高考数学一轮复习 12.2极坐标与参数方程课件

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高考数学一轮复习第十二篇坐标系与参数方程第1节坐标系课件理新人教版

高考数学一轮复习第十二篇坐标系与参数方程第1节坐标系课件理新人教版
选考部分 第十二篇 坐标系与参数方程(选修4—4)
第1节 坐标系
考纲展示 1.了解坐标系的作用,了解在平面 直角坐标系伸缩变换作用下平面图 形的变化情况.
2.了解极坐标的基本概念,会在极 坐标系中用极坐标刻画点的位置, 能进行极坐标和直角坐标的互化. 3.能在极坐标系中给出简单图形表 示的极坐标方程.
25 16
5
4
比较系数得
( (

5

)2 )2
=1, 所以
=1,
=5, =4.
4
反思归纳
平面上的曲线
y=f(x)在变换

:
x

y

x,( 0), y,( 0)
的作用下得到的
方程的求法是将

x

y

x,
代入
y
y=f(x),得
极轴,并在两种坐标系中取相同的长度单位,设M是平面内任意一点,它的直角坐
标是(x,y),极坐标为(ρ ,θ ),则它们之间的关系为x=
,y=
,
ρ cos θ
ρ sin θ
由此得ρ 2= x2+y2
,tan θ = y ( x 0 ) .
x
3.常用简单曲线的极坐标方程
曲线
图形
圆心在极点,半径为 r 的圆
y

=f(
x

),整理之后得到
y′=h(x′),

即为所求变换之后的方程.
跟踪训练
1:若函数
y=f(x)的图象在伸缩变换

:
x

y

2x, 3y
的作用下得到曲线的方程

高三数学一轮复习课件坐标系与参数方程ppt.ppt

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5.(2012·江西模拟)在极坐标系中,圆 ρ=4cos θ 的圆心 C 到
直线 ρsinθ+π4=2 2的距离为________.
解析:注意到圆 ρ=4cos θ 的直角坐标方程是 x2+y2
=4x,圆心 C 的坐标是(2,0).直线 ρsinθ+π4=2 2的
直角坐标方程是 x+y-4=0,因此圆心(2,0)到该直线
(1)在以 O 为极点,x 轴正半轴为极轴的极坐标系中,
分别写出圆 C1,C2 的极坐标方程,并求出圆 C1,C2 的交点 坐标(用极坐标表示);
(2)求圆 C1 与 C2 的公共弦的参数方程.
病原体侵入机体,消弱机体防御机能 ,破坏 机体内 环境的 相对稳 定性, 且在一 定部位 生长繁 殖,引 起不同 程度的 病理生 理过程
其普通方程为 x2+y2=2y,
ρcos θ=-1 的普通方程为 x=-1,
联立xx2=+-y21=,2y, 解得xy==1-,1,
故交点(-1,1)的极坐标为
2,34π.
答案:
2,34π
病原体侵入机体,消弱机体防御机能 ,破坏 机体内 环境的 相对稳 定性, 且在一 定部位 生长繁 殖,引 起不同 程度的 病理生 理过程
[自主解答] (1)圆 C1 的极坐标方程为 ρ=2, 圆 C2 的极坐标方程 ρ=4cos θ. 解ρρ= =24,cos θ 得 ρ=2,θ=±π3, 故圆 C1 与圆 C2 交点的坐标为2,π3,2,-π3. 注:极坐标系下点的表示不惟一.
病原体侵入机体,消弱机体防御机能 ,破坏 机体内 环境的 相对稳 定性, 且在一 定部位 生长繁 殖,引 起不同 程度的 病理生 理过程
的距离等于|2+0-4|= 2
2.

高考数学一轮总复习 第12章 坐标系与参数方程 第2节 参数方程课件 理 新人教版

高考数学一轮总复习 第12章 坐标系与参数方程 第2节 参数方程课件 理 新人教版

答案:(-1,1)
3.在平面直角坐标系 xOy 中,过椭圆xy==2c3ossinθ, θ (θ 为参数) 的右焦点,且与直线xy==34--t2t, (t 为参数)平行的直线截 椭圆所得的弦长为________.
解析
1.在参数方程与普通方程的互化中,必须使 x,y 的取值范围保 持一致.否则不等价.
x=cos α, y=m+sin α
(α 为 参 数 ) , 直 线
l
的参数方程为
x=1+ 55t,
y=4+2
5
5 t
(t 为参数),
(1)求曲线 C 与直线 l 的普通方程;
(2)若直线 l 与曲线 C 相交于 P,Q 两点,且|PQ|=455,
求实数 m 的值.
解析
[谨记通法] 参数方程化为普通方程,主要用“消元法”消参,常 用代入法、加减消元法、利用三角恒等式消元等.在参数 方程化为普通方程时,要注意保持同解变形.
解析:由xy==1-+2s+incθos θ,
得cos sin
θ=x+2, θ=y-1,
∴(x+2)2+(y-1)2=1,
∴圆心坐标为(-2,1),
故圆心到直线 x-y-1=0 的距离 d= 42=2 2,
∴直线上的点到圆上的点的最近距离是 d-r=2 2-1.
答案:2 2-1
2.直线xy==b4t+at, (t 为参数)与圆yx==2+3sin3θcos θ, (θ 为 参数)相切,则切线的倾斜角为________. 解析:直线的普通方程为 bx-ay-4b=0,圆的普通方程为 (x-2)2+y2=3,因为直线与圆相切,则圆心(2,0)到直线的距 离为 3,从而有 3=|2b-aa2·+0-b24b|,即 3a2+3b2=4b2,所 以 b=± 3a,而直线的倾斜角 α 的正切值 tan α=ba,所以 tan α=± 3,因此切线的倾斜角π3或23π. 答案:π3或23π

高考数学大一轮复习 第十二章 系列4选讲 12.2 坐标系与参数方程(第1课时)坐标系教案(含解析)

