内容正文:
专题14 坐标系与参数方程
本专题涉及极坐标系的基础知识,参数方程的概念以及直线、圆、椭圆的参数方程.这部分内容既是解析几何的延续,也是高等数学的基础.
【知识要点】
1.极坐标系的概念,极坐标系中点的表示.
在平面内取一个定点O,O点出发的一条射线Ox,一个长度单位及计算角度的正方向(通常取逆时针方向),合称为一个极坐标系.O称为极点,Ox称为极轴.
设M是平面内任意一点,极点O与点M的距离|OM|叫做点M的极径,记作;以极轴Ox为始边,射线OM为终边的角xOM叫做点M的极角,记作,有序数对(,)叫做点M的极坐标.一般情况下,约定≥0.
2.极坐标系与直角坐标系的互化.
直角坐标化极坐标:x=cos,y=sin;
极坐标化直角坐标:,
3.参数方程的概念
设在平面上取定一个直角坐标系xOy,把坐标x,y表示为第三个变量t的函数
……①,如果对于t的每一个值(a≤t≤b),①式所确定的点M(x,y)都在一条曲线上;而这条曲线上任意一点M(x,y),都可由t的某个值通过①式得到,则称①式为该曲线的参数方程,其中t称为参数.
4.参数方程与普通方程的互化
把参数方程化为普通方程,需要根据其结构特征,选取适当的消参方法.常见的消参方法有:代入消元法;加减消参法;平方和(差)消参法;乘法消参法等.
把曲线C的普通方程F(x,y)=0化为参数方程的关键:一是适当选取参数;二是确保互化前后方程的等价性.
要注意方程中的参数的变化范围.
5.直线、圆、椭圆的参数方程.
(1)经过一定点P0(x0,y0),倾斜角为的直线l的参数方程为(t为参数);
(2)直线参数方程的一般形式为(t为参数);
(3)圆的参数方程为(为参数);
(4)椭圆的参数方程为(为参数).
【复习要求】
1.理解坐标系的作用.
2.能在极坐标系中用极坐标表示点的位置,理解在极坐标系和平面直角坐标系中表示点的位置的区别,能进行极坐标和直角坐标的互化.
3.了解参数方程.
4.能选择适当的参数写出直线、圆和圆锥曲线的参数方程,并会简单的应用.
【例题分析】
例1 (1)判断点是否在曲线上.
(2)点P的直角坐标为,则点P的极坐标为______.(限定0<≤2)
(3)点P的极坐标为,则点P的直角坐标为______.
解:(1)因为,所以点是在曲线上.
(2)根据2=x2+y2,,
得=2,,又点P在第四象限,