选修4-4-第一讲-坐标系(平面直角坐标系)ppt课件

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高二数学选修4-44.1.21极坐标系课堂PPT.ppt

高二数学选修4-44.1.21极坐标系课堂PPT.ppt

(x , y , z)的集合建立一一对应;
授课:XX
1
复习回顾
4.1.1 直角坐标系

平面直角

坐标系
空间直角 坐标系
R
(x , y)
(x , y , z)
授课:XX
2
复习回顾
建立坐标系是为了确定点的位置。由此,在所创建的坐标系 中,应满足: 任意一点都存在一个坐标与之对应;反之,依据一个点的坐 标就能确定这个点的位置; 而确定点的位置即为求出此点在设定的坐标系中的坐标。
OM= 3
M
给定ρ,θ在极坐标系中描点的方法:先按极角找到极径所在的 射线,后按极径的正负和数值在这条射线或其反向延长线上描 点。
授课:XX
19
5、负极径的实质
从比较来看,负极径比 正极径多了一个操作,将射
M
线OP“反向延长”。
而反向延长也可以看成是旋转 O
,因此,所谓“负极径”实
质是针对方向的。这与数学中
[1]作射线OP,使XOP=
P
[2]在OP的反向延长
线上取一点M,使OM= ;
O
X
如图示:
M
授课:XX
15
新课讲解
2、负极径的实例
在极坐标系中画出点:M(-3,/4)的位置
[1]作射线OP,使XOP= /4 [2]在OP的反向延长线上取一
P = /4
点M,使OM= 3;
O
X
如图示: M(-3,/4)
[3]一点的极坐标是否有统一的表达式?
有.( ,2k ) 或(- ,2k π)
授课:XX
27
课堂小结
1、极坐标 (ρ,2kπ+θ) 和(-ρ,2kπ+θ+π)k其Z

1.1 平面直角坐标系 课件(人教A选修4-4)

1.1 平面直角坐标系 课件(人教A选修4-4)
x′=3x ∴ y′=2y
,即将圆 x2+y2=1 上所有点横坐标变为原
x′2 y′2 来的 3 倍,纵坐标变为原来的 2 倍,可得椭圆 + =1. 9 4
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坐标伸缩变换
x′=λx φ: y′=μy
λ>0 注意变换中的系 μ>0
数均为正数.在伸缩变换下,平面直角坐标系保持不变, 即在同一坐标系下只对点的坐标进行伸缩变换.利用坐标 伸缩变换 φ 可以求变换前和变换后的曲线方程. 已知前换 前后曲线方程也可求伸缩变换 φ.
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因为 m∈(0,1)∪(1,+∞),所以 当 0<m<1 时,曲线 C 是焦点在 x 轴上的椭圆, 两焦点坐标分别为(- 1-m2,0),( 1-m2,0); 当 m>1 时,曲线 C 是焦点在 y 轴上的椭圆, 两焦点坐标分别为(0,- m2-1),(0, m2-1).
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求轨迹的常用方法 (1)直接法:如果题目中的条件有明显的等量关系或者
x′=2x ∴ y′=y
x2 y2 ,即将椭圆 + =1 上所有点横坐标变为原来 4 9
x′2 y′2 的 2 倍,纵坐标不变,可得椭圆 + =1. 16 9
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6.求 4x -9y =1 方程.
2
2
x′=2x 经过伸缩变换 y′=3y
后的图形所对应的
1 x′=2x, x=2x′, 解:由伸缩变换 得: y′=3y y=1y′, 3 将其代入 4x2-9y2=1, 1 1 2 得 4· x′) -9· y′)2=1. ( ( 2 3 整理得:x′2-y′2=1. ∴经过伸缩变换后图形所对应的方程为 x′2-y′2=1.
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可以推出某个等量关系,即可用求曲线方程的五个步骤直

第一讲 坐标系 知识归纳 课件(人教A选修4-4)

第一讲 坐标系 知识归纳 课件(人教A选修4-4)

