直角坐标系
教学目的:
知识与技能:回顾在平面直角坐标系中刻画点的位置的方法 过程与方法:体会坐标系的作用
情感、态度与价值观:通过观察、探索、发现的创造性过程,培养创新意识。 教学重点:体会直角坐标系的作用
教学难点:能够建立适当的直角坐标系,解决数学问题 授课类型:新授课
教学模式:启发、诱导发现教学. 教学过程: 一、复习引入:
情境1:为了确保宇宙飞船在预定的轨道上运行,并在按计划完成科学考察任务后,安
全、准确的返回地球,从火箭升空的时刻开始,需要随时测定飞船在空中的位置机器运动的轨迹。
情境2:运动会的开幕式上常常有大型团体操的表演,其中不断变化的背景图案是由看
台上座位排列整齐的人群不断翻动手中的一本画布构成的。要出现正确的背景图案,需要缺点不同的画布所在的位置。
问题1:如何刻画一个几何图形的位置? 问题2:如何创建坐标系?
二、学生活动 学生回顾
刻画一个几何图形的位置,需要设定一个参照系
1、数轴 它使直线上任一点P都可以由惟一的实数x确定 2、平面直角坐标系
在平面上,当取定两条互相垂直的直线的交点为原点,并确定了度量单位和这两条直线的方向,就建立了平面直角坐标系。它使平面上任一点P都可以由惟一的实数对(x,y)确定
3、空间直角坐标系 在空间中,选择两两垂直且交于一点的三条直线,当取定这三条直线的交点为原点,并确定了度量单位和这三条直线方向,就建立了空间直角坐标系。它使空间上任一点P都可以由惟一的实数对(x,y,z)确定
三、讲解新课:
1、建立坐标系是为了确定点的位置,因此,在所建的坐标系中应满足:
任意一点都有确定的坐标与其对应;反之,依据一个点的坐标就能确定这个点的位置 2、确定点的位置就是求出这个点在设定的坐标系中的坐标 四、数学运用
例1 选择适当的平面直角坐标系,表示边长为1的正六边形的顶点。
*变式训练
如何通过它们到点O的距离以及它们相对于点O的方位来刻画,即用”距离和方向”确定点的位置?
1
例2 已知B村位于A村的正西方1公里处,原计划经过B村沿着北偏东600的方向设一条地下管线m.但在A村的西北方向400米出,发现一古代文物遗址W.根据初步勘探的结果,文物管理部门将遗址W周围100米范围划为禁区.试问:埋设地下管线m的计划需要修改吗?
*变式训练
1.一炮弹在某处爆炸,在A处听到爆炸的时间比在B处晚2s,已知A、B两地相距800米,并且此时的声速为340m/s,求曲线的方程
12.在面积为1的?PMN中,tan?PMN?,tan?MNP??2,建立适当的坐标系,
2求以M,N为焦点并过点P的椭圆方程
例3 已知Q(a,b),分别按下列条件求出P 的坐标
(1)P是点Q 关于点M(m,n)的对称点
(2)P是点Q 关于直线l:x-y+4=0的对称点(Q不在直线1上)
*变式训练
用两种以上的方法证明:三角形的三条高线交于一点。 思考
(x?1)2(y?1)2??1变为中心在原点的单位圆,通过平面变换可以把曲线请求出该复合94变换?
四、巩固与练习
五、小 结:本节课学习了以下内容:
1.如何建立直角坐标系; 2.建标法的基本步骤; 3.什么时候需要建标。
五、课后作业:课本P14页 1,2,3,4
2
极坐标系的的概念
教学目的:
知识与技能:理解极坐标的概念
过程与方法: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.
情感、态度与价值观:通过观察、探索、发现的创造性过程,培养创新意识。 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 ? 表示线段OM的长度,用 ? 表示从OX到OM 的角度,? 叫做点M的极径, ?叫做点M的极角,有序数对(?,?)就叫做M的极坐标。
特别强调:由极径的意义可知?≥0;当极角?的取值范围是[0,2?)时,平面上的点(除去极点)就与极坐标(?,?)建
立一一对应的关系 .们约定,极点的极坐标是极径?=0,极角是任意角. 3、负极径的规定
在极坐标系中,极径?允许取负值,极角?也可以去任意的正角或负角
3
当?<0时,点M (?,?)位于极角终边的反向延长线上,且OM=?。
M (?,?)也可以表示为(?,??2k?)或(??,??(2k?1)?) (k?z) 4、数学应用
例1 写出下图中各点的极坐标(见教材14页) 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?
③ 不同的极坐标是否可以写出统一表达式
约定: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
?4?5?5?A(3,0) B(6,2?)C(3,)D(5,)E(3,)F(4,?)G(6,
3632点的极坐标的表达式的研究
例2 在极坐标系中,
5??(1) 已知两点P(5,),Q(1,),求线段PQ的长度;
44?(2) 已知M的极坐标为(?,?)且?=,??R,说明满足上述条件的点M 的位
3置。
变式训练
5?5?7?1、若?ABC的的三个顶点为A(5,),B(8,),C(3,),判断三角形的形状.
2662、若A、B两点的极坐标为(?1,?1),(?2,?2)求AB的长以及?AOB的面积。(O为极点) 例3 已知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;
2(3) P是点Q关于极轴的对称点。
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变式训练
?1.在极坐标系中,与点(?8,)关于极点对称的点的一个坐标是 ( )
6?5?5??A(8,),B(8,?),C(?8,),D(?8,?)
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?52在极坐标系中,如果等边?ABC的两个顶点是A(2,),B(2,),求第三个顶点C的坐标。
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三、巩固与练习
四、小 结:本节课学习了以下内容:
1.如何建立极坐标系。
2.极坐标系的基本要素是:极点、极轴、极角和度单位 3.极坐标中的点与坐标的对应关系。
五、课后作业:教材P14-15页5,8,9,10,11
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