如果知道变数中的一个与参数的关系,例如,把它代入普通方程,求出另一个变数与参数的关系,那么就是曲线的参数方程,在参数方程与普通方程的互化中,必须使的取值范围保持一致.注:普通方程化为参数方程,参数方程的形式不一定唯一。

极坐标与参数方程知识讲解

极坐标与参数方程知识讲解

参数方程和极坐标系一、 知识要点(一)曲线的参数方程的定义:在取定的坐标系中,如果曲线上任意一点的坐标x 、y 都是某个变数t 的函数,即 ⎩⎨⎧==)()(t f y t f x 并且对于t 每一个允许值,由方程组所确定的点M (x ,y )都在这条曲线上,那么方程组就叫做这条曲线的参数方程,联系x 、y 之间关系的变数叫做参变数,简称参数.(二)常见曲线的参数方程如下:1.过定点(x 0,y 0),倾角为α的直线:ααsin cos 00t y y t x x +=+= (t 为参数)其中参数t 是以定点P (x 0,y 0)为起点,对应于t 点M (x ,y )为终点的有向线段PM 的数量,又称为点P 与点M 间的有向距离.根据t 的几何意义,有以下结论.○1.设A 、B 是直线上任意两点,它们对应的参数分别为t A 和t B ,则AB =A B t t -=B A A B t t t t ⋅--4)(2.○2.线段AB 的中点所对应的参数值等于2B A t t +. 2.中心在(x 0,y 0),半径等于r 的圆:θθsin cos 00r y y r x x +=+= (θ为参数)3.中心在原点,焦点在x 轴(或y 轴)上的椭圆:θθsin cos b y a x == (θ为参数) (或 θθsin cos a y b x ==) 中心在点(x0,y0)焦点在平行于x 轴的直线上的椭圆的参数方程为参数)ααα(.sin ,cos 00⎩⎨⎧+=+=b y y a x x 4.中心在原点,焦点在x 轴(或y 轴)上的双曲线:θθtg sec b y a x == (θ为参数) (或 θθec a y b x s tg ==) 5.顶点在原点,焦点在x 轴正半轴上的抛物线:pty pt x 222== (t 为参数,p >0) 直线的参数方程和参数的几何意义过定点P (x 0,y 0),倾斜角为α的直线的参数方程是 ⎩⎨⎧+=+=ααsin cos 00t y y t x x (t 为参数). J3.2极坐标系1、定义:在平面内取一个定点O ,叫做极点,引一条射线Ox ,叫做极轴,再选一个长度单位和角度的正方向(通常取逆时针方向)。

极坐标与参数方程知识点总结大全

极坐标与参数方程知识点总结大全

极坐标与参数方程知识点总结大全一、极坐标系统极坐标系统是一种用来表示平面上点的坐标系统,它与直角坐标系统相互转化。

在极坐标系统中,一个点的位置由径向和角度两个量来确定。

常用的表示方式为(r, θ),其中r表示点到原点的距离,称为极径,而θ表示与参考轴(通常为正X 轴)的夹角,称为极角。

极坐标系统与直角坐标系统之间可以通过如下的转换关系相互转化:•直角坐标→ 极坐标:x = r * cos(θ),y = r * sin(θ)•极坐标→ 直角坐标:r = sqrt(x^2 + y^2),θ = arctan(y/x)极坐标系统适用于描述旋转对称性的图形,例如圆、花朵等。

