《(江蘇專用版 )2018-2019學(xué)年高中數(shù)學(xué) 4.1.2 極坐標(biāo)系學(xué)案 蘇教版選修4-4》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(江蘇專用版 )2018-2019學(xué)年高中數(shù)學(xué) 4.1.2 極坐標(biāo)系學(xué)案 蘇教版選修4-4(8頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、4.1.2極坐標(biāo)系1了解極坐標(biāo)系2會在極坐標(biāo)系中用極坐標(biāo)刻畫點的位置3體會在極坐標(biāo)系和平面直角坐標(biāo)系中刻畫點的位置的區(qū)別基礎(chǔ)初探1極坐標(biāo)系(1)在平面上取一個定點O,自點O引一條射線Ox,同時確定一個長度單位和計算角度的正方向(通常取逆時針方向為正方向),這樣就建立了一個極坐標(biāo)系其中,點O稱為極點,射線Ox稱為極軸(2)設(shè)M是平面上任一點,表示OM的長度,表示以射線Ox為始邊,射線OM為終邊所成的角那么,每一個有序?qū)崝?shù)對(,)確定一個點的位置稱為點M的極徑,稱為點M的極角有序?qū)崝?shù)對(,)稱為點M的極坐標(biāo)約定0時,極角可取任意角(3)如果(,)是點M的極坐標(biāo),那么(,2k)或(,(2k1)(kZ
2、)都可以看成點M的極坐標(biāo)2極坐標(biāo)與直角坐標(biāo)的互化以平面直角坐標(biāo)系的原點O為極點,x軸的正半軸為極軸,且在兩種坐標(biāo)系中取相同的長度單位(如圖413所示),平面內(nèi)任一點M的直角坐標(biāo)(x,y)與極坐標(biāo)(,)可以互化,公式是:或圖413通常情況下,將點的直角坐標(biāo)化為極坐標(biāo)時,取0,02.思考探究1建立極坐標(biāo)系需要哪幾個要素?【提示】建立極坐標(biāo)系的要素是:(1)極點;(2)極軸;(3)長度單位;(4)角度單位和它的正方向,四者缺一不可2為什么點的極坐標(biāo)不惟一?【提示】根據(jù)我們學(xué)過的任意角的概念:一是終邊相同的角有無數(shù)個,它們相差2的整數(shù)倍,所以點(,)還可以寫成(,2k)(kZ);二是終邊在一條直線上且
3、互為反向延長線的兩角的關(guān)系,所以點(,)的坐標(biāo)還可以寫成(,2k)(kZ)3將直角坐標(biāo)化為極坐標(biāo)時如何確定和的值?【提示】由2x2y2求時,不取負值;由tan (x0)確定時,根據(jù)點(x,y)所在的象限取得最小正角當(dāng)x0時,角才能由tan 按上述方法確定當(dāng)x0時,tan 沒有意義,這時又分三種情況:(1)當(dāng)x0,y0時,可取任何值;(2)當(dāng) x0,y0時,可??;(3)當(dāng)x0,y0時,可取.質(zhì)疑手記預(yù)習(xí)完成后,請將你的疑問記錄,并與“小伙伴們”探討交流:疑問1:_解惑:_疑問2:_解惑:_疑問3:_解惑:_極坐標(biāo)系中點的坐標(biāo)寫出圖414中A、B、C、D、E、F、G各點的極坐標(biāo)(0,02)圖414
4、【自主解答】對每個點我們先看它的極徑的長,再確定它的極角,因此這些點的極坐標(biāo)為A,B,C,D,E,F(xiàn)(3,),G.再練一題1已知邊長為a的正六邊形ABCDEF,建立適當(dāng)?shù)臉O坐標(biāo)系,寫出各點的極坐標(biāo)【導(dǎo)學(xué)號:98990003】【解】以正六邊形中心O為極點,OC所在直線為極軸建立如圖所示的極坐標(biāo)系由正六邊形性質(zhì)得:C(a,0),D(a,),E(a,),F(xiàn)(a,),A(a,),B(a,)或C(a,0),D(a,),E(a,),F(xiàn)(a,),A(a,),B(a,).極坐標(biāo)的對稱性在極坐標(biāo)系中,求與點M(3,)關(guān)于極軸所在的直線對稱的點的極坐標(biāo)【自主解答】極坐標(biāo)系中點M(,)關(guān)于極軸對稱的點的極坐標(biāo)為M(
