選修4 4導學案

2022-12-28 03:45:05 字數 4349 閱讀 3753

§ 1.1直角座標系,平面上的伸縮變換

學習目標

簡單複習平面直角座標系和空間直角座標系的基本知識

學習過程

一、課前準備

二、新課導學

1. 直線上點的座標

2. 平面直角座標系

3. 空間直角座標系

4. 作出正弦函式y=sinx的影象.設點p(x,y)為正弦曲線y=sinx上的任意一點,如果保持橫座標不變,把縱座標變為原來的3倍,則點p(x,y)變為平面上新的點q(x,y),其中座標間的關係為因此原來的正弦曲線變為新的曲線即______平面上伸縮變換的座標表示式

5. 平面上伸縮變換的乙個典型例項是圓在平行壓縮(或拉伸)下變為橢圓.

※ 典型例題

例1. 把圓x2+y2=4沿x軸方向均勻壓縮為橢圓x2+ ,寫出座標變換公式

例2.設平面上伸縮變換的座標表示式為{,求圓x2+y2=4在此伸縮變換下的方程

例3.證明:以點a(4,1,9),b(10,-1,6),c(2,4,3)為頂點的三角形是等腰三角形

例4.伸縮變換的座標表示式為 {曲線c在此變換下變為橢圓.求曲線c的方程.

§1.2極座標系

學習目標

能在極座標系中用極座標表示點的位置,理解在極座標系和平面直角座標系中表示點的位置的區別,能進行極座標和直角座標的互化

學習過程

一、課前準備

情境1:**巡邏在海面上,發現前方有一群水雷,如何確定它們的位置以便將它們引爆?

情境2:如圖為某校園的平面示意圖,假設某同學在教學樓處。

(1)他向東偏60°方向走120m後到達什麼位置?該位置唯一確定嗎?

(2)如果有人打聽體育館和辦公樓的位置,他應如何描述?

問題1:為了簡便地表示上述問題中點的位置,應建立怎樣的座標系呢?

問題2:如何刻畫這些點的位置?

二、新課導學

※ 學習**

1、如右圖,在平面內取乙個 ,叫做自極點引一條射線,叫做 ;再選定乙個 ,乙個 (通常取 )及其 (通常取方向),這樣就建立了乙個

2、設是平面內一點,極點與的距離叫做點的 ,記為 ;以極軸為始邊,射線為終邊的角叫做點的 ,記為 。有序數對叫做點的 ,記作

3、設在平面上取定了乙個極座標系,以極軸作為直角座標系的x軸的正半軸,以=的射線作為y軸的正半軸,以極點為座標原點,長度單位不變,建立乙個直角座標系,設m為平面上的一點,它的直角座標為(x,y),極座標為(,則或

4、極座標與直角座標互化公式

※ 典型例題

例1. 在同一極座標系中,畫出以下點:

a練習:寫出圖中a,b,c,d,e,f,g各點的極座標.

例2、設點a,直線l為過極點且垂直於極軸的直線,分別求點a關於極軸,直線l,極點的對稱點的極座標(限定

說明:1.關於對稱點的一般結論:點(關於極軸的對稱點是關於上述直線l的對稱點是關於極點o的對稱點是

2.在極座標(中,一般限定

例3.把點m的極座標化為直角座標形式

例4. 把點m的直角座標(1,-1)化為極座標形式(限定

※ 鞏固練習

1.已知,下列所給出的能表示該點的座標的是

a. b. c. d.

2.在極座標系中,與(ρ,θ)關於極軸對稱的點是( )

a、 b、 c、 d、

3.把點m的極座標(化為直角座標形式

4.點,則它的極座標是

a. b. c. d.

5.點的直角座標是,則點的極座標為( )

a. b. c. d.

§1.3曲線的極座標方程

學習目標:掌握直線的極座標方程

學習過程

※ 學習**

1. 曲線的極座標方程的概念

2. 若,則

3. 若,則

4. 若,則

※ 典型例題

例1.極座標方程=1表示什麼曲線?

例2.極座標方程表示什麼曲線?

例3.在極座標系中,作出方程

例4.設極點o到直線l的距離為d.由點o向直線l作垂線,由極軸到垂線oa的角度為(如圖12頁1-17),求直線l的極座標方程

※ 鞏固練習

1.設直線過極座標系中的點m(2,0),且垂直於極軸,試直接建立該直線的極座標方程.

2.設直線過極座標系中的點m(2, ,且平行於極軸,試直接建立該直線的極座標方程.

