极坐标及参数方程
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极坐标与参数方程
一、坐标系
1,平面直角坐标系的建立,在平面上,当取定两条互相垂直的直线的交点为原点,并确定了度量单位和这两条直线的方向,就建立了平面直角坐标系。
2,空间直角坐标系的建立,在空间中,选择两两垂直且交于一点的三条直线,当取定这三条直线的交点为原点,并确定了度量单位和这三条直线方向,就建立了空间直角坐标系。 3,极坐标系的建立,在平面上取一个定点O,自点O引一条射线OX,同时确定一个单位长度和计算角度的正方向,通常取逆时针方向为正方向,,这样就建立了一个极坐标系。 ,其中O称为极点,射线OX称为极轴。,
,? 设M是平面上的任一点,
表
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示OM的长度,表示以射线,
称为点M的OX为始边,射线OM为终边所成的角。那么有序数对(,),,
,极坐标。其中,称为极径,称为极角。
,约定,极点的极坐标是,=0,可以取任意角。
4,直角坐标与极坐标的互化
以直角坐标系的O为极点,x轴正半轴为极轴,且在两坐标系中取相同的单位长度平面内的任一点P的直角坐标极坐标分别为,x,y,和,(,),,
则
2x, ,,
tan,,y,
二、曲线的极坐标方程
M(,),,,1,直线的极坐标方程,若直线过点,且极轴到此直线的角为,则它的方程为,00
,,,,,,,,,sin()sin() 00
几个特殊位置的直线的极坐标方程
,1,直线过极点
,2,直线过点且垂直于极轴 M(a,0)
,,3,直线过且平行于极轴 Mb(,)2
2,圆的极坐标方程, 若圆心为,半径为r的圆方程为, M(,),,00222 ,,,,,,,,,,,2cos()0r000
几个特殊位置的圆的极坐标方程
,1,当圆心位于极点
,2,当圆心位于 Mr(,0)
,Mr(,) ,3,当圆心位于 2
三、参数方程
1,参数方程的意义
xft,(),在平面直角坐标系中,若曲线C上的点满足,该方程叫曲线C的参数方程,Pxy(,),yft,(),变量t是参变。
2. 一些常见曲线的参数方程
,x,x,lcosα,0,(1) 过点P(x,y),且倾斜角是α的直线的参数方程为,(l为参数). l是有向000y,y,,lsinα,0
线段PP的数量, 0
,x,a,rcosθ,,222(2) 圆方程(x,a),(y,b),r的参数方程是,(θ为参数),
y,b,rsinθ,,
22,x,acosθ,,xy(3) 椭圆方程,,1(a>b>0)的参数方程是,(θ为参数), 22ab,y,bsinθ,
a1,,x,t,,,22,,2txy(4) 双曲线方程,,1(a>0,b>0)的参数方程是 (t为参数), 22,abb1,,y,t,,,,2t
2,x,2pt,,2(5) 抛物线方程y,2px(p>0)的参数方程是,(t为参数),
y,,2pt,
3. 在参数方程与普通方程的互化中注意变量的取值范围,