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[解]
如图:令 A(ρ,θ),
θ △ABC 内,设∠B=θ,∠A= , 2 又|BC|=10,|AB|=ρ. 10 由正弦定理,得 = θ, 3θ sinπ- sin2 2 化简,得 A 点轨迹的极坐标方程为 ρ=10+20cos θ. ρ
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互化的前提依旧是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下取相同的单位长度. 互化公式为 x=ρcos θ,y=ρsin θ y ρ2=x2+y2,tan θ=xx≠0
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)=________.
化简,可得 x2+y2=56. 即所求顶点 Q 的轨迹方程为 x2+y2=56.
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设点 P(x,y)是平面直角坐标系中的任意一点,在变换
x′=λ· x φ: y′=μ· y
λ>0 的作用下, P(x, 点 y)对应点 P′(x′, μ>0
y′),称 φ 为平面直角坐标系中的坐标伸缩变换.
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[例 2]
x′=2x, y′=2y
在同一平面直角坐标系中,经过伸缩变换 后, 曲线 C 变为曲线(x′-5)2+(y′+6)2=1,
求曲线 C 的方程,并判断其形状.
[解]
x′=2x, 将 y′=2y
代入(x′-5)2+(y′+6)2=1 中,

第一讲 坐标系 知识归纳 课件(人教A选修4-4)

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

第一讲 坐标系 知识归纳 课件(人教A选修4-4)

第一讲 坐标系 知识归纳 课件(人教A选修4-4)

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[解]
如图:令 A(ρ,θ),
θ △ABC 内,设∠B=θ,∠A= , 2 又|BC|=10,|AB|=ρ. 10 由正弦定理,得 = θ, 3θ sinπ- sin2 2 化简,得 A 点轨迹的极坐标方程为 ρ=10+20cos θ. ρ
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互化的前提依旧是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下取相同的单位长度. 互化公式为 x=ρcos θ,y=ρsin θ y ρ2=x2+y2,tan θ=xx≠0
直角坐标方程化极坐标方程可直接将x=ρcos θ,y= ρsin θ代入即可,而极坐标方程化为直角坐标方程通常将极 坐标方程化为ρcos θ,ρsin θ的整体形式,然后用x,y代替 较为方便,常常两端同乘以ρ即可达到目的,但要注意变形 的等价性.
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[例4]
已知圆的极坐标方程ρ=2cos θ,直线的极坐标
返回
[解]
π (1)∵直线 l 过点 M(2, )和极点, 3
π ∴直线 l 的直角坐标方程是 θ= (ρ∈R). 3 π ρ=2 2sin(θ+ )即 ρ=2(sin θ+cos θ), 4 两边同乘以 ρ 得 ρ2=2(ρsin θ+ρcos θ), ∴曲线 C 的直角坐标方程为 x2+y2-2x-2y=0.
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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
方程,这里要求至少有一组能满足极坐标方程. 返回

人教A版数学【选修4-4】ppt课件:1-4第一讲-坐标系

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

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







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




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

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,
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解:(1)由伸缩变换
y

3
y
x
得到
y
1 x 2 1 y
代入
2x+3y=0;
3
得到经过伸缩变换后的图形的方程是 x y 0
(2)将
x y
1
2 1
x y
代入x2+y2=1,
3
得到经过伸缩变换后的图形的方程是 x2 y2 1
4
9
13
在伸缩变换

