圆的极坐标方程
- 格式:docx
- 大小:105.41 KB
- 文档页数:17
圆的极坐标方程推导过程在极坐标系中,圆的方程是一个经典的问题。
本文将介绍圆的极坐标方程的推导过程,让读者了解如何利用极坐标系来描述圆。
一、极坐标系的定义极坐标系是一种二维坐标系,其中每个点由它到原点的距离和与正半轴的夹角表示。
在极坐标系中,我们通常使用r表示距离,θ表示夹角。
二、圆的定义圆是一个平面上的几何图形,由所有与一定点(圆心)的距离相等的点组成。
圆的半径是从圆心到圆周上的任何点的距离。
三、圆的极坐标方程在极坐标系中,圆的极坐标方程可以用一个参数方程来表示: x = r cosθy = r sinθ其中,r是圆心到任意一点P的距离,θ是圆心到点P的连线与x轴的夹角。
将x和y代入x+y=r,得到圆的极坐标方程:r = x + yr = (r cosθ) + (r sinθ)r = r cosθ + r sinθr = r (cosθ + sinθ)r = r这个方程表明,对于任意的θ,r都等于常数r,它表示了圆的半径r。
四、圆的极坐标方程的图形圆的极坐标方程r = r在极坐标系中表示了一个半径为r的圆。
当θ从0到2π变化时,圆的每个点都会被覆盖一次,从而形成了一个完整的圆。
五、圆的极坐标方程的应用圆的极坐标方程可以用于描述圆的几何特征,如半径、周长和面积等。
例如,圆的面积公式为πr,其中r是圆的半径。
在极坐标系中,圆的面积可以表示为:A = ∫(0,2π) 1/2 r dθ= 1/2 r ∫(0,2π) dθ= 1/2 r [θ]= 1/2 r (2π)= πr这个结果与我们在笛卡尔坐标系中得到的结果相同。
六、结论圆的极坐标方程r = r可以用于描述圆的几何特征,如半径、周长和面积等。
在极坐标系中,圆的半径是常数r,圆的周长是2πr,圆的面积是πr。
这个方程还可以用于描述圆的一些变形,如椭圆和双曲线等。
通过极坐标系的应用,我们可以更好地理解和描述圆的几何特征。
圆的极坐标方程中极径的范围
在数学中,圆可以通过极坐标方程进行描述。
极坐标系由极径(r)和极角(θ)组成,用于表示平面上的点。
圆的极坐标方程可以表示为r = a,其中a是圆的半径。
圆的极坐标方程中,极径r的范围为非负实数。
也就是说,r≥0。
这是因为极
坐标系中的极径表示点距离原点的长度,长度不能为负数。
当r=0时,极径为零,表示原点。
在极坐标系中,原点就是坐标系的中心,表
示距离任何点的距离都为零,因此也可以看作是一个圆。
当r>0时,极径表示点距离原点的长度。
对于圆来说,所有的点到圆心的距离
都相等,即半径a。
因此,圆的极坐标方程可以写为r = a,其中a表示圆的半径。
对于极坐标方程,极径的范围也可以写为a ≤ r ≤ b,其中b是圆的半径。
这是
因为r表示点到原点的距离,当r小于等于圆的半径时,点在圆的内部或边界上;当r大于圆的半径时,点在圆的外部。
因此,范围a ≤ r ≤ b表示点在圆内部或边界上。
需要注意的是,圆的极坐标方程中的极径表示的是点到原点的距离,而不是点
到圆心的距离。
因此,极径的范围并不直接表示圆的半径。
综上所述,圆的极坐标方程中极径的范围为r ≥ 0,表示点距离原点的长度。
圆
的极坐标方程可以写为r = a,其中a表示圆的半径。
极径的范围也可以写为a ≤ r
≤ b,其中b是圆的半径,表示点在圆的内部或边界上。
希望通过这篇文章,您对圆的极坐标方程中极径的范围有一个更加清晰的了解。
圆的方程与极坐标方程转化在平面几何中,圆是一个非常重要的概念。
圆可以通过其半径和圆心来定义,还可以用不同的坐标系来表示。
本文将介绍圆的方程和极坐标方程之间的转化,以及如何从一个形式转换到另一个形式。