高考数学大一轮复习 第十二章 系列4选讲 12.2 坐标系与参数方程(第1课时)坐标系教案(含解析)

第1课时坐标系考情考向分析极坐标方程与直角坐标方程互化是重点,主要与参数方程相结合进行考查,以解答题的形式考查,属于低档题.1.平面直角坐标系在平面上,取两条互相垂直的直线的交点为原点,并确定一个长度单位和这两条直线的方向,就建立了平面直角坐标系.它使平面上任意一点P都可以由唯一的有序实数对(x,y)确定,(x,y)称为点P的坐标.2.极坐标系(1)极坐标与极坐标系的概念一般地,在平面上取一个定点O,自点O引一条射线Ox,同时确定一个长度单位和计算角度的正方向(通常取逆时针方向为正方向),这样就建立了一个极坐标系.点O称为极点,射线Ox称为极轴.平面内任一点M的位置可以由线段OM的长度ρ和从射线Ox到射线OM的角度θ来刻画(如图所示).这两个数组成的有序数对(ρ,θ)称为点M的极坐标.ρ称为点M 的极径,θ称为点M的极角.一般认为ρθ的取值X围是[0,2π)时,平面上的点(除去极点)就与极坐标(ρ,θ)(ρ≠0)建立一一对应的关系.我们约定,极点的极坐标中,极径ρ=0,极角θ可取任意角.(2)极坐标与直角坐标的互化设M为平面内的任一点,它的直角坐标为(x,y),极坐标为(ρ,θ).由图可知下面关系式成立:⎩⎪⎨⎪⎧x =ρcos θ,y =ρsin θ或⎩⎪⎨⎪⎧ρ2=x 2+y 2,tan θ=y x (x ≠0),这就是极坐标与直角坐标的互化公式. 3.常见曲线的极坐标方程曲线图形极坐标方程圆心在极点,半径为r 的圆ρ=r (0≤θ<2π)圆心为(r,0),半径为r 的圆ρ=2r cos_θ⎝⎛⎭⎪⎫-π2≤θ<π2圆心为⎝⎛⎭⎪⎫r ,π2,半径为r 的圆ρ=2r sin_θ(0≤θ<π)过极点,倾斜角为α的直线θ=α(ρ∈R )或θ=π+α(ρ∈R )过点(a,0),与极轴垂直的直线ρcos θ=a ⎝⎛⎭⎪⎫-π2<θ<π2过点⎝ ⎛⎭⎪⎫a ,π2,与极轴平行的直线ρsin_θ=a (0<θ<π)题组一 思考辨析1.判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)平面直角坐标系内的点与坐标能建立一一对应关系,在极坐标系中点与坐标也是一一对应关系.( × )(2)若点P 的直角坐标为(1,-3),则点P 的一个极坐标是⎝ ⎛⎭⎪⎫2,-π3.( √ )(3)在极坐标系中,曲线的极坐标方程不是唯一的.( √ ) (4)极坐标方程θ=π(ρ≥0)表示的曲线是一条直线.( × ) 题组二 教材改编2.[P11例5]在直角坐标系中,若点P 的坐标为(-2,-6),则点P 的极坐标为________.答案 ⎝⎛⎭⎪⎫22,4π3 解析 ρ=(-2)2+(-6)2=22,tan θ=-6-2=3,又点P 在第三象限,得θ=4π3,即P ⎝⎛⎭⎪⎫22,4π3. 3.[P32习题T4]若以直角坐标系的原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,则线段y =1-x (0≤x ≤1)的极坐标方程为________________________.答案 ρ=1cos θ+sin θ⎝⎛⎭⎪⎫0≤θ≤π2解析 ∵y =1-x (0≤x ≤1),∴ρsin θ=1-ρcos θ(0≤ρcos θ≤1), ∴ρ=1sin θ+cos θ⎝ ⎛⎭⎪⎫0≤θ≤π2.4.[P32习题T5]在极坐标系中,圆ρ=-2sin θ(ρ≥0,0≤θ<2π)的圆心的极坐标是________.答案 ⎝⎛⎭⎪⎫1,3π2解析 由ρ=-2sin θ,得ρ2=-2ρsin θ,化成直角坐标方程为x 2+y 2=-2y ,化成标准方程为x 2+(y +1)2=1,圆心坐标为(0,-1),其对应的极坐标为⎝⎛⎭⎪⎫1,3π2.题组三 易错自纠5.在极坐标系中,已知点P ⎝⎛⎭⎪⎫2,π6,则过点P 且平行于极轴的直线方程是________.答案 ρsin θ=1解析 先将极坐标化成直角坐标,P ⎝ ⎛⎭⎪⎫2,π6转化为直角坐标为x =ρcos θ=2cos π6=3,y=ρsin θ=2sin π6=1,即P (3,1),过点P (3,1)且平行于x 轴的直线为y =1,再化为极坐标为ρsin θ=1.6.在直角坐标系xOy 中,以坐标原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系.若曲线C 的极坐标方程为ρ=2sin θ,则曲线C 的直角坐标方程为____________. 答案 x 2+y 2-2y =0解析 由ρ=2sin θ,得ρ2=2ρsin θ,所以曲线C 的直角坐标方程为x 2+y 2-2y =0.7.在极坐标系下,若点P (ρ,θ)的一个极坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫4,2π3,求以⎝ ⎛⎭⎪⎫ρ2,θ2为坐标的不同的点的极坐标.解 ∵⎝⎛⎭⎪⎫4,2π3为点P (ρ,θ)的一个极坐标.∴ρ=4或ρ=-4.当ρ=4时,θ=2k π+2π3(k ∈Z ),∴ρ2=2,θ2=k π+π3(k ∈Z ). 当ρ=-4时,θ=2k π+5π3(k ∈Z ), ∴ρ2=-2,θ2=k π+5π6(k ∈Z ). ∴⎝⎛⎭⎪⎫ρ2,θ2有四个不同的点:P 1⎝ ⎛⎭⎪⎫2,2k π+π3(k ∈Z ),P 2⎝ ⎛⎭⎪⎫2,2k π+4π3(k ∈Z ),P 3⎝⎛⎭⎪⎫-2,2k π+5π6(k ∈Z ),P 4⎝⎛⎭⎪⎫-2,2k π+11π6(k ∈Z ).题型一 极坐标与直角坐标的互化1.(2018·某某模拟)在极坐标系中,已知圆C 经过点P ⎝ ⎛⎭⎪⎫2,π3,圆心C 为直线ρsin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ-π3=-3与极轴的交点,求圆C 的极坐标方程.