极坐标及参数方程
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二次曲线的参数方程与极坐标方程二次曲线是数学中的一种重要曲线类型,可由参数方程或极坐标方程描述。
本文将介绍二次曲线的参数方程和极坐标方程,并比较二者的特点和使用场景。
一、参数方程二次曲线的参数方程可以表示为:x = f(t) = at^2 + bt + cy = g(t) = dt^2 + et + f其中,a、b、c、d、e、f为实数,t为参数。
参数方程的优点是可以轻松地表示各种曲线形状,例如椭圆、抛物线、双曲线等。
通过调整参数的取值,可以使曲线发生平移、旋转和缩放等变换,从而得到不同的曲线形态。
以椭圆为例,椭圆的参数方程可以表示为:x = a*cos(t)y = b*sin(t)其中,a和b分别为椭圆的长半轴和短半轴。
通过参数方程,我们可以方便地绘制出椭圆的曲线,并对其进行各种操作。
当参数t在一定范围内变化时,相应的x和y值也会不断变化,从而形成连续的曲线。
二、极坐标方程二次曲线的极坐标方程可以表示为:r = f(θ)其中,r为极径,θ为极角。
极坐标方程的优点是能够简洁地表示对称的曲线形状,例如圆、心形线等。
通过调整函数f(θ)的形式,可以获得不同的曲线效果。
以心形线为例,心形线的极坐标方程可以表示为:r = a*(1 + sin(θ))其中,a为心形线的常数。
通过极坐标方程,我们可以直接得到心形线的曲线形态,而无需转换为直角坐标系。
通过改变参数a的值,可以改变心形线的大小和形状。
三、比较与使用场景参数方程和极坐标方程在表示二次曲线时各有优势,应根据需要来选择使用。
参数方程适用于需要精确控制曲线形状的情况。
由于参数方程可以表示各种曲线形态,并支持平移、旋转和缩放等变换操作,因此在计算机图形学、物理学等领域得到广泛应用。
参数方程能够提供更多的自由度,使得曲线的绘制和操作更加灵活。
极坐标方程适用于对称曲线的表示。
由于极坐标方程可以直接表示对称曲线形状,且较为简洁,因此在绘制对称图形、计算曲线长度等方面具有优势。
高中数学极坐标与参数方程公式大全极坐标公式极坐标是一种用极径和极角来确定平面上点位置的坐标系统。
在高中数学中,我们常常会遇到极坐标与直角坐标之间的转换和相关公式。
点的极坐标表示在极坐标系统中,一个点的位置由极径和极角确定。
极径表示点到极点的距离,通常用字母 r 表示;极角表示点与极轴的夹角,通常用字母θ表示。
通过将直角坐标系中的点 (x, y) 转换成极坐标系下的点(r, θ),可以使用以下公式:•极径 r:r = √(x^2 + y^2)•极角θ:θ = arctan(y / x)极坐标到直角坐标的转换假设在极坐标系统中,有一个点(r, θ),我们可以通过以下公式将其转换为直角坐标系统下的点:•x 坐标:x = r * cos(θ)•y 坐标:y = r * sin(θ)参数方程公式参数方程是一种用参数表示自变量和因变量之间关系的方式。
在高中数学中,我们常常使用参数方程来描述曲线或者路径。
曲线的参数方程表示对于一个给定的曲线,我们可以使用参数方程来表示。
通常,我们用参数 t 来表示自变量,然后通过指定 x 和 y 的表达式,将参数 t 和 (x, y) 一一对应。
例如,一个曲线的参数方程可以表示为:•x = f(t)•y = g(t)参数方程与直角坐标系的关系通常情况下,参数方程与直角坐标系下的方程之间存在关系。
我们可以通过参数方程将曲线在直角坐标系下表示出来。
在参数方程中,将参数 t 的取值范围确定在一定的区间上,可以画出曲线的一部分或者整条曲线。
极坐标与参数方程之间的转换在一些数学问题中,我们需要在极坐标和参数方程之间进行转换。
下面是一些常见的极坐标与参数方程之间的转换公式:极坐标到参数方程的转换•x = r * cos(θ)•y = r * sin(θ)上述公式可以表示为参数方程:•x = f(θ) = r * cos(θ)•y = g(θ) = r * sin(θ)参数方程到极坐标的转换给定参数方程 x = f(t) 和 y = g(t),我们可以通过以下步骤将其转换为极坐标:1.计算 r 的表达式:r = √(f(t)^2 + g(t)^2)2.计算极角θ 的表达式:θ = arctan(g(t) / f(t))可以注意到,在将参数方程转换为极坐标时,需要考虑函数 f(t) 和 g(t) 的符号,以确保角度θ 的取值范围正确。
参数方程与极坐标(精华版)y y tsin注意:倾角为的直线,斜率为tan,所以tan=tan,即tcos=tsin,所以cos=sin,即=45,即直线与x轴或y轴夹45角。
Eg:已知直线L过点(1,2)且与x轴夹45角,求直线L的方程。
解:设直线L的参数方程为x=1+tcos45,y=2+tsin45,即x=1+t/2,y=2+t/2,将y=mx+b代入得到m=1,b=3/2,即直线L的方程为y=x+3/2.四、极坐标1、定义:在平面直角坐标系中,点P到原点O的距离r和OP与x轴正半轴的夹角唯一确定点P的位置,称(r,)为点P的极坐标,r为极径,为极角,记作P(r,)。
2、极坐标与直角坐标的转换x=r cos,y=r sinr2=x2+y2,tan=y/x3、常见曲线的极坐标方程1)圆:r=a2)半直线:=0或=3)双曲线:r=a sec或r=a cosec4)椭圆:r=a bcos或r=a sin5)心形线:r=a(1+cos)6)阿基米德螺线:r=a+b7)对数螺线:r=a e b8)伯努利双曲线:r2=a2 sec29)费马螺线:r=2a sin(/2)10)旋轮线:r=a或r=a sin(n)/sin(n为正整数)总结:极坐标的方程形式比较简单,但是不同曲线的极坐标方程需要记忆,转换成直角坐标系方程需要用到三角函数的知识。
P点的有向距离在点P两侧t的符号相反,可以通过直线的参数方程来表示。
其中,t代表有向距离的几何意义。
需要注意的是,t的符号相对于点P,正负在P点两侧,且|PP|=|t|。
直线参数方程可以有多种变式,比如y=y+tsinα和x=x+at,y=y+bt,但此时t的几何意义不是有向距离。
只有当t前面系数的平方和为1时,t的几何意义才是有向距离。
