几种特殊情形下的圆的极坐标方程
当圆心在极轴上即θ0=0时,方程为r2=ρ+ρ2-2ρρ0cos θ,若再有ρ0=r,则其方程为ρ=2ρ0cos θ=2rcos θ,若ρ0=r,θ0≠0,则方程为ρ=2rcos(θ-θ0),这几个方程经常用来判断图形的形状和位置.
1.求圆心为C,半径为1的圆的极坐标方程.
解:设圆C上任意一点的极坐标为M(ρ,θ),如图,在△OCM中,由余弦定理,得
|OM|2+|OC|2-2|OM|·|OC|·cos∠COM=|CM|2,
即ρ2-2ρcos+1=0.
当O,C,M三点共线时,点M的极坐标也适合上式,
所以圆的极坐标方程为ρ2-2ρcos+1=0.
2.求圆心在A处并且过极点的圆的极坐标方程.
解:设M(ρ,θ)为圆上除O,B外的任意一点,连接OM,MB,则有|OB|=4,|OM|=ρ,
∠MOB=θ-,∠BMO=90°,从而△BOM为直角三角形.
∴有|OM|=|OB|cos∠MOB
即ρ=4cos=-4sin θ.
极坐标方程与直角坐标方程的互化 [例2] 把下列极坐标方程化为直角坐标方程,并判断图形的形状.
(1)ρ=2acos θ(a>0);(2)ρ=9(sin θ+cos θ);(3)ρ=4;(4)2ρcos θ-3ρsin θ=5.
[解] (1)两边同时乘以ρ,得ρ2=2aρcos θ,即x2+y2=2ax,整理得(x-a)2+y2=a2,
它是以(a,0)为圆心,以a为半径的圆.
(2)两边同时乘以ρ,得ρ2=9ρ(sin θ+cos θ),即x2+y2=9x+9y,整理得2+