解 以极点为坐标原点,极轴为x 轴建立平面直角坐标系, 则直线方程为y =3x -23,点P 的直角坐标为(1,3), 令y =0,得x =2,所以C (2,0),所以圆C 的半径PC =(2-1)2+(0-3)2=2,所以圆C 的方程为(x -2)2+(y -0)2=4,即x 2+y 2-4x =0, 所以圆C 的极坐标方程为ρ=4cos θ.2.(2019·某某省某某一中月考)在极坐标系中,已知圆C :ρ=4cos θ被直线l :ρsin ⎝⎛⎭⎪⎫θ-π6=a 截得的弦长为23,某某数a 的值.解 因为圆C 的直角坐标方程为(x -2)2+y 2=4, 直线l 的直角坐标方程为x -3y +2a =0, 所以圆心C 到直线l 的距离d =|2+2a |2=|1+a |,因为圆C 被直线l 截得的弦长为23,所以r 2-d 2=3. 即4-(1+a )2=3,解得a =0或a =-2.3.(2018·某某期中)已知在平面直角坐标系xOy 中,圆C 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =r cos θ+2,y =r sin θ+2(θ为参数,r >0).以直角坐标系的原点O 为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,直线l 的极坐标方程为2ρsin ⎝⎛⎭⎪⎫θ+π4+1=0.(1)求圆C 的圆心的极坐标;(2)当圆C 与直线l 有公共点时,求r 的取值X 围.解 (1)由C :⎩⎪⎨⎪⎧x =r cos θ+2,y =r sin θ+2,得(x -2)2+(y -2)2=r 2,∴曲线C 是以(2,2)为圆心,r 为半径的圆, ∴圆心的极坐标为⎝⎛⎭⎪⎫22,π4.(2)由直线l :2ρsin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π4+1=0, 得直线l 的直角坐标方程为x +y +1=0,从而圆心(2,2)到直线l 的距离d =|2+2+1|2=522.∵圆C 与直线l 有公共点,∴d ≤r ,即r ≥522.思维升华(1)极坐标与直角坐标互化的前提条件:①极点与原点重合;②极轴与x 轴的正半轴重合;③取相同的单位长度.(2)直角坐标方程化为极坐标方程比较容易,只要运用公式x =ρcos θ及y =ρsin θ直接代入并化简即可;而极坐标方程化为直角坐标方程则相对困难一些,解此类问题常通过变形,构造形如ρcos θ,ρsin θ,ρ2的形式,进行整体代换. 题型二 求曲线的极坐标方程例1将圆x 2+y 2=1上每一点的横坐标保持不变,纵坐标变为原来的2倍,得到曲线C .(1)求曲线C 的标准方程;(2)设直线l :2x +y -2=0与C 的交点为P 1,P 2,以坐标原点为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,求过线段P 1P 2的中点且与直线l 垂直的直线的极坐标方程.解 (1)设(x 1,y 1)为圆上的任一点,在已知变换下变为曲线C 上的点(x ,y ),依题意,得⎩⎪⎨⎪⎧x =x 1,y =2y 1.由x 21+y 21=1,得x 2+⎝ ⎛⎭⎪⎫y 22=1,即曲线C 的标准方程为x 2+y 24=1.(2)由⎩⎪⎨⎪⎧x 2+y 24=1,2x +y -2=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =1,y =0或⎩⎪⎨⎪⎧x =0,y =2.不妨设P 1(1,0),P 2(0,2),则线段P 1P 2的中点坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1,所求直线的斜率为k =12,于是所求直线方程为y -1=12⎝ ⎛⎭⎪⎫x -12,化为极坐标方程,并整理得2ρcos θ-4ρsin θ=-3, 故所求直线的极坐标方程为ρ=34sin θ-2cos θ.思维升华求曲线的极坐标方程的步骤(1)建立适当的极坐标系,设P (ρ,θ)是曲线上任意一点.(2)由曲线上的点所适合的条件,列出曲线上任意一点的极径ρ和极角θ之间的关系式. (3)将列出的关系式进行整理、化简,得出曲线的极坐标方程.跟踪训练1已知极坐标系的极点为直角坐标系xOy 的原点,极轴为x 轴的正半轴,两种坐标系中的长度单位相同,圆C 的直角坐标方程为x 2+y 2+2x -2y =0,直线l 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =-1+t ,y =t (t 为参数),射线OM 的极坐标方程为θ=3π4.(1)求圆C 和直线l 的极坐标方程;(2)已知射线OM 与圆C 的交点为O ,P ,与直线l 的交点为Q ,求线段PQ 的长. 解 (1)∵ρ2=x 2+y 2,x =ρcos θ,y =ρsin θ, 圆C 的直角坐标方程为x 2+y 2+2x -2y =0, ∴ρ2+2ρcos θ-2ρsin θ=0,∴圆C 的极坐标方程为ρ=22sin ⎝⎛⎭⎪⎫θ-π4. 又直线l 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =-1+t ,y =t (t 为参数),消去t 后得y =x +1,∴直线l 的极坐标方程为sin θ-cos θ=1ρ.(2)当θ=3π4时,OP =22sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫3π4-π4=22,∴点P 的极坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫22,3π4,OQ =122+22=22,∴点Q 的极坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫22,3π4,故线段PQ 的长为322.题型三 极坐标方程的应用例2在直角坐标系xOy 中,以坐标原点为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C 1的极坐标方程为ρcos θ=4.