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A
fa
O /A ;
/ 曲线的极坐标方程典型例题
o X
例1求从极点岀发,倾斜角是 4的射线的极坐标方程.
解;设M (「上)为射线上任意一点(右图),则射线就是集合
将已知条件用坐标表示,得
这就是所求的射线的极坐标方程?方程中不含 “,说明射线上的极坐标中
JT1的一条直线?如果以不允
JT
1的一条直线?如果以不允
注意:如果允许 以取负值时,方程①所表示的是倾斜角为
许取负值,这条直线就要用两个方程戈旧■-和
许取负值,这条直线就要用两个方程
戈旧
■-和
来表示。
例2求过点A (盒,0)且倾斜角为空的直线的极坐标方程.
分析:以原点为极点, x轴正半轴为极轴建立极坐标系,设直线上任一点 M(,匚),
由 H 中的正弦定理可得 门,的方程.
TOC \o 1-5 \h \z 解:如图,以原点 O为极点,芒轴正半轴为极轴建立极坐标系,设直线上任一点 M (”,
0),连接 OM 则 °皿 ° P,= ff.
在= F中,由正弦定理得:
応 = #
:I /
5
即 ■?:-
???所求直线的极坐标方程为 n i 1 L.亠1 -
小结:(I )求曲线的极坐标方程的步骤:
第一步:设P(,石)是曲线上任意一点;
第二步:找P (心,旧)在曲线运动时所满足的几何条件,根据这个几何 条件组成一个等式;
第三步:将这个等式译成关于 厂,丘的方程,
对于第二步、第三步要特点注意,由于 °和分别表示距离和角,它们常常由三角形联
系起来,因此要注意解三角形知识的灵活运动.
下面给岀几种特殊情况下直线的极坐标方程.
l )与极轴垂直且与极点距离为 巴的直线的方程为x -
与极轴反向延长线垂直且到极点距离为的直线方程为
■ -p.
在极轴上方,与极轴平行且到极点距离为的直线方程为
Q血 0 ■ p
在极轴下方,与极轴平行且到极点距离为的直线方程为
psin - -p
对这几种形式的直线极坐标方程要熟悉,以便应用,并请你对上述几个方程予以推导.
例3解答下列各题
求圆心是C (^ , 0),半径是二的圆的极坐标方程。
求圆心是C (门:,「),半径为?1的圆的极坐标方程。
解:(1)由已知条件,圆心在极轴上,圆经过极点 0。设圆和极轴的另一个交点是 A (右
那么I, 八
设MV:)是圆上任意一点,则- ---■,可得甘
用极坐标表示已知条件可得方程
心■ 2白
这就是所求的圆的极坐标方程。
(2)设P ()为圆周上任意一点
在丄=中,
|C7P|-r,|CC|-A#|QP|-p根据余弦定理,
|C7P|-r,|CC|-A#|QP|-p
根据余弦定理,
|C7Pf ■* pcf - 2\0C[ |?F|cos^ -即
定=d *应i 2阳閃昨-角),
TOC \o 1-5 \h \z 就是上卩-」「「’.占_ - ■ _「 1
这就是圆在极坐标系的一般方程。
小结:下面对较为常见的极坐标方程作如下整理:
(1) 圆心是(之,0),半径为-;的圆的极坐标方程为 「
(2) 圆心是(一;,0),半径为二的圆的方程为? :
(3) 圆心是(主,二),半径为二的圆的方程为
(4) 圆心是(左,-),半径为左的圆的方程为■ I八
(5) 圆心是(0, 0),半径为二的圆的方程为 匸=■
(6)圆心是门1,1),半径为”的极坐标方程为 匚_ L 一匚+「?」—
(6)圆心是
=0.
例4从极点O作圆C:「 …二:的弦ON的中点M的轨迹方程。
解法1:如图,圆
解法1:如图,圆
C的圆心C (4,0),半径
r = |C?C| = 4.
连结CM
T M为弦ON的中点,
???丄-r
故M在以
故M在以OC为直径的圆上,所以,动点M的轨迹方程是
p - 4cos6
(点(2,亍)除外)
解法2:设M点的坐标是(小,石),N(门,】),?/ N点在圆J-- 上,二?:,:
0
?/ M是ON的中点,二 L 「
,故M点轨迹方程为『 、? (点(2,匚)除外。)
小结:由于从不同的角度去思考,而有解法 1和解法2.
解法1是利用定义法求得轨迹方程.
解法2是利用转移法求得轨迹方程.
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