极坐标与参数方程知识讲解

极坐标与参数方程极坐标和参数方程是解析几何中的两种常见的坐标系统。

它们在描述曲线、曲面和图形等数学问题中具有重要的应用。

本文将就极坐标和参数方程的定义、特点以及应用做详细介绍。

一、极坐标1.1 定义极坐标是用一个有序的有序对(r, θ)来表示平面上的点P。

其中r表示点P到原点的距离，θ表示点P与X轴正半轴的夹角。

极坐标可以看做是极径和极角的一种表示方式。

1.2 特点极坐标的主要特点在于其描述了点P与原点之间的极径和极角关系，而不是点的直角坐标。

极坐标有助于描述某些特殊的图形特征，如圆、扇形和螺旋线等。

1.3 转换关系极坐标与直角坐标之间存在一定的转换关系。

对于平面上一点P(x,y)，其转换为极坐标(r,θ)的关系如下：r = √(x² + y²)θ = arctan(y/x)二、参数方程2.1 定义参数方程又称参数表示法，是用参数的形式描述平面上点的坐标。

对于平面上点P，可以使用一组参数t来表示其坐标(x,y)，即P(x(t),y(t))。

参数方程可以看做是x和y的函数表达。

2.2 特点参数方程的主要特点在于可以通过参数的变化来描述点的轨迹和运动规律。

参数方程常用于描述曲线、线段和曲面等几何形体，同时也在物理学和工程学中广泛应用。

2.3 转换关系直角坐标和参数方程之间也存在转换关系。

对于平面上一点P(x,y)，其对应的参数方程为：x = x(t)y = y(t)三、极坐标与参数方程的应用3.1 几何图形的描述极坐标和参数方程可以更直观地描述某些几何图形。

