选修4—4 坐标系与参数方程 2021年高中总复习优化设计一轮用书理数课件.pptx

1、-3-知识梳理双基自测234165-4-知识梳理双基自测2341652.极坐标系与极坐标(1)极坐标系:如图所示,在平面内取一个O,叫做极点,自极点O引一条Ox,叫做极轴;再选定一个单位,一个单位(通常取)及其正方向(通常取方向),这样就建立了一个极坐标系.(2)极坐标:设M是平面内一点,极点O与点M的叫做点M的极径,记为;以极轴Ox为始边,射线OM为终边的角叫做点M的极角,记为.有序数对叫做点M的极坐标,记为.定点 射线 长度 角度 弧度 逆时针 距离|OM|xOM (,)M(,)-5-知识梳理双基自测2341653.极坐标与直角坐标的互化(1)设点P的直角坐标为(x,y),它的极坐标为(,

2、),(2)把直角坐标转化为极坐标时,通常有不同的表示法(极角相差2的整数倍).一般取0,0,2).-6-知识梳理双基自测2341654.直线的极坐标方程(1)若直线过点M(0,0),且与极轴所成的角为,则直线的方程为:sin(-)=.(2)几个特殊位置的直线的极坐标方程直线过极点:=0和;直线过点M(a,0),且垂直于极轴:;0sin(0-)=+0 cos=a sin=b-7-知识梳理双基自测2341655.圆的极坐标方程(1)若圆心为M(0,0),半径为r,则圆的方程为 .(2)几个特殊位置的圆的极坐标方程圆心位于极点,半径为r:=;圆心位于M(a,0),半径为a:=;2-20cos(-0)

3、+-r2=0 r 2acos 2asin -8-知识梳理双基自测234165参数方程 参数 y0+tsin -9-知识梳理双基自测234165a+rcos b+rsin acos bsin 2pt2 2pt 2-10-知识梳理双基自测3415 -11-知识梳理双基自测23415 答案解析解析关闭 答案解析关闭-12-知识梳理双基自测23415数),则点(1,0)到直线l的距离是()答案解析解析关闭 答案解析关闭-13-知识梳理双基自测234154.在极坐标系中,直线cos+sin=a(a0)与圆=2cos 相切,则a=.答案解析解析关闭 答案解析关闭-14-知识梳理双基自测23415 答案解析

4、解析关闭 答案解析关闭-15-考点1考点2考点3考点4考点5考向一直角坐标方程化为极坐标方程例1(2019宁夏一中二模)以直角坐标系原点O为极点,x轴正方向为极轴建立极坐标系,已知曲线C1的方程为(x-1)2+y2=1,C2的方程为x+y=3,C3是一条经过原点且斜率大于零的直线.(1)求C1与C2的极坐标方程;(2)若C1与C3的一个公共点为A(异于点O),C2与C3的一个公共点为-16-考点1考点2考点3考点4考点5解:(1)曲线C1的方程为(x-1)2+y2=1,C1的极坐标方程为=2cos.-17-考点1考点2考点3考点4考点5-18-考点1考点2考点3考点4考点5考向二极坐标方程化为

5、直角坐标方程例2在极坐标系中,曲线C的极坐标方程为 以极点O为直角坐标原点,极轴为x轴的正半轴建立平面直角坐标系.(1)求曲线C的直角坐标方程;(2)设曲线C与x轴、y轴的正半轴分别交于点A,B,P是曲线C上一点,求ABP面积的最大值.思考如何把极坐标方程化为直角坐标方程?-19-考点1考点2考点3考点4考点5-20-考点1考点2考点3考点4考点5-21-考点1考点2考点3考点4考点5解题心得1.直角坐标方程化为极坐标方程,只需把公式x=cos 及y=sin 直接代入化简即可.2.极坐标方程化为直角坐标方程要通过变形,构造形如cos,sin,2的形式,进行整体代换.其中方程的两边同乘(或同除以

6、)及方程两边平方是常用的变形方法.对点训练对点训练1(1)在平面直角坐标系xOy中,圆C1:(x-3)2+y2=9,以坐标原点O为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,圆C2的圆心的极坐标为 ,半径为1.求圆C1的极坐标方程;设圆C1与圆C2交于A,B两点,求|AB|.-22-考点1考点2考点3考点4考点5(2)在极坐标系下,已知圆O:=cos+sin 和直线l:以极点为直角坐标原点,极轴为x轴的正半轴建立平面直角坐标系.求圆O和直线l的直角坐标方程;当(0,)时,求直线l与圆O公共点的一个极坐标.-23-考点1考点2考点3考点4考点5-24-考点1考点2考点3考点4考点5-25-考点1考点2考

7、点3考点4考点5(1)写出椭圆C的参数方程及直线l的普通方程;(2)设A(1,0),若椭圆C上的点P满足到点A的距离与其到直线l的距离相等,求点P的坐标.思考参数方程与普通方程的互化的基本方法是什么?-26-考点1考点2考点3考点4考点5-27-考点1考点2考点3考点4考点5解题心得1.参数方程化为普通方程的基本方法就是消参法,常用的消参技巧有代入消元、加减消元、平方后再加减消元等.对于与角有关的参数方程,经常用到公式sin2+cos2=1;在将曲线的参数方程化为普通方程时,还要注意其中的x,y的取值范围,即在消去参数的过程中一定要注意普通方程与参数方程的等价性.2.将普通方程化为参数方程时,

