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高中數學直線方程公式總結

教育 更新时间:2024-11-27 16:45:27

極坐标方程和參數方程是高中數學選修4-4的内容,很多學生剛學的時候可能會感覺有點亂。

這一塊在北京卷裡面是必考内容,在全國卷裡面是選做題,但是大部分學生會選這一個題。

直線的參數方程和極坐标方程都是比較簡單的,這個肯定是需要掌握的。

直線的極坐标方程就是θ=某個角度,轉化成普通方程的時候就是y=tanθx。

直線的參數方程,代入消去參數即可。

比較難的是圓的方程,抛物線,雙曲線,橢圓的參數方程和極坐标方程。

隻需要把下面四個式子都記住,就可以搞定這一塊幾乎所有題目了。

極坐标方程和普通方程相互轉換:x=ρ cosθ y=ρ sinθ ρ ²=x² y² 參數方程和普通方程相互轉換:sin²θ cos²θ=1

隻需要記住上面的四個式子,這一塊的題目基本上都可以做出來了。

因為這一塊的題目最關鍵的是轉化成普通方程,隻要能轉化成普通方程,再去計算就很簡單了。

上面sin²θ cos²θ=1很簡單,在學三角函數的時候就一直在強調這個公式。

如果記住了x=ρ cosθ y=ρ sinθ,那麼ρ ²=x² y²也可以根據第四個式子推出來。

所以最終需要單獨記憶的隻有x=ρ cosθ y=ρ sinθ,從圖像上一分析就能夠搞清怎麼回事兒。

我們來看一些真題,體驗一下是否記住這四個式子,就能做出來所有題目!

高中數學直線方程公式總結(四個式子可以搞定所有極坐标方程和參數方程)1

2016一卷理

解析:第一問:C1給的是參數方程,轉化成極坐标方程,我們需要用普通方程來中轉一下。

參數方程轉化成普通方程,隻需要知道sin²θ cos²θ=1即可。

當然這裡θ=t,cost=x/a ,sint=(y-1)/a 所以參數方程可以轉化成x² (y-1)²=a²

很顯然是一個以(0,1)為圓心,a為半徑的圓。

我們先把圓的方程展開可以得到x² y²-2y 1-a²=0

極坐标方程和普通方程相互轉化:隻需要知道x=ρ cosθ y=ρ sinθ ρ ²=x² y²

所以極坐标方程就是ρ ²-2ρ sinθ 1-a²=0

第二問:直線C3的普通方程是y=2x

曲線C2:ρ =4cosθ 我們記的公式裡面隻有ρ ² 和 ρ cosθ ,所以很顯然這個曲線C2方程兩邊同時乘以一個ρ ,變成了ρ ²=4ρ cosθ

極坐标方程和普通方程相互轉化:隻需要知道x=ρ cosθ y=ρ sinθ ρ ²=x² y²

所以曲線C2也就變成了x² y²=4x 處理一下也就是(x-2)² y²=4

既然三個函數方程都變成普通方程了,後面的計算就很簡單了。

聯立C1 C2求出兩個交點(當然是用a來表示的),然後帶入C3就可以求出a的值了。

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高中數學直線方程公式總結(四個式子可以搞定所有極坐标方程和參數方程)2

2015全國一卷理

解析:第一問求C1 C2的極坐标方程。

極坐标方程和普通方程相互轉化:隻需要知道x=ρ cosθ y=ρ sinθ ρ ²=x² y²

所以C1:x=-2就變成了ρ cosθ=-2 就是要求的極坐标方程。

C2的方程先展開:x²-2x 1 y²-4y 4=1 處理一下可得x² y²-2x-4y 4=0

所以C2的極坐标方程就是ρ ²-2ρ cosθ-4ρ sinθ 4=0

第二問:直線C3的普通方程為y=tanθx=x

既然所有的方程都轉換成普通方程了,後面的計算就非常簡單了。

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高中數學直線方程公式總結(四個式子可以搞定所有極坐标方程和參數方程)3

2016北京理

解析:做這個題,關鍵還是把極坐标方程能夠轉化成普通方程,剩下的就很簡單了。

極坐标方程和普通方程相互轉化:隻需要知道x=ρ cosθ y=ρ sinθ ρ ²=x² y²

所以直線方程為x-3y-1=0

圓的方程:式子中隻有ρ ² 和 ρ cosθ,沒見過單獨的ρ 和cosθ,所以很顯然還是等式兩邊都乘以一個ρ ,變成了ρ ²=2ρ cosθ ,再利用記住的式子替換一下,那就是x² y²=2x

再處理一下就是(x-1)² y²=1。

剩下的就非常簡單了。

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趙老師(18254638393)專注高考數學研究,對每一類題都會總結的比較到位。

因為現在的頭條賬号處于新手期,每天隻能發布一篇文章。

所以希望大家多多評論,多多轉載,讓我盡快度過新手期,然後一天就能發五篇文章了。

大家對哪一個題型急需的話,可以在評論中留言,我會優先安排這一個專題的内容。

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