比如，圆的极坐标方程为(r,θ) = (a, θ)，其中a为半径；直线可用参数方程表示，利用参数t可以描述直线的起点、终点和运动方向。

3.2 物理学中的应用极坐标和参数方程在物理学中有着广泛的应用。

例如，带电粒子在磁场中的运动可通过参数方程来描述；振动系统中的物体位置随时间的变化也可以通过参数方程来表示。

3.3 工程学中的应用工程学中常常需要处理复杂的曲线和曲面。

千里之行，始于足下。

极坐标系与参数方程知识点总结极坐标系和参数方程是数学中的两种常用的描述曲线的方法。

它们可以用来描述平面内的曲线，其优点是能够更简洁地描述某些特殊形状的曲线，且能够涵盖直角坐标系不能完全表示的曲线。

下面将对极坐标系和参数方程进行详细的介绍和总结。

一、极坐标系：极坐标系是一种用极角和极径来表示平面上的点的坐标系统。

其中，极径表示原点与点之间的距离，极角表示极径与一个固定轴之间的夹角。

极坐标系的坐标表示通常用 (r,θ) 表示，其中 r 是极径，θ是极角。

在极坐标系中，曲线方程可以用极坐标 (r,θ) 表示。

例如，直线的极坐标方程可表示为 r = a / cos(θ - α)，其中 a 是直线与极径轴的交点到原点的距离，α是直线与极径轴的夹角。

另外，许多曲线在极坐标系中的方程具有简洁的形式。

例如，圆的极坐标方程是 r = a，椭圆的极坐标方程是 r = a / (1 - εcosθ)，其中 a 是椭圆焦点到原点的距离，ε是椭圆的离心率。

极坐标系的优点是能够更简洁地表示某些特殊形状的曲线，如圆、椭圆和螺线等。

然而，极坐标系也有一些限制，例如不能表示某些直线和许多多重曲线。

因此，在具体问题中选择使用直角坐标系还是极坐标系要根据具体情况来定。

二、参数方程：第1页/共2页锲而不舍，金石可镂。

参数方程是一种用参数来表示曲线上的点的坐标的方法。

其中，参数是一个实数变量，曲线上的每个点都可以由参数的函数表示。

参数方程通常以向量形式表示，例如(x(t), y(t))，其中 x(t) 和 y(t) 是参数 t 的函数。

通过参数方程，可以更灵活地描述曲线。

例如，直线的参数方程可以表示为 x(t) = a + mt，y(t) = b + nt，其中 a、b 是直线上的一个点的坐标，m、n 是直线的斜率。

另外，许多曲线在参数方程中具有简洁的形式，如抛物线的参数方程是 x(t) = a + t，y(t) = b + t²。

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。

参数方程和极坐标系一、 知识要点（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2B A 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）． J3.2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）。

极坐标与参数方程知识讲解修订版IBMT standardization office【IBMT5AB-IBMT08-IBMT2C-ZZT18】参数方程和极坐标系一、 知识要点（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）．J3.2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）。

极坐标与参数方程一、考纲要求1.理解参数方程的概念，了解某些常用参数方程中参数的几何意义或物理意义，掌握参数方 程与普通方程的互化方法.会根据所给出的参数，依据条件建立参数方程.2.理解极坐标的概念.会正确进行点的极坐标与直角坐标的互化.会正确将极坐标方程化为 直角坐标方程，会根据所给条件建立直线、圆锥曲线的极坐标方程. 二、知识结构1.参数方程的概念在平面直角坐标系中，如果曲线上任意一点的坐标y x ,都是某个变数t 的函数⎩⎨⎧==),(),(t g y t f x 并且对于t 的每一个允许值，由这个方程所确定的点),(y x M 都在这条曲线上，那么这个方程就叫做这条曲线的参数方程，联系变数y x ,的变数t 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。

常见的曲线的参数方程2.直线的参数方程(1)标准式 过点Po(x 0,y 0)，倾斜角为α的直线l 的参数方程是⎩⎨⎧+=+=a t y y at x x sin cos 00 (t 为参数，其几何意义是．．．．．PM ．．的数量．．．) (2)一般式 过定点P 0(x 0,y 0)斜率k=tg α=ab的直线的参数方程是 ⎩⎨⎧+=+=bt y y at x x 00(t 为参数，1tan t α=) ② 3.圆锥曲线的参数方程(1)圆 圆心在(a,b)，半径为r 的圆的参数方程是⎩⎨⎧+=+=ϕϕsin cos r b y r a x (φ是参数)(2)椭圆 椭圆12222=+by a x (a ＞b ＞0)的参数方程是⎩⎨⎧==ϕϕsin cos b y a x (φ为参数)椭圆12222=+by a y (a ＞b ＞0)的参数方程是⎩⎨⎧==ϕϕsin cos a y b x (φ为参数) (3)抛物线 抛物线px y 22=的参数方程为()为参数t pt y pt x ⎩⎨⎧==2224.极坐标极坐标系 在平面内取一个定点O ，从O 引一条射线Ox ，选定一个单位长度以及计算角度的正 方向(通常取逆时针方向为正方向)，这样就建立了一个极坐标系，O 点叫做极点，射线Ox 叫 做极轴.①极点；②极轴；③长度单位；④角度单位和它的正方向，构成了极坐标系的四要素，缺一不可.点的极坐标 设M 点是平面内任意一点，用ρ表示线段OM 的长度，θ表示射线Ox 到OM 的角度 ，那么ρ叫做M 点的极径，θ叫做M 点的极角，有序数对(ρ,θ)叫做M 点的极坐标.注意：①点),(θρP 与点),(1θρ-P 关于极点中心对称；②点),(θρP 与点),(2πθρ+-P 是同一个点；③如果规定0,02ρθπ>≤<，那么除极点外，平面内的点可用唯一的极坐标),(θρ表示（即一一对应的关系）；同时，极坐标),(θρ表示的点也是唯一确定的。