(1)M 为曲线C 1上的动点,点P 在线段OM 上,且满足OM ·OP =16,求点P 的轨迹C 2的直角坐标方程;(2)设点A 的极坐标为⎝⎛⎭⎪⎫2,π3,点B 在曲线C 2上,求△OAB 面积的最大值.解 (1)设点P 的极坐标为(ρ,θ)(ρ>0),点M 的极坐标为(ρ1,θ)(ρ1>0).由题意知OP =ρ,OM =ρ1=4cos θ.由OM ·OP =16,得C 2的极坐标方程ρ=4cos θ(ρ>0). 因此C 2的直角坐标方程为(x -2)2+y 2=4(x ≠0). (2)设点B 的极坐标为(ρB ,α)(ρB >0). 由题意,知OA =2,ρB =4cos α,于是△OAB 的面积S =12·OA ·ρB ·sin∠AOB=4cos α·⎪⎪⎪⎪⎪⎪sin ⎝⎛⎭⎪⎫α-π3=2⎪⎪⎪⎪⎪⎪sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2α-π3-32≤2+ 3.当α=-π12时,S 取得最大值2+ 3.所以△OAB 面积的最大值为2+ 3. 思维升华极坐标应用中的注意事项(1)极坐标与直角坐标互化的前提条件:①极点与原点重合;②极轴与x 轴正半轴重合;③取相同的长度单位.(2)若把直角坐标化为极坐标求极角θ时,应注意判断点P 所在的象限(即角θ的终边的位置),以便正确地求出角θ.利用两种坐标的互化,可以把不熟悉的问题转化为熟悉的问题. (3)由极坐标的意义可知平面上点的极坐标不是唯一的,如果限定ρ取正值,θ∈[0,2π),平面上的点(除去极点)与极坐标(ρ,θ)(ρ≠0)建立一一对应关系. 跟踪训练2在极坐标系中,求直线ρsin ⎝⎛⎭⎪⎫θ+π4=2被圆ρ=4截得的弦长.解 由ρsin ⎝⎛⎭⎪⎫θ+π4=2,得22(ρsin θ+ρcos θ)=2,可化为x +y -22ρ=4可化为x 2+y 2=16,圆心(0,0)到直线x +y -22=0的距离d =|22|2=2,由圆中的弦长公式,得弦长l =2r 2-d 2=242-22=4 3.故所求弦长为4 3.1.(2018·某某省某某师X 大学附属中学模拟)在极坐标系中,已知圆C :ρ=22cos θ和直线l :θ=π4(ρ∈R )相交于A ,B 两点,求线段AB 的长.解 圆C :ρ=22cos θ的直角坐标方程为x 2+y 2-22x =0, 即(x -2)2+y 2=2,直线l :θ=π4(ρ∈R )的直角坐标方程为y =x ,圆心C 到直线l 的距离d =|2-0|2=1, 所以AB =2(2)2-1=2.2.在极坐标系中,圆C 的极坐标方程为ρ2-8ρsin ⎝⎛⎭⎪⎫θ-π3+13=0,已知A ⎝⎛⎭⎪⎫1,3π2,B ⎝⎛⎭⎪⎫3,3π2,P 为圆C 上一点,求△PAB 面积的最小值. 解 圆C 的直角坐标方程为x 2+y 2+43x -4y +13=0, 即(x +23)2+(y -2)2=3,由题意,得A (0,-1),B (0,-3),所以AB =2.P 到直线AB 距离的最小值为23-3=3,所以△PAB 面积的最小值为12×2×3= 3.3.(2018·某某省姜堰、某某、前黄中学联考)圆C :ρ=2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ-π4,与极轴交于点A (异于极点O ),求直线CA 的极坐标方程.解 圆C :ρ2=2ρcos ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ-π4=2ρcos θ+2ρsin θ,所以x 2+y 2-2x -2y =0, 所以圆心C ⎝⎛⎭⎪⎫22,22,与极轴交于A (2,0). 直线CA 的直角坐标方程为x +y =2, 即直线CA 的极坐标方程为ρcos ⎝⎛⎭⎪⎫θ-π4=1.4.在以直角坐标系中的原点O 为极点,x 轴正半轴为极轴的极坐标系中,已知曲线的极坐标方程为ρ=21-sin θ.(1)将曲线的极坐标方程化为直角坐标方程;(2)过极点O 作直线l 交曲线于点P ,Q ,若OP =3OQ ,求直线l 的极坐标方程. 解 (1)∵ρ=x 2+y 2,ρsin θ=y , ∴ρ=21-sin θ化为ρ-ρsin θ=2,∴曲线的直角坐标方程为x 2=4y +4.(2)设直线l 的极坐标方程为θ=θ0(ρ∈R ), 根据题意知21-sin θ0=3·21-sin (θ0+π),解得θ0=π6或θ0=5π6,∴直线l 的极坐标方程为θ=π6(ρ∈R )或θ=5π6(ρ∈R ).5.在极坐标系中,P 是曲线C 1:ρ=12sin θ上的动点,Q 是曲线C 2:ρ=12cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ-π6上的动点,求PQ 的最大值.解 对曲线C 1的极坐标方程进行转化,∵ρ=12sin θ,∴ρ2=12ρsin θ,∴x 2+y 2-12y =0, 即x 2+(y -6)2=36.对曲线C 2的极坐标方程进行转化, ∵ρ=12cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ-π6,∴ρ2=12ρ⎝⎛⎭⎪⎫cos θcosπ6+sin θsin π6, ∴x 2+y 2-63x -6y =0,∴(x -33)2+(y -3)2=36, ∴PQ max =6+6+(33)2+32=18.6.在直角坐标系xOy 中,直线C 1:x =-2,圆C 2:(x -1)2+(y -2)2=1,以坐标原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系. (1)求C 1,C 2的极坐标方程;(2)若直线C 3的极坐标方程为θ=π4(ρ∈R ),设C 2与C 3的交点为M ,N ,求△C 2MN 的面积.解 (1)因为x =ρcos θ,y =ρsin θ, 所以C 1的极坐标方程为ρcos θ=-2,C 2的极坐标方程为ρ2-2ρcos θ-4ρsin θ+4=0.