x y
x, ( y,(
5
例1.已知△ABC的三边a, b, c满足yb2+c2=5a2,BE,CF分
别为边AC, CF上的中线,建立适当的平面直角坐标系探
究BE与CF的位置关系。
C
解:以△ABC的顶点A为原
点O,边AB所在的直线x轴,建立
E
直角坐标系,由已知,点A、B、
F的坐标分别为 A(0, 0) , B(c, 0) , F(cO/2,(A0)). F
y2 b2
1上
a=680, c=1020, b2=c2-a2=10202-6802=5×3402.
所以双曲线的方程为:
x2 6802
y2 5 3402
1( x 0)
用y=-x代入上式,得 x 680 5, y 680 5, 4
坐标法 建系时,根据几何特点选择适当的直角坐标系,
注意以下原则: (1)如果图形有对称中心,可以选对称中心为坐标原点; (2)如果图形有对称轴,可以选择对称轴为坐标轴; (3)使图形上的特殊点尽可能多的在坐标轴上。
故P在BC的垂直平分线PO上,
P
P即OP的(方68程0为5y,6=8-0x,5 ), 故PO 680 10B 答:因巨A响点发比生B在点信晚息4s中听心到的爆西炸偏声北,450, 距中心 6o80 1A 0mx
故|PA|- |PB|=340×4=1360
由双曲线定义P点在以A, B为焦点的双曲线
x2 a2
平面直角坐标系 中的伸缩变换
8
思考:y 怎样由正弦曲线y=sinx得到曲线y=sin2x?
2
O
x
在正弦曲线y=sinx上任取一点P(x, y),保持纵坐标不 变,将横坐标x缩为原来的1/2,就得到正弦曲线y=sin2x。
上述变换实质上就是一个坐标的压缩变换
即:设P(x,y)是平面直角坐标系中任意一点,
x
上述变换实质上就是一个坐标的伸长变换
即:设P(x,y)是平面直角坐标系中任意一点,
设P(x, y)是平面直角坐标系中任意一点,保持横坐标
x不变,将纵坐标y伸长为原来的3倍,得到点P’(x’, y’),
坐标对应关系为:
x x
y
3
y
②ห้องสมุดไป่ตู้
我们把②式叫做平面直角坐标系中的一个坐标伸长变换. 10
怎样由正弦曲线y=sinx得到曲线y=3sin2x?
。O 。
O1(-2, 0),O2(2, 0),设P(x, y)
则PM2=PO12-MO12= ( x 2)2 y2 1
同理,PN2= ( x 2)2 y2 1
( x 2)2 y2 1 2[( x 2)2 y2 1]
x2 12x y2 3 0, ( x 6)2 y2 33, 7
2 ③
y 3 y
把这样的变换叫做平面直角坐标系中的一个坐标伸缩变换 11
定义:
设P(x, y)是平面直角坐标系中任意一点,在变换:
:
x y
' '
x y
( 0) ( 0)
的作用下,点P(x, y) 对应P’(x’, y’).
称 为平面直角坐标系中的伸缩变换。
上述①②③都是坐标伸缩变换,在它们的作用下,可 以实现平面图形的伸缩。
例2 圆O1与圆O2的半径都是1,|O1O2|=4,过动点P 分别作圆O1、圆O2的切线PM、PN (M、N分别为切点), 使得PM= 2 PN,试建立适当的坐标系,求动点P的轨迹
方程。
解:以直线O1O2为x轴,线段 O1O2的垂直平分线为y轴,建立平 M 面直角坐标系,
yP NX
则两圆的圆心坐标分别为
y
在正弦曲线y=sinx上任取一
点P(x, y),保持纵坐标不变,将
横坐标x缩为原来的1/2;
O
x
在此基础上,将纵坐标变为原来 的3倍,就得到正弦曲线y=3sin2x.
即在正弦曲线y=sinx上任取一点P(x,y),若设点P(x,y) 经变换得到点为P’(x’, y’),坐标对应关系为:
x 1 x
Bx
设C点坐标为(x,y),则点E的坐标为(x/2,y/2),
由b2+c2=5a2,|AC|2+|AB|2=5|BC|2,
即x2+y2+c2=5[(x-c)2+y2], 所以2x2+2y2+2c2-5cx=0.
因为BE =(x/2-c, y/2), CF =(c/2 - x, -y),
所以 BE CF (x/2 - c, y/2)·(c/2 - x, -y) =-(2x2+2y2+2c2-5cx)/4=0 因此,BE与CF互相垂直6.
第一讲 坐标系
1
平面直角坐标系
2
声响定位问题
观测点
某中心接到其正东、
正西、正北方向三个观测 点的报告:正西、正北两
观测点 信息中心
个观测点同时听到一声巨
y
响,正东观测点听到巨响
的时间比其他两个观测点
C
晚4s,已知各观测点到中
心的距离都是1020m,试
P
确定该巨响的位置。(假定
当时声音传播的速度为
① 0, 0
②把图形看成点的运动轨迹,平面图形的伸缩变换 可以用坐标伸缩变换得到;
③在伸缩变换下,平面直角坐标系不变,在同一直
角坐标系下进行伸缩变换。
12
例1 在直角坐标系中,求下列方程所对应的图形
经过伸缩变换:
x 2x
y
3
y
后的图形。
(1) 2x+3y=0;
(2) x2+y2=1
x 2x
340m/s,各相关点均在同 B
O
一平面上).
观测点
Ax
3
以接报中心为原点O,以BA方向为x轴,建立直角 坐标系.设A、B、C分别是西、东、北观测点,
则 A(1020, 0), B(-1020, 0), C(0, 1020)
设P(x, y)为巨响为生点,
y
由B、C同时听到巨响声,得|PC|=|PB|, C
保持纵坐标y不变,将横坐标x缩为原来1/2,得到点 P’(x’, y’),坐标对应关系为:
x 1 x 2

y y
我们把①式叫做平面直角坐标 系中的一个坐标压缩变换。 9
怎样由正弦曲线y=sinx得到曲线y=3sinx?
y
在正弦曲线上任取一点P(x, y),
保持横坐标x不变,将纵坐标伸长
2
为原来的3倍,就得到曲线y=3sinx。 O
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