极坐标与参数方程有什么区别和联系一、引言极坐标和参数方程是数学中常见的两种表达方式，它们在描述曲线、方程和函数等问题时有着自己独特的优势和应用场景。

本文将详细介绍极坐标和参数方程的概念、特点以及它们之间的区别和联系。

二、极坐标极坐标是一种表示平面上点位置的方式，使用极径和极角来表示点的坐标。

其中，极径表示点到极点的距离，极角表示点与固定方向的夹角。

在极坐标系中，每个点的坐标可以表示为(r, θ)，其中r为极径，θ为极角。

极径可以是实数，而极角则是一个弧度值。

极角逆时针增加，范围通常为[0, 2π]或[-π, π]。

极坐标的一个重要特点是可以简洁地描述圆形、螺旋线等曲线。

例如，直线在极坐标系中可以用极角表示，而圆可以用一个常数的极径和极角范围描述。

三、参数方程参数方程是一种用参数表示的方程形式，通过引入参数，可以将平面上的点的坐标表示为参数的函数。

参数方程一般用一对方程表示(x=f(t), y=g(t))，其中x和y表示点的坐标，而f(t)和g(t)则是关于参数t的函数。

相比于直角坐标系下的方程，参数方程引入了参数t，使得曲线上的每个点可以用单独的参数值来表示。

参数方程可以灵活地描述各种曲线，包括直线、圆、椭圆、双曲线等。

参数方程的参数范围可以是实数，也可以是一个有限或无限的区间。

参数方程通常具有较好的可变性，可以轻松地改变曲线的形状和位置。

四、极坐标与参数方程的区别和联系极坐标和参数方程都是描述平面上点的位置的方式，它们在表示方式、使用场景和计算方法上存在一定的差异和联系。

1.表示方式的不同：–极坐标使用极径和极角表示点的位置，而参数方程使用参数表示点的坐标。

2.使用场景的不同：–极坐标主要适用于描述圆形、螺旋线等以某个点为中心的曲线。

–参数方程适用于描述各种曲线，包括直线、圆、椭圆等。

参数方程的引入可以更灵活地改变曲线的形状和位置。

3.计算方法的不同：–极坐标下，点的坐标可以通过极径和极角的关系计算得到。

第一部分：坐标系与参数方程【考纲知识梳理】1．平面直角坐标系中的坐标伸缩变换设点P(x,y)是平面直角坐标系中的任意一点,在变换()()⎩⎨⎧>•='>•='0,0,:μμλλϕy y x x 的作用下,点()y x P ,对应到点()y x P '',,称ϕ为平面直角坐标系中的坐标伸缩变换,简称伸缩变换. 2.极坐标系的概念 (1)极坐标系如图(1)所示,在平面内取一个定点O ,叫做极点,自极点O 引一条射线Ox ,叫做极轴;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),这样就建立了一个极坐标系.注:极坐标系以角这一平面图形为几何背景,而平面直角坐标系以互相垂直的两条数轴为几何背景;平面直角坐标系内的点与坐标能建立一一对应的关系,而极坐标系则不可.但极坐标系和平面直角坐标系都是平面坐标系. (2)极坐标设M 是平面内一点,极点O 与点M 的距离|OM|叫做点M 的极径,记为ρ;以极轴Ox 为始边,射线OM 为终边的角xOM ∠叫做点M 的极角,记为θ.有序数对()θρ,叫做点M 的极坐标,记作M ()θρ,.一般地,不作特殊说明时,我们认为θρ,0≥可取任意实数.特别地,当点M 在极点时,它的极坐标为()()R ∈θθ,0。

