极坐标系与参数方程 编稿:侯彬 审稿:安东明 责编:辛文升 一、基础知识回顾 1.极坐标系 (1)建系:如图所示,在平面上取一个定点O,由O 点出发的一条射线Ox,一个长度单位及计算角度的 正方向(通常取逆时针方向)合称为一个极坐标系。O 点称为极点,Ox 称为极轴。 平面上任意点M 的位置可以由线段OM 的长度(≥0)和从Ox 到OM 的角度来刻画,这两个数组 成的有序数对称为点M 的极坐标。称为极径,称为极角。多数情况下,我们用弧度制度 量。 注意:平面上的点与其极坐标之间不具有一一对应关系,因为若点M 的一组极坐标为,则 (k∈Z)也是点M 的极坐标。若限定,则除原点外,点其极坐标一 一对应。 (2)极坐标系与直角坐标系的互化 在平面上取定了一个极坐标系,以极轴作为直角坐标系的x 轴的正半轴,以的射线作 y 轴的 正半轴,以极点为坐标原点,长度单位不变,建立一个直角坐标系。 设 M 为平面上的一点,它的直角坐标为(x,y),极坐标为。画图可知: ,或。 (3)曲线的极坐标方程的概念 在给定的平面上的极坐标系下,有一个二元方程。如果曲线C 是由极坐标满足 方程的所有点组成的,则称此二元方程为曲线C 的极坐标方程。 也就是说:①以方程的解为坐标的点在曲线C 上; ②曲线C 上的点的至少一组坐标是方程的解。 (4)直线的极坐标方程 ①经过极点:或。 ②垂直于极轴且与极点距离为a(>0):。 ③平行于极轴且与极点距离为a(>0):。 (5)圆的极坐标方程 ①圆心为极点,半径为r:。 ②圆心为(r,0),半径为r:。 ③圆心为,半径为r:。 ④圆心为,半径为r:。 ⑤圆心为,半径为r:。 2.参数方程 (1)定义:平面直角坐标系上点的坐标x,y 表示为第三个变量 t 的函数,,参数 t 是 联系 x,y 的桥梁,消去 t 即得到方程F(x,y)=0。 注意:①对 t 的每一取值,方程组确定的点(x,y)在曲线上; ②线上任一点(x,y)都可由 t 的某一取值通过方程组可得到。 (2)已知直线经过定点P0(x0,y0),倾斜角为,则方向向量,直线上任意一点 P(x,y)满足,则(t 为参数)。 注意:参数 t 的意义: ①t 的符号:相对于 P0(x0,y0)的位置。②t 的绝对值:|P0P|=|t|。 若已知一般的方向向量类似于上述过程(t为参数),但此时参数t就不具 有上述参数方程的意义。 (3)圆的参数方程:,为参数。 椭圆的参数方程:,为参数。 二、典型例题 1....