圆的方程在直角坐标系中,圆的方程可以用如下形式表示:x^2 + y^2 = r^2其中,(x, y)是圆上的一个点的坐标,r是圆的半径。
这个方程也可以进一步转化为标准的圆方程:(x - h)^2 + (y - k)^2 = r^2其中,(h, k)是圆心的坐标。
极坐标方程极坐标是一种用极径和极角来表示点的坐标系统。
极径表示点到极点的距离,极角表示点到极轴的角度。
在极坐标系中,圆的方程可以用如下形式表示:r = a其中,r是极径,a是一个常数。
从直角坐标系转化为极坐标方程我们可以通过将直角坐标系中的圆的方程转化为极坐标方程。
首先,我们需要将直角坐标系中的(x, y)转化为极坐标系中的(r, θ)。
假设一个点P在直角坐标系中的坐标是(x, y),则它在极坐标系中的坐标可以表示为:r = sqrt(x^2 + y^2)θ = arctan(y / x)其中,sqrt表示求平方根,arctan表示求反正切。
将这两个公式代入直角坐标系中的圆的方程x^2 + y^2 = r^2,可以得到:x^2 + y^2 = (sqrt(x^2 + y2))2化简后可得:r = sqrt(x^2 + y^2)这说明在直角坐标系中的圆的方程x^2 + y^2 = r^2,在极坐标系中的方程为r= sqrt(x^2 + y^2)。
从极坐标系转化为直角坐标方程同样地,我们也可以通过将极坐标系中的圆的方程转化为直角坐标方程。
假设一个点P在极坐标系中的坐标是(r, θ),则它在直角坐标系中的坐标可以表示为:x = r * cos(θ)y = r * sin(θ)将这两个公式代入极坐标系中的圆的方程r = a,可以得到:(r * cos(θ))^2 + (r * sin(θ))^2 = a^2化简后可得:x^2 + y^2 = a^2这说明在极坐标系中的圆的方程r = a,在直角坐标系中的方程为x^2 + y^2 =a^2。
由圆的极坐标方程找圆心和半径引言在几何学中,圆是一种重要的几何图形。
圆由其圆心和半径来描述,而找出圆心和半径是解决圆相关问题的关键步骤。
在本文中,我们将学习如何通过圆的极坐标方程来确定圆心和半径。
圆的极坐标方程圆的极坐标方程可以用来表示一个圆。
其一般形式如下:r = a其中,r表示极坐标系下点到原点的距离,a表示圆的半径。
找出圆心和半径的步骤下面是一步一步找出圆心和半径的方法:步骤1:确定圆心在极坐标系中的位置圆心的位置可以通过观察极坐标系中的对称性来判断。
由于圆是具有旋转对称性的,可以通过仅观察其中一个象限来确定圆心的位置。
步骤2:找出圆心的极坐标表示在确定圆心所在的象限后,可以通过观察圆心在该象限上的位置,得出其极坐标表示。
使用极坐标中的角度和距离值来表示圆心。
步骤3:找出圆的半径一旦得到了圆心的极坐标表示,可以通过测量从圆心到任意一点的距离来确定圆的半径。
选择一个点作为参考点,并测量它与圆心之间的距离。
此距离即为圆的半径。
示例让我们通过一个具体的例子来演示如何通过圆的极坐标方程找出圆心和半径。
假设我们有一个圆的极坐标方程如下:r = 3步骤1:确定圆心在极坐标系中的位置由于圆具有旋转对称性,我们只需观察第一象限即可。
假设圆心位于第一象限。
步骤2:找出圆心的极坐标表示在第一象限中,我们可以看到圆心位于极坐标系的第一象限上方。
假设圆心的极坐标表示为(θ, r),其中θ是一个角度值,r是距离原点的距离。
假设θ = 45°。
步骤3:找出圆的半径为了找出圆的半径,我们需要测量从圆心到任意一点的距离。
假设我们选取(1, 1)作为参考点,测量其与圆心的距离。
经测量,我们发现该距离为3。
因此,该圆的圆心位于第一象限的(45°, 3)处,半径为3。
结论本文介绍了如何通过圆的极坐标方程找出圆心和半径的方法。
