学习要点:极坐标系是不同于直角坐标系的另一种坐标系,在这两种坐标系中都可以确定点的位置,其各有特点。通常情况下,在运动的过程中,若点作平移变动,则选择直角坐标系;而若点作旋转变动,则采用极坐标系。xyoyzox●●●●oPP(x,y)P(x,y,z)(1)在数轴上,直线上所有点的集合与全体实数的集合建立一一对应;(2)在平面直角坐标系上,平面上所有点的集合与全体有序实数对(x,y)的集合建立一一对应;(3)在空间直角坐标系上,空间上所有点的集合与全体三元有序实数对(x,y,z)的集合建立一一对应;复习回顾4.1.1直角坐标系直角坐标系数轴空间直角坐标系平面直角坐标系R(x,y)(x,y,z)复习回顾建系时,根据几何特点选择适当的直角坐标系:(1)若图形有对称中心,则可选对称中心为坐标原点;(2)若图形有对称轴,则可选择对称轴为坐标轴;(3)建系应使图形上的特殊点尽可能多的在坐标轴上。建立坐标系是为了确定点的位置。由此,在所创建的坐标系中,应满足:任意一点都存在一个坐标与之对应;反之,依据一个点的坐标就能确定这个点的位置;而确定点的位置即为求出此点在设定的坐标系中的坐标。复习回顾选择适当的坐标系,表示边长为1的正六边形的顶点。巩固练习OyxFAEBDC(1)若有一艘军舰巡逻在海面上,发现前方有一群水雷,如何确定他们的位置以便将它们引爆呢?军舰水雷群创设情境创设情境从这向北1000米请问去农行路怎么走?请分析上面这句话,他告诉了问路人什么?从这向北走1000米!出发点方向距离在生活中人们经常用方向和距离来表示一点的位置。这种用方向和距离表示平面上一点的位置的思想,就是极坐标的基本思想。情境分析一、极坐标系的建立:在平面内取一个定点O,叫做极点。引一条射线Ox,叫做极轴。再选定一个长度单位和角度单位及它的正方向(通常取逆时针方向)。这样就建立了一个极坐标系。xO新课讲解二、极坐标系内一点的极坐标的规定: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。xOM新课讲解题组1:说出下图中各点的极坐标ABCDEFGOX46535342练一练①平面上一点的极坐标是否唯一?②若不唯一,那有多少种表示方法?③坐标不唯一是由谁引起的?④不同的极坐标是否可以写出统一表达式?特别规定:当M在极点时,它的极坐标=0,可以取任意值。想一想?三、点的极坐标的表达式的研究:XOM如图:OM的长度为4,4请说出点M的极坐标的其他表达式.思考:这些极坐标之间有何异同?思考:这些极角有何关系?这些极角的始边相同,终边也相同。也就是说它们是终边相同的角。本题点M的极坐标统一表达式:π42kπ+4,极径相同,不同的是极角。新课讲解(3,0)(6,2)(3,)245(5,)(3,)(4,)365(6,)3ABCDEFG题组2:在极坐标系里描出下列各点练一练6535342ABCDEFGOX解析:四、1、负极径的定义说明:一般情况下,极径都是正值;在某些必要情况下,极径也可以取负值。对于点M(,)负极径时的规定:[1]作射线OP,使XOP=[2]在OP的反向延长线上取一点M,使OM=;如图示:OXPM新课讲解OXP=/4M2、负极径的实例在极坐标系中画出点:M(-3,/4)的位置[1]作射线OP,使XOP=/4[2]在OP的反向延长线上取一点M,使OM=3;如图示:M(-3,/4)新课讲解●题组3:说出下图中当极径取负值时各点的极坐标ABCDEOX26121112232345练一练3、关于负极径的思考“负极径”真是“负”的吗?根据极径定义,极径是距离,当然是正的。现在所说的“负极径”中的“负”到底是什么意思?思考:试把负极径时点的确定过程,与正极径时点的确定过程相比较,看看有什么相同,有什么不同????新课讲解4、正、负极径时,点的确定过程比较OXPOXP[1]作射线OP,使XOP=/4[2]在OP的反向延长线上取一点M,使OM=3[1]作射线OP,使XOP=/4[2]在OP的上取一点M,使OM=3M画出点:(3,/4)和(-3,/4)给定ρ,θ在极坐标系中描点的方法:先按极角找到极径所在的射线,后按极径的正负和数值在这条射线或其反向延长线上描点。M5、负极径的实质从比较来看,负极径比正极径多了一个操作,将射线OP“反向延长”。OXPMOXPM而反向延长也可以看成是旋转,因此,所谓“负极径”实质是针对方向的。这与数学中通常的习惯一致,用“负”表示“反向”。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,)6答:(-6,+π)6或(-6,-+π)611特别强调:一般情况下(若不作特别说明时),认为≥0。因为负极径只在极少数情况使用。五、极坐标系下点的极坐标OXPM探索点M(3,/4)的所有极坐标[1]极径是正的时候:423k,[2]极径是负的时候:),(423k六、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)…新课讲解一般地,若(ρ,θ)是一点M的极坐标,则(ρ,θ+2kπ)或(-ρ,θ+(2k+1)π)都可以作为它的极坐标.若限定ρ>0,0≤θ<2π或-π<θ≤π,则除极点外,平面内的点和极坐标就可一一对应了.六、极坐标系下点与它的极坐标的对应情况2.在极坐标系中,与(ρ,θ)关于极轴对称的点是()A.(-ρ,θ)B.(-ρ,-θ)C.(-ρ,θ+π)D.(-ρ,π-θ)CD题组41.在极坐标系中,与点(-3,)重合的点是()6A.(3,)B.(-3,-)C.(3,-)D.(-3,-)6665653.在极坐标系中,与点(-8,)关于极点对称的点的一个坐标是()6A.(8,)B.(8,-)C.(-8,)D.(-8,-)656665A[3]一点的极坐标是否有统一的表达式?[1]建立一个极坐标系需要哪些要素?极点;极轴;长度单位;角度单位和它的正方向。[2]极坐标系内一点的极坐标有多少种表达式?无数.极径有正有负;极角也有正负且无数个。有.(,2k)课堂小结或(-,2kπ)课堂小结1、极坐标(ρ,2kπ+θ)和(-ρ,2kπ+θ+π)其中表示同一个点(ρ,θ);Zk2、点M(ρ,θ)关于极点的对称点的一个坐标为(-ρ,θ)或(ρ,π+θ);3、点M(ρ,θ)关于极轴的对称点的一个坐标为(ρ,-θ)或(-ρ,π-θ);4、点M(ρ,θ)关于直线的对称点的一个坐标为(-ρ,-θ)或(ρ,π-θ);2课外作业