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- 2021-04-15 发布
坐标系
[必备知识]
考点1 极坐标与直角坐标
1.极坐标系:在平面内取一个定点O,叫做极点,自极点O引一条射线Ox,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),就建立了极坐标系.
2.点的极坐标:对于极坐标系所在平面内的任一点M,若设|OM|=ρ(ρ≥0),以极轴Ox为始边,射线OM为终边的角为θ,则点M可用有序数对(ρ,θ)表示.
3.极坐标与直角坐标的互化公式:在平面直角坐标系xOy中,以O为极点,射线Ox的正方向为极轴方向,取相同的长度单位,建立极坐标系.设点P的直角坐标为(x,y),它的极坐标为(ρ,θ),则相互转化公式为
考点2 常用简单曲线的极坐标方程
曲线形状(特征)
极坐标方程
过极点且与极轴成α角的直线
θ=α(ρ∈R)
过(a,0)且垂直于极轴的直线
ρcosθ=a
过且平行于极轴的直线
ρsinθ=b
过(ρ1,θ1)且与极轴成α角的直线
ρsin(α-θ)=ρ1sin(α-θ1)
圆心在极点,半径为|r|的圆
ρ=r
续表
曲线形状(特征)
极坐标方程
圆心在(r,0),半径为|r|的圆
ρ=2rcosθ
圆心在,半径为|r|的圆
ρ=2rsinθ
[双基夯实]
一、疑难辨析
判断下列结论的正误.(正确的打“√”,错误的打“×”)
1.点P在曲线C上,则点P的极坐标一定满足曲线C的极坐标方程.( )
2.tanθ=1与θ=表示同一条曲线.( )
3.点P的直角坐标为(-,),那么它的极坐标可表示为.( )
4.过极点,作倾斜角为α的直线的极坐标方程可表示为θ=α或θ=π+α.( )
5.圆心在极轴上的点(a,0)处,且过极点O的圆的极坐标方程为ρ=2asinθ.( )
二、小题快练
1.[课本改编]在极坐标系中,圆ρ=-2sinθ的圆心的极坐标是( )
A. B.
C.(1,0) D.(1,π)
2.[2017·东营模拟]在极坐标系中,已知点P,则过点P且平行于极轴的直线方程是( )
A.ρsinθ=1 B.ρsinθ=
C.ρcosθ=1 D.ρcosθ=
3.[2015·安徽高考]在极坐标系中,圆ρ=8sinθ上的点到直线θ=
(ρ∈R)距离的最大值是________.
4.[2016·北京高考]在极坐标系中,直线ρcosθ-ρsinθ-1=0与圆ρ=2cosθ交于A,B两点,则|AB|=________.
考向 平面直角坐标系中的伸缩变换
例1 求椭圆+y2=1,经过伸缩变换后的曲线方程.
【变式训练1】 求双曲线C:x2-=1经过φ:变换后所得曲线C′的焦点坐标.
考向 极坐标与直角坐标的互化
例2 [2016·全国卷Ⅰ]在直角坐标系xOy中,曲线C1的参数方程为(t为参数,a>0).在以坐标原点为极点,x轴正半轴为极轴的极坐标系中,曲线C2:ρ=4cosθ.
(1)说明C1是哪一种曲线,并将C1的方程化为极坐标方程;
(2)直线C3的极坐标方程为θ=α0,其中α0满足tanα0=2,若曲线C1与C2的公共点都在C3上,求a.
【变式训练2】 已知曲线C的极坐标方程为ρ2-2ρcos-2=0.以极点为平面直角坐标系的原点,极轴为x轴的正半轴,建立平面直角坐标系xOy.
(1)若直线l过原点,且被曲线C截得的弦长最小,求直线l的直角坐标方程;
(2)若M是曲线C上的动点,且点M的直角坐标为(x,y),求x+y的最大值.
考向 极坐标方程及其应用
例3 [2016·全国卷Ⅱ]在直角坐标系xOy中,圆C的方程为(x+6)2+y2=25.
(1)以坐标原点为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,求C
的极坐标方程;
(2)直线l的参数方程是(t为参数),l与C交于A,B两点,|AB|=,求l的斜率.
【变式训练3】 在直角坐标系xOy中,曲线C1的参数方程为(其中α为参数),曲线C2:(x-1)2+y2=1.以坐标原点O为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系.
(1)求曲线C1的普通方程和曲线C2的极坐标方程;
(2)若射线θ=(ρ>0)与曲线C1,C2分别交于A,B两点,求|AB|.