因此,可以将直线参数方程整理为x=x+a2+b2t,XXX,让a2+b2t作为t,这样t的几何意义就是有向距离了。
例如,对于直线x=-1+3t,y=2-4t,可以求其倾斜角。
椭圆的参数方程和极坐标方程
参数方程:
椭圆的参数方程可以表示为:
x = a * cos(t)
y = b * sin(t)
其中,a和b分别是椭圆在x轴和y轴上的半长轴长度,t是参数,范围一般取[0, 2π)。
参数方程描述了椭圆上每个点的坐标,通过不同的参数值t,可以得到椭圆上的所有点。
极坐标方程:
椭圆的极坐标方程可以表示为:
r = (a * b) / sqrt((b * cos(theta))^2 + (a * sin(theta))^2)
其中,a和b分别是椭圆的半长轴和半短轴长度,r是点到原点的距离,θ是点
的极角。
极坐标方程描述了椭圆上每个点的极坐标,通过不同的极角θ,可以得到椭圆上的所有点。
极坐标和参数方程知识点总结极坐标和参数方程是高中数学中的一大知识点,也是数学中比较重要的一部分。
学好极坐标和参数方程,不仅能够提高我们的数学综合素质,同时也会对我们的实际生活产生一定的帮助。
本篇文章将从概念、性质、解法和应用等四个方面分别进行详细的讲解。
一、概念1. 极坐标极坐标是用角度和半径来描述平面上点的坐标系统。
一般来说,极坐标系是以一个原点O为中心的圆形坐标系,该圆形坐标系的极轴通常是x轴。
而由原点O到某个点P的线段长度,即OP的长度,则称为该点的极径,用r表示。
在极坐标系中,一个点的坐标可以表示为(r,θ),其中,r是该点到原点O的距离,而θ则是该点到x轴正半轴的角度。
值得注意的是,由于θ可以是任意角,因此必须指明满足什么条件下的值。
2. 参数方程参数方程是一段曲线的x和y坐标均由一个t值决定的方程,这个t值可以是时间、速度等。
具体来说,对于曲线上任意一点P,其x坐标和y坐标均是由某些函数关于t的表达式所决定的,也即是x=f(t)和y=g(t)。
这个关系中的t被称为参数。
特别的,当t的自变量为弧长s时,称之为弧长参数方程。
二、性质1. 极坐标对称性对于任意一点P(x,y),如果其对称点为P'(x',y'),那么P点的极坐标系坐标为(r,θ),而P'点在极坐标系中的坐标应该是(r,θ+π)。
这个结论可以通过向量叠加来推导出。
2. 参数方程的导数问题在参数方程中,由于x和y变量都是关于参数t的函数,因此其导数就可以看作在时刻t时x和y分别对t的导数值。
具体来说,对于曲线上的任意一点P(x,y),其切线方程为(dy/dt)/(dx/dt),由于dx/dt在曲线上的每个点都不为零,因此任意曲线上的任意一点的切线都是有意义的。
三、解法1. 极坐标转换为直角坐标对于一个极坐标系中的任意点P(r,θ),我们可以将其坐标转化为直角坐标系坐标。
具体来说,我们可以将x=r*cosθ,y=r*sinθ来表示该点的坐标。
极坐标与参数方程一、参数方程1.参数方程的概念一般地,在平面直角坐标系中,如果曲线上任意一点的坐标x 、y 都是某个变数t 的函数,即 ⎩⎨⎧==)()(t f y t f x 并且对于t 每一个允许值,由方程组所确定的点M (x ,y )都在这条曲线上(即曲线上的点在方程上,方程的解都在曲线上),那么方程组就叫做这条曲线的参数方程,联系x 、y 之间关系的变数叫做参变数,简称参数.相对于参数方程而言,直接给出点的坐标间关系的方程叫做普通方程.2.参数方程和普通方程的互化曲线的参数方程和普通方程是曲线方程的不同形式,一般地可以通过消去参数而从参数方程得到普通方程.练习1.若直线的参数方程为,则直线的斜率为( )12()23x tt y t=+⎧⎨=-⎩为参数A .B .C .D .2323-3232-2.下列在曲线上的点是( )sin 2()cos sin x y θθθθ=⎧⎨=+⎩为参数A .B .C .D .1(,231(,)42-3.将参数方程化为普通方程为( )222sin ()sin x y θθθ⎧=+⎪⎨=⎪⎩为参数A .B .C .D .2y x =-2y x =+2(23)y x x =-≤≤2(01)y x y =+≤≤注:普通方程化为参数方程,参数方程的形式不一定唯一(由上面练习(1、3可知))。
应用参数方程解轨迹问题,关键在于适当地设参数,如果选用的参数不同,那么所求得的曲线的参数方程的形式也不同。
3.圆的参数方程如图所示,设圆的半径为,点从初始位置出发,按逆时针方向在圆上作匀速圆周运动,设,则。
这就是圆心在原点,半径为的圆的参数方程,其中的几何意义是转过的角度(称为旋转角)。
圆心为,半径为的圆的普通方程是,它的参数方程为:。
4.椭圆的参数方程以坐标原点为中心,焦点在轴上的椭圆的标准方程为其参数方程为,其中参数称为离心角;焦点在轴上的椭圆的标准方程是其参数方程为其中参数仍为离心角,通常规定参数的范围为∈[0,2)。
选修4-4 极坐标与参数方程一、极坐标1.(1)极坐标系 (2)极坐标2.极坐标与直角坐标的互化 3.简单曲线的极坐标方程二.参数方程 1.概念2.直线、圆、椭圆的参数方程(1)过点M (x 0,y 0),倾斜角为α的直线l 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =x 0+t cos α,y =y 0+t sin α(t 为参数).直线参数方程的标准形式的应用过点M 0(x 0,y 0),倾斜角为α的直线l 的参数方程是⎩⎪⎨⎪⎧x =x 0+t cos α,y =y 0+t sin α.若M 1,M 2是l 上的两点,其对应参数分别为t 1,t 2,则①|M 1M 2|=|t 1-t 2|.②若线段M 1M 2的中点M 所对应的参数为t ,则t =t 1+t 22,中点M 到定点M 0的距离|MM 0|=|t |=⎪⎪⎪⎪t 1+t 22.③若M 0为线段M 1M 2的中点,则t 1+t 2=0. ④|M 0M 1||M 0M 2|=|t 1t 2|.(2)圆心在点M 0(x 0,y 0),半径为r 的圆的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =x 0+r cos θ,y =y 0+r sin θ(θ为参数).1. (3)椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =a cos φ,y =b sin φ (φ为参数)一、极坐标方程与直角坐标方程互化及判断曲线类型【例1】化下列极坐标方程为直角坐标方程,并说明它是什么曲线。
