高中数学讲义极坐标与参数方程.docx
极坐标及参数方程一、教学目的 本次课是一堂新课，通过本次课的学习，让学生理解极坐标和参数方程的概念等根底学问，驾驭极坐标及直角坐标的互相转化，驾驭一般常见曲线和直线的极坐标方程和参数方程。深入理解参数方程所代表的数学思想换元思想。二、 考纲解读极坐标和参数方程是新课标考纲里的选考内容之一，只有理科生选学。在每年的高考试卷中，极坐标和参数方程都是放在一道填空题中，及平面几何作为二选一的考题出现的。由于极坐标是新添的内容，考纲要求比拟简洁，所以在考试中一般以根底题出现，不会有很难的题目。三、学问点回忆（一）曲线的参数方程的定义：在取定的坐标系中，假如曲线上随意一点的坐标x、y都是某个变数t的函数，即并且对于t每一个允许值，由方程组所确定的点M（x，y）都在这条曲线上，那么方程组就叫做这条曲线的参数方程，联络x、y之间关系的变数叫做参变数，简称参数（二）常见曲线的参数方程如下：1过定点（x0，y0），倾角为的直线：（t为参数）其中参数t是以定点P（x0，y0）为起点，对应于t点M（x，y）为终点的有向线段PM的数量，又称为点P及点M间的有向间隔 依据t的几何意义，有以下结论设A、B是直线上随意两点，它们对应的参数分别为tA和tB，则线段AB的中点所对应的参数值等于2中心在（x0，y0），半径等于r的圆：（为参数）3中心在原点，焦点在x轴（或y轴）上的椭圆：（为参数）（或）中心在点（x0,y0）焦点在平行于x轴的直线上的椭圆的参数方程4中心在原点，焦点在x轴（或y轴）上的双曲线：（为参数）（或）5顶点在原点，焦点在x轴正半轴上的抛物线：（t为参数，p0）直线的参数方程和参数的几何意义过定点P（x0，y0），倾斜角为的直线的参数方程是（t为参数）（三）极坐标系1、定义：在平面内取一个定点O，叫做极点，引一条射线Ox，叫做极轴，再选一个长度单位和角度的正方向（通常取逆时针方向）。对于平面内的随意一点M，用表示线段OM的长度，表示从Ox到OM的角，叫做点M的极径，叫做点M的极角，有序数对(, )就叫做点M的极坐标。这样建立的坐标系叫做极坐标系。2、极坐标有四个要素：极点；极轴；长度单位；角度单位及它的方向极坐标及直角坐标都是一对有序实数确定平面上一个点，在极坐标系下，一对有序实数、对应惟一点P(，)，但平面内任一个点P的极坐标不惟一一个点可以有多数个坐标，这些坐标又有规律可循的，P(，)（极点除外）的全部坐标为(,)或（，），(Z)极点的极径为0，而极角随意取若对、的取值范围加以限制则除极点外，平面上点的极坐标就惟一了，如限定>0，0或<0，等极坐标及直角坐标的不同是，直角坐标系中，点及坐标是一一对应的，而极坐标系中，点及坐标是一多对应的即一个点的极坐标是不惟一的 3、直线相对于极坐标系的几种不同的位置方程的形式分别为： 4、圆相对于极坐标系的几种不同的位置方程的形式分别为： 5、极坐标及直角坐标互化公式： 四、 例题讲解1、已知一条直线上两点、，以分点M（x，y）分所成的比为参数，写出参数方程。2、直线(t为参数)的倾斜角是 ABCD3、方程（t为非零常数，为参数）表示的曲线是 ( )A直线B圆C椭圆D双曲线4、已知椭圆的参数方程是（为参数），则椭圆上一点 P (，)的离心角可以是 A B C D5、把弹道曲线的参数方程 化成一般方程6、将下列数方程化成一般方程， 7、直线3x2y6=0，令y = tx 6（t为参数）求直线的参数方程8、已知圆锥曲线方程是（1） 若t为参数，为常数，求该曲线的一般方程，并求出焦点到准线的间隔 ；（2） 若为参数，t为常数，求这圆锥曲线的一般方程并求它的离心率。9、在圆x22xy2=0上求一点，使它到直线2x3y5=0的间隔 最大10、在椭圆4x29y2=36上求一点P，使它到直线x2y18=0的间隔 最短（或最长） 11、已知直线；l：及双曲线（y-2）2-x2=1相交于A、B两点，P点坐标P(-1，2)。求：（1）|PA|.|PB|的值； （2）弦长|AB|; 弦AB中点M及点P的间隔 。12、已知A（2,0）,点B,C在圆x2+y2=4上挪动，且有 求重心G的轨迹方程。