通过观察圆的对称性,确定圆心的位置;通过观察圆心所在象限的位置,确定圆心的极坐标表示;通过测量距离,确定圆的半径。
直线与圆的极坐标方程公式在数学中,直线和圆是非常常见的几何图形。
通过极坐标系,我们可以更加简洁地表示直线和圆的方程,使得问题的解析更加方便和直观。
本文将介绍直线和圆在极坐标系下的方程公式。
直线的极坐标方程在极坐标系下,直线的方程通常被表示为极坐标参数等于常数的形式。
一个通用的直线方程为:r = p·cos(θ − α)其中,r 表示极坐标径向距离,p 表示直线到原点的距离,θ 表示角度,α 表示直线的偏转角度。
具体地,当直线与极坐标系的x 轴的交点不在原点时,直线的方程可以表示为:r = p·cos(θ − α) + d·sin(θ − α)·cot(α)其中,d 表示直线与极坐标系的 x 轴的交点到原点的距离。
圆的极坐标方程在极坐标系下,圆的方程可以表示为极坐标径向距离等于常数的形式。
一个通用的圆方程为:r = a + b·sin(θ − α)其中,r 表示极坐标径向距离,a 表示圆心到极坐标系的 x 轴的交点的距离,b表示圆的半径,θ 表示角度,α 表示圆的旋转角度。
需要注意的是,当圆心位于极坐标系的 x 轴上时,圆的方程可以简化为:r = a + b·sin(θ)应用示例现在我们来看一些直线和圆的极坐标方程的应用示例。
直线的极坐标方程应用示例:假设我们现在有一条直线,该直线与极坐标系的x 轴的交点到原点的距离为4,直线的方向与极坐标系的 x 轴的正方向呈45度角。
那么,直线的极坐标方程可以表示为:r = 4·cos(θ − 45°) + 4·sin(θ − 45°)·cot(45°)圆的极坐标方程应用示例:假设我们现在有一个圆,该圆的圆心到极坐标系的 x 轴的交点的距离为3,圆的半径为2,圆的旋转角度为30度。
那么,圆的极坐标方程可以表示为:r = 3 + 2·sin(θ − 30°)通过这些示例,我们可以更好地理解直线和圆在极坐标系下的方程公式的应用。
圆的极坐标方程转化为普通方程圆是几何学中的基本图形之一,它无论在数学上还是在生活中都有着重要的应用。
在数学中,我们可以用不同的方式来表示一个圆,其中一种方式就是使用极坐标方程来描述圆的特征。
然而,有时候我们需要将极坐标方程转化为普通方程,以便更方便地进行计算和分析。
本文将介绍如何将圆的极坐标方程转化为普通方程。
圆的极坐标方程表示为:r = a其中,r是圆点到原点的距离,a是圆的半径。
这个方程告诉我们,圆上的每个点到原点的距离都是a,这是圆的特征之一。
要将极坐标方程转化为普通方程,我们需要使用一些基本的几何知识。
首先,我们知道圆是由一组点组成的,这些点到圆心的距离都相等。
所以,我们可以将圆的极坐标方程表示为:(x - h)^2 + (y - k)^2 = a^2其中,(h, k)是圆心的坐标。
这个普通方程告诉我们,圆上的每个点到圆心的距离都是a,这也是圆的特征之一。
通过比较两个方程,我们可以看到它们的形式是相似的。
唯一的区别在于,极坐标方程使用了极坐标系下的坐标表示,而普通方程使用了直角坐标系下的坐标表示。
通过将极坐标方程转化为普通方程,我们可以更方便地进行计算和分析。
例如,假设我们有一个圆的极坐标方程为r = 3。
我们可以将这个方程转化为普通方程:(x - h)^2 + (y - k)^2 = a^2其中,a = 3。
由于极坐标方程没有给出圆心的坐标,我们可以任意选择一个圆心。
假设我们选择圆心的坐标为(0, 0),那么普通方程变为:x^2 + y^2 = 3^2简化后得到:x^2 + y^2 = 9这就是圆的普通方程,它告诉我们,圆上的每个点到圆心的距离都是3。
通过这个方程,我们可以方便地计算圆上的点,进行进一步的分析和计算。