(1) 2540ρρ-+=; (2) 53cos 4sin ρθθ=+;(3) 523cos ρθ=-; (4)242ππρθθρ-+=, 其中R ρ∈【解析】(1)方程变形为(1)(4)0ρρ--=,∴1ρ=或4ρ=,即221x y +=或2216x y +=, 故原方程表示圆心在原点半径分别为1和4的两个圆。
(2) 变形得3cos 4sin 5ρθρθ+=,即3450x y +-=,故原方程表示直线3450x y +-=。
极坐标与参数方程的互化公式极坐标和参数方程是数学中常见的两种坐标系表示方法,它们可以相互转化并互相补充。
本文将介绍极坐标和参数方程之间的互化公式,以及它们在数学和物理学中的应用。
1. 极坐标与参数方程简介1.1 极坐标在平面直角坐标系中,我们通常用(x, y)表示一个点的坐标。
而在极坐标系中,我们用(r, θ)表示一个点的坐标,其中r是点到原点的距离,θ是与正半轴的夹角。
极坐标可以更好地描述环形和旋转的对象。
1.2 参数方程参数方程是一种用参数来表示物体位置的方法,常用于描述曲线、曲面等。
参数方程可形式化地表示为x=f(t)和y=g(t),其中t为参数,x和y是关于t的函数。
通过给定不同的参数值,可以确定曲线上的点。
2. 极坐标与参数方程的互化公式2.1 极坐标转参数方程将极坐标(r, θ)转换为参数方程(x, y)的公式如下:x = r * cos(θ)y = r * sin(θ)其中,cos(θ)和sin(θ)分别表示θ的余弦和正弦值,可以通过三角函数表或计算器获得。
2.2 参数方程转极坐标将参数方程(x, y)转换为极坐标(r, θ)的公式如下:r = sqrt(x^2 + y^2)θ = arctan(y / x)其中,sqrt表示平方根,arctan表示反正切函数。
需要注意的是,由于arctan函数的定义域为[-π/2, π/2],在转换时需要考虑点所在的象限。
3. 应用示例3.1 极坐标到参数方程的转换假设有一个圆的极坐标方程为(r, θ) = (1, t),其中t为参数。
利用上述转换公式,我们可以将其转换为参数方程:x = 1 * cos(t) = cos(t)y = 1 * sin(t) = sin(t)这个参数方程描述了一个以原点为中心、半径为1的圆。
3.2 参数方程到极坐标的转换假设有一个参数方程为x = cos(t),y = sin(t)。
根据上述转换公式,我们可以将其转换为极坐标:r = sqrt(x^2 + y^2) = 1θ = arctan(y / x) = arctan(sin(t) / cos(t)) = t这个极坐标描述了一个以原点为中心、半径为1的圆。
极坐标和参数方程知识点+典型例题及其详解知识点回顾(一)曲线的参数方程的定义:在取定的坐标系中,如果曲线上任意一点的坐标x 、y 都是某个变数t 的函数,即⎩⎨⎧==)()(t f y t f x 并且对于t 每一个允许值,由方程组所确定的点M (x ,y )都在这条曲线上,那么方程组就叫做这条曲线的参数方程,联系x 、y 之间关系的变数叫做参变数,简称参数. (二)常见曲线的参数方程如下:1.过定点(x 0,y 0),倾角为α的直线:ααsin cos 00t y y t x x +=+= (t 为参数)其中参数t 是以定点P (x 0,y 0)为起点,对应于t 点M (x ,y )为终点的有向线段PM 的数量,又称为点P 与点M 间的有向距离.根据t 的几何意义,有以下结论.○1.设A 、B 是直线上任意两点,它们对应的参数分别为t A 和t B ,则AB =A B t t -=B A A B t t t t ⋅--4)(2.○2.线段AB 的中点所对应的参数值等于2BA t t +. 2.中心在(x 0,y 0),半径等于r 的圆:θθsin cos 00r y y r x x +=+= (θ为参数)3.中心在原点,焦点在x 轴(或y 轴)上的椭圆:θθsin cos b y a x == (θ为参数) (或 θθsin cos a y b x ==)中心在点(x0,y0)焦点在平行于x 轴的直线上的椭圆的参数方程为参数)ααα(.sin ,cos 00⎩⎨⎧+=+=b y y a x x 4.中心在原点,焦点在x 轴(或y 轴)上的双曲线:θθtg sec b y a x == (θ为参数) (或θθec a y b x s tg ==)5.顶点在原点,焦点在x 轴正半轴上的抛物线:pty pt x 222== (t 为参数,p >0)直线的参数方程和参数的几何意义过定点P (x 0,y 0),倾斜角为α的直线的参数方程是 ⎩⎨⎧+=+=ααsin cos 00t y y t x x (t 为参数).(三)极坐标系1、定义:在平面内取一个定点O ,叫做极点,引一条射线Ox ,叫做极轴,再选一个长度单位和角度的正方向(通常取逆时针方向)。
第12讲极坐标与参数方程【知识回顾】1.极坐标(方程)与直角坐标(方程)的相互转化,参数方程与普通方程相互转化,极坐标方程与参数方程相互转化。
方法如下:2.用的参数方程及其应用(1)圆222)()(rbyax=-+-的参数方程可表示为)(.sin,cos为参数θθθ⎩⎨⎧+=+=rbyrax.(2)椭圆的参数方程可表示为(3)已知直线l过),(yxM,倾斜角为α,l与圆锥曲线相交于BA,两点,则求弦长AB的方法如下:将直线l的参数方程)(sincos0为参数ttyytxx⎩⎨⎧+=+=αα代入圆锥曲线的方程,消去yx,得到关于t的一元二次方程,由判别式∆和韦达定理得到21tt+,21t t的值,代入弦长公式21221214)(t tttttAB-+=-=,M到两交点的距离之积为21t tMBMA=•.3.简单参数方程及应用(1)将参数方程化为普通方程的基本途径就是消参,消参过程注意两点:①准确把握参数形式之间的关系;②注意参数取值范围对曲线形状的影响.(2)已知曲线普通方程求参数方程时,(3)一般地,如果题目中涉及圆、椭圆上的动点或求最值范围问题时可考虑用参数方程,设曲线上点的坐标,将问题转化为三角恒等变换问题解决,使解题过程简单明了。
高考题中极坐标与参数方程主要考查简单图形的极坐标方程,极坐标与直角坐标的互化,直线、圆和圆锥曲线的参数方程,参数方程化为直角坐标方程等。
αOyxle MM0)(.sin,cos为参数ϕϕϕ⎩⎨⎧==byax12222=+byax)0(>>ba课堂反馈】1. 在极坐标系中,过点(1, π2)且平行于极轴的直线方程是( )A. ρ=1B. ρsinθ=1C. ρcosθ=1D. ρ=2sinθ2. 点M 的极坐标是(3,π6),则点M 的直角坐标为( )A. (3√32,32)B. (√32,32)C. (32,3√32)D. 以上都不对3. 若点P(2,4)在直线l :{x =1+ty =3−at(t 为参数)上,则a 的值为( ) A. 3 B. 2 C. 1 D. −14. 直线l 的参数方程为{x =1+3t ,y =2+4t(t 为参数),则点(1,0)到直线l 的距离是( ) A. 15B. 25C. 45D. 655. 已知圆的方程为x 2+y 2−2y =0.以原点为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,该圆的极坐标方程为( )A. ρ=−2sinθB. ρ=2sinθC. ρ=−2cosθD. ρ=2cosθ6. 点P(2,0)到直线{x =1+4ty =2+3t,(t 为参数,t ∈R)的距离为( )A. 35B. 45C. 65D. 1157. 已知曲线的参数方程为{x =3t 2+2y =t 2−1(0≤t ≤5),则曲线为( ) A. 线段 B. 双曲线的一支 C. 圆弧 D. 射线8. 直线{x =1+3ty =1+t(t 是参数)上对应t =0,t =1两点间的距离是 ( ) A. 1B. 10C. √10D. 2√29. 曲线θ=2π3与ρ=6sinθ的两个交点之间的距离为( )A. 1B. √3C. 3√3D. 610. 极坐标方程分别是ρ=4cosθ和ρ=4sinθ的两个圆的圆心距是 ( )A. 1B. 2√2C. 2D. √211. 直线{x =1+√3ty =t(t 为参数)与曲线{x =cosθ+1y =sinθ(θ为参数)相交的弦长为( ) A. 1B. 2C. 3D. 412. 若圆的参数方程为为参数),则圆的圆心坐标为( )A. (0,2)B. (0,−2)C. (−2,0)D. (2,0)13. 直线ρ(√3cosθ−sinθ)=2与圆ρ=4sinθ的交点的极坐标为( )A. (2,π6)B. (2,π3)C. (4,π6)D. (4,π3)14. 圆ρ=2sinθ的圆心到直线ρcosθ−2ρsinθ+1=0的距离为( )A. √55B. 2√55C. 3√55D. 4√5515. 曲线{x =−2+5ty =1−2t(t 为参数)与坐标轴的交点是( ) A. (0,25)、(12,0) B. (0,15)、(12,0) C. (0,−4)、(8,0) D. (0,59)、(8,0)16. 已知圆的极坐标方程是ρ=2cosθ,那么该圆的直角坐标方程是( )A. (x −1)2+y 2=1B. x 2+(y −1)2=1C. (x +1)2+y 2=1D. x 2+y 2=2 17. 曲线C :p =2cosθ上任意一点P 到点Q(√2,π4)的最大距离等于( )A. √2B. 2C. √3D. √618. 下列极坐标方程表示圆的是( )A. ρ=1B. θ=π2 C. ρsinθ=1 D. ρ(sinθ+cosθ)=119. 在极坐标系中,曲线ρ2−6ρcosθ−2ρsinθ+6=0与极轴交于A ,B 两点,则A ,B 两点间的距离等于( ) A. √3 B. 2√3 C. 2√15 D. 4 20. 椭圆x 216+y 24=1上的点到直线{x =√2−ty =12t(t 为参数)的最大距离是( ) A. 3 B. √11 C. 2√2 D. √1021. 在直角坐标系xOy 中,圆C 的参数方程{y=sinφx=1+cosφ(φ为参数),以O 为极点,x 轴的非负半轴为极轴建立极坐标系;(1)设M(x,y)是圆C 上的动点,求m =3x +4y 的取值范围; (2)求圆C 的极坐标方程。
参数方程与极坐标方程的互化引言:数学中常常有需要描述曲线的情况,参数方程和极坐标方程是两种常见的用于描述曲线的方法。
参数方程是将曲线上的点的坐标表示为一个参数的函数形式,而极坐标方程则将曲线上的点的坐标表示为极径和极角的函数形式。
这两种方法在不同的情况下有不同的应用和优势。
本文将介绍参数方程和极坐标方程的基本概念,并探讨它们之间的互化关系。
一、参数方程参数方程是一种用参数的函数形式来表示曲线的方法。
在参数方程中,曲线上的每个点的坐标都是参数的函数,通常用t表示。
比如,一条曲线的参数方程可以表示为x = f(t),y = g(t)。
参数t的取值范围可以是一个区间或者整个实数集。
参数方程的优势在于可以方便地描述复杂的曲线。
通过调整参数t的取值范围和步长,可以精确地控制曲线的形状和密度。
参数方程还可以描述出曲线上的运动轨迹,这在物理学和工程学中有广泛的应用。
二、极坐标方程极坐标方程是一种用极径和极角的函数形式来表示曲线的方法。
在极坐标方程中,曲线上的每个点的坐标都可以表示为(r, θ),其中r 表示极径,θ表示极角。
极径r可以是一个实数,而极角θ通常取值范围是从0到2π。
极坐标方程常常被用来描述圆形、椭圆形和螺旋等特殊曲线。
相比于直角坐标系下的方程,极坐标方程更加简洁和直观。
极坐标方程的优势在于可以方便地描述对称性和旋转对称性,因为极径和极角的改变对应着曲线上点的位置的改变。
三、从参数方程到极坐标方程的互化在一些情况下,参数方程和极坐标方程可以进行互化。
通过改变变量和坐标系的转换,我们可以将参数方程转换为极坐标方程,也可以将极坐标方程转换为参数方程。
1. 将参数方程转换为极坐标方程若已知一条曲线的参数方程为x = f(t),y = g(t),我们可以通过以下步骤将其转换为极坐标方程:(1) 将x和y用极坐标形式表示,即将x和y分别表示为r*cos(θ)和r*sin(θ)的形式;(2) 联立方程,消去t,得到r和θ之间的关系。