和直角坐标不同,平面内一个点的极坐标有无数种表示.如果规定πθρ20,0<≤>,那么除极点外,平面内的点可用唯一的极坐标()θρ,表示;同时,极坐标()θρ,表示的点也是唯一确定的. 3.极坐标和直角坐标的互化(1)互化背景: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,如图(2)所示:(2)互化公式:设M 是坐标平面内任意一点,它的直角坐标是()y x ,,极坐标是()()0,≥ρθρ,于是极坐标与直角坐标的互化公式如表:在一般情况下,由θtan 确定角时,可根据点M 所在的象限最小正角. 4.常见曲线的极坐标方程注:由于平面上点的极坐标的表示形式不唯一,即()()()()θπρθπρθπρθρ+--+-+,,,,2,,,都表示同一点的坐标,这与点的直角坐标的唯一性明显不同.所以对于曲线上的点的极坐标的多种表示形式,只要求至少有一个能满足极坐标方程即可.例如对于极坐标方程θρ=点⎪⎭⎫⎝⎛4,4ππM 可以表示为⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎭⎫ ⎝⎛+45,424,424,4ππππππππM M M 或或等多种形式,其中,只有⎪⎭⎫⎝⎛4,4ππM 的极坐标满足方程θρ=. 二、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()y x ,都是某个变数t 的函数()()⎩⎨⎧==t g y t f x ①,并且对于t 的每一个允许值,由方程组①所确定的点()y x M ,都在这条曲线上,那么方程①就叫做这条曲线的参数方程,联系变数()y x ,的变数t 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(1)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.(2)如果知道变数()y x ,中的一个与参数t 的关系,例如()t f x =,把它代入普通方程,求出另一个变数与参数的关系()t g y =,那么()()⎩⎨⎧==t g y t f x 就是曲线的参数方程,在参数方程与普通方程的互化中,必须使()y x ,的取值范围保持一致.注：普通方程化为参数方程，参数方程的形式不一定唯一。

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）。

千里之行，始于足下。

极坐标系与参数方程知识点总结
极坐标系与参数方程是描述平面上的点与曲线的两种坐标系统。

1. 极坐标系：
极坐标系由极径（r）和极角（θ）组成，其中极径表示点到原点的距离，极角表示点在极坐标系中的方向。

- 极径：通常用正数表示，表示点到原点的距离。

- 极角：一般用弧度表示，表示点所在的射线与参考射线（通常为 x 轴正半轴）的夹角。

2. 参数方程：
参数方程是一组用参数表示的方程，通过为变量赋予不同的值来表示曲线上的点。

- 参数：参数是代表自变量的符号，可以用任意字母表示。

- 方程组：在参数方程中，通常会有两个或更多的方程，每个方程用参数表示一个坐标分量，用来描述曲线上的点。

极坐标系和参数方程在描述一些特殊曲线时非常有用，例如圆、椭圆、双曲线等。

其中，使用极坐标系描述曲线更加方便，而使用参数方程描述曲线更加灵活。

应用场景：
1. 极坐标系常用于描述圆心在原点的圆形曲线，以及玫瑰线、阿基米德螺线等特殊曲线。

2. 参数方程常用于描述具有特定形状的曲线，如椭圆的参数方程为 x = a * cos(t), y = b * sin(t)，其中 t 为参数，a 和 b 分别为椭圆在 x 轴和 y 轴上的半径。

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锲而不舍，金石可镂。

3. 参数方程也常用于描述轨迹问题，例如描述一个物体在运动过程中的位置随时间而变化的轨迹。

总结：
极坐标系和参数方程是两种用于描述平面上曲线的坐标系统，它们在不同场景下有不同的应用。

熟练掌握这两种坐标系统的表示方法和转换方法，可以更好地理解和描述曲线的性质和特点。

极坐标和参数方程一、极坐标极坐标是一种描述平面上点位置的方法，它使用距离和角度两个参数来确定一个点的位置。

在极坐标中，每个点由一个非负的距离和一个角度表示。

1. 极坐标的定义在极坐标系统中，原点O表示原始点，与x轴正方向之间的夹角θ表示该点相对于x轴正方向的角度。

而该点到原点O的距离r则表示该点到原点O的直线距离。

根据这种定义，可以使用(r, θ)来表示一个点P在极坐标系中的位置。

2. 极坐标与直角坐标的转换在直角坐标系中，一个点P可以用(x, y)来表示。

而在极坐标系中，通过以下公式可以将直角坐标转换为极坐标：r = sqrt(x^2 + y^2)θ = arctan(y / x)其中sqrt表示平方根函数，arctan表示反正切函数。