总结起来,将圆的极坐标方程转化为普通方程可以使我们更方便地进行计算和分析。
通过比较两个方程,我们可以看到它们的形式是相似的,只是使用了不同的坐标系表示。
通过选择合适的圆心坐标,我们可以将极坐标方程转化为普通方程,并方便地进行进一步的计算和分析。
圆的极坐标方程在极坐标系中,如果平面曲线C上任意一点的极坐标中至少有一个满足方程$f(\rho,\theta)=0$,并且坐标适合方程$f(\rho,\theta)=0$的点都在曲线C上,那么方程$f(\rho,\theta)=0$叫做曲线C的极坐标方程。
对于圆的极坐标方程,有以下特殊情形:1) 圆心在极点(0,0)时,极坐标方程图形为$\rho=r$,其中$0\leq\theta<2\pi$。
2) 圆心在点$(r,0)$时,极坐标方程图形为$\rho=2r\cos\theta$,其中$-\pi\leq\theta<\pi$。
3) 圆心在点$(r,\frac{\pi}{2})$时,极坐标方程图形为$\rho=2r\sin\theta$,其中$0\leq\theta<\frac{\pi}{2}$。
4) 圆心在点$(r,\pi)$时,极坐标方程图形为$\rho=-2r\cos\theta$,其中$\pi\leq\theta<\frac{3\pi}{2}$。
5) 圆心在点$(r,-\frac{\pi}{2})$时,极坐标方程图形为$\rho=-2r\sin\theta$,其中$-\frac{\pi}{2}<\theta\leq 0$。
对于一般情形,设圆心为C$(\rho,\theta)$,半径为$r$,M$(\rho,\theta)$为圆上任意一点,则$|CM|=r$,$\angleCOM=|\theta-\theta|$,根据余弦定理可得圆C的极坐标方程为$\rho^2-2\rho r\cos(\theta-\theta)+r^2=0$。
例如,极坐标方程$\rho=4$表示以极点为圆心,以4为半径的圆。
又例如,过极点且圆心为$(1,0)$的圆的极坐标方程为$\rho=2\cos\theta$。
极坐标方程$\rho=\cos\frac{\pi}{4}$表示以极点为圆心,以$\frac{1}{\sqrt{2}}$为半径的圆。
圆方程的各种形式圆是一个平面上所有点到圆心的距离都相等的几何图形。
圆方程描述了圆的性质和特征。
在本文中,我们将讨论圆方程的各种形式。
1.标准方程:圆的标准方程是最基本的形式,它使用圆心的坐标和半径来定义圆。
如果圆的圆心是(h,k),半径为r,则圆的标准方程为:(x-h)²+(y-k)²=r²其中(x,y)是圆上的任意一点。
2.一般方程:圆的一般方程是另一种形式,它可以将圆的方程转换为一个二次方程。
一般方程的一般形式为:Ax²+Ay²+Dx+Ey+F=0其中A、D、E和F是常数。
要将标准方程转换为一般方程,你可以进行平方展开并将所有项相加。
3.参数方程:圆的参数方程使用参数t来表示圆上的点。
该方程的一般形式为:x = h + r * cos(t)y = k + r * sin(t)其中(h,k)是圆心的坐标,r是半径。
参数t的范围通常是[0,2π]。
4.极坐标方程:圆的极坐标方程使用极坐标来描述圆。
该方程的一般形式为:r = a + b * cos(θ)其中a和b是常数,θ是角度。
通常情况下,θ的范围是[0,2π]。
5.中心半径形式:中心半径形式是另一种表达圆的方式。
它使用圆心的坐标和半径来定义圆。
该形式的一般形式为:(h,k)±r其中(h,k)是圆心的坐标,±表示圆的内外部,r是半径。
该形式更加简洁,适用于描述圆的位置关系。
6.过三点圆方程:如果给出了圆上的三个点的坐标,我们可以使用过三点圆方程来定义圆。