极坐标和参数方程知识点总结在数学的广阔天地中,极坐标和参数方程是两个独具特色且非常有用的工具。
它们为我们解决各类几何和物理问题提供了新的视角和方法。
接下来,让我们一同深入探索极坐标和参数方程的奥秘。
一、极坐标极坐标是一种用距离和角度来表示平面上点的位置的坐标系统。
在极坐标系中,一个点由极径和极角来确定。
1、极坐标的定义极径:表示点到极点(通常是坐标原点)的距离,用符号ρ 表示。
极角:表示极径与极轴(通常是 x 轴正半轴)所成的角,用符号θ 表示。
2、极坐标与直角坐标的转换(1)直角坐标转极坐标极径ρ =√(x²+ y²)极角θ = arctan(y / x) (需要根据点所在的象限确定θ 的取值)(2)极坐标转直角坐标x =ρ cosθy =ρ sinθ3、常见的极坐标曲线(1)圆圆心在极点,半径为 a 的圆的极坐标方程:ρ = a圆心在点(a, 0),半径为 a 的圆的极坐标方程:ρ =2a cosθ(2)直线过极点且与极轴夹角为α 的直线的极坐标方程:θ =α过点(a, 0) 且垂直于极轴的直线的极坐标方程:ρ cosθ = a4、极坐标的应用在物理学中,描述物体的平面运动轨迹,如圆周运动,极坐标常常能使问题简化。
二、参数方程参数方程是通过引入参数来表示曲线或曲面的方程。
1、参数方程的定义对于平面曲线,如果曲线上任意一点的坐标 x 和 y 都可以表示为某个变量 t 的函数,即 x = f(t),y = g(t),那么我们称这两个方程为该曲线的参数方程,t 称为参数。
2、参数方程的常见形式(1)直线的参数方程若直线过点(x₀, y₀),倾斜角为α,则直线的参数方程为:x = x₀+ t cosαy = y₀+t sinα (t 为参数)(2)圆的参数方程圆心在点(a, b),半径为 r 的圆的参数方程为:x = a +r cosθy = b +r sinθ (θ 为参数)(3)椭圆的参数方程焦点在 x 轴上的椭圆 x²/ a²+ y²/ b²= 1 的参数方程为:x =a cosθy =b sinθ (θ 为参数)3、参数的几何意义在直线的参数方程中,参数 t 通常具有几何意义,如表示直线上动点到定点的距离。
极坐标与参数方程1.直角坐标系与极坐标系可以互相转换。
在两个坐标系中取相同的长度单位,将直角坐标系的原点作为极点,x轴正半轴作为极轴。
对于任意点M,其直角坐标为(x,y),极坐标为(ρ,θ),其中ρ表示点M到原点的距离,θ表示点M与极轴的夹角。
它们之间的关系是ρ²=x²+y²,x=ρcosθ,y=ρsinθ,tanθ=y/x(当x≠0时)。
2.直线的极坐标方程为ρsin(θ-α)=d,其中d为直线到极点的距离,α为极轴到直线的角度。
对于特殊位置的直线,如过极点的直线、过点M(a,0)且垂直于极轴的直线、过点M(b,π/2)且平行于极轴的直线,它们的极坐标方程分别为θ=α、ρcosθ=a、ρsinθ=b。
3.圆的极坐标方程为2ρ²-2ρr cos(θ-θ0)+r²=0,其中M(ρ,θ)为圆心,r为半径,θ0为极轴与圆心连线的角度。
对于特殊位置的圆,如圆心位于极点且半径为r的圆,其极坐标方程为ρ=r;圆心位于M(r,0)且半径为r的圆,其极坐标方程为ρ=2rcosθ;圆心位于M(r,π/2)且半径为r的圆,其极坐标方程为ρ=2r sinθ。
4.直线的参数方程为x=x0+t cosα,y=y0+t sinα,其中M(x0,y0)为直线上的一点,α为直线倾斜角,t为参数。
5.圆的参数方程为x=x0+r cosθ,y=y0+r sinθ,其中M(x0,y0)为圆心,r为半径,θ为参数,0≤θ≤2π。
6.椭圆的参数方程为x=a cosθ,y=b sinθ,其中a、b为长轴和短轴的长度;抛物线的参数方程为x=2pt²,y=2pt,其中p 为焦距的一半。
1.给定曲线C的极坐标方程ρ=2cosθ,在以极点为原点、x 轴正半轴为极轴的直角坐标系中,其参数方程为x=2cos(t),y=2sin(t)。
2.给定曲线C的参数方程为x=t²,y=t,在以原点为极点、x轴正半轴为极轴的极坐标系中,其极坐标方程为ρ=tan(θ)。
极坐标和参数方程知识点总结一、极坐标基础知识极坐标是一种描述平面上点位置的方式,它由两个值组成:极径和极角。
极径表示点到原点的距离,而极角表示点到正半轴的夹角。
二、极坐标与直角坐标系的转换在直角坐标系中,一个点可以用它在x轴和y轴上的投影表示。
而在极坐标系中,一个点可以用它与原点的距离和与正半轴的夹角来表示。
两种坐标系之间可以通过以下公式进行转换:x=r*cosθy=r*sinθ其中,r为极径,θ为极角。
三、常见图形的极坐标方程1. 圆:r=a2. 点:r=03. 直线:θ=k4. 简单叶形线:r=a*cos(2θ)5. 简单心形线:r=a*(1-sinθ)四、参数方程基础知识参数方程是一种描述曲线运动状态的方式,它由两个函数组成:x(t)和y(t)。
这两个函数分别表示曲线上每个点在x轴和y轴上的位置。
五、参数方程与直角坐标系的转换在直角坐标系中,一个曲线可以用y=f(x)的形式表示。
而在参数方程中,一个曲线可以用x(t)和y(t)的形式表示。
两种坐标系之间可以通过以下公式进行转换:x=f(t)y=g(t)其中,t为参数。
六、常见图形的参数方程1. 直线:x=at+b,y=ct+d2. 圆:x=a+r*cosθ,y=b+r*sinθ3. 椭圆:x=a*cosθ,y=b*sinθ4. 双曲线:x=a*secθ,y=b*tanθ七、极坐标与参数方程的联系极坐标和参数方程都是描述曲线运动状态的方式。
它们之间有一定的联系,可以通过以下公式进行转换:r=sqrt(x^2+y^2)tanθ=y/x其中,r为极径,θ为极角。
极坐标方程和参数方程转化极坐标方程和参数方程是在数学中常用的两种表示平面上曲线的方式。
本文将介绍极坐标方程和参数方程的定义以及它们之间的转化方法,并举例说明其应用。
希望通过本文的介绍,读者能够理解和掌握这两种方程的概念和转化方法。
首先,我们来看一下极坐标方程的定义。
极坐标方程是用极坐标表示的平面上一个点的坐标表示。
在极坐标系中,一个点的位置由它与原点的距离和与极轴的夹角确定。
如果一个点的极坐标为(r, θ),其中r表示该点与原点的距离,θ表示该点与极轴的夹角,则极坐标方程为r = f(θ),其中f(θ)为一个以θ为自变量的函数。