13、已知椭圆和圆x2+(y-6)2=5,在椭圆上求一点P1,在圆上求一点 P2,使|P1P2|到达最大值，并求出此最大值。14、已知直线l过定点P(-2,0),及抛物线C: x2+ y-8=0相交于A、B两点。（1）若P为线段AB的中点，求直线l的方程；（2）若l绕P点转动，求AB的中点M的方程.15、椭圆上是否存在点P，使得由P点向圆x2+y2=b2所引的两条切线互相垂直？若存在，求出P点的坐标；若不存在，说明理由。16、在同一极坐标系中及极坐标M（2, 40°）表示同一点的极坐标是（ ） （A）（2, 220°） （B）(2, 140°) （C）(2,140°) （D）(2,40°)17、已知ABC的三个顶点的极坐标分别为A(4，0°), B(4,120°), C(22, 30°)，则ABC为( )。 （A）正三角形 （B）等腰直角三角形 （C）直角非等腰三角形 （D）等腰非直角三角形18、在直角坐标系中，已知点M(2，1)，以原点O为极点，x轴正半轴为极轴建立极坐标系，当极角在(， 内时，M点的极坐标为（ ） （A） （，argtg()） （B）（，argtg() （C）（，argtg） （D）（，argtg）19、把点的极坐标化为直角坐标。20、把点的直角坐标化为极坐标。21、已知正三角形ABC中，顶点A、B的极坐标分别为，试求顶点C的极坐标。22、化圆的直角方程x2+y2-2ax=0为极坐标方程。23、化圆锥曲线的极坐标方程为直角坐标方程。24、探讨下列问题：（1）在极坐标系里，过点M（4，30°）而平行于极轴的直线的方程是（ ） （A）2 （B）2 （C） （D）（2）在极坐标系中，已知两点M1(4，arcsin)，M2(6，arccos()，则线段M1M2的中点极坐标为（ ） （A）(1，arccos) （B）(1, arcsin) （C）(1，arccos() （D）(1,arcsin)（3）已知P点的极坐标是(1,)，则过点P且垂直于极轴的直线的极坐标方程是（ ）。 （A）=1 （B）cos （C）cos=1 （D）cos=1（4）若>0,则下列极坐标方程中，表示直线的是（ ）。 （A）= （B）cos= (0) （C）tg=1 （D）sin=1(0)（5） 若点A(4, )及B关于直线=对称，在>0, <条件下，B的极坐标是 。（6）直线cos()=1及极轴所成的角是 。（7）直线cos()=1及直线sin()=1的位置关系是 。（8）直线y=kx1 (k<0且k)及曲线2sinsin20的公共点的个数是（ ）。 （A）0 （B）1 （C）2 （D）325、探讨下列问题；（1）圆的半径是1，圆心的极坐标是(1, 0)，则这个圆的极坐标方程是（ ）。 （A）cos （B）sin （C）2cos （D）2sin（2）极坐标方程分别是cos和sin的两个圆的圆心距是（ ）。 （A）2 （B） （C）1 （D）（3）在极坐标系中和圆=4sin相切的一条直线方程是（ ） （A）sin=2 （B）cos=2 （C）sin=4 （D）cos=4（4）圆DcosEsin及极轴相切的充分必要条件是（ ） （A）D·E0 （B）D2E20 （C）D0，E0 （D）D0，E0（5）圆2sin2cos的圆心的极坐标为 。（6） 若圆的极坐标方程为=6cos，则这个圆的面积是 。（7）若圆的极坐标方程为=4sin，则这个圆的直角坐标方程为 。（8）设有半径为4的圆，它在极坐标系内的圆心的极坐标为(4, 0)，则这个圆的极坐标方程为 。26、当a、b、c满意什么条件时，直线及圆相切？27、试把极坐标方程 化为直角坐标方程，并就m值的改变探讨曲线的形态。28、过抛物线y2=2px的焦点F且倾角为的弦长|AB|，并证明：为常数学。29、设椭圆左、右焦点分别为F1、F2，左、右端点分别为A、A,过F1作一条长度等于椭圆短轴长的弦MN,设MN的倾角为.（1）若椭圆的长、短轴的长分别为2a,2b,求证：（2）若|AA|=6,|F1F2|=,求.30、求椭圆的过一个焦点且互相垂直的焦半径为直角边的直角三角形面积的最小值。五、 参考答案