给定三个不共线的点(x1,y1)、(x2,y2)和(x3,y3),过三点圆方程的一般形式为:(x-a)²+(y-b)²=r²其中a和b是圆心的坐标,r是半径。
7.方程组形式:方程组形式是将两个方程组合在一起来描述圆的方式。
一般形式为:f(x,y)=0g(x,y)=0其中f(x,y)和g(x,y)分别表示两个方程。
圆的极坐标方程公式圆是一个在平面上距离中心点相等的所有点的集合。
在数学中,描述圆的一种方程形式是极坐标方程。
极坐标系极坐标系是一种坐标系统,它不同于常见的直角坐标系。
在极坐标系中,每个点的位置由它到原点的距离和与正向极坐标轴的夹角来确定。
这两个值分别称为径向距离和极角。
在极坐标系中,正向径向距离沿着极角增加的方向增加,极角从原点指向正的x轴方向逆时针旋转。
当极角为0度时,对应x轴正向;当极角为90度时,对应y轴正向。
圆的极坐标方程在极坐标系中,圆的方程可以用极坐标方程进行表示。
圆的极坐标方程形式如下:r = a其中,r代表径向距离,也就是圆心到某一点的距离,a是一个常数,代表圆的半径。
在极坐标系中,圆心坐标为(0,0),则任意一点的坐标可以表示为(r, θ),其中r是点到圆心的距离,θ是点与正向极坐标轴的夹角。
圆的极坐标方程说明了半径为a的圆上的所有点满足这一方程。
也就是说,任意一点到圆心的距离都等于a。
圆的极坐标方程的使用圆的极坐标方程可以用于描述圆的几何特性以及解决与圆相关的问题。
描述圆的几何特性圆的极坐标方程使用极坐标系来描述圆的几何特性。
通过改变常数a的值,可以得到不同半径的圆。
当a为正值时,代表圆的半径;当a为0时,圆退化成一个点,即圆心;当a为负值时,图像为从圆心向外延伸的线段。
解决与圆相关的问题圆的极坐标方程可以在解决与圆相关的问题中发挥重要作用。
例如,可以使用圆的极坐标方程来计算圆的弧长、面积等。
也可以使用极坐标方程来描述和解决与圆相交、圆内外点的关系等几何问题。
小结圆的极坐标方程为r = a,其中r代表径向距离,a是圆的半径。
圆的极坐标方程可以用来描述圆的几何特性,并在解决与圆相关的问题中发挥重要作用。
通过改变常数a的值,可以得到不同半径的圆。
圆的极坐标方程1.曲线的极坐标方程一般地,在极坐标系中,如果平面曲线C上任意一点的极坐标中至少有一个满足方程f (p, 0) =0,并且坐标适合方程f (p, 0) =0的点都在曲线C上,那么方程f (p, 0) =0叫做曲线C的极坐标方程.2.圆的极坐标方程(1)特殊情形如下表(2) 一般情形:设圆心C ( po, 0o),半径为r, M (p, 0)为圆上任意一点,则| CM|=r,= | 0— 0o| ,根据余弦定理可得圆C的极坐标方程为p — 2popcos (0 — 00) + po— r2 = 0.o1. 极坐标方程p = 4表示的曲线是()A.过(4, 0)点,且垂直于极轴的直銭 •过(2, 0)点,且垂直于极轴的直线C.以(4, 0)为圆心,半径为4的圆D ・以极点为圆心,半径为4的圆 解析:选D.由极坐标方程的定义可知,极坐标方暗4表示以极点为圆心,以4为 半径的圆.2. 圆心在(1, 0)且过极点的圆的极坐标() A. p= 1 B p= cos 0 C p=2cos°D ・ p=2sin8解析:选C.经过极点0且半径为3的圆的极坐标方程为p=2acos0,因圆心在(1 ,0),所以半径为1,所以极坐标方程为p-2cos0,故选C. 2所以 P 2= 22p COS 0+ 22 p sin 0,即 x 2 + y^=22x+ 2y ・2 2 2 2 ]_化简整理得X — 2 + y — 2 =,表不圆.选D ・ 4 4 44.