2019高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第十五章 坐標(biāo)系與參數(shù)方程課件 理.ppt

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第十五章坐標(biāo)系與參數(shù)方程 高考理數(shù) 考點(diǎn)一坐標(biāo)系與極坐標(biāo)1 極坐標(biāo)系 在平面上取一個(gè)定點(diǎn)O 由O點(diǎn)出發(fā)的一條射線Ox 一個(gè)長(zhǎng)度單位 一個(gè)角度單位 通常取弧度 及計(jì)算角度的正方向 通常取逆時(shí)針方向 合稱為一個(gè)極坐標(biāo)系 O點(diǎn)稱為極點(diǎn) Ox稱為極軸 平面上任一點(diǎn)M的位置可以由線段OM的長(zhǎng)度 和從Ox到OM的角度 來(lái)刻畫 如圖所示 這兩個(gè)數(shù)組成的有序數(shù)對(duì) 稱為點(diǎn)M的極坐標(biāo) 稱為 極徑 稱為 極角 知識(shí)清單 2 極坐標(biāo)與直角坐標(biāo)的互化設(shè)M為平面上的一點(diǎn) 它的直角坐標(biāo)為 x y 極坐標(biāo)為 由圖可知下面的關(guān)系式成立 或順便指出 上式對(duì) 0也成立 這就是極坐標(biāo)與直角坐標(biāo)的互化公式 3 圓的極坐標(biāo)方程 1 圓心在極點(diǎn) 半徑為R的圓的極坐標(biāo)方程為 R 2 圓心在極軸上的點(diǎn) a 0 處 且過極點(diǎn)O的圓的極坐標(biāo)方程為 2acos 3 圓心在點(diǎn)處且過極點(diǎn)O的圓的極坐標(biāo)方程為 2asin 注意當(dāng)圓心不在直角坐標(biāo)系的坐標(biāo)軸上時(shí) 要求圓的極坐標(biāo)方程 通常把極點(diǎn)放置在圓心處 極軸與x軸同向 然后運(yùn)用極坐標(biāo)與直角坐標(biāo)的互化公式 或4 簡(jiǎn)單曲線的極坐標(biāo)方程 考點(diǎn)二參數(shù)方程1 參數(shù)方程的概念一般地 在平面直角坐標(biāo)系中 如果曲線上任意一點(diǎn)的坐標(biāo)x y都是某個(gè)變數(shù)t的函數(shù) 并且對(duì)于t的每一個(gè)允許值 由方程組所確定的點(diǎn)M x y 都在這條曲線上 那么方程就叫做這條曲線的參數(shù)方程 聯(lián)系變數(shù)x y的變數(shù)t叫做參變數(shù) 簡(jiǎn)稱參數(shù) 相對(duì)于參數(shù)方程而言 直接給出點(diǎn)的坐標(biāo)間關(guān)系的方程叫做普通方程 2 直線的參數(shù)方程直線的參數(shù)方程可以從它的普通方程轉(zhuǎn)化而來(lái) 設(shè)直線的點(diǎn)斜式方程為y y0 k x x0 k 0 其中k tan 為直線的傾斜角 代入上式 得y y0 x x0 0且 即 記上式的比值為t 整理后得t為參數(shù) 3 圓的參數(shù)方程若圓心為點(diǎn)M0 x0 y0 半徑為R 則圓的參數(shù)方程為 為參數(shù) 4 橢圓的參數(shù)方程橢圓 1 a b 0 的參數(shù)方程為 為參數(shù) 5 拋物線的參數(shù)方程是t為參數(shù) 知識(shí)拓展 1 極坐標(biāo)方程與直角坐標(biāo)方程的互化 1 前提條件 i 極點(diǎn)與原點(diǎn)重合 ii 極軸與x軸正向重合 iii 取相同的單位長(zhǎng)度 2 若把直角坐標(biāo)化為極坐標(biāo) 