第1讲坐标系【2013年高考会这样考】考查极坐标与直角坐标的互化以及有关圆的极坐标问题.【复习指导】复习本讲时,要抓住极坐标与直角坐标互化公式这个关键点,这样就可以把极坐标问题转化为直角坐标问题解决,同时复习以基础知识、基本方法为主.2.直角坐标与极坐标的互化把直角坐标系的原点作为极点,x轴正半轴作为极轴,且在两坐标系中取相同的长度单位.如图,设M是平面内的任意一点,它的直角坐标、极坐标分别为(x,y)和(ρ,θ),则x=ρcosθ,y=ρsinθ或3.直线的极坐标方程若直线过点M(ρ0,θ0),且极轴到此直线的角为α,则它的方程为:ρsin(θ-α)=ρ0sin(θ0-α).几个特殊位置的直线的极坐标方程(1)直线过极点:θ=θ0和θ=π-θ0;(2)直线过点M(a,0)且垂直于极轴:ρcosθ=a;(3)直线过Mb,π2且平行于极轴:ρsinθ=b.4.圆的极坐标方程若圆心为M(ρ0,θ0),半径为r的圆方程为ρ2-2ρ0ρcos(θ-θ0)+ρ20-r2=0.几个特殊位置的圆的极坐标方程(1)当圆心位于极点,半径为r:ρ=r;(2)当圆心位于M(a,0),半径为a:ρ=;(3)当圆心位于Ma,π2,半径为a:ρ=.2acos_θ2asin_θ双基自测1.点P的直角坐标为(-2,2),那么它的极坐标可表示为________.解析直接利用极坐标与直角坐标的互化公式.答案2,3π42.若曲线的极坐标方程为ρ=2sinθ+4cosθ,以极点为原点,极轴为x轴正半轴建立直角坐标系,则该曲线的直角坐标方程为________.解析 ρ=2sinθ+4cosθ,∴ρ2=2ρsinθ+4ρcosθ.∴x2+y2=2y+4x,即x2+y2-2y-4x=0.答案x2+y2-4x-2y=04.在极坐标系中,直线l的方程为ρsinθ=3,则点2,π6到直线l的距离为________.解析 直线l的极坐标方程可化为y=3,点2,π6化为直角坐标为(3,1),∴点2,π6到直线l的距离为2.答案25.(2011·广州调研)在极坐标系中,直线ρsinθ+π4=2被圆ρ=4截得的弦长为________.解析由ρsinθ+π4=2,得22(ρsinθ+ρcosθ)=2可化为x+y-22=0.圆ρ=4可化为x2+y2=16,由圆中的弦长公式得:2r2-d2=242-2222=43.答案43考向一极坐标和直角坐标的互化【例1】►(2011·广州测试(二))设点A的极坐标为2,π6,直线l过点A且与极轴所成的角为π3,则直线l的极坐标方程为________________.[审题视点]先求直角坐标系下的直线方程再转化极坐标方程.(1)在由点的直角坐标化为极坐标时,一定要注意点所在的象限和极角的范围,否则点的极坐标将不唯一.(2)在曲线的方程进行互化时,一定要注意变量的范围.要注意转化的等价性.【训练1】(2011·佛山检测)在平面直角坐标系xOy中,点P的直角坐标为(1,-3).若以原点O为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,则点P的极坐标可以是________.解析由极坐标与直角坐标的互化公式ρcosθ=x,ρsinθ=y可得,ρcosθ=1,ρsinθ=-3,解得ρ=2,θ=2kπ-π3(k∈Z),故点P的极坐标为2,2kπ-π3(k∈Z).答案2,2kπ-π3(k∈Z)考向二圆的极坐标方程的应用【例2】►(2011·广州测试)在极坐标系中,若过点(1,0)且与极轴垂直的直线交曲线ρ=4cosθ于A、B两点,则|AB|=________.[审题视点]先将直线与曲线的极坐标方程化为普通方程,再利用圆的知识求|AB|.解析注意到在极坐标系中,过点(1,0)且与极轴垂直的直线的直角坐标方程是x=1,曲线ρ=4cosθ的直角坐标方程是x2+y2=4x,即(x-2)2+y2=4,圆心(2,0)到直线x=1的距离等于1,因此|AB|=24-1=23.答案23解决此类问题的关键还是将极坐标方程化为直角坐标方程.【训练2】(2011·深圳调研)在极坐标系中,P,Q是曲线C:ρ=4sinθ上任意两点,则线段PQ长度的最大值为________.解析由曲线C:ρ=4sinθ,得ρ2=4ρsinθ,x2+y2-4y=0,x2+(y-2)2=4,即曲线C:ρ=4sinθ在直角坐标系下表示的是以点(0,2)为圆心、以2为半径的圆,易知该圆上的任意两点间的距离的最大值即是圆的直径长,因此线段PQ长度的最大值是4.答案4考向三...