极坐标方程p=2cos8表示的曲线所围成的面积为 __________ ・解析:由p = 2cos 8 = 2xlxcos 8知,曲线表示圆,且圆的半径r 为1, 所以面积S=irr =冗・ 答案:u圆的极坐标方程3TT求圆心在C 2, 2处并且过极点的圆的极坐标方程,并判断点是否在这个圆上.[解]如图,由题意知,圆经过极点0, 0A 为其一条直径,设M (p, 0)为圆上 除点0,A 以外的任意一点,贝IJ | 0A| -2r ,连接AM,则0M 丄MA.3.极坐标方p=cos4 —°表示的曲线是()-rr-i・椭A.双曲线 B 闾C.抛物线解析:选D.pTTcos K4 —0IT =cos cos 0+sin AD ・圆K4 sin 0 = 22COS 0 + 22sin 0,5TT—2, sin 6在RtA OAM 中,| 0M| =| OA|cos zAOM,即p= 2r cos 2 —0所以p=—4sin8,经验证,点0 (0, 0) , A4,务兀的坐标满足上式. 所以满足条件的圆的极坐标方程为p = —4sin8. (1)因为sin肓O 2,._ 5TT所以p = —4sin = — 4sin — 2,5TT所以点一2, sin V在此圆上.求曲线的极坐标方程的五个步骤(1)建立适当的极坐标系(本题无需建);(2)在曲线上任取一点M (p, 0) ; (3)根据曲线上的点所满足的条件写出等式;(4)用极坐标(p, 0)表示上述等式,并化简得曲线的极坐标方程;(5)证明所得的方程是曲线的极坐标方程.(一般只要对特殊点加以检验即可)・[注意]求曲线的极坐标方程,关键要找出曲线上的点满足的几何条件,并进行坐标表示.求圆心在C 2, 4,半径为1的圆的极坐标方程.解:设圆C上任意一点的极坐标为M (p, 0),如图,在厶OCM中,由余弦定理,得222| 0M| 2 + | 0C| 2 —2|OM|・|OC|・COSZ COM=|CM|2,即p2— 2 2pcos 0— 4 +1 = 0.当0, C, M三点共线时,TT圆的极坐标方程与直角坐标方程的互化进行直角坐标方程与极坐标方程的互化:2 2 2 ⑴ y2=4x;(2) x2+y2 —2x—1= 0;⑶p 2 — cos 0 [解]⑴ 将x= pcos 0, y= psin 0 代入y2= 4x, 2得(psin 0] =4pcos 0.2化简,彳專p sin 20= 4cos 0.(2)将x= p cos 0, y=psin 0 代入y +x — 2x —1 = 0,22得(psin 0) 2+(pcos 0) 2 —2pcos 0 — 1=0,化简,得p — 2pcos 0 — 1= 0. (3)SM1P2_C0S所以2p— pcos 0 = 1.所以2 x2 + y2— x= 1.化简,得3x2 + 4y2 —2x— 1=0.在进行两种坐标方程间的互化时应注意的问题(1)互化公式是有三个前提条件的,即极点与直角坐标系的原点重合、极轴与直角坐标系的横轴的正半轴重合,两种坐标系的单位长度相同.(2)由直角坐标求极坐标时,理论上不是唯一的,但这里约定只在0< 0<2u范围内求值.(3)由直角坐标方程化为极坐标方程,最后要注意化简.(4)由极坐标方程化为直角坐标方程时要注意变形的等价性,通常要用p去乘方程的两端,应该检查极点是否在曲线上,若在,是等价变形,否则,不是等价变形.1.把下列直角坐标方程化为极坐标方程.(1) y= 3x; (2) x2— y2= 1.解:(1)将x= pcos 0, y=psin 0 代入y = 3x 得psin 8= 3pcos 8,从而(2)将火=p cos 0, y=psin 0 代入x2—y2 = 1, 得p2cos20 —p2sin 20= 1,2・把下列极坐标方程化为直角坐标方程.2⑴ p2cos 2 8= 1;TT(2) p= 2cos 0—4・2解:(1)因为p2cos2 8=l,所以p2cos20 —p2sin 20 =1.