反过来，可以通过以下公式将极坐标转换为直角坐标：x = r * cos(θ)y = r * sin(θ)其中cos表示余弦函数，sin表示正弦函数。

二、参数方程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法。

在参数方程中，自变量和因变量都是用一个或多个参数来表示。

一个参数方程通常包含多个等式，每个等式都描述了自变量和因变量之间的关系。

1. 参数方程的定义对于平面上的曲线，可以用以下形式的参数方程来描述：x = f(t)y = g(t)其中x和y分别表示曲线上某一点P的x坐标和y坐标，t是一个参数。

通过给定不同的t值，可以得到曲线上不同位置点的坐标。

2. 参数方程与直角坐标的转换与极坐标类似，可以通过将参数方程转换为直角坐标系中的形式来进行计算。

具体转换方法取决于给定的参数方程。

例如，对于一个简单的直线段：x = at + by = ct + d其中a、b、c、d都是常数。

将这个参数方程转换为直角坐标系中的形式：y = (c / a) * x + (d - (c / a) * b)这样就得到了直线在直角坐标系中的方程。

三、极坐标和参数方程的应用极坐标和参数方程在数学和物理等领域有着广泛的应用。

第一部分：坐标系与参数方程【考纲知识梳理】1.平而直角坐标系中的坐标伸缩变换设点P(x,y)是平面直角坐标系中的任意一点,在变换©: ° “纟> 的作用卜-，点P(x, y)对应到点[y=“・％(“>0)p(p,y),称卩为平面直角坐标系中的坐标伸缩变换，简称伸缩变换.2.极坐标系的概念(1)极坐标系如图⑴所示,在平而内取一个左点o.叫做极点,自极点o引一条射线&.叫做极轴;再选左一个长度单位，一个角度单位(通常取弧度)及英正方向(通常取逆时针方向)，这样就建立了一个极坐标系.注:极坐标系以角这一平而图形为几何背景,而平而直角坐标系以互相垂直的两条数轴为几何背景;平面直角坐标系内的点与坐标能建立一一对应的关系，而极坐标系则不可•但极坐标系和平而直角坐标系都是平而坐标系. (2)极坐标设M是平而内一点，极点。

