内容正文:
2.极坐标系的概念
高二数学 选修4-4
平罗中学数学教研组 刘俊斌
ljb1004@126.com
平面直角坐标系中的点P与坐标(a ,b)是 _____对应的.
P(a,b)
.
x
y
O
a
b
温故
引入
平面直角坐标系是最简单最常用的一种坐标系,但不是唯一的一种坐标系. 有时用别的坐标系比较方便.
我们先看下面的问题.
还有什么坐标系呢?
与角α终边相同的角:
β=α+2kπ,k∈Z
一一
5 海里
想一想?
(1)距离:5 海里
(2)方向:东偏北20º.
O
x
拯救船
20º
发现走私!!!
如何确定以下两船的位置关系呢?
距离40 km
x
O
方向:
以翰林大街为X轴
以鼓楼西街为Y轴...
请问:
去平罗中学怎么走?
以翰林大街为X轴
以鼓楼西街为Y轴...
精神病!
这向北
2000米。
请问:
去平中怎么走?
请分析上面这句话,他告诉了问路人什么?
从这向北走2000米!
出发点
方向
距离
在生活中人们经常用方向和距离来表示一点的位置
这种用方向和距离表示平面上一点的位置的思想,就是极坐标的基本思想。
——它直观、方便
1.极坐标系的建立:
在平面内取一个定点O,叫做极点.
引一条射线OX,叫做极轴.
再选定一个长度单位和计算角度的正方向.(通常取逆时针方向).
这样就建立了一个极坐标系.
x
O
Z.x.x. K
2.极坐标系内一点的极坐标的规定
对于平面上任意一点M,用表示线段OM的长度,用表示以射线OX为始边,射线OM为终边所成的角,叫做点M的极径, 叫做点M的极角,有序数对(,)就叫做M的极坐标.
X
O
M
极点的极坐标为___________________
(0, ), 可为任意值.
思考: 对比直角坐标系,比较异同。
要素:____________________
____________________;
(2) 平面内点的极坐标用_____表示.
极点、极轴、长度单位、
计算角度的正方向
(, )
例1 如图,写出各点的极坐标:
。
O
x
A
•
B
•
C
•
D
•
E
•
F
•
G
•
A(4,0)
B(3, )
4
C(2, )
2
D(5, )
5
6
E(4.5, )
F(6, )
4
3
G(7, )
5
3
1
Zx.xk
一.确定点的极坐标
[小结]由极坐标系找各点坐标的步骤:
(1) 先找到该点的极径;
(2) 在此射线上找极角.
思考:
①平面上一点的极坐标是否唯一?
若不唯一,那有多少种表示方法?
②不同的极坐标是否可以写出统一表达式?
3在同一极坐标系中,有如下极坐标:
1:这些极坐标之间有何异同?
2:这些极角有何关系?
3:这些极坐标所表示的点有什么关系?
极径相同,极角不同。
极角的始边相同,终边也相同, 即:它们是终边相同的角。
它们表示同一个点。
探讨:
X
O
M
4.极坐标系下点与它的极坐标的对应情况
[1]给定(,),就可以在极坐标平面内确定唯一的一点M
[2]给定平面上一点M,但却有无数个极坐标与之对应.
原因在于:极角有无数个。
O
X
P
M
(ρ,θ)
一般地: 若(ρ,θ)是一点的极坐标,则(ρ,θ+2kπ) (k∈Z)都可以作为它的 极坐标.
那么:平面内的点和极坐标就可以一一对应了.
如果限定ρ>0,0≤θ<2π
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你能从中体会: 极坐标与直角坐标在刻画点的位置时的区别吗?
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5、极坐标与直角坐标的区别:
直角坐标 极 坐 标
表示形式
与平面内点的对应关系
一一对应
一一对应
(>0,R)
解:如图,以点A为极点,AB所在的射线为极轴(单位长度为1m),建立极坐标系.
则点A、B、C、D的极坐标分别为
(O)
x
例2:在右图中,用点A、B、C、D分别表示教学楼,体育馆,图书馆,实验楼,办公楼的位置,建立适当的极坐标系,写出各点的极坐标。
50m
A
E
D
C
B
120m
60m
教学楼
办公楼
实验楼
图书馆
体育馆
50m
A
E
D
C
B
120m
60m
二.极坐标实际应用
例3
三.极坐标及其综合应用
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三.极坐标及其综合应用
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例3
三.极坐标及