所以化为直角坐标方程为x2—y2=1.(2)因为p = 2cos 0cos 4 +2sin 0sin 4 = 2cos 0+ 2sin 0,所以p2= 2 pcos 0 + 2p sin 0 ・所以化为直角坐标方程为x2+ y2— 2x— 2y = 0. 求相关动点的极坐标方程从极点0作圆C: p= 2acos 0的任意一条弦ON,求各弦的中点M的极坐标方程.[解]法一:如图所示,圆C的圆心C (a, 0),半径r = |OC| = a,因为M为弦ON的中点,连接CM•所以CM丄ON,故M在以0C为直径的圆上,所以动点M的极坐标方程是p= acos 0.法二:设M (p, 8) , N (pi, 01)・因N 点在圆p= 2acos 0 上,pi= 2acos 0i.①为M是ON的中点,pi=2p, 01=0・所将它代入①式得2p = 2acos 0,故M的极坐标方程是p= acos 0.将本例中以所求得的中点M的极坐标方程化为直角坐标方程.I大I解:因为p =acos 0,所以p2= a- pcos 0,所以x2+y2= ax, 所以中点M的直角坐标方程为x2+y2—ax= 0.本例所涉及的问题有相关的两个动点,其中一个动点的轨迹方程已知,求另一个动点的轨迹方程.求解时找出等量关系,代入化简即可.0P2从极点0引定圆p=2cos8的弦OP,延长OP到Q使PQ= 3,求点Q的极坐标方程,并说明所求的轨迹是什么图形?p2 2 解:设Q(P,0) , P ( po, 00),则0 = 00, =,所以po= p,因为po =p— p° 3 52cos 0o.所以p= 2cos 0,即p= 5cos 0,它表示一个圆.5解析:选C ・如图所示.设M(p, 0)是圆上点,则上ONMZ MOx= e , 在 RtZkNMO 中,I 0M| =| ON|sinzONM, 即 p = 2rsin 8= asin 0.3. 把圆C 的极坐标方程p=2cos8转化为直角坐标方程为 ______________ ,圆心的直角坐标为 ______ ・解析:因为 p = 2cos8,所以 p2 = 2pcosB,将 p 2= x 2+y 2, x= pcos 8 代入得 直角坐标方程为x2+y2 = 2x,其圆心坐标为(1, 0)・答案:x?+y2 = 2x (1 , 0)4. 写出圆心在(1, -1)处,且过原点的圆的极坐标方程.解:圆的半径为r=2,圆的直角坐标方程为(x-1) 2+ (y+1) 2 = 2. 变形得x2+y2 = 2 (x-y),用坐标互化公式得p2 = 2 (pcos 0 —psin 0), 即 p = 2cos 0— 2sin 0 ・[A 基础达标]1・在极坐标系中圆心在(2,冗)且过极点的圆的方程为() A. p= 2 2cos p = _ 2 2sin解析:选B ・如图所示,P(2:),在圆上任找一点M (p 。
), 延长OP 与圆交于点Q, 则zOM = Q90。
,在 RtA OMQ 中,p = — 2 2cosC. p= 2 2sin| 0M| =| 0Q| ・ coszQOM,所以p = 2 2cos(u— 0),的极坐标方程为。