二、参数方程参数方程是一种用参数表示函数的方式。

在参数方程中,自变量和因变量都可以是参数。

一般来说,参数方程是将自变量和因变量都用参数表示的方程组。

以平面上的曲线为例,如果将曲线上的点的坐标分别用参数t表示,则曲线上的点的坐标可以表示为(x(t), y(t))。

这种表示方式称为参数方程。

参数方程在描述含有符号导数的曲线段以及曲线段的方向时非常有用。

参数方程可以将复杂的图形分解成多个简单的函数,从而方便进行图形的分析和计算。

它在计算机图形学、物理学、工程学等领域有广泛的应用。

三、极坐标与参数方程的关系极坐标与参数方程之间存在着密切的关系。

可以通过参数方程来描述极坐标系中的曲线。

一个常见的例子是圆的极坐标方程和参数方程的表示。

以圆的极坐标方程为例,极坐标方程为r = a,其中a为圆的半径。

使用参数方程表示时,可以将极坐标方程转化为参数方程x = a * cos(θ),y = a * sin(θ)。

同样地,通过参数方程也可以得到一些特殊的极坐标曲线,例如r = a *cos(θ)可以表示一条心形曲线。

四、极坐标曲线的绘制在计算机图形学中,可以通过极坐标方程或参数方程来绘制各种各样的曲线。

对于一个极坐标曲线,可以选择一系列的角度值,然后根据极坐标方程或参数方程计算出相应的极径或坐标点,再将这些点连接起来就可以绘制出曲线。

(完整版)极坐标与参数方程知识点总结大全

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极坐标与参数方程一、参数方程1.参数方程的概念一般地,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,即 ⎩⎨⎧==)()(t f y t f x 并且对于t 每一个允许值,由方程组所确定的点M (x ,y )都在这条曲线上(即曲线上的点在方程上,方程的解都在曲线上),那么方程组就叫做这条曲线的参数方程,联系x 、y 之间关系的变数叫做参变数,简称参数.相对于参数方程而言,直接给出点的坐标间关系的方程叫做普通方程.2.参数方程和普通方程的互化曲线的参数方程和普通方程是曲线方程的不同形式,一般地可以通过消去参数而从参数方程得到普通方程.练习1.若直线的参数方程为,则直线的斜率为( )12()23x tt y t=+⎧⎨=-⎩为参数A .B .C .D .2323-3232-2.下列在曲线上的点是( )sin 2()cos sin x y θθθθ=⎧⎨=+⎩为参数A .B .C .D .1(,231(,)42-3.将参数方程化为普通方程为( )222sin ()sin x y θθθ⎧=+⎪⎨=⎪⎩为参数A .B .C .D .2y x =-2y x =+2(23)y x x =-≤≤2(01)y x y =+≤≤注:普通方程化为参数方程,参数方程的形式不一定唯一(由上面练习(1、3可知))。

应用参数方程解轨迹问题,关键在于适当地设参数,如果选用的参数不同,那么所求得的曲线的参数方程的形式也不同。

3.圆的参数方程如图所示,设圆的半径为,点从初始位置出发,按逆时针方向在圆上作匀速圆周运动,设,则。

这就是圆心在原点,半径为的圆的参数方程,其中的几何意义是转过的角度(称为旋转角)。

圆心为,半径为的圆的普通方程是,它的参数方程为:。

4.椭圆的参数方程以坐标原点为中心,焦点在轴上的椭圆的标准方程为其参数方程为,其中参数称为离心角;焦点在轴上的椭圆的标准方程是其参数方程为其中参数仍为离心角,通常规定参数的范围为∈[0,2)。

参数方程与极坐标(精华版)

参数方程与极坐标(精华版)

参数方程与极坐标参数方程知识回顾:一、定义:在取定的坐标系中,如果曲线上任意一点的坐标x、y都是某个参数t的函数,即 ,其中,t为参数,并且对于t每一个允许值,由方程组所确定的点⎩⎨⎧==)()(tfytfxM(x,y)都在这条曲线上,那么方程组就叫做这条曲线的参数方程,联系x、y之间关系的变数t叫做参变数,简称参数.二、二次曲线的参数方程1、圆的参数方程:中心在(x0,y0),半径等于r的圆: (为参数,的几何意义为圆心角),θθsincosryyrxx+=+=θθ特殊地,当圆心是原点时,θθsincosryrx==注意:参数方程没有直接体现曲线上点的横纵坐标之间的关系,而是分别体现了点的横纵坐标与参数间的关系。

Eg1:已知点P(x,y)是圆x2+y2-6x-4y+12=0上的动点,求:(1)x2+y2的最值;(2)x+y的最值;(3)点P到直线x+y-1=0的距离d的最值。

Eg2:将下列参数方程化为普通方程(1) x=2+3cos(2) x=sin(3) x=t+θθt1y=3sin y=cos y=t2+θθ21t总结:参数方程化为普通方程步骤:(1)消参(2)求定义域2、椭圆的参数方程:中心在原点,焦点在x轴上的椭圆: (为参数,的几何意义是离心角,如图角AON是离心角)θθsincosbyax==θθ注意:离心率和离心角没关系,如图,分别以椭圆的长轴和短轴为半径画两个同心圆,M点的轨迹是椭圆,中心在(x0,y0)椭圆的参数方程:θθsincosbyyaxx+=+=Eg :求椭圆=1上的点到M (2,0)的最小值。