3.設曲線的普通方程為x2+y2=r2,試用座標變換公式把此方程化為極座標方程.

4.設曲線的極座標方程為,試用座標變換公式把此方程化為直角座標方程.

5.設曲線的極座標方程為,用座標變換公式把此方程化為直角座標方程.

§1.4圓的極座標方程

學習目標掌握圓心在極軸上且過極點的圓及圓心在點(a,)處且極點的圓

學習過程

※ 學習**

1. 圓心在極軸上的點(a,0)處,且圓過極點為圓與極軸的另一交點,m()為圓上的動點,連線om和mp,由平面幾何知識知在三角形omp中,由三角知識可得座標(滿足此方程的點也在該圓上.因此,得該圓的方程

2. 也可以先寫出該圓的直角座標方程,再化為極座標方程

3. 圓與射線.在圓上任取一點m(,連線om和mp,則在直角三角形omp中,由三角知識可得上式對也成立,因此得該圓的方程

※ 典型例題

例1. 寫出圓心在點(3,0),且過極點的圓的極座標方程,並把它化為直角座標方程.

例2從極點作圓的弦,求各條弦中點的軌跡方程.

例3寫出圓心在點(2,處且過極點的圓的極座標方程,並把它化為直角座標方程

例4寫出圓心在點(-1,1)處,且過原點的圓的直角座標方程,並把它化為極座標方程

※ 鞏固練習

1.把圓的普通方程x2+(y-a)2=a2化為極座標方程

2.把圓的極座標方程化為直角座標方程,並說明圓心和半徑

3..求兩個圓圓心之間的距離

4.從極點作圓的弦,求各條弦中點的軌跡方程

§2.1直線的引數方程

學習目標掌握直線的引數方程的定義,會寫出直線的引數方程

學習過程

一、新課導學

※ 學習**

直線的引數方程:

1. 直線的引數方程的標準形式:過點p0(x0,y0),傾斜角為的直線l的引數方程為t為引數)

通常稱上式為直線l的引數方程的標準形式.其中引數t的幾何意義是:|t|是直線上任一點m(x,y)到m0(x0,y0)的距離,即|m0m|=|t|,t>0時,p在p0t<0時,p在p0t=0時,p與p0

2. 直線的引數方程的向量形式t為引數)

※ 典型例題

例1. 設直線的引數方程為{

(1) 求直線的直角座標方程;

(2) 化為引數方程的形式

例2. 直線l1過點a(2,-4),傾斜角為;

(1) 求l1的引數方程;

(2) 設直線l2:x-y+1=0,l2與l1的交點為b,求b與點a的距離.

例3. 直線過點a(1,3),且與向量(2,-4)共線:

(1) 寫出該直線的引數方程;

(2) 求點p(-2,-1)到此直線的距離.

例4.當前熱帶風暴中心位於點o處,某海濱城市在它的西面220km的點a處.風暴正以40km/h的速度向西偏北600方向運動.

已知距風暴中心200km以內的地方都會受風暴侵襲,計算經過多長時間該城市會受風暴侵襲,侵襲會持續多長時間?

※ 鞏固練習

1.直線過點(3,-5),傾斜角為,求直線的引數方程

2.設直線的引數方程為,求點(3,6)到該直線的距離

3. 直線的引數方程為(t為引數),則直線的傾斜角為 a.40°    b.50°    c.140°    d.130°

4. 直線(t為引數)上對應t=0、t=1的兩點間的距離為 a.1b.2c.5 d.25

5. 在直角座標系xoy中,以原點o為極點,x軸的正半軸為極軸建立極座標系. 已知射線與曲線(t為引數)相交於a,b兩點,則線段ab的中點的直角座標為

6.(09·廣東)若直線l1: (t為引數)與直線l2: (s為引數)垂直,則k=______.

7.過點a(2,3)的直線的引數方程(t為引數),若此直線與x-y+3=0相交於b,則|ab

8. 在平面直角座標系中,曲線和的引數方程分別為是引數) 和是引數),它們的交點座標為_______.

9 已知直線的引數方程是(t為引數),則它的傾斜角大小是 .

10.已知直線是過點,傾斜角為的直線。圓方程

(1)求直線l的引數方程;

(2)設直線l與圓相交於m、n兩點,求pm·pn的值.

11.已知p為半圓c: (為引數,)上的點,點a的座標為(1,0),o為座標原點,點m在射線op上,線段om與c的弧的長度均為。

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