《曲線的極坐標方程》PPT課件.ppt

曲 線 的 極 坐 標 方 程 52 曲線的極坐標方程 在極坐標系中，用，=0表示曲線的方程 。 一些基本曲線的方程： =r =0 (0) =0 (R) o x o x 0 0r o ox xo P P(2， P(，2/3 = 2 = 23 o ooo xxxxc(a，0)c(a，/2)c(a，)c(a，-/2) P(，)P(，) P(，)P(，) =2acos =2acos( -)= -2acos =2acos( -3/2)= -2asin =2asin xxxx P(，)P(，)P(，)P(，)o ooo aaaa =asec=acsc=asec(-3/2)=-acsc=asec(- )= -asec )c(0，0)raP(，)P(，)余弦定理r2= 2+02- 2 0cos(-0)正弦定理 = sin(-) asin(-) = asinsin(-)oo xx P47 三種圓錐曲線的統(tǒng)一的極坐標方程 動點M到定點(焦點)F與到定直線(準線)L的 距離的比為e，求點M的極坐標方程。 分析：以焦點F為極點， 如圖建立極坐標系。F到L 的離|FK|=p，M，為軌 軌上的任一點。 把條件 = e，用極坐標表示=e 解出 = K FH M(，)x|MF|MH | P+cosep1-ecos 上述方程統(tǒng)一表示橢圓、雙曲線、拋物線 FL xL F x xFL當0e1時，方程表示橢圓，F是左焦點，L是左準線。當1e時，方程表示雙曲線，F是右焦點，L是右準線。當e=1時，方程表示拋物線，F是焦點，L是準線，開口向右。 圓錐曲線極坐標方程的應用 例 5 (1) 以拋物線y2=5x的焦點為極點，對稱軸 向右的方向為極軸的正方向，且x軸與極軸的 長度單位相同，求拋物線的極坐標方程。 分析：設所求的拋物線的極坐標方程為 = ，基中e=1，p是焦點到準線的距離，p= ，代入上式得所求的拋物線 = = ep1-ecos521- cos1 25 2- 2cos5 (2) 以橢圓 + = 1的左焦點為極點，長軸 向右的方向為極軸的正方向，且x軸與極軸的長度單位相同，求橢的極坐標方程。 分析：根據已知條件，可設所求的橢圓的極 坐標方程為 = ，由橢圓的直角坐標 方程求得 a=5，b=4，c=3，e= ， p= -3+ = ，代入上式 = = x2 y21625 ep1-ecos 35325 316 3/5 16/31-3/5cos165-3cos 例 6 通過拋物線y2=8x的焦點F，作一條傾斜角為/4的直線，交拋物線于A、B兩點，求 焦點弦|AB|的值。 分析：可用以往學過 的方法求焦點弦的長。也可建立極坐標系解決。 點F為極點，x軸正半軸 為極軸，它的極坐標方程為 = ， 1= ，2= |AB|= 1 + 2=16 o F xABy41-cos 1241-cos/4 41-cos5/4 P52 53 極坐標和直角坐標的互化 以直角坐標系xoy的原點為極點，x軸的正方向為極軸，點M的直角坐標為(x，y)，它的極坐標為(，根據三角函數定義，同一點M的兩種坐標有下面關系 x= cos ， y=sin ， 2=x2+y2 ，tg = (x=0) 一般，根據M所在象限 ，取最小的正角。o xy M)yx 公式的應用 例 把點M的極坐標(-5，)化成直角坐標 直接代入公式計算 x=cos= -5cos/6 =(-5/2)3 y=sin = -5sin/6= - 5/2 點M的直角坐標是(- ，- ) 例 把點M的直角坐標(-3，-1)化為極坐標 極徑取正值 =2 極角 ： tg = ，= 6 )M o xy53 522 o xyM33 76 同一條曲線在兩個不同坐標系中方程的互化 P54 例 3 化圓的直角坐標方程x2+y2-2ax=0為 極坐標方程。 解題時，應用公式，注意整體替代。把 x2+y2=2，x=cos代入直角坐標方程得 2-2acos = 0(-2acos)=0 所示的極坐標方程是=0或-2acos =0 =0 是極點， =2acos 表示以(a，0)為圓心，a為 半徑，且過極點的圓，所以 =0不必寫出來。o x(a，0) 例 5 化=-4sin+cos 為直角坐標方程 解題注意整體替代。 把原極坐標方程兩邊同乘 2 =-4 sin + cos ， 2 =x2+y2 ， cos = x， sin = y，它的直角坐標方程 是x2+y2=-4y+x (x- )2+(y+2)2= 在直角坐標系xoy中 方程表示的是以(，-2)為圓心 ，為半徑的圓。12 417o xy12214 把極坐標方程2sin2 =2tg化為直角坐標方程 解：把原方程化為sin cos = tg x= cos ，y= sin ， = tg 它的直角坐標方程是 xy= y(x2-1)=0 y (x-1) (x+1)= 0 從極坐標方程直接看不出方程表示的曲線 是什么，化為直角坐標方程后知道它表示的是三條直線：y=0或x=1或x=-1xyyx P54 例 4 化圓錐曲線的極坐標方程= 為直角坐標方程。 解：把原極坐標方程化為 -ecos=ep =e cos +p)， = x2+y2 ， x = cos x2+y2=e(x+p)，兩邊平方得 x2+y2=e2(x2+2px+p2)，整理，所求的直角坐 標方程是(1-e 2)x2+y2-2pe2x-e2p2=0 ep1-ecos