与点M的距离IOMI叫做点M的极径，记为°;以极轴Ox为始边，射线OM为终边的角厶OM叫做点M的极角，记为。

有序数对(卩。

)叫做点M的极坐标，记作M(p^) ~般地,不作特殊说明时，我们认为可取任意实数•特别地，当点M在极点时,它的极坐标为(OP X&W R)。

和直角坐标不同，平而内一个点的极坐标有无数种表示•如果规左°>0,05&<2兀,那么除极点外，平而内的点可用唯一的极坐标(0。

)表示;同时,极坐标(Q &)表示的点也是唯一确泄的.3•极坐标和直角坐标的互化(1)互化背景: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，如图(2)所示：(2)互化公式:设M是坐标平面内任意一点，它的直角坐标是(儿极坐标是(％X°no),于是极坐标与直角坐标的互化公式如表:点M直角坐标(%,>') 极坐标(p,0)互化公式X = QCOS&<[y = psinO0 "+〉厂tan® = —(x0)X在一般情况卜:由tan&确左角时，可根据点M所在的象限最小正角.4 •常见曲线的极坐标方程y7y %X N曲线图形极坐标方程圆心在极点,半径为广的圆p = r (0 <0 < 2 兀)圆心为（几0）,半径为/•的圆p = 2r -—< 0\ 2 2 /圆心为（几彳j,半径为r 的圆AOip = 2rsin 0(0 <0<^)过极点，倾斜角为a 的直线(1) 0 = a(p e R )或& = rr + a(p e R ) (2) 0 = a(p > 0)或& =兀 + a(p > 0)过点（",0）,与极轴垂直的直线o~(a ・0) -VpCQS0 =彳-彳 <0 < yj过点与极轴平行的直 线• ■ • • ■ • ■ ■ • • ■01•Xpsin 0 = «(0 <0 < 7r)注:由于平而上点的极坐标的表示形式不唯一，即（Q&）, （°,2兀+ &）, （-+ &）,（—°-龙+ &）都表示同一点的坐标，这与点的直角坐标的唯一性明显不同•所以对于曲线上的点的极坐标的多种表示形式，只要求至少 有一个能满足极坐标方程即可•例如对于极坐标方程P = O 点M可以表示为U 4；p = 0・二、参数方程1. 参数方程的概念一般地，在平而直角坐标系中,如果曲线上任意一点的坐标（“）都是某个变数/的函数F 々①，并且对[y = sv ）于f 的每一个允许值，由方程组①所确左的点M （x,y ）都在这条曲线上,那么方程①就叫做这条曲线的参数 方程，联系变数（x,y ）的变数f 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 叫的极坐标满足方程等多种形式，其中，只有M14 4丿做普通方程.2.参数方程和普通方程的互化(1)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.(2)如果知道变数(x,y)中的一个与参数f的关系，例如兀=/(/),把它代入普通方程，求出另一个变数与参数l\= f(t)的关系y = g(”，那么｛丿〈就是曲线的参数方程，在参数方程与普通方程的互化中，必须使(x,y)的取值范围保持一致.注：普通方程化为参数方程，参数方程的形式不一立唯一。

千里之行，始于足下。

极坐标和参数方程知识点总结极坐标是一种表示平面上点位置的坐标系统，它是由点到原点的距离（称为极径）和点与极轴的夹角（称为极角）所确定的。

在极坐标系中，每个点的坐标可以表示为(r,θ)的形式，其中r为极径，θ为极角。

参数方程是一种用一对参数变量来表示曲线上的点的坐标的方法。

对于平面上的曲线，常用的参数方程形式为x=f(t)和y=g(t)，其中t为参数变量，f(t)和g(t)分别表示x和y的函数关系。

以下是极坐标和参数方程的一些重要知识点总结：1. 极坐标的转换关系：- 直角坐标到极坐标的转换：x=r*cos(θ)，y=r*sin(θ)- 极坐标到直角坐标的转换：r=sqrt(x^2+y^2)，θ=tan^(-1)(y/x)2. 常见曲线的极坐标方程：- 直线：θ=常数- 圆：r=常数- 椭圆：r=a*b/sqrt(b^2*cos^2(θ)+a^2*sin^2(θ))3. 参数方程的表示方式：- 曲线方程：(x,y)=(f(t),g(t))- 曲线长度的计算公式：L=∫sqrt((dx/dt)^2+(dy/dt)^2)dt4. 参数方程的性质：- 曲线方向：随着参数变量的增大，曲线的运动方向- 曲线对称性：参数方程对称性特点取决于函数f(t)和g(t)的对称性第1页/共2页锲而不舍，金石可镂。

- 曲线切线方向：曲线上某点的切线方向由参数方程的导数决定5. 参数方程与极坐标之间的关系：- 参数方程可以转换为极坐标方程，极径r=f(t)，极角θ=g(t)- 极坐标方程可以转换为参数方程，x=f(θ)*cos(θ)，y=f(θ)*sin(θ)需要注意的是，极坐标和参数方程在一些问题中可以更方便地描述曲线的特性，而在其他问题中直角坐标系可能更适用。

因此，在应用中需要根据具体问题选择合适的坐标系表示。

极坐标知识要点：1． 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；选定一个长度单位和角度单位（通常取弧度）及它的正方向（通常取逆时针方向）。

2． 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ρ表示线段OM 的长度，用θ表示以射线Ox 为始边，射线OM 为终边所成的角，ρ叫做点M 的极径，θ叫做点M 的极角，有序实数对(),ρθ叫做M 的极坐标。