(2)将θ=π4代入ρ2-2ρcos θ-4ρsin θ+4=0,得ρ2-32ρ+4=0,解得ρ1=22,ρ2= 2. 故ρ1-ρ2=2,即MN = 2.由于C 2的半径为1,所以△C 2MN 为等腰直角三角形, 所以△C 2MN 的面积为12.7.(2018·某某江阴中学调研)在极坐标系中,设圆C :ρ=4cos θ与直线l :θ=π4(ρ∈R )交于A ,B 两点,求以AB 为直径的圆的极坐标方程.解 以极点为坐标原点,极轴为x 轴的正半轴建立直角坐标系,则由题意,得圆C 的直角坐标方程为x 2+y 2-4x =0,直线l 的直角坐标方程为y =x .由⎩⎪⎨⎪⎧ x 2+y 2-4x =0,y =x ,解得⎩⎪⎨⎪⎧ x =0,y =0或⎩⎪⎨⎪⎧ x =2,y =2,所以交点的坐标分别为(0,0),(2,2).所以以AB 为直径的圆的直角坐标方程为(x -1)2+(y -1)2=2,即x 2+y 2=2x +2y , 将其化为极坐标方程为ρ2=2ρ(cos θ+sin θ),即ρ=2(cos θ+sin θ).8.以原点O 为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,直线l 的方程为ρsin ⎝⎛⎭⎪⎫θ-2π3=-3,⊙C 的极坐标方程为ρ=4cos θ+2sin θ.(1)求直线l 和⊙C 的直角坐标方程;(2)若直线l 与圆C 交于A ,B 两点,求弦AB 的长.解 (1)直线l :ρsin ⎝⎛⎭⎪⎫θ-2π3=-3, ∴ρ⎝⎛⎭⎪⎫sin θcos 2π3-cos θsin 2π3=-3, ∴y ·⎝ ⎛⎭⎪⎫-12-x ·32=-3,即y =-3x +2 3. ⊙C :ρ=4cos θ+2sin θ,ρ2=4ρcos θ+2ρsin θ,∴x 2+y 2=4x +2y ,即x 2+y 2-4x -2y =0.(2)⊙C :x 2+y 2-4x -2y =0,即(x -2)2+(y -1)2=5.∴圆心C (2,1),半径R =5,∴⊙C 的圆心C 到直线l 的距离 d =|1+23-23|(3)2+12=12, ∴AB =2R 2-d 2=25-⎝ ⎛⎭⎪⎫122=19. ∴弦AB 的长为19.9.在极坐标系中,曲线C 的方程为ρ2=31+2sin 2θ,点R ⎝⎛⎭⎪⎫22,π4. (1)以极点为原点,极轴为x 轴的正半轴,建立平面直角坐标系,把曲线C 的极坐标方程化为直角坐标方程,R 点的极坐标化为直角坐标;(2)设P 为曲线C 上一动点,以PR 为对角线的矩形PQRS 的一边垂直于极轴,求矩形PQRS 周长的最小值,及此时P 点的直角坐标.解 (1)∵x =ρcos θ,y =ρsin θ,∴曲线C 的直角坐标方程为x 23+y 2=1, 点R 的直角坐标为R (2,2).(2)设P (3cos θ,sin θ),根据题意,设PQ =2-3cos θ,QR =2-sin θ,∴PQ +QR =4-2sin ⎝⎛⎭⎪⎫θ+π3, 当θ=π6时,PQ +QR 取最小值2, ∴矩形PQRS 周长的最小值为4, 此时点P 的直角坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫32,12. 10.(2018·某某)在极坐标系中,直线l 的方程为ρsin ⎝⎛⎭⎪⎫π6-θ=2,曲线C 的方程为ρ=4cos θ,求直线l 被曲线C 截得的弦长.解 因为曲线C 的极坐标方程为ρ=4cos θ,所以曲线C 是圆心为(2,0),直径为4的圆.因为直线l 的极坐标方程为 ρsin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-θ=2, 则直线l 过点A (4,0),且倾斜角为π6, 所以A 为直线l 与圆C 的一个交点.设另一个交点为B ,则∠OAB =π6.如图,连结OB .因为OA 为直径,从而∠OBA =π2, 所以AB =4cos π6=2 3. 因此,直线l 被曲线C 截得的弦长为2 3.11.已知曲线C 的参数方程为⎩⎨⎧ x =2+5cos α,y =1+5sin α(α为参数),以直角坐标系的原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系.(1)求曲线C 的极坐标方程; (2)若直线l 的极坐标方程为ρ(sin θ+cos θ)=1,求直线l 被曲线C 截得的弦长. 解 (1)曲线C 的参数方程为⎩⎨⎧ x =2+5cos α,y =1+5sin α(α为参数),∴曲线C 的普通方程为(x -2)2+(y -1)2=5.将⎩⎪⎨⎪⎧ x =ρcos θ,y =ρsin θ代入并化简得ρ=4cos θ+2sin θ,即曲线C 的极坐标方程为ρ=4cos θ+2sin θ.(2)∵l 的直角坐标方程为x +y -1=0,∴圆心C (2,1)到直线l 的距离d =22=2, ∴弦长为25-2=2 3.12.在极坐标系中,曲线C :ρ=2a cos θ(a >0),l :ρcos ⎝⎛⎭⎪⎫θ-π3=32,C 与l 有且仅有一个公共点.(1)求a ;(2)O 为极点,A ,B 为曲线C 上的两点,且∠AOB =π3,求OA +OB 的最大值. 解 (1)曲线C :ρ=2a cos θ(a >0),变形为ρ2=2aρcos θ,化为x 2+y 2=2ax ,即(x -a )2+y 2=a 2,∴曲线C 是以(a,0)为圆心,以a 为半径的圆.由l :ρcos ⎝⎛⎭⎪⎫θ-π3=32, 展开为12ρcos θ+32ρsin θ=32, ∴l 的直角坐标方程为x +3y -3=0.由题意,知直线l 与圆C 相切,即|a -3|2=a , 又a >0,∴a =1.(2)由(1)知,曲线C :ρ=2cos θ.不妨设A 的极角为θ,B 的极角为θ+π3, 则OA +OB =2cos θ+2cos ⎝⎛⎭⎪⎫θ+π3 =3cos θ-3sin θ=23cos ⎝⎛⎭⎪⎫θ+π6, 当θ=11π6时,OA +OB 取得最大值2 3.。