然而,在某些情况下,使用参数方程能够更加简洁和直观地描述一个曲线。
参数方程是将一个曲线上的点的坐标表示为参数的函数。
如果一个点的参数方程为(x(t), y(t)),其中x(t)和y(t)分别表示点的x坐标和y坐标,则参数方程可以表示为:x = x(t)y = y(t)接下来,我们将讨论如何从极坐标方程转化为参数方程。
如果给定一个极坐标方程r = f(θ),我们可以通过以下步骤将其转化为参数方程。
第一步,将极坐标方程转化为直角坐标方程。
我们可以使用三角函数来表示极坐标中的两个变量r和θ。
例如,如果有r = 2cos(θ),我们可以将其转化为直角坐标方程x = 2cos(θ),y = 2sin(θ)。
第二步,将直角坐标方程转化为参数方程。
我们可以设定一个参数t,将x和y表示为t的函数。
例如,如果x = 2cos(θ),我们可以令t = θ,并将x表示为t的函数x(t) = 2cos(t)。
综上所述,我们可以将极坐标方程转化为参数方程的步骤为:将极坐标方程转化为直角坐标方程,然后将直角坐标方程转化为参数方程。
类似地,我们也可以将参数方程转化为极坐标方程。
如果给定一个参数方程x = x(t),y = y(t),我们可以通过以下步骤将其转化为极坐标方程。
第一步,将参数方程表示为直角坐标方程。
极坐标与参数方程极坐标和参数方程是数学中两种不同的表示函数关系的方式。
极坐标主要用于描述平面上的点的位置,而参数方程则常用于描述曲线的形状。
极坐标(Polar coordinates)是一种用极径和极角表示平面上点的坐标系统。
在极坐标系中,平面上的点被表示为(r, θ),其中r为点到原点的距离,θ为该点与正方向x轴的夹角。
极坐标的转换公式为:x = r * cos(θ)y = r * sin(θ)极坐标系常用于描述圆形、扇形等几何图形,其特点在于方便描述对称性以及圆心对称等特殊性质。
此外,极坐标系还广泛应用于物理学、工程学等领域。
参数方程(Parametric equations)是用参数表示的函数关系式,常用于描述曲线的运动或形状。
参数方程中,自变量和因变量都是参数的函数,通常表示为:x = f(t)y = g(t)参数方程主要用于描述非线性曲线、曲面以及具有特殊性质的图像。
由于使用参数方程时可自由选择参数的取值范围,因此可以灵活地表示各种曲线。
参数方程的优点在于可以轻松地描述复杂的曲线,如椭圆、双曲线和螺旋曲线等。
此外,在物理学、计算机图形学等领域中也经常使用参数方程描述运动轨迹和形状。
综上所述,极坐标和参数方程是两种不同的数学表示方法,各自适用于不同的场景。
极坐标适用于描述平面上点的位置和几何图形,而参数方程则适用于描述曲线的形状和运动。
无论是在几何学、物理学还是工程学等领域,这两种方法都有着广泛的应用。
熟练掌握和灵活运用极坐标和参数方程,将有助于解决各种数学和科学问题的建模与求解。
龙文教育一对一个性化辅导教案1.极坐标系(1)极坐标系的建立:在平面上取一个定点O ,叫做________,从O 点引一条射线Ox ,叫做________,再选定一个长度单位、一个角度单位(通常取弧度)及其正方向(通常取逆时针方向),这样就确定了一个极坐标系.设M 是平面内一点,极点O 与点M 的距离OM 叫做点M 的________,记为ρ,以极轴Ox 为始边,射线OM 为终边的角叫做点M 的极角,记为θ.有序数对(ρ,θ)叫做点M 的极坐标,记作M (ρ,θ).(2)极坐标与直角坐标的关系:把直角坐标系的原点作为极点,x 轴的正半轴作为极轴,并在两种坐标系中取相同的长度单位,设M 是平面内任意一点,它的直角坐标是(x ,y ),极坐标为(ρ,θ),则它们之间的关系为x =______,y =________.另一种关系为ρ2=________,tan θ=________. 2.简单曲线的极坐标方程管理人员签字: 日期: 年 月 日作业布置 1、学生上次作业评价: ○ 好 ○ 较好 ○ 一般 ○ 差 备注: 2、本次课后作业:课堂小结家长签字: 日期: 年 月 日(1)直线的极坐标方程θ=α (ρ∈R )表示过极点且与极轴成α角的直线; ρcos θ=a 表示过(a,0)且垂直于极轴的直线;ρsin θ=b 表示过⎝⎛⎭⎪⎫b ,π2且平行于极轴的直线;ρsin(α-θ)=ρ1sin(α-θ1)表示过(ρ1,θ1)且与极轴成α角的直线方程.(2)圆的极坐标方程ρ=2r cos θ表示圆心在(r,0),半径为|r |的圆;ρ=2r sin θ表示圆心在⎝⎛⎭⎪⎫r ,π2,半径为|r |的圆;ρ=r 表示圆心在极点,半径为|r |的圆.3.曲线的参数方程在平面直角坐标系xOy 中,如果曲线上任意一点的坐标x ,y 都是某个变量t的函数⎩⎪⎨⎪⎧x =ft ,y =g t .并且对于t 的每一个允许值上式所确定的点M (x ,y )都在这条曲线上,则称上式为该曲线的________________,其中变量t 称为________. 4.一些常见曲线的参数方程(1)过点P 0(x 0,y 0),且倾斜角为α的直线的参数方程为________________(t 为参数).(2)圆的方程(x -a )2+(y -b )2=r 2的参数方程为________________________(θ为参数).(3)椭圆方程x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的参数方程为________________(θ为参数).(4)抛物线方程y 2=2px (p >0)的参数方程为________________(t 为参数).1.在极坐标系中,直线ρsin(θ+π4)=2被圆ρ=4截得的弦长为________.2.极坐标方程ρ=sin θ+2cos θ能表示的曲线的直角坐标方程为____________________. 3.已知点P (3,m )在以点F 为焦点的抛物线⎩⎪⎨⎪⎧x =4t 2,y =4t (t 为参数)上,则PF=________.4.直线⎩⎪⎨⎪⎧x =-1+t sin 40°,y =3+t cos 40°(t 为参数)的倾斜角为________.5.