①要素：极点、极轴、长度单位、角度单位和正方向；②平面内点的极坐标用(),ρθ表示，极点的极坐标为()0,θ，θ可为任意值。

3．极坐标系下点与它的极坐标的对应情况：① 给定(),ρθ，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，其坐标为(),2()k k Z ρθπ+∈。

如果限定0,02ρθπ≥≤<，那么除极点外，平面内的点就可以和极坐标一一对应了。

4． 曲线的极坐标方程与极坐标方程的曲线：一般地，如果一条曲线上任意一点都有一个极坐标适合方程(),0fρθ=的点在曲线上，那么这个方程成为这条曲线的极坐标方程，这条曲线成为这个极坐标方程的曲线。

5． 极坐标与直角坐标的互化：设点M 的直角坐标是(),x y ，极坐标是(),ρθ，则()222,tan 0cos ,sin yx y x x y xρθρθρθ=+=≠⇔==。

互化公式的三个前提条件：限定0,02ρθπ≥≤<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。

6． 圆的极坐标方程的表示方法：（1） 圆心在极点、半径为r 的圆的极坐标方程：r ρ=（r 为常数）（2） 圆心在极轴上且过极点的半径为a 的圆的极坐标方程：2cos a ρθ=。

（3） 圆心在点0,2π⎛⎫⎪⎝⎭处且过极点的圆的方程：[)()2sin ,0,a ρθθπ=∈7． 直线极坐标方程的表示方法：（1） 过极点且极角为α的一条射线方程：θα=；（2） 过点A (),0(0)a a >且垂直于极轴的直线l 的极坐标方程：cos a ρθ=；（3） 设点P 的极坐标为(),0a ，则过点P 且与极轴所成角为α的直线l 的极坐标方程：()sin sin a ραθα-=；（4） 设点P 的极坐标为()11,ρθ，则过点P 且与极轴所成角为α的直线l 的极坐标方程：()()11sin sin ραθραθ-=-8． 曲线极坐标方程的求法：可先写出曲线在直角坐标系中的方程，再通过cos ,sin x y ρθρθ==将直角坐标系中的方程化为极坐标方程。

极坐标与参数方程知识讲解参数方程和极坐标系（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 o ，y o ），倾角为a 的直线：其中参数t 是以定点P （x o ，y o ）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 = |t^t A= J （tBYA ）' -4t A t B .2. 中心在（x o , y o ），半径等于r 的圆:知识要点X=X 0tcos ：y = y 0（t 为参数）（2 .线段AB 的中点所对应的参数值等于t A t Bx =X Q r COST y = y 0 rsin3 •中心在原点，焦点在x 轴（或y 轴）上的 椭圆： 沃 •为参数）（或 ）1y 二 bs iny = asi nr 丿中心在点（x0,y0）焦点在平行于x 轴的直线上 的椭圆的参数方程x]xo：cos[ X-为参数）y = y 0 +bsi na.焦点在x 轴（或y 轴）上的2、极坐标有四个要素：①极点；②极轴；③ 长度单位；④角度单位及它的方向.极坐标与直角 坐标都是一对有序实数确定平面上一个点，在极坐 标系下，一对有序实数 —对应惟一点P （，）， 但平面内任一个点P 的极坐标不惟一.一个点可以 有无数个坐标，这些坐标又有规律可循的，PC'，） （极点除外）的全部坐标为C',r + 2k ：J 或（（2k l ）：）,（k Z ）.极点的极径为0,而极角任意取.若5. 线：顶点在原点， 焦点在X 轴正半轴上的抛物x =2pt 2y = 2pt （t 为参数， 4. 双曲线:（A 为参数） （或（二为参数） 中心在原点，P> 0）直线的参数方程和参数的几何意义过定点P （X o, y°）,倾斜角为a的直线的参数方程是其阳瞌；（t为参数）.J3.2极坐标系1、定义：在平面内取一个定点0，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）。