1、二极坐标系第一课时极坐标系的概念 目 标 导 学 1理解极坐标系及其概念,会求点的极坐标2能建立极坐标系,由点的极坐标确定位置知识梳理1极坐标系:在平面内取一个定点O,叫做极点;自极点O引一条射线Ox,叫做极轴;再选定一个长度单位、一个角度单位(通常取弧度)及其正方向(通常取逆时针方向),就建立了一个极坐标系2点的极坐标:设M是平面内一点,极点O与点M的距离|OM|叫做点M的极径,记为;以极轴Ox为始边,射线OM为终边的角xOM叫做点M的极角,记为.有序数对叫做点M的极坐标,记为M.一般地,不作特殊说明时,我们认为0,R.在极坐标系中,极坐标(,)与(,2k)(kZ)表示同一个点特别注意,极点
2、O的坐标为(0,)(其中R)这与直角坐标系中的点与有序实数对一一对应的关系不同,极坐标平面内点的极坐标可以有无数多种表示方法如果我们规定0,02,那么除极点之外,平面内的点可用唯一的极坐标(,)表示,同时,极坐标(,)表示的点也是唯一确定的极坐标的概念下列关于极坐标的叙述:极轴是一条直线;极点的极坐标为(0,0);(0,0)表示极点;极坐标(,)表示的点不唯一;极坐标(3,2k)(kZ)表示的点在极轴上;点M与点N表示同一个点其中正确的是_(只填序号)【思路探索】利用极坐标的概念解题【解析】由于在极坐标系中,设极点为O,极轴是射线Ox,故不正确;由于极点O的极径0,极角是任意实数,故极点的极坐
3、标应为(0,),故不正确,显然正确;当,确定了,点也就确定了,(,)表示一个点,故不正确;由于(3,2k)(kZ)与(3,0)表示同一个点,而该点在极轴上,故正确;对于,由于M,N两点的极角分别为1,2,二者的终边互为反向延长线,故不正确【答案】名 师 点 拨(1)一般地,不作特殊说明时,总认为0,可取任意值,(,)可以表示平面内的任意点(2)一般地,称(,)与(,2k)(kZ)表示同一个点,特别地,极点O的坐标为(0,)(R).(1)(2019天津河西区模拟)下列极坐标表示的点在极轴所在直线下方的是()A(1,1) B(2,2)C(3,3) D(4,4)(2)动点M(5,)(R)的轨迹是_解
4、析:(1)因为4,所以极坐标(4,4)表示的点位于极轴所在直线的下方,故选D答案:(1)D(2)以极点为圆心,以5为半径的圆题型二点的极坐标的确定如图,在极坐标系中,(1)作出以下各点:A(5,0),B,C,D;(2)求点E,F的极坐标(,)(0,R)【思路探索】在极坐标系中确定点的位置,应先确定极角,再确定极径,从而确定点的位置【解】(1)如图,在极坐标系中,点A,B,C,D的位置是确定的(2)由于点E的极径为4,在0,2)内,极角,又R,所以点E的极坐标为(kZ)同理,点F的极坐标为(kZ).名 师 点 拨在极坐标系中,点的极坐标不唯一,这是由于与角终边相同的角的集合为|2k,kZ,如果限
5、定0,0,2),那么,除极点外,点与有序数对(,)可以建立一一对应的关系.写出图中各点的极坐标,其中0,2)解:由点A在极坐标系中的位置知,它的极径为4,极角为0,所以A的极坐标为(4,0)同理B,C,D,E(4,),F,G,O(0,),0,2)题型三极坐标系下的对称问题在极坐标系中,点A的极坐标是,则(1)点A关于极轴对称的点的极坐标是_;(2)点A关于极点对称的点的极坐标是_;(3)点A关于过极点且与极轴垂直的直线对称的点的极坐标是_(规定0,0,2)【思路探索】利用极坐标画图求解【解析】如图所示:【答案】(1)(2)(3)名 师 点 拨(1)在极坐标系中的对称问题,极径的长度始终不变,主
6、要是极角的变化,一般情况下可画图求解另外要注意:极角是以x轴正向为始边,按逆时针方向旋转得到的(2)点与点的位置关系中,点(,)关于极点的对称点为(,),关于直线的对称点为(,),关于极轴的对称点为(,2).(1)在极坐标系中,点M(1,0)关于极点O的对称点为()A(1,0) B(1,)C(1,) D(1,2)(2)在极坐标系中,与点M关于极轴所在直线对称的点的极坐标是()A BC D解析:(1)设M(1,0)关于极点O的对称点为M(,),则|OM|OM|1,2k,kZ.当0,2时,M(1,)故选C(2)与点M关于极轴所在直线对称的点的极坐标为,kZ,只有A适合,故选A答案:(1)C(2)A
7、求两点间的距离(1)在极坐标系中,M(3,0),N,求|MN|;(2)在极坐标系中,如果A,B为等边三角形ABC的两个顶点,求顶点C的极坐标【思路探索】对于(1)利用MON为直角三角形求解;对于(2)利用极坐标系下两点间的距离公式或等边三角形的特点求解【解】(1)M(3,0),N,在MON中,|OM|3,|ON|2,MON90,|MN|.(2)解法一:设C点的极坐标为(,)(02,0)则有|AB|2|BC|2|AC|2.有解得或C点的极坐标为或.解法二:由A,B知,|AB|4,且A,B关于极点O对称,由等边三角形的性质知,|OC|2,AOC,C的极坐标为或.名 师 点 拨在极坐标系中,若P1(,1),P2(,2),则|P1P2|.特别地,当122k(kZ)时,|P1P2|;当12k2(kZ)时,|P1P2|.(1)(2019渑池检测)已知点A、B的极坐标分别为和,则A和B之间的距离等于()A BC D(2)已知两点的极坐标A,B,则|AB|_,直线AB的倾斜角为_解析:(1)依题意|AB|,故选C(2)如图,根据极坐标的定义可知|OA|OB|3,AOB,AOB为等边三角形,|AB|3.设AB与极轴交于点C,则ACx.答案:(1)C(2)3