内容正文:
第一节 坐标系
1.平面直角坐标系中的坐标伸缩变换
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P′(x′,y′),称φ为平面直角坐标系中的坐标伸缩变换.
2.极坐标系与点的极坐标
(1)极坐标系:如图所示,在平面内取一个定点O(极点),自极点O引一条射线Ox(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),这样就建立了一个极坐标系.
(2)极坐标:平面上任一点M的位置可以由线段OM的长度ρ和从Ox到OM的角度θ来刻画,这两个数组成的有序数对(ρ,θ)称为点M的极坐标.其中ρ称为点M的极径,θ称为点M的极角.
3.极坐标与直角坐标的互化
4.圆的极坐标方程
5.直线的极坐标方程
(1)直线l过极点,且极轴到此直线的角为α,则直线l的极坐标方程是θ=α(ρ∈R).
(2)直线l过点M(a,0)且垂直于极轴,则直线l的极坐标方程为ρcos_θ=a.
(3)直线过M且平行于极轴,则直线l的极坐标方程为ρsin_θ=b.
1.(质疑夯基)判断下列结论的正误.(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)平面直角坐标系内的点与坐标能建立一一对应关系,在极坐标系中点与坐标也是一一对应关系.( )
(2)若点P的直角坐标为(1,-.( )[来源:学科网ZXXK]),则点P的一个极坐标是
(3)在极坐标系中,曲线的极坐标方程不是唯一的.( )
(4)极坐标方程θ=π(ρ≥0)表示的曲线是一条直线.( )
答案:(1)× (2)√ (3)√ (4)×
2.若以直角坐标系的原点为极点,x轴的非负半轴为极轴建立极坐标系,则线段y=1-x(0≤x≤1)的极坐标方程为( )
A.ρ=,0≤θ≤
B.ρ=,0≤θ≤
C.ρ=cos θ+sin θ,0≤θ≤
D.ρ=cos θ+sin θ,0≤θ≤
解析:∵y=1-x(0≤x≤1),∴ρsin θ=1-ρcos θ(0≤ρcos θ≤1);∴ρ=).(0≤θ≤
答案:A
3.(2015·湖南卷)在直角坐标系xOy中,以坐标原点为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系.若曲线C的极坐标方程为ρ=2sin θ,则曲线C的直角坐标方程为________.
解析:由ρ=2sin θ,得ρ2=2ρsin θ.
∴曲线C的直角坐标方程为x2+y2-2y=0.
答案:x2+y2-2y=0.
4.(2015·广东卷)已知直线l的极坐标方程为2ρsin,
,点A的极坐标为A=
则点A到直线l的距离为________.
解析:由2ρsin,
=,得2ρ=
∴y-x=1.
由A,得点A的直角坐标为(2,-2).
∴点A到直线l的距离d=.=
答案:
5.在极坐标系中曲线C1和C2的方程分别为ρsin2 θ=cos θ和ρsin θ=1.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,则曲线C1和C2交点的直角坐标为________.
解析:由ρsin2 θ=cos θ,得ρ2sin2 θ=ρcos θ,∴y2=x,[来源:学,科,网Z,X,X,K]
由ρsin θ=1,得y=1,
由,解得x=y=1,∴交点为(1,1).
答案:(1,1)
一种区别
平面上点的直角坐标的表示形式是唯一的,但点的极坐标的表示形式不唯一.
两种方法
1.确定极坐标方程的四要素
极点、极轴、长度单位、角度单位及其正方向,四者缺一不可.
2.直角坐标(x,y)化为极坐标(ρ,θ)的步骤
(1)运用ρ= (x≠0);,tan θ=
(2)在[0,2π)内由tan θ=(x≠0)求θ时,由直角坐标的符号特征判断点所在的象限(即θ的终边位置).
两点注意[来源:学科网]
进行极坐标方程与直角坐标方程互化时,
1.注意ρ,θ的取值范围及其影响.
2.重视方程的变形及公式的正用、逆用、变形使用.
[来源:学。科。网]
1.(2016·西安质检)在极坐标系中,求点=1的距离.到直线ρsin
解:点,1),
化为直角坐标为(
直线ρsin=1,
=1化为ρ
得x=1,
y-
即直线的方程为x-y+2=0,
故点(=1. y+2=0的距离d=,1)到直线x-
2.在极坐标系下,已知圆O:ρ=cos θ+sin θ和直线l:ρsin.
=
(1)求圆O和直线l的直角坐标方程;
(2)当θ∈(0,π)时,求直线l与圆O公共点的一个极坐标.
解:(1)圆O:ρ=cos θ+sin θ,即ρ2=ρcos θ+ρsin θ,
圆O的直角坐标方程为:x2+y2=x+y,
即x2+y2-x-y=0,
直线l:ρsin,即ρsin θ-ρcos θ=1,
=
则直线l的直角坐标方程为:y-x=1,即x-y+1=0.
(2)由得
故直线l与圆O公共点的一个极坐标为.
3.(