1、专题九:坐标系与参数方程1、平面直角坐标系中的伸缩变换设点是平面直角坐标系中的任意一点,在变换的作用下,点对应到点,称为平面直角坐标系中的坐标伸缩变换,简称伸缩变换。2、极坐标系的概念M在平面内取一个定点,叫做极点;自极点引一条射线叫做极轴;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),这样就建立了一个极坐标系。rqO图1点的极坐标:设是平面内一点,极点与点的距离叫做点的极径,记为;以极轴为始边,射线为终边的叫做点的极角,记为。有序数对叫做点的极坐标,记为. 注:极坐标与表示同一个点。极点的坐标为.若,则,规定点与点关于极点对称,即与表示同一点。如果规定,那么除
2、极点外,平面内的点可用唯一的极坐标表示(即一一对应的关系);同时,极坐标表示的点也是唯一确定的。极坐标与直角坐标都是一对有序实数确定平面上一个点,在极坐标系下,一对有序实数、对应惟一点P(,),但平面内任一个点P的极坐标不惟一一个点可以有无数个坐标,这些坐标又有规律可循的,P(,)(极点除外)的全部坐标为(,)或(,),(Z)极点的极径为0,而极角任意取若对、的取值范围加以限制则除极点外,平面上点的极坐标就惟一了,如限定0,0或0,等极坐标与直角坐标的不同是,直角坐标系中,点与坐标是一一对应的,而极坐标系中,点与坐标是一多对应的即一个点的极坐标是不惟一的 3、极坐标与直角坐标的互化rqqrco
3、s=xqrsin=y222r=+yx)0(tan=xxyqyyxOMHN(直极互化 图)设是平面内任意一点,它的直角坐标是,极坐标是,从图中可以得出:4、简单曲线的极坐标方程圆的极坐标方程以极点为圆心,为半径的圆的极坐标方程是 ;(如图1)以为圆心, 为半径的圆的极坐标方程是 ;(如图2)以为圆心,为半径的圆的极坐标方程是;(如图4)直线的极坐标方程过极点的直线的极坐标方程是和. (如图1)过点,且垂直于极轴的直线l的极坐标方程是. 化为直角坐标方程为.(如图2)过点且平行于极轴的直线l的极坐标方程是. 化为直角坐标方程为.(如图4)5、柱坐标系与球坐标系柱坐标:空间点的直角坐标与柱坐标的变换
4、关系为:.球坐标系空间点直角坐标与球坐标的变换关系:.6、参数方程的概念在平面直角坐标系中,如果曲线上任意一点的坐标都是某个变数的函数 并且对于的每一个允许值,由这个方程所确定的点都在这条曲线上,那么这个方程就叫做这条曲线的参数方程,联系变数的变数叫做参变数,简称参数。相对于参数方程而言,直接给出点的坐标间关系的方程叫做普通方程。7、常见曲线的参数方程(1)圆的参数方程为 (为参数);(2)椭圆的参数方程为 (为参数);椭圆的参数方程为 (为参数);(3)双曲线的参数方程 (为参数);双曲线的参数方程 (为参数);(4)抛物线参数方程 为参数,);参数的几何意义:抛物线上除顶点外的任意一点与原点连线的斜率的倒数.(6)过定点、倾斜角为的直线的参数方程(为参数).8、参数方程与普通方程之间的互化在建立曲线的参数方程时,要注明参数及参数的取值范围。在参数方程与普通方程的互化中,必须使的取值范围保持一致.参数方程化为普通方程的关键是消参数,并且要保证等价性。若不可避免地破坏了同解变形,则一定要通过。根据t的取值范围导出的取值范围.