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第一節(jié)坐標(biāo)系·最新考綱·1.了解坐標(biāo)系的作用.2.了解在平面直角坐標(biāo)系伸縮變換作用下平面圖形的變化情況.3.了解極坐標(biāo)的基本概念,會(huì)在極坐標(biāo)系中用極坐標(biāo)刻畫點(diǎn)的位置,能進(jìn)行極坐標(biāo)和直角坐標(biāo)的互化.4.能在極坐標(biāo)系中給出簡(jiǎn)單圖形表示的極坐標(biāo)方程.·考向預(yù)測(cè)·考情分析:極坐標(biāo)與直角坐標(biāo)、極坐標(biāo)方程與直角坐標(biāo)方程的互化,極坐標(biāo)方程的應(yīng)用.將是高考考查的熱點(diǎn),題型仍將是解答題.學(xué)科素養(yǎng):通過極坐標(biāo)方程的求解及應(yīng)用考查數(shù)學(xué)運(yùn)算、邏輯推理的核心素養(yǎng).一、必記2個(gè)知識(shí)點(diǎn)1.極坐標(biāo)的概念(1)極坐標(biāo)系:如圖所示,在平面內(nèi)取一個(gè)定點(diǎn)O,叫做______,從O點(diǎn)引一條射線Ox,叫做_______,選定一個(gè)單位長(zhǎng)度和角及其正方向(通常取逆時(shí)針方向),這樣就確定了一個(gè)平面極坐標(biāo)系,簡(jiǎn)稱為________.極點(diǎn)極軸極坐標(biāo)系(2)極坐標(biāo):對(duì)于平面內(nèi)任意一點(diǎn)M,用ρ表示線段OM的長(zhǎng),θ表示以O(shè)x為始邊、OM為終邊的角度,ρ叫做點(diǎn)M的________,θ叫做點(diǎn)M的________,有序?qū)崝?shù)對(duì)(ρ,θ)叫做點(diǎn)M的極坐標(biāo),記作M(ρ,θ).當(dāng)點(diǎn)M在極點(diǎn)時(shí),它的極徑_______,極角θ可以取________.(3)點(diǎn)與極坐標(biāo)的關(guān)系:平面內(nèi)一點(diǎn)的極坐標(biāo)可以有無數(shù)對(duì),當(dāng)k∈Z時(shí),(ρ,θ),(ρ,θ+2kπ),(-ρ,θ+(2k+1)π)表示________,而用平面直角坐標(biāo)表示點(diǎn)時(shí),每一個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)是唯一的.如果規(guī)定ρ>0,0≤θ<2π,或者-π<θ≤π,那么,除極點(diǎn)外,平面內(nèi)的點(diǎn)和極坐標(biāo)就一一對(duì)應(yīng)了.極徑極角ρ=0任意值同一個(gè)點(diǎn)2.極坐標(biāo)和直角坐標(biāo)的互化(1)互化背景:把平面直角坐標(biāo)系的原點(diǎn)作為極點(diǎn),x軸的正半軸作為極軸,建立極坐標(biāo)系,并在兩種坐標(biāo)系中取相同的單位長(zhǎng)度,如圖所示.(2)互化公式:設(shè)M是坐標(biāo)平面內(nèi)任意一點(diǎn),它的直角坐標(biāo)是(x,y),極坐標(biāo)是(ρ,θ)(ρ>0,θ∈[0,2π)),于是極坐標(biāo)與直角坐標(biāo)的互化公式如表:點(diǎn)M直角坐標(biāo)(x,y)極坐標(biāo)(ρ,θ)互化公式ρ2=________tanθ=________在一般情況下,由tanθ確定角時(shí),可根據(jù)點(diǎn)M所在的象限取最小正角.ρcosθρsinθx2+y2
二、必明2個(gè)常用結(jié)論1.極坐標(biāo)的四個(gè)要素:①極點(diǎn);②極軸;③長(zhǎng)度單位;④角度單位和它的正方向,四者缺一不可.2.常見曲線的極坐標(biāo)方程曲線圖形極坐標(biāo)方程圓心在極點(diǎn),半徑為r的圓_________________圓心為(r,0),半徑為r的圓_________________圓心為,半徑為r的圓_________________ρ=r(0≤θ<2π)
ρ=2rsinθ(0≤θ<π)過極點(diǎn),傾斜角為α的直線(1)θ=α(ρ∈R)或θ=π+α(ρ∈R)(2)θ=α(ρ≥0)和θ=π+α(ρ≥0)過點(diǎn)(a,0),與極軸垂直的直線____________________
過點(diǎn),與極軸平行的直線__________________過點(diǎn)(a,0),傾斜角為α的直線__________________ρsinθ=a(0<θ<π)ρsin(α-θ)=asinα
反思感悟極坐標(biāo)方程與直角坐標(biāo)方程的互化(1)直角坐標(biāo)方程化為極坐標(biāo)方程:將公式x=ρcosθ及y=ρsinθ直接代入直角坐標(biāo)方程并化簡(jiǎn)即可.(2)極坐標(biāo)方程化為直角坐標(biāo)方程:通過變形,構(gòu)造出形如ρcosθ,ρsinθ,ρ2的形式,再應(yīng)用公式進(jìn)行代換,其中方程的兩邊同乘以(或同除以)ρ及方程兩邊平方是常用的變形技巧.
考點(diǎn)三曲線的極坐標(biāo)方程及應(yīng)用[綜合性]
角度1曲線的極坐標(biāo)方程[例2]
[2021·全國(guó)乙卷]在直角坐標(biāo)系xOy中,⊙C的圓心為C(2,1),半徑為1.(1)寫出⊙C的一個(gè)參數(shù)方程;(2)過點(diǎn)F(4,1)作⊙C的兩條切線.以坐標(biāo)原點(diǎn)為極點(diǎn),x軸正半軸為極軸建立極坐標(biāo)系,求這兩條切線的極坐標(biāo)方程.
反思感悟求曲線的極坐標(biāo)方程的步驟(1)建立適當(dāng)?shù)臉O坐標(biāo)系,設(shè)P(ρ,θ)是曲線上任意一點(diǎn);(2)由曲線上的點(diǎn)所適合的條件,列出曲線上任意一點(diǎn)的極徑ρ和極角θ之間的關(guān)系式;(3)將列出的關(guān)系式進(jìn)行整理、化簡(jiǎn),得出曲線的極坐標(biāo)方程.
反思感悟極坐標(biāo)方程及其應(yīng)用的解題策略(1)求點(diǎn)到直線的距離.先將極坐標(biāo)系下點(diǎn)的坐
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