极坐标方程
【学习目标】
1.能在极坐标系中用极坐标表示点的位置.
2.理解在极坐标系中和直角坐标系中表示点的区别,能进行极坐标和直角坐标的互化.
3.能在极坐标系中给出简单图形(如过极点的直线、过极点或圆心在极点的圆)的方程.
【要点梳理】
要点一、极坐标系和点的极坐标
1. 极坐标系定义
(1)在平面内取一定点O,由点O引出一条射线Ox,并确定一个长度单位和度量角度的正方向(通常取逆时针方向),这就构成一个极坐标系,定点O叫做极点,射线Ox叫做极轴.
要点诠释:
①极点;②极轴;③长度单位;④角度单位和它的正方向,构成了极坐标系的四要素,缺一不可.
2. 点的极坐标 在极坐标系中,平面上任意一点P的位置可以由OP的长度和从Ox轴旋转到OP的角度来确定,(,)叫做点P的极坐标,叫做点P的极径,叫做点P的极角.极点的极坐标为(0,),其中可以取任何值.
要点诠释:
(1)极轴是以极点为端点的一条射线,它与极轴所在的直线是有区别的;极角的始边是极轴,它的终边随着的大小和正负而取得各个位置;的正方向通常取逆时针方向,的值一般是以弧度为单位的数量;点M的极径表示点M与极点O的距离|OM|,因此≥0;但必要时,允许<0.
(2)在极坐标系中,与给定的极坐标(,)相对应的点的位置是唯一确定的;反过来,同一个点的极坐标却可以有无穷多个.如一点的极坐标是(,)(≠0),那么这一点也可以表示为(,)或(,)(其中n为整数).
一般情况下,我们取极径≥0,极角为0≤<2(或-π<0≤π).
如果我们规定>0,0≤<2π,那么除极点外,平面内的点可用唯一的极坐标(,)来表示,这时,极坐标与平面内的点之间就是一一对应的关系.
3.相关点的极坐标
(1)同一个点:如极坐标系中点,,,,,由终边相同的角的定义可知上述点的终边相同,并且与极点的距离相等,这样,它们就表示平面上的同一个点,实际上,(k∈Z)都表示点.于是我们有,一般地,极坐标(,)与(