高考一轮复习理科数学课件极坐标方程与参数方程的综合应用

高考一轮复习理科数学课件极坐标方程与参数方程的综合应用

03
利用参数方程可以方便地解决直线与圆、圆与圆之间的位置关
系、交点坐标等问题。
复杂曲线在参数方程下绘制技巧
极坐标与参数方程的转换
对于某些复杂曲线,如螺旋线、摆线等,使用极坐标或参数方程表示更为方便。
利用计算机软件绘制参数曲线
利用数学软件或绘图软件,可以方便地绘制出各种参数曲线,有助于直观理解曲线的形状 和性质。
通过图形分析,可以更容易地 找到解题的突破口和思路。
在画图时,应注意准确性和规 范性,避免因为图形不清晰或 不准确而导致解题错误。
善于归纳总结,形成自己解题思路
在解题过程中,应及时总结归纳 同类问题的解题方法和思路。
通过归纳总结,可以形成自己的 解题思路和解题技巧,提高解题
效率。
同时,也应注意将归纳总结的结 果应用到实际解题中,以检验其
极坐标与直角坐标互化公式
x=ρcosθ,y=ρsinθ;ρ²=x²+y²,tanθ=y/x。
3
极坐标方程性质
如对称性、周期性等,可用于简化计算和解题过 程。
直线、圆在极坐标系下表示方法
直线在极坐标系下表示
通过直角坐标方程转化为极坐标方程 ,或利用极坐标与直角坐标互化公式 直接得出。
圆在极坐标系下表示
对于难以直接求解的极坐标方程,可将其 转换为直角坐标方程后进行求解。
求出解后,需结合实际问题背景进行检验, 确保解的合理性和正确性。
03
参数方程及其应用
参数方程表示形式及性质
01
一般形式
参数方程通常由两个函数式组成,分别表示x和y与参数t的关系,即
$x=f(t), y=g(t)$。
02
几何意义
参数方程在几何上表示一个点随着参数t的变化而在平面上移动的轨迹

极坐标与参数方程复习课件

极坐标与参数方程复习课件
详细描述
摆线的极坐标方程是ρ=a(1-cosθ),其中ρ表示点到原点的距离,θ表示点与x轴的夹角,a表示摆线的 半径。通过这个方程,我们可以方便地计算摆线的长度和面积。
实例三:磁场线的参数方程
总结词
磁场线的参数方程表示
详细描述
磁场线的参数方程通常由两个参数构 成,例如时间和角度。参数方程可以 描述磁场线在任意时刻的位置和方向 ,从而方便地计算磁场线的长度和面 积。
极坐标与参数方程的转换关系
极坐标与直角坐标转换
极坐标系中的点可以用直角坐标系中的坐标表示,反之亦然。具体转换公式为 :$x = rho cos theta, y = rho sin theta, x^2 + y^2 = rho^2$。
参数方程与直角坐标转换
参数方程中的点也可以用直角坐标系中的坐标表示,具体转换公式取决于参数 方程的形式。
05
极坐标与参数方程的习题及解析
习题一:求圆的极坐标方程
总结词
理解并掌握圆的极坐标方程的推 导方法
详细描述
通过给定的圆心和半径,利用极 坐标与直角坐标方程
80%
总结词
掌握参数方程转换为普通方程的 方法
100%
详细描述
通过消去参数,将参数方程转化 为普通方程,以便更好地理解曲 线的几何意义。
极坐标与直角坐标的关系
对于平面内任意一点P,其直角坐标为(x,y),则其极坐标为(r,θ), 其中r=√(x²+y²),tanθ=y/x。
极坐标与直角坐标的转换
直角坐标转换为极坐标
已知点P的直角坐标为(x,y),则其极 坐标为(r,θ),其中r=√(x²+y²), tanθ=y/x。
极坐标转换为直角坐标

高考专题复习--极坐标与参数方程(极品课件系列).ppt


x y
t t
1, t 1 t
(t为参数)
相交于
A、B
两点.求线段
AB

长.
3 .( 2008

广东
实验

学)


线
x y
1 1
4t 3t
( t为参数)被曲线 2 cos( ) 所截的弦长
4
4.已知圆的极坐标方程为 2cos ,求该圆的圆 心到直线 sin 2 cos 1 的距离
到直线距离为 2,|PQ|的最小值为 2-1=1
1.直接求解
例 1.在极坐标系中,过圆 =6cos 的圆心,且垂
直于极轴的直线的极坐标方程
分析:把极坐标方程化为普通方程求出直线, 再得到极坐标方程。
例 2.(08 广东卷理 13)已知曲线 C1,C2 的极坐标
方 程 分 别 为 cos 3 ,
五、考点预测
1.(江苏省启东中学 2009)在极坐标系中,从极点 O
作直线与另一直线 l : cos 4 相交于点 M,在 OM
上取一点 P,使 OM OP 12. (1)求点 P 的轨迹方程;(2)设 R 为 l 上任意一点,
试求 RP 的最小值
2.过点 P(-3,0)且倾斜角为 30°的直线和曲线
L
的参数方程为
x=t+3 y=3-t
,(参数
t
R
),