5、,2k)(kZ),利用這個規(guī)律可得對稱點的坐標(biāo)為(3,2k)(kZ)再練一題2在極坐標(biāo)系中,點A的極坐標(biāo)為(限定0,02)(1)點A關(guān)于極軸對稱的點的極坐標(biāo)是_;(2)點A關(guān)于極點對稱的點的極坐標(biāo)是_(3)點A關(guān)于直線對稱的點的極坐標(biāo)是_【解析】通過作圖如圖可求解為【答案】(1)(3,)(2)(3,)(3)(3,)極坐標(biāo)與直角坐標(biāo)的互化(1)把點M的極坐標(biāo)化成直角坐標(biāo);(2)把點P的直角坐標(biāo)(,)化成極坐標(biāo)(0,02)【自主解答】(1)x8cos4,y8sin4,因此,點M的直角坐標(biāo)是(4,4)(2)2,tan ,又因為點P在第四象限且02,得.因此,點P的極坐標(biāo)為(2,)再練一題3(1)把點
6、A的極坐標(biāo)(2,)化成直角坐標(biāo);(2)把點P的直角坐標(biāo)(1,)化成極坐標(biāo)(0,02)【解】(1)x2cos ,y2sin 1,故點A的直角坐標(biāo)為(,1)(2)2,tan .又因為點P在第四象限且02,得.因此點P的極坐標(biāo)是(2,)極坐標(biāo)系的應(yīng)用在極坐標(biāo)系中,已知A,B,求A、B兩點之間的距離【思路探究】將點的極坐標(biāo)化為直角坐標(biāo),在用兩點間距離公式求解【自主解答】對于A(3,),x3cos();y3sin(),A(,)對于B(1,),x1cos ,y1sin ,B(,)AB4,A、B兩點之間的距離為4.有些問題在用極坐標(biāo)表示時沒有現(xiàn)成的解法,但在直角坐標(biāo)系中卻是一個常見的問題因此,換一個坐標(biāo)系,
7、把極坐標(biāo)系中的元素換成直角坐標(biāo)系中的元素,問題就可以迎刃而解了如果題目要求用極坐標(biāo)作答,那么解完再用極坐標(biāo)表示就行了再練一題4在極坐標(biāo)系中,已知三點:A(4,0)、B、C.(1)求直線AB與極軸所成的角;(2)若A、B、C三點在一條直線上,求的值【解】(1)點A的直角坐標(biāo)為(4,0),點B的直角坐標(biāo)為(0,4),直線AB在直角坐標(biāo)系中的方程為xy4.故直線AB與x軸所成角為.(2)點C的直角坐標(biāo)為,代入直線方程得4,解得4(1)真題鏈接賞析(教材第17頁習(xí)題4.1第6題)將下列各點的極坐標(biāo)化為直角坐標(biāo):,(5,),.已知下列各點的直角坐標(biāo),求它們的極坐標(biāo)(1)A(3,);(2)B(2,2);(
8、3)C(0,2);(4)D(3,0)【命題意圖】本題主要考查極坐標(biāo)與直角坐標(biāo)的互化,屬基礎(chǔ)題【解】(1)由題意可知:2,tan ,所以,所以點A的極坐標(biāo)為(2,)(2)4,tan ,又由于為第三象限角,故,所以B點的極坐標(biāo)為(4,)(3)2.為,在y軸負半軸上,所以點C的極坐標(biāo)為(2,)(4)3,tan 0,故0.所以D點的極坐標(biāo)為(3,0)1點P(2,2)的極坐標(biāo)(0,2)為_【解析】由2,tan 1,P點在第二象限內(nèi),的極坐標(biāo)為(2,)【答案】(2,)2在極坐標(biāo)系中,與(,)關(guān)于極軸對稱的點是_【導(dǎo)學(xué)號:98990004】【解析】極徑為,極角為,關(guān)于極軸對稱的角為負角,故所求的點為(,)【答案】(,)3將極坐標(biāo)化為直角坐標(biāo)為_【解析】xcos 2cos0,ysin 2sin2,故直角坐標(biāo)為(0,2)【答案】(0,2)4已知A,B的極坐標(biāo)分別是和,則A和B之間的距離等于_【解析】由余弦定理得AB .【答案】我還有這些不足:(1)_(2)_我的課下提升方案:(1)_(2)_8