203622y x +3、双曲线的参数方程:中心在原点,焦点在x 轴上的双曲线: (为参数,代表离心角),中心在θθtan sec b y a x ==θ(x 0,y 0),焦点在x 轴上的双曲线: θθtan sec 00b y y a x x +=+=4、抛物线的参数方程:顶点在原点,焦点在x 轴正半轴上的抛物线: (t 为参数,p >0,t 的几何意义为过圆点的直线的斜率的倒数)pt y pt x 222==直线方程与抛物线方程联立即可得到。

极坐标和参数方程知识点总结

极坐标和参数方程知识点总结

千里之行,始于足下。

极坐标和参数方程知识点总结极坐标是一种表示平面上点位置的坐标系统,它是由点到原点的距离(称为极径)和点与极轴的夹角(称为极角)所确定的。

在极坐标系中,每个点的坐标可以表示为(r,θ)的形式,其中r为极径,θ为极角。

参数方程是一种用一对参数变量来表示曲线上的点的坐标的方法。

对于平面上的曲线,常用的参数方程形式为x=f(t)和y=g(t),其中t为参数变量,f(t)和g(t)分别表示x和y的函数关系。

以下是极坐标和参数方程的一些重要知识点总结:1. 极坐标的转换关系:- 直角坐标到极坐标的转换:x=r*cos(θ),y=r*sin(θ)- 极坐标到直角坐标的转换:r=sqrt(x^2+y^2),θ=tan^(-1)(y/x)2. 常见曲线的极坐标方程:- 直线:θ=常数- 圆:r=常数- 椭圆:r=a*b/sqrt(b^2*cos^2(θ)+a^2*sin^2(θ))3. 参数方程的表示方式:- 曲线方程:(x,y)=(f(t),g(t))- 曲线长度的计算公式:L=∫sqrt((dx/dt)^2+(dy/dt)^2)dt4. 参数方程的性质:- 曲线方向:随着参数变量的增大,曲线的运动方向- 曲线对称性:参数方程对称性特点取决于函数f(t)和g(t)的对称性第1页/共2页锲而不舍,金石可镂。

- 曲线切线方向:曲线上某点的切线方向由参数方程的导数决定5. 参数方程与极坐标之间的关系:- 参数方程可以转换为极坐标方程,极径r=f(t),极角θ=g(t)- 极坐标方程可以转换为参数方程,x=f(θ)*cos(θ),y=f(θ)*sin(θ)需要注意的是,极坐标和参数方程在一些问题中可以更方便地描述曲线的特性,而在其他问题中直角坐标系可能更适用。

因此,在应用中需要根据具体问题选择合适的坐标系表示。

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数学极坐标方程与参数方程总结
数学中有两种表示平面上点的方式:极坐标和参数方程。

这两种方式都可以描述点的位置,但使用的方法不同。

1. 极坐标方程
极坐标方程是一种表示平面上点的方式,它使用极坐标系来描述点的位置。

极坐标系中,每个点用一个半径和一个角度来表示,其中半径是点到极点的距离,角度是点到极轴的角度。

极坐标方程就是用半径和角度的函数来表示点的位置。

例如,一个点的极坐标为(r,θ),那么它的极坐标方程可以表示为:
r = f(θ)
其中,f(θ)是一个关于θ的函数,描述了点在极坐标系中的位置。

极坐标方程可以用来表示各种曲线,如圆、椭圆、双曲线等。

2. 参数方程
参数方程是另一种表示平面上点的方式,它使用参数来描述点的位置。

参数方程中,每个坐标用一个参数t来表示,其中x和y是t 的函数。

参数方程可以表示各种曲线,如直线、圆、椭圆、双曲线等。

例如,一个点的坐标为(x,y),那么它的参数方程可以表示为:
x = f(t)
y = g(t)
其中,f(t)和g(t)是关于t的函数,描述了点在平面上的位置。

参数方程可以用来描述各种复杂的曲线,如螺旋线、心形线等。

总结:
极坐标方程和参数方程都是表示平面上点的方式,它们使用不同的方法来描述点的位置。

极坐标方程使用极坐标系,用半径和角度的函数来表示点的位置;参数方程使用参数,用x和y的函数来表示点的位置。

两种方式都可以用来描述各种曲线,但有时一个曲线的极坐标方程和参数方程并不相同,需要根据具体情况选择合适的表示方式。

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