x=2cos y=2sin+2



0,2 ),则圆C的圆心坐标为
,圆心
到直线 L 的距离为

例 9.(2008 江苏卷)在平面直角坐标系 xOy 中,点 P(x,y) 是 椭 圆 x2 y2 1 上 的 一 个 动 点 , 求

极坐标与参数方程ppt课件

当 θ1=θ2,|AB|=/ρ1—-ρ2/
• 3.直线的极坐标方程:若直线过点M(ρ0,θ0),且极 轴到此直线的角为α,则它的方程为:
• ρsin(θ-α)=ρ0sin(θ0-α). • 几个特殊位置的直线的极坐标方程 • (1)直线过极点:θ=θ0和θ=π+θ0; • (2)直线过点M(a,0)且垂直于极轴:ρcosθ=a;
若 M1,M2 是 l 上的两点,其对应参数分别为 t1,t2,则 (1)M1,M2 两点的坐标分别是(x0+t1cos α,y0+t1sin α),(x0 +t2cos α,y0+t2sin α). (2)|M1M2|=|t1-t2|. (3)若线段 M1M2 的中点 M 所对应的参数为 t,则 t=t1+2 t2, 中点 M 到定点 M0 的距离|MM0|=|t|=t1+2 t2. (4)若 M0 为线段 M1M2 的中点,则 t1+t2=0.
[解] (1)直线 l 的普通方程为 xsin α-ycos α+cos α=0. 曲线 C 的极坐标方程为 ρcos2θ=4sin θ, 即 ρ2cos2θ=4ρsin θ,∵ρcos θ=x,ρsin θ=y, ∴曲线 C 的直角坐标方程为 x2=4y.
x=tcos α, (2)将 l: y=1+tsin α 代入曲线 C∶x2=4y 中, 得 t2cos2α-4tsin α-4=0.
意判断点P所在的象限(即角θ的终边的位置),以 便正确地求出角θ. • (2)注意“双坐标系”是直角坐标与极坐标互化的 前提.若要判断曲线的形状,通常是先将极坐标 方程化为直角坐标方程,再判断.
(3)极坐标系中两点间的距离公式:已知点 A(ρ1,θ1),
B(ρ2,θ2),那么|AB|= ρ12+ρ22-2ρ1ρ2cosθ1-θ2.

§12.2极坐标与参数方程


22 5 5 2 5 当sin(θ+α)=1时,|PA|取得最小值,最小值为 . 5
当sin(θ+α)=-1时,|PA|取得最大值,最大值为 .
栏目索引
1.化参数方程为普通方程的基本思路是消去参数,常用的消参方法有代入 消去法、加减消去法、恒等式(三角的或代数的)消去法. 2.在将曲线的参数方程化为普通方程时,不仅仅是要把参数消去,还要注 意x、y的取值范围,即在消去参数的过程中一定要注意普通方程与参数方 程的等价性.
栏目索引
4.已知圆的极坐标方程为ρ=2cos θ,则圆心的直角坐标是 .
答案 解析
;半径为
(1,0);1
由ρ2=2ρcos θ得x2+y2=2x,即圆的直角坐标方程为(x-1)2+y2=1.于是圆
心坐标为(1,0),半径为1.
栏目索引
x 1 t, 5.若直线l的参数方程为 (t为参数),则直线l的斜率为 y 2 3 t
(2)因为ρ=6cos θ ,
3
,即 所以ρ=6 cos θ cos sin θ sin
3 3
ρ2=3ρcos θ+3 3 ρsin θ,
栏目索引
所以x2+y2=3x+3 3 y, 即x2+y2-3x-3 3 y=0. ∴直角坐标方程为x2+y2-3x-3 3 y=0.

