2018-2019学年北师大版选修4-4 极坐标方程 教案
2018-2019学年北师大版选修4-4      极坐标方程   教案第4页

 3.圆的极坐标方程

(1)圆心在极轴上且过极点的圆

圆心在极轴上的点(a,0)处,且圆过极点O(如图所示).P为圆与极轴的另一交点,为圆上的动点,连接OM和MP,由平面几何知识知OM⊥MP.在直角三角形OMP中,由三角知识可得.

坐标满足此方程的点也在该圆上.因此,得该圆的方程为.

也可以先写出该圆的直角坐标方程,再化为极坐标方程.

如图所示,建立直角坐标系,在直角坐标系中,该圆的圆心为(a,0),半径为a,故圆的直角坐标方程为 (x-a)2+y2=a2,

即 x2+y2=2ax.

由坐标变换公式得 ,

即 .

这样就得到前面推导出的极坐标方程.

所以,方程就是圆上任意一点极坐标所满足的条件,另一方面,我们也可以验证,坐标适合方程的点都在这个圆上.

(2)圆心在极点的圆

如果已知⊙O的半径为r,我们可以以圆心为极点,以从圆心O发出的一条射线为极轴建立极坐标系,那么圆上各点的特征是它们的极径都等于圆的半径r,这时圆的极坐标方程为(∈R).

4.直线的极坐标方程

(1)过极点的直线的极坐标方程.

  如图所示,直线AA'过极点且与极轴成的角为,即直线AA'的极坐标方程为

(≥0)和(≥0).

特别地,我们规定为全体实数,那么该直线的极坐标方程就为(∈R),或(∈R).

(2)过点A(a,0)(a>0)且垂直于极轴的直线的极坐标方程.

如图所示,设为直线上的除A外的任意一点.连接OM,则有△AOM为直角三角形并且∠AOM=,|OA|=a,|OM|=,所以有.

即,化为直角坐标方程为x=a.