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1、定义:设P(x,y)是平面直角坐标系中任意一点,在变换的作用下,点P(x,y)对应P/(x/,y/).称为平面直角坐标系中的伸缩变换。4注(1)(2)把图形看成点的运动轨迹,平面图形的伸缩变换可以用坐标伸缩变换得到;(3)在伸缩变换下,平面直角坐标系不变,在同一直角坐标系下进行伸缩变换。2.在同一直角坐标系下,求满足下列图形的伸缩变换:曲线4x2+9y2=36变为曲线x’2+y’2=13.在同一直角坐标系下,经过伸缩变换后,曲线C变为x’2-9y’2=1,求曲线C的方程并画出图形。x’=3xy’=yx/=1/3x,y/=
2、1/2yx2-y2=1/9二、极坐标系内一点的极坐标的规定XOM对于平面上任意一点M,用表示线段OM的长度,用表示从OX到OM的角度,叫做点M的极径,叫做点M的极角,有序数对(,)就叫做M的极坐标。特别强调:表示线段OM的长度,即点M到极点O的距离;表示从OX到OM的角度,即以OX(极轴)为始边,OM为终边的角。四、极坐标系下点与它的极坐标的对应情况[1]给定(,),就可以在极坐标平面内确定唯一的一点M。[2]给定平面上一点M,但却有无数个极坐标与之对应。原因在于:极角有无数个。OXPM(ρ,θ)
3、…直角坐标系中的点与坐标之间有什么对应关系如果限定ρ>0,0≤θ<2π那么除极点外,平面内的点和极坐标就可以一一对应了.我们约定,极点的极坐标是极径=0,极角是任意角.(1)在极坐标系中,极径允许取负值,极角也可以是任意的正角或负角(2)当<0时,点M位于极角终边的反向延长线上,且OM=。r的扩充(r,q)(3)M也可以表示为(r,q)3、负极径的规定例3.设点A(2,∏/3),直线l为过极点且垂直于极轴的直线,分别求点A关于极轴,直线l,极点的对称点的极坐标(限定>0.-∏<≦∏)结论:(1)点(,)关于极轴的
4、对称点是(,-).(2)关于直线的对称点是(,∏-).(3)关于极点O的对称点是(,∏+)。对称性极坐标与直角坐标的互化关系式(一)设点M的直角坐标是(x,y)极坐标是(ρ,θ)x=ρcosθ,y=ρsinθ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.直角坐标系与极坐标系变换公式(二)在直角坐标系中,以(x0,y0)为极点,以x轴正向为极轴方向建立极坐标系。则有:x=x0+ρcosθy=y0+ρsinθ或ρ2=(x-x0)2+(
5、y-y0)2tanθ=y-y0x-x0二、极坐标系中点的对称性1、ρ(θ)=ρ(-θ)图形关于极轴对称2、ρ(θ)=ρ(Л-θ)图形关于射线θ=Л/2所在的直线对称3、ρ(θ)=ρ(Л+θ)图形关于极点O对称。(三)求直线的极坐标方程步骤1、根据题意画出草图;2、设点是直线上任意一点;3、连接MO;4、根据几何条件建立关于的方程,并化简;5、检验并确认所得的方程即为所求。负极径小结:极径变为负,极角增加。练习:写出点的负极径的极坐标(6,)答:(-6,+π)或(-6,-+π)特别强调:一般情况下(若不作特别说明时),认
6、为≥0。因为负极径只在极少数情况用。1、求过极点,倾角为的射线的极坐标方程。易得思考:2、求过极点,倾角为的直线的极坐标方程。例题2、求过点A(a,0)(a>0),且垂直于极轴的直线L的极坐标方程。解:如图,设点为直线L上除点A外的任意一点,连接OMox﹚AM在中有即可以验证,点A的坐标也满足上式。练习:设点A的极坐标为,直线过点A且与极轴所成的角为,求直线的极坐标方程。解:如图,设点为直线上异于的点A连接OM,﹚oMxA在中有即显然A点也满足上方程。例题3设点P的极坐标为,直线过点P且与极轴所成的角为,求直线的极坐标
7、方程。oxMP﹚﹚解:如图,设点点P外的任意一点,连接OM为直线上除则由点P的极坐标知设直线L与极轴交于点A。则在由正弦定理得显然点P的坐标也是它的解。小结:直线的几种极坐标方程1、过极点ρ=θ(ρ∈R)2、过某个定点,且垂直于极轴ρcosθ=a4、过某个定点,且与极轴成一定的角度3.过定点与极轴平行ρsinθ=a(二)曲线的极坐标方程定义:如果曲线C上的点与方程f(,)=0有如下关系(1)曲线C上任一点的坐标(所有坐标中至少有一个)符合方程f(,)=0;(2)方程f(,)=0的所有解为坐标的点都在曲线C上。
8、则曲线C的方程是f(,)=0。求下列圆的极坐标方程(1)圆心在极点,半径为r;(2)圆心在C(a,0),半径为a;(3)圆心在(a,/2),半径为a;(4)圆心在C(a,0),半径为a=r=2acos=2asin圆心的极径与圆的半径相等设P是空间任意一点,在oxy平面的射影为Q,用(ρ,θ)(ρ≥0