轴正半轴为极轴建立极坐标系,则直线l的极坐标方程是
6
6
.
(2)(2014陕西,15C,5分)在极坐标系中,点 到直线 ρ sin θ 2, =1的距离

.
பைடு நூலகம் θ 2 (1) ρcos =1 4

极坐标与参数方程课件——高三数学一轮复习

【解析】 (1)
t为参数
,代
入(y-2)2-x2=1,得 7t2+12t-5=0.
12
5
∴t1+t2=- 7 ,t1t2=- 7 .
2
∴|AB|=|t1-t2|= (t1+t2)2-4t1t2= 7 71. (2)P 点直角坐标为(-2,2),线段 AB 中点对应的参数值为t1+2 t2,
二、破解难点:参数方程与普通方程的互化 . 三、廓清疑点:参数方程的应用.
<2>(1)曲线的参数方程与普通方程的互化、极坐 标方程与直角坐标方程互化需注意等价性.
(2)参数思想、转化思想 . (3)类比已有知识,注重新旧知识的整合与循
环上升.
当堂检测:
1.极坐标方程 ρ=sinθ+cosθ 表示的曲线是( A )
M0(x0,y0)
O
M0M te
x
13
· 知识点y 回顾: B
· A
M(x,y)
·· M0(x0,y0)
x y
x0 y0
t cos t sin
(t是 参 数 )
O
x
设A,B为直线上任意两点,它们所对应的参
数值分别为t1,t2.
(1)|AB|=t1 t 2
(2)若M是AB的中点,M对应的参数
3
.
(Ⅰ)求直线 l 在相应直角坐标系下的参数方程;
(Ⅱ)设 l 与曲线 C 相交于两点 A、B ,
①求点 P 到 A、B 两点的距离之积;② A、B 之间的距离。
1 P的直角坐标 1,1
l的参数方程
x
1
1 2
y=1+
3
2
t t
t为参数
2 C的直角坐标方程
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x y
(θa为c o参s θ数, ),
b sin θ
双曲线 x
a
2 2
-y 2
b2
=1(a>0,b>0)的参数方程为
x y
(φa为s e参c φ数, ),
b tan φ
抛物线y2=2px的参数方程为
x
(t为2 p参t 2 ,数).
y 2 pt
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7
1.在平面直角坐标系xOy中,点P的直角坐标为(1,- 3).若以原点O为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,则点P的极坐标可以是 ( )
ρ2 cos
θ=1.
4
(2)由ρsin
θ
=61,得
ρsin θ·cos -ρcos θ·sin =1,
6
6
∴直线的直角坐标方程为 1 x- 3 y+1=0,
22
又点
2
,
的6 直角坐标为(
,1),3
| 3 3 1|
∴点到直线的距离d= 2 =12.
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3
x
ρ
c
o
s
θ
,
ρ
2
x2
y2,
y
ρ
s
in
θ
,
t
an
θ
y x
(x
0).
(3)直线的极坐标方程:若直线过点M(ρ0,θ0),且极轴与此直线所成的角为α,
则它的方程为ρsin(θ-α)=⑥ ρ0sin(θ0-α) .
几个特殊位置的直线的极坐标方程:
(i)直线过极点:θ=θ0和θ=⑦ π-θ0 ;
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2
ρ;以极轴Ox为始边,射线OM为终边的角xOM叫做点M的极角,记为θ.有序 数对④ (ρ,θ) 叫做点M的极坐标,记为M(ρ,θ). 一般地,不作特殊说明时,我们认为ρ≥0,θ可取任意实数. (2)直角坐标与极坐标的互化 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⑤ 相同 的长度单位.设M是平面内任意一点,它的直角坐标、极 坐标分别为(x,y)和(ρ,θ),则
A. 1 ,
3
B.
C. 2 ,
3
D.
2
,
4 3
2
,
4 3
答案 C 易知ρ= =122,θ=(2k3π)-2 (k∈Z).
3
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8
2.若直线l的参数方程为
x y
(t1为 3参t , 数),则直线l的倾斜角的余弦值为
2 4t
()
A.- 4
B.3-
3C.
4 D.
5
5
5
完整版ppt
11
5.若直线l的参数方程为
x y
(t1为 t参, 数),则直线l的斜率为
2 3t
.
答案 -3
x 1 t,
解析
y
(t为2 参3 t数),消参得普通方程为y=-3x+5,故斜率为-3.
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12
典例题组
极坐标方程
典例1 (1)(2014湖南,11,5分)在平面直角坐标系中,倾斜角为 的直线l与
(ii)圆心位于M(a,0),半径为a:ρ= 2acos θ ;
(iii)圆心位于M
a
, ,2半 径为a:ρ=
2.参数方程
2asin θ .
(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
x y
并f 且( t )对, 于t的每一个允许值,由上述方程组所确定的点
答案 A 由sin 2θ=0得ρ2sin 2θ=0,即2ρcos θ·ρsin θ=0,化为直角坐标方 程为xy=0,表示x=0与y=0两条直线,故选A.
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10
4.已知圆的极坐标方程为ρ=2cos θ,则圆心的直角坐标是 .
;半径为
答案 (1,0);1 解析 由ρ2=2ρcos θ得x2+y2=2x,即圆的直角坐标方程为(x-1)2+y2=1.于是圆 心坐标为(1,0),半径为1.
x(t为x0参 t cos
y y0 t sin
α, α
数).设P是直线上的任一点,则t表示有向线段
P 0 P的数量.
(ii)圆的参数方程为
x y
(θr为c o参s θ数, ).
r sin θ
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6
(iii)圆锥曲线的参数方程:
椭圆 x 2
a2
+y
b
2 2
=1(a>b>0)的参数方程为
4
(2)1
解析 (1)曲线C的普通方程为(x-2)2+(y-1)2=1,由直线l与曲线C相交所得
的弦长|AB|=2知,AB为圆的直径,故直线l过圆心(2,1),注意到直线的倾斜角
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13
为 ,即斜率为1,从而直线l的普通方程为y=x-1,从而其极坐标方程为ρsin θ=
4
ρcos θ-1,即
g (t),
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5
(x,y) 都在这条曲线上,则该方程叫做这条曲线的参数方程,联系变 数x,y的变数t叫做参变数,简称 参数 . 注意: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)常见曲线的参数方程的一般形式
(i)经过点P0(x0,y0),倾斜角为α的直线的参数方程为
(ii)直线过点M(a,0)且垂直于极轴:ρcos θ=⑧ a ;
(iii)直线过点M
b
,
且2 平行于极轴:ρsin
θ=⑨
b
.
(4)圆的极坐标方程:圆心为M(ρ0,θ0),半径为r的圆的方程为ρ2-2ρ0cos(θ-θ0)+
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4
ρ
2 0
-r2=0.
几个特殊位置的圆的极坐标方程:
(i)圆心位于极点,半径为r:ρ=⑩ r ;
课标版 理数 § 12.2 极坐标与参数方程
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1
知识梳理
1.极坐标 (1)极坐标系的概念:在平面内取一个定点O,叫做① 极点 ;自极点O引 一条射线Ox,叫做② 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. 设M是平面内一点,极点O与点M的距离|OM|叫做点M的③ 极径 ,记为
4
Байду номын сангаас
曲线C:
x y
(α2为 c参os数α, )交于A,B两点,且|AB|=2,以坐标原点O为极点,x
1 sin α
轴正半轴为极轴建立极坐标系,则直线l的极坐标方程是
.
(2)(2014陕西,15C,5分)在极坐标系中,点
2
,
到6 直线ρsin
=θ1的6距 离

.
答案
(1) ρ2cos
=θ 1
5
答案 B 由题意知,直线l的普通方程为4x+3y-10=0.设l的倾斜角为θ,
则tan θ=- 4 .由 1 =1+tan2θ知cos2θ= 9 .
3 co s2θ
25
∵ <θ<π,∴cos θ=-3 ,故选B.
2
5
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9
3.极坐标方程sin 2θ=0(ρ≥0)表示的图形是 ( ) A.两条直线 B.两条射线 C.圆 D.一条直线和一条射线
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