•选B.――2 2cos22x +y —4x =A p= 2cos 0 p= 2sin 0 C - p = 4cos 0 p= 4sin 0解析:选C.把x=p・cosB, 222y = p-sin 0, x +y =p 入得0,所以p= 0 或p= 4cos 0.又极点也在p= 4cos 0 圆p= 8— 5 3sin5cos o2TT3故选C.0的圆心坐标A. 5,C.n5, 35u5, 53^ 选D.因为p= 5cos 0 — 5 3 sin 0,p2 = 5p cos 0 — 5 3psin 0, x2 + y2 =5x— 5 3y,52X— 2 +P532所以圆心C52,tan B=x= — 3,25320 =5 IT所以圆心C的极坐标为C5, 34.极坐标方程分别为p = cos 0和卩=$山的两个圆的圆心距是A.2解析:选1厂2D.两圆的直角坐标方程分别为+y2 =―代24’故选D.£TT5・极坐标方程p=cos(4 — 0) B.U表示的曲A.双曲线解析:IT选D・因为p = cos 4・抛物线P= 22(COS 圆+sin 0),2可—4・ p・ cos 0所以 x 2+y 2= 22X + 22y,即 x — 42 + y — 42= U6. 在直角坐标系xOy 中,以坐标原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标 系.若曲线C 的极坐标方程为p=2sin0,则曲线C 的直角坐标方程为・解析:因为 p= 2sin 0,所以 p 2=2psin 0,所以 x 2+y 2=2y,即 x 2+y 2—2y= 0. 答案:x?+y2—2y= 07. ________________________________________________ 圆心在点(3,冗)处,半径为3的圆的极坐标方程为 __________________________ ・A (6 , TT ),设M (p, 0)为圆上异于0、AAM,则0M 丄AM, | 0A| = 6为圆C 的直径,在RtA 0MA 中,ZAOM —TT — 0 0—TT,因为| 0M| =| OA|cos (u — 0),所以 p= 6cos ( TT — 0), 即p = — 6cos 0,验证知0、A 也适合,TT 3n所以所求圆的极坐标方程为p = —6cos8 ( 2 <0< 2)・n 3n答案:p = —6cos8 ( 2 <0< 2 )8. 在极坐标系中,若过点A (3 , 0)且与极轴垂直的直线交曲线p=4cos8于 A 、B 两点,贝IJ | AB| =・解析:由题意知,直线方程为x=3, 曲线方程为(x —2) 2+ y 2= 4, 将x = 3代入圆的方程, 得 y =±3,则 | AB| =2 3. 答案:239. 把下列直角坐标方程与极坐标方程进行互化.22(1) x 2+y 2—2x= 0; (2) p= cos 0— 2sin 0;22(3) p = cos 0 ・22解:(1)因为x2+y2 —2x= 0, 所以 p —2p cos 0 = 0. 所以p= 2cos 0.解析:如图所示C (3 , TT )的任一点,连接0M,(2)因为p = cos 0 — 2sin 0,所以 p =pcos 0— 2psin 0. 所以 x 2+y 2= x — 2y, 即 x 2 + y2—x+ 2y= 0.(3) 因为 p2= COS 20,所以 p 4=p 2cos 20 = (pcos 0) 2.所以(x 2+y 2) 2=x2,即 x 2+y 2=x 或x 2+y 2= — X.10. 若圆C 的方程是p = 2asin 0,求: (1) 关于极轴对称的圆的极坐标方程;3TT(2) 关于直线0=3K 对称的圆的极坐标方程.4解:设所求圆上任意一点M 的极坐标为(p, 0).(1)点M(p, 8)关于极轴对称的点为(p, —8),代入圆C 的方程p = 2asin 0, 得 p = 2asin( — 0),即 p = — 2asin 0 为所求.(2)点M(p, 8)关于直勞乳4对称的点p, V-9 ,代入圆C 的方程P=2msin。