8、只要适当选取参数t,确定x=f(t),再代入普通方程,求得y=g(t),即可化为参数方程 注意参数t的意义和取值范围.直线、圆、圆锥曲线的普通方程有其较为固定的参数方程,只需套用公式即可.-28-考点1考点2考点3考点4考点5对点训练对点训练2在平面直角坐标系xOy中,直线l的参数方程为 (其中t为参数).在以原点O为极点,以x轴为极轴的极坐标系中,曲线C的极坐标方程为=4sin.(1)求直线l的普通方程及曲线C的直角坐标方程;(2)设M是曲线C上的一动点,OM的中点为P,求点P到直线l的距离的最小值.-29-考点1考点2考点3考点4考点5-30-考点1考点2考点3考点4考点5例4(2019全

9、国,理22)在极坐标系中,O为极点,点M(0,0)(00)在曲线C:=4sin 上,直线l过点A(4,0)且与OM垂直,垂足为P.(2)当M在C上运动且P在线段OM上时,求P点轨迹的极坐标方程.思考在极坐标系中,如何求两点之间的距离?-31-考点1考点2考点3考点4考点5-32-考点1考点2考点3考点4考点5(2)设P(,),在RtOAP中,|OP|=|OA|cos=4cos,即=4cos.因为P在线段OM上,且APOM,-33-考点1考点2考点3考点4考点5解题心得1.在极坐标系中求两点间的距离,可以结合极坐标系刻画点的位置、图形中点的对称等均可求得两点间的距离;也可以利用点的极坐标与直角坐

10、标的互化公式,将点的极坐标转化为直角坐标,然后利用平面直角坐标系中两点间的距离公式求A,B两点间的距离.2.在极坐标系中,经过极点的直线上两点A(1,),B(2,)的距离|AB|=|2-1|.-34-考点1考点2考点3考点4考点5对点训练对点训练3在平面直角坐标系xOy中,以坐标原点为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C1的极坐标方程为cos=4.(1)M为曲线C1上的动点,点P在线段OM上,且满足|OM|OP|=16,求点P的轨迹C2的直角坐标方程;-35-考点1考点2考点3考点4考点5解:(1)设P的极坐标为(,)(0),M的极坐标为(1,)(10).由|OM|OP|=16得C2的极

11、坐标方程=4cos(0).因此C2的直角坐标方程为(x-2)2+y2=4(x0).(2)设点B的极坐标为(B,)(B0).由题设知|OA|=2,B=4cos,于是OAB面积-36-考点1考点2考点3考点4考点5(1)求的取值范围;(2)求AB中点P的轨迹的参数方程.思考如何利用直线的参数方程求直线与曲线相交的弦长?-37-考点1考点2考点3考点4考点5解:(1)O的直角坐标方程为x2+y2=1.-38-考点1考点2考点3考点4考点5解题心得求直线与圆锥曲线相交所得的弦长,可以利用直线参数方程中t的几何意义,即弦长=|t1-t2|.-39-考点1考点2考点3考点4考点5对点训练对点训练4已知直线

12、l在平面直角坐标系xOy中的参数方程为 (t为参数,为倾斜角),在以坐标原点O为极点,x轴正半轴为极轴的极坐标中,曲线C的极坐标方程为=4cos.(1)写出曲线C的直角坐标方程;(2)若曲线C与直线l相交于不同的两点M,N,设P(4,2),求|PM|+|PN|的取值范围.-40-考点1考点2考点3考点4考点5-41-考点1考点2考点3考点4考点5-42-考点1考点2考点3考点4考点5例6(2019广西桂林高三一模)在平面直角坐标系中,已知点A(10,0),以坐标原点O为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线M的参数方程为 (0,为参数),曲线N的极坐标方程为(1-cos)=2.(1)求曲线

13、M的极坐标方程;(2)设曲线M与曲线N的交点为P,Q,求|OP|+|OQ|的值.思考求解参数方程与极坐标方程综合问题的一般思路是什么?-43-考点1考点2考点3考点4考点5解题心得求解极坐标方程与参数方程综合问题的一般思路:分别化为普通方程和直角坐标方程后求解.转化后可使问题变得更加直观,它体现了化归思想的具体运用.当然,还要结合题目本身特点,确定选择何种方程.-44-考点1考点2考点3考点4考点5对点训练对点训练5(2019宁夏石嘴山三中一模)在平面直角坐标系中,将曲线C1向左平移2个单位,再将得到的曲线上的每一个点的横坐标保持不变,纵坐标缩短为原来的 ,得到曲线C2,以坐标原点O为极点,x轴的正半轴为极轴,建立极坐标系,C1的极坐标方程为=4cos.(1)求曲线C2的参数方程;(2)已知点M在第一象限,四边形MNPQ是曲线C2的内接矩形,求内接矩形MNPQ周长的最大值,并求周长最大时点M的坐标.-45-考点1考点2考点3考点4考点5-46-考点1考点2考点3考点4考点5(2)设四边形MNPQ的周长为l,