内容正文:
选修4-4 坐标系与参数方程
第一节 坐标系
[基础梳理]
1.坐标系
(1)坐标变换
设点P(x,y)是平面直角坐标系中的任意一点,在变换φ:的作用下,点P(x,y)对应到点(λx,μy),称φ为坐标系中的伸缩变换.
(2)极坐标系
在平面内取一个定点O,叫作极点;自极点O引一条射线Ox,叫作极轴;再选一个长度单位,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是平面内任意一点,极点O与点M的距离|OM|叫作点M的极径,记为ρ;以极轴Ox为始边,射线OM为终边的角xOM叫作点M的极角,记为θ,有序数对(ρ,θ)叫作点M的极坐标,记为M(ρ,θ).
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轴正半轴作为极轴,且在两坐标系中取相同的长度单位.设M是平面内的任意一点,它的直角坐标、极坐标分别为(x,y)和(ρ,θ),则
3.常用简单曲线的极坐标方程
曲线
图形
极坐标方程
圆心在极点,半径为r的圆
ρ=r
圆心为(r,0),半径为r的圆
ρ=2rcos θ
圆心为,半径为r的圆
ρ=2rsin 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
过点,与极轴平行的直线
ρsin θ=a
1.明辨两个坐标
伸缩变换关系式点(x,y)在原曲线上,点(x′,y′)在变换后的曲线上,因此点(x,y)的坐标满足原来的曲线方程,点(x′,y′)的坐标满足变换后的曲线方程.
2.极坐标方程与直角坐标方程互化
(1)公式代入:直角坐标方程化为极坐标方程公式x=ρcos θ及y=ρsin θ直接代入并化简.
(2)整体代换:极坐标方程化为直角坐标方程,变形构造形如ρcos θ,ρsin θ,ρ2的形式,进行整体代换.
[四基自测]
1.点P的直角坐标为(1,-),则点P的极坐标为______.
答案:(2,-)
2.在极坐标系中,圆心在且过极点的圆的方程为________.
答案:ρ=-2 cos θ
3.在极坐标系中,直线ρcos θ-ρsin θ-1=0与圆ρ=2cos θ交于A,B两点,则|AB|=________.
答案:2
4.在极坐标系中,圆ρ=8sin θ上的点到直线θ=(