已知曲线C 的参数方程是⎩⎪⎨⎪⎧x =3t ,y =2t 2+1(t 为参数).则点M 1(0,1),M 2(5,4)在曲线C 上的是________.题型一 极坐标与直角坐标的互化例1 在直角坐标系xOy 中,以O 为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系.曲线C 的极坐标方程为ρcos(θ-π3)=1,M ,N 分别为C 与x 轴、y 轴的交点.(1)写出C 的直角坐标方程,并求M 、N 的极坐标; (2)设MN 的中点为P ,求直线OP 的极坐标方程.思维升华 直角坐标方程化为极坐标方程,只需把公式x =ρcos θ及y =ρsin θ直接代入并化简即可;而极坐标方程化为直角坐标方程要通过变形,构造形如ρcos θ,ρsin θ,ρ2的形式,进行整体代换.其中方程的两边同乘以(或同除以)ρ及方程两边平方是常用的变形方法.但对方程进行变形时,方程必须保持同解,因此应注意对变形过程的检验.在极坐标系中,已知圆ρ=2cos θ与直线3ρcos θ+4ρsin θ+a =0相切,求实数a 的值. 题型二 参数方程与普通方程的互化例2 已知两曲线参数方程分别为⎩⎪⎨⎪⎧x =5cos θ,y =sin θ(0≤θ<π)和⎩⎪⎨⎪⎧x =54t 2,y =t(t ∈R ),求它们的交点坐标.思维升华 (1)参数方程化为普通方程常用的消参技巧有代入消元、加减消元、平方后再加减消元等.对于与角θ有关的参数方程,经常用到的公式有sin 2θ+cos 2θ=1,1+tan 2θ=1cos 2θ等.(2)在将曲线的参数方程化为普通方程时,还要注意其中的x ,y 的取值范围,即在消去参数的过程中一定要注意普通方程与参数方程的等价性.将下列参数方程化为普通方程.(1)⎩⎪⎨⎪⎧x =2t 21+t 2,y =4-2t 21+t2(t 为参数);(2)⎩⎪⎨⎪⎧x =2-4cos 2θ,y =-1+sin 2θ(θ为参数).题型三 极坐标、参数方程的综合应用例3 在直角坐标平面内,以坐标原点O 为极点,x 轴的正半轴为极轴,建立极坐标系.曲线C 的极坐标方程是ρ=4cos θ,直线l 的参数方程是⎩⎪⎨⎪⎧x =-3+32t ,y =12t(t 为参数),M ,N 分别为曲线C 、直线l 上的动点,求MN 的最小值.思维升华 涉及参数方程和极坐标方程的综合题,求解的一般方法是分别化为普通方程和直角坐标方程后求解.转化后可使问题变得更加直观,它体现了化归思想的具体运用.(2013·辽宁)在直角坐标系xOy 中,以O 为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系.圆C 1,直线C 2的极坐标方程分别为ρ=4sin θ,ρcos ⎝⎛⎭⎪⎫θ-π4=2 2.(1)求C 1与C 2交点的极坐标;(2)设P 为C 1的圆心,Q 为C 1与C 2交点连线的中点.已知直线PQ 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =t 3+a ,y =b2t 3+1(t ∈R 为参数),求a ,b 的值.【知识复习】 选修1-11、选择题(本大题12小题,每小题5分,共60分) 1.方程x =1-4y 2所表示的曲线是( )A .双曲线的一部分B .椭圆的一部分C .圆的一部分D .直线的一部分2.若抛物线的准线方程为x =-7,则抛物线的标准方程为( ) A .x 2=-28y B .x 2=28y C .y 2=-28x D .y 2=28x3.双曲线x 2a 2-y 2b2=1的两条渐近线互相垂直,那么该双曲线的离心率是( )A .2 B. 3 C. 2 D.324.用a ,b ,c 表示三条不同的直线,γ表示平面,给出下列命题:①若a ∥b ,b ∥c ,则a ∥c ;②若a ⊥b ,b ⊥c ,则a ⊥c ;③若a ∥γ,b ∥γ,则a ∥b ;④若a ⊥γ,b ⊥γ,则a ∥b . 其中真命题的序号是( )A .①②B .②③C .①④D .③④5.已知a 、b 为不等于0的实数,则ab>1是a >b 的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分又不必要条件6.若抛物线y 2=4x 的焦点是F ,准线是l ,点M (4,m )是抛物线上一点,则经过点F 、M 且与l 相切的圆一共有( ) A .0个 B .1个 C .2个 D .4个7.若双曲线x 2a 2-y 2b2=1 (a >0,b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2.线段F 1F 2被抛物线y 2=2bx 的焦点分成5∶3两段,则此双曲线的离心率为( ) A. 3 B. 6 C.233 D.2638.已知双曲线与椭圆x 29+y 225=1共焦点,它们的离心率之和为245,则此双曲线方程是( )A.x 212-y 24=1 B .-x 212+y 24=1C.x 24-y 212=1 D .-x 24+y 212=1 9.下列四个结论中正确的个数为( )①命题“若x 2<1,则-1<x <1”的逆否命题是“若x >1或x <-1,则x 2>1”; ②已知p :∀x ∈R ,sin x ≤1,q :若a <b ,则am 2<bm 2,则p ∧q 为真命题; ③命题“∃x ∈R ,x 2-x >0”的否定是“∀x ∈R ,x 2-x ≤0”; ④“x >2”是“x 2>4”的必要不充分条件.A .0个B .1个C .2个D .3个10.设f (x )=x (ax 2+bx +c ) (a ≠0)在x =1和x =-1处有极值,则下列点中一定在x 轴上的是( )A .(a ,b )B .(a ,c )C .(b ,c )D .(a +b ,c ) 11.函数y =ln x x的最大值为( )A .e -1B .eC .e 2D.10312.已知命题P :函数y =log 0.5(x 2+2x +a )的值域为R ;命题Q :函数y =-(5-2a )x 是R 上的减函数.若P 或Q 为真命题,P 且Q 为假命题,则实数a 的取值范围是( )A .a ≤1B .a <2C .1<a <2D .a ≤1或a ≥2 二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)13.