求極角 時(shí) 應(yīng)注意判斷角的終邊所在的象限 以便正確地求出角 2 參數(shù)方程化為普通方程的關(guān)鍵是消參數(shù) 一要熟練掌握常用技巧 如整體代換 二要注意變量取值范圍的一致性 這一點(diǎn)最易忽視 3 根據(jù)直線的參數(shù)方程的標(biāo)準(zhǔn)式中t的幾何意義 有如下常用結(jié)論 1 直線與圓錐曲線相交 交點(diǎn)對(duì)應(yīng)的參數(shù)分別為t1 t2 則弦長(zhǎng)l t1 t2 2 定點(diǎn)M0是弦M1M2的中點(diǎn) t1 t2 0 3 設(shè)弦M1M2的中點(diǎn)為M 則點(diǎn)M對(duì)應(yīng)的參數(shù)值tM 由此可求 M2M 及中點(diǎn)坐標(biāo) 若極坐標(biāo)系的極點(diǎn)與直角坐標(biāo)系的原點(diǎn)重合 極軸與x軸正半軸重合 則極坐標(biāo)方程與直角坐標(biāo)方程可以互化 極坐標(biāo)方程化為直角坐標(biāo)方程時(shí) 通常通過變形構(gòu)造 cos sin 2的形式進(jìn)行解決 其中方程的兩邊同乘 或同時(shí)平方是常用的變形方法 要注意變形的等價(jià)性 例1 2017河北衡水中學(xué)期末 22 在平面直角坐標(biāo)系中 以坐標(biāo)原點(diǎn)為極點(diǎn) x軸非負(fù)半軸為極軸建立極坐標(biāo)系 已知直線l與橢圓C的極坐標(biāo)方程分別為cos 2sin 0 2 1 求直線l與橢圓C的直角坐標(biāo)方程 2 若點(diǎn)Q是橢圓C上的動(dòng)點(diǎn) 求點(diǎn)Q到直線l的距離的最大值 極坐標(biāo)方程與直角坐標(biāo)方程的互化方法 方法技巧 解題導(dǎo)引 解析 1 cos 2sin 0 cos 2 sin 0 x 2y 0 2 2cos2 4 2sin2 4 x2 4y2 4 y2 1 所以直線l與橢圓C的直角坐標(biāo)方程分別為x 2y 0 y2 1 2 因?yàn)闄E圓C y2 1的參數(shù)方程為 為參數(shù) 所以可設(shè)點(diǎn)Q 2cos sin 因此點(diǎn)Q到直線l x 2y 0的距離d 所以當(dāng) k k Z 即 k 時(shí) d取最大值 將參數(shù)方程中的參數(shù)消去便得到普通方程 消去參數(shù)時(shí)常用的方法是代入法 有時(shí)也根據(jù)參數(shù)的特征 通過對(duì)參數(shù)方程的加 減 乘 除 乘方等運(yùn)算而消去參數(shù) 消參時(shí)要注意參數(shù)的取值范圍對(duì)普通方程中點(diǎn)的坐標(biāo)的影響 即在消去參數(shù)的過程中一定要注意普通方程與參數(shù)方程的等價(jià)性 參數(shù)方程與普通方程的互化方法 例2 2017課標(biāo)全國(guó) 22 10分 在直角坐標(biāo)系xOy中 直線l1的參數(shù)方程為 t為參數(shù) 直線l2的參數(shù)方程為 m為參數(shù) 設(shè)l1與l2的交點(diǎn)為P 當(dāng)k變化時(shí) P的軌跡為曲線C 1 寫出C的普通方程 2 以坐標(biāo)原點(diǎn)為極點(diǎn) x軸正半軸為極軸建立極坐標(biāo)系 設(shè)l3 cos sin 0 M為l3與C的交點(diǎn) 求M的極徑 解題導(dǎo)引 方法總結(jié)極坐標(biāo)問題既可以化為直角坐標(biāo)處理 也可以直接用極坐標(biāo)求解 但要注意極徑 極角的取值范圍 避免漏根或增根