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1、《极坐标系》教学设计方案穆棱市第二中学孔丹【教学目标】一、知识与技能1・认识极坐标,能在极坐标系中用极坐标刻画点的位置;2•体会极坐标系与平面直角坐标系的区别,能进行极坐标和直角坐标间的互化。二、过程与方法1•通过观看图片,让学牛•直观感受引进极坐标的必要性;2•运用类比方法,经历极坐标的建立过程;3.通过学生动手描点,得出极坐标的多值性。三、情感、态度与价值观1.培养学生的类比思想,培养探究,研讨,综合自学应用能力;2.培养学生分析问题,解决问题的能力。【教学重点】:能用极坐标刻画点的位置,能进行极坐标与直角坐标的互化。
2、【教学难点】:理解用极坐标刻画点的位置的基本思想;点与极坐标之间的对应关系的认识【教学过程】一、图片导入1.平面直角坐标系是最常用的一种坐标系,但不是唯一的一种坐标系。有时用别的坐标系比较方便。还有什么坐标系呢?我们先看下面的问题:(投影图片,让学生直观感受引进极坐标的必要性。)2•在以上问题中,位置是用什么方法确定的?3.在生活中人们经常用方向和距离来表示一点的位置:如台风预报、地震预报、测量、航空、航海等。这种用方向和距离表示平面上一点的位置的思想,就是极坐标的基木思想。二、创设情境甲:请问,去教育中心怎么走?乙:从这
3、向北2000米。分析:“这”指出发点「向北”指方向;"2000米”指距离。三、探求新知(一)、极坐标系的建立在平面内取一个定点0,叫做极点。引一条射线0X,叫做极轴。再选定一个长度单位和角度单位及它的正方向(通常取逆吋针方向)。这样就建立了一个极坐标系。(二)、极坐标系内一点的极坐标的规定1・对于平而上任意一点M,用p表示线段0M的长度,用8表示从0X到0M的角度,p叫做点M的极径,8叫做点M的极角,有序数对(p,0)就叫做M的极坐标。2.注:①p表示线段0M的长度,即点M到极点0的距离;②e表示从0X到0M的角度,即以0
4、X(极轴)为始边,0M为终边的角。3•牛刀小试:说出下图中各点的极坐标3.特别规定:当M在极点时,它的极坐标p二0,0可以取任意值。(三)、点的极坐标的表达式的研究1・如图:0M的长度为4,&二兰。请说出点M的极坐标的其他表达式。4M点M的极坐标统一表达式:4,2烁+?(keZ)I4丿2•小刀再试:在极坐标系里描出下列各点兀4兀4(3,0)〃(6,2龙)C(3,-)D(5,—)03,JF(4,龙)G(6,—)o3(四)、极坐标系下点与它的极坐标的对应情况思考:给定(p,e),就可以在极坐标平面内确定唯一的一点m;给定平面上
5、一点M,但却有无数个极坐标与之对应。原因在于:极角有无数个。特定:如果限定P>0,0^9<2JiO那么除极点外,平面内的点和极坐标就可以一一对应了.(五)极坐标与直角坐标的互化师:平面内的一个点的直角坐标是(1,V3),这个点如何用极坐标表示?生:画图找极径、极角,确定极坐标。师:如果不好画图怎么办?当数值比较大或复杂时,有没有更快捷简便的方法?解:在直角坐标系中,以原点作为极点,X轴的正半轴作为极轴,并且两种坐标系中取相同的长度单位,点M的直角坐标为(1,V3)o设点M的极坐标为(P,9)p=a/12+(a/3)2=2,
6、tan&=¥=V^生:极坐标为M(2,兀/3)1.总结公式222fx=pcosff£_x+y[y=psin0
7、tan6^=—(x^O)2.互化公式的三个前提条件:①极点与直角坐标系的原点重合;②极轴与直角坐标系的X轴的正半轴重合;③两种坐标系的单位长度相同.四、典型例题例1•将点M的极坐标5,化成直角坐标.7E7TA(3,-)B(2,-)C(1,--)622解:A(瞠丄)B(0,2)C(0,-1)22例2•将点M的直角坐标(-73,-1)化成极坐标.解:x=5cos—=y=5sin—=32-32所以,点M的直角坐标为(-斗
8、,羊)练习1.C知下列点的极坐标,求它们的直角坐标。D(
9、£)E(2普)D普乎E(J")44-1解:P=J(-卡)2+(-1严-品3因为点在第三象限,所以2匹。因此,点M的极坐标为(2,空)66练习2.已知点的直角坐标,求它们的极坐标.A(3,-V3)B(1,V3)C(5,0)D(2,苹)E(3血,乎)解:A(2命,字)B(2,^)C(5,0)D(2,些E(3^2,6324五、思考在极坐标系中,已知两点A(2,-),B(2,--).求A,B两点间的距离。66六、归纳总结1、极轴的建立:极点;极轴;长度单位;角度单位和它的正
10、方向。2、M的极坐标表示为(p,0)3、直角坐标与极坐标的互化关系式222[x=pcos0p-x+y[y=psin3
11、tar =—(x^Q}x4、互化的前提:①极点与直角坐标系的原点重合;②极轴与直角坐标系的x轴的正半轴重合;③两种坐标系的单位长度相同.七、作业教材P12——习题1.2