若函数f (x )=x 3+x 2+mx +1是R 上的单调函数,则m 的取值范围是________.14.一动圆圆心在抛物线x 2=8y 上,且动圆恒与直线y +2=0相切,则动圆必过定点________.15.已知F 1、F 2是椭圆C x 2a 2+y 2b2=1 (a >b >0)的两个焦点,P 为椭圆C 上一点,PF1→⊥PF2→.若△PF 1F 2的面积为9,则b =________. 16.设f (x )、g (x )分别是定义在R 上的奇函数和偶函数,当x <0时,f ′(x )g (x )+f (x )g ′(x )>0,且g (-3)=0,则不等式f (x )g (x )<0的解集是________________________________________________________________________.三、解答题(本大题共6小题,共70分)17.(10分)已知p :x 2-12x +20<0,q :x 2-2x +1-a 2>0 (a >0).若綈q 是綈p 的充分条件,求a 的取值范围.18.(12分)已知函数f (x )=x 3+bx 2+cx +d 在(-∞,0)上是增函数,在[0,2]上是减函数,且方程f (x )=0的一个根为2. (1)求c 的值; (2)求证:f (1)≥2.19.(12分) 如图,M 是抛物线y 2=x 上的一个定点,动弦ME 、MF 分别与x 轴交于不同的点A 、B ,且|MA |=|MB |.证明:直线EF 的斜率为定值.20.(12分)命题p:关于x的不等式x2+2ax+4>0,对一切x∈R恒成立,命题q:指数函数f(x)=(3-2a)x是增函数,若p或q为真,p且q为假,求实数a 的取值范围.21.(12分)已知函数f(x)=ax-ln x,若f(x)>1在区间(1,+∞)内恒成立,求实数a的取值范围.22.(12分)如图所示,已知直线l:y=kx-2与抛物线C:x2=-2py(p>0)交于A,B两点,O为坐标原点,OA→+OB→=(-4,-12).(1)求直线l和抛物线C的方程;(2)抛物线上一动点P从A到B运动时,求△ABP面积的最大值.选修1-2,4-1题型一圆的切线的判定与性质例3如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,BE平分∠ABC交AC于点E,点D在AB上,DE⊥EB,且AD=23,AE=6.(1)判断直线AC与△BDE的外接圆的位置关系;(2)求EC的长.(2013·广东改编)如图,AB是圆O的直径,点C在圆O上,延长BC到D使BC=CD,过C作圆O 的切线交AD于E.若AB=6,ED=2,求BC的长.题型二与圆有关的比例线段例4(2012·辽宁)如图,⊙O和⊙O′相交于A,B两点,过A作两圆的切线分别交两圆于C,D两点,连结DB并延长交⊙O于点E.证明:(1)AC·BD=AD·AB;(2)AC=AE.思维升华(1)应用相交弦定理、切割线定理要抓住几个关键内容:如线段成比例与相似三角形、圆的切线及其性质、与圆有关的相似三角形等.(2)相交弦定理、切割线定理主要用于与圆有关的比例线段的计算与证明.解决问题时要注意相似三角形知识及圆周角、弦切角、圆的切线等相关知识的综合应用.如图,⊙O的半径OB垂直于直径AC,M为AO上一点,BM的延长线交⊙O于N,过N点的切线交CA的延长线于P.(1)求证:PM2=PA·PC;(2)若⊙O的半径为23,OA=3OM,求MN的长.19.某厂采用新技术改造后生产甲产品过程中记录的产量x(吨)与相应的成本y(万元)的几组对照数据.x3456y33.54.55(1)请画出上表数据的散点图;(2)请根据上表提供的数据,用最小二乘法求出y 关于x 的线性回归方程$y =b$x +$a ; (3)已知该厂技改前生产50吨甲产品的生产成本为40万元.试根据(2)求出的线性回归方程,预测生产50吨甲产品的生产成本比技改前降低多少万元? (参考数据:42186ii x ==∑ 42166.5ii y ==∑ 4175.5i i i x y ==∑,1221ni ii nii x y nx yb xnx∧==-=-∑∑)20.某研究机构对高三学生的记忆力x 和判断力y 进行统计分析,得下表数据: x 6 8 10 12 y2356(1)请在图中画出上表数据的散点图;(2)请根据上表提供的数据,用最小二乘法求出y 关于x 的线性回归方程··y bx a =+$;(3)试根据(2)求出的线性回归方程,预测记忆力为9的同学的判断力. 21.心理学家分析发现视觉和空间能力与性别有关,某数学兴趣小组为了验证这个结论,从兴趣小组中按分层抽样的方法抽取50名同学 (男30女20), 给所有同学几何题和代数题各一题,让各位同学自由选择一道题进行解答.选题情况如下表:(单位:人)(1)能否据此判断有97.5%的把握认为视觉和空间能力与性别有关?(2)经过多次测试后,甲每次解答一道几何题所用的时间在5—7分钟,乙每次解答一道几何题所用的时间在6—8分钟,现甲、乙各解同一道几何题,求乙比甲先解答完的概率.(3)现从选择做几何题的8名女生中任意抽取两人对她们的答题情况进行全程研究,记甲、乙两女生被抽到的人数为X,求X的分布列及数学期望E(X).附表及公式22.为调查某地区老年人是否需要志愿者提供帮助,用简单随机抽样方法从该地区调查了500位老人,结果如下面表中所示:是否需要帮助性别男女合计需要502575不需要200225425合计250250500(1)请根据上表的数据,估计该地区老年人中,需要志愿者提供帮助的老年人的比例;](2)能否在出错的概率不超过1%的前提下,认为该地老年人是否需要帮助与性别有关?并说明理由;(3)根据(2)的结论,你能否提出更好的调查方法来估计该地区的老年人中,需要志愿者提供帮助的老年人的比例?并说明理由.附:独立性检验卡方统计量22()()()()()n ad bcKa b c d a c b d-=++++,其中n a b c d=+++为样本容量,独立性检验临界值表为:(学习的目的是增长知识,提高能力,相信一分耕耘一分收获,努力就一定可以获得应有的回报)。