1.平面直角坐标系中的坐标伸缩变换设点 P(x,y)是平面直角坐标系中的任意一点,在变换的作用下,点P(x,y)对应到点,称为平面直角坐标系中的坐标伸缩变换,简称伸缩变换
极坐标系的概念(1)极坐标系如图所示,在平面内取一种定点,叫做极点,自极点引一条射线,叫做极轴;再选定一种长度单位,一种角度单位(一般取弧度)及其正方向(一般取逆时针方向),这样就建立了一种极坐标系
注:极坐标系以角这一平面图形为几何背景,而平面直角坐标系以互相垂直的两条数轴为几何背景;平面直角坐标系内的点与坐标能建立一一对应的关系,而极坐标系则不可
但极坐标系和平面直角坐标系都是平面坐标系
(2)极坐标设 M 是平面内一点,极点与点 M 的距离|OM|叫做点 M 的极径,记为;以极轴为始边,射线为终边的角叫做点 M 的极角,记为
有序数对叫做点 M 的极坐标,记作
一般地,不作特殊阐明时,我们认为可取任意实数
尤其地,当点在极点时,它的极坐标为(0, )(∈R)
和直角坐标不一样,平面内一种点的极坐标有无数种表达
假如规定,那么除极点外,平面内的点可用唯一的极坐标表达;同步,极坐标表达的点也是唯一确定的
极坐标和直角坐标的互化(1)互化背景:把直角坐标系的原点作为极点,x 轴的正半轴作为极轴,并在两种坐标系中取相似的长度单位,如图所示:(2)互化公式:设是坐标平面内任意一点,它的直角坐标是,极坐标是(),于是极坐标与直角坐标的互化公式如表:点直角坐标极坐标互化公式在一般状况下,由确定角时,可根据点所在的象限最小正角
常见曲线的极坐标方程曲线图形极坐标方程圆心在极点,半径为的圆圆心为,半径为的圆圆心为,半径为的圆过极点,倾斜角为的直线(1)(2)过点,与极轴垂直的直线过点,与极轴平行的直线注:由于平面上点的极坐标的表达形式不唯一,即都表达同一点的坐标,这与点的直角坐标的唯一性明显不一样