第3节:极坐标系
教学目的:
知识目标:理解极坐标的概念
能力目标:能在极坐标系中用极坐标刻画点的位置,体会在极坐标系和平面直角坐标系中刻画点的位置的区别.
教学重点:理解极坐标的意义
教学难点:能够在极坐标系中用极坐标确定点位置
授课类型:新授课
教学模式:启发、诱导发现教学.
教 具:多媒体、实物投影仪
教学过程:
一、复习引入:
情境1:军舰巡逻在海面上,发现前方有一群水雷,如何确定它们的位置以便将它们引爆?
情境2:如图为某校园的平面示意图,假设某同学在教学楼处。
(1)他向东偏60°方向走120M后到达什么位置?该位置惟一确定吗?
(2)如果有人打听体育馆和办公楼的位置,他应如何描述?
问题1:为了简便地表示上述问题中点的位置,应创建怎样的坐标系呢?
问题2:如何刻画这些点的位置?
这一思考,能让学生结合自己熟悉的背景,体会在某些情况下用距离与角度来刻画点的位置的方便性,为引入极坐标提供思维基础.
二、讲解新课:
从情镜2中探索出: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。
1、极坐标系的建立:
在平面上取一个定点O,自点O引一条射线OX,同时确定一个单位长度和计算角度的正方向(通常取逆时针方向为正方向),这样就建立了一个极坐标系。
(其中O称为极点,射线OX称为极轴。)
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 r 表示线段OM的长度,用 q 表示从OX到OM 的角度,r 叫做点M的极径, q叫做点M的极角,有序数对(r,q)就叫做M的极坐标。
特别强调:由极径的意义可知r≥0;当极角q的取值范围是[0,2)时,平面上的点(除去极点)就与极坐标(r,q)建立一一对应的关系 .们约定,极点的极坐标是极径r=0,极角是任意角.
3、负极径的规定
在极坐标系中,极径r允许取负值,极角q也可以去任意的正角或负角
当r<0时,点M (r,q)位于极角终边的反向延长线上,且OM=。
M (r,q)也可以表示为
4、数学应用
例1 写出下图中各点的极坐标
A(4,0)B(2 )C( )
D( )E( )F( )
G( )
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的表达式
规定:极点的极坐标是=0,可以取任意角。
变式训练
在极坐标系里描出下列各点
A(3,0) B(6,2)C(3,)D(5,)E(3,)F(4,)G(6,
点的极坐标的表达式的研究
例2 在极坐标系中,
(1)已知两点P(5,),Q,求线段PQ的长度;
(2)已知M的极坐标为(r,q)且q=,r,说明满足上述条件的点M 的位置。
变式训练
1、若的的三个顶点为
2、若A、B两点的极坐标为求AB的长以及的面积。(O为极点)
例3 已知Q(r,q),分别按下列条件求出点P 的极坐标。
(1)P是点Q关于极点O的对称点;
(2)P是点Q关于直线的对称点;
(3)P是点Q关于极轴的对称点。
变式训练
1.在极坐标系中,与点关于极点对称的点的一个坐标是 ( )
2在极坐标系中,如果等边的两个顶点是求第三个顶点C的坐标。
三、小 结:本节课学习了以下内容:
1、极坐标系的建立:
2、极坐标系内一点的极坐标的规定;
3、负极径的规定。
四、课后作业: