第 1 讲 坐标系与参数方程 考点 1 极坐标1.极坐标与直角坐标的互化设 M 为平面上的一点,它的直角坐标为(x,y),极坐标为(ρ,θ).由图可知下面的关系式成立:或顺便指出,上式对 ρ<0 也成立.这就是极坐标与直角坐标的互化公式.2.圆的极坐标方程(1)圆心在极点,半径为 R 的圆的极坐标方程为 ρ=R.(2)圆心在极轴上的点(a,0)处,且过极点 O 的圆的极坐标方程为 ρ=2acosθ.(3)圆心在点处且过极点 O 的圆的极坐标方程为 ρ=2asinθ.[例 1] [2019·全国卷Ⅲ][选修 4—4:坐标系与参数方程]如图,在极坐标系 Ox 中,A(2,0),B,C,D(2,π),弧,,所在圆的圆心分别是(1,0),,(1,π),曲线 M1是弧,曲线 M2是弧,曲线 M3是弧.(1)分别写出 M1,M2,M3的极坐标方程;(2)曲线 M 由 M1,M2,M3构成,若点 P 在 M 上,且|OP|=,求 P 的极坐标.【解析】 本题主要考查极坐标方程的求解,考查数形结合思想,考查的核心素养是直观想象、数学运算.(1)由题设可得,弧,,所在圆的极坐标方程分别为 ρ=2cos θ,ρ=2sin θ,ρ=-2cos θ.所以 M1的极坐标方程为 ρ=2cos θ,M2的极坐标方程为 ρ=2sin θ,M3的极坐标方程为 ρ=-2cos θ.(2)设 P(ρ,θ),由题设及(1)知:若 0 ≤θ≤,则 2cos θ=,解得 θ=;若≤θ≤,则 2sin θ=,解得 θ=或 θ=;若≤θ≤π,则-2cos θ=,解得 θ=.综上,P 的极坐标为或或或.(1)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 2π 的整数倍),一般取θ∈[0,2π).(2)直角坐标方程与极坐标方程的互化,关键要掌握好互化公式,研究极坐标系下图形的性质,可转化为我们熟悉的直角坐标系的情境.『对接训练』1.[2019·全国卷Ⅱ][选修 4-4:坐标系与参数方程]在极坐标系中,O 为极点,点 M(ρ0,θ0)(ρ0>0)在曲线 C:ρ=4sin θ 上,直线 l 过点 A(4,0)且与 OM 垂直,垂足为 P.(1)当 θ0=时,求 ρ0及 l 的极坐标方程;(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.解析:本题主要考查直线的极坐标方程、轨迹方程的求解,意在考查考生的逻辑思维能力、运算求解能力,考查的核心素养是逻辑推理、数学运算.(1)因为 M(ρ0,θ0)在 C 上,当 θ0=时,ρ0=4sin =2.由已知得|OP|=|OA|cos =2.设 Q(ρ,θ)为 l 上除 P 的任意一点.连接 OQ,在 Rt△OPQ...