高中数学选修4-4坐标系与参数方程完整教案(2)

2019-01-26 22:07

课题:3极坐标系的的概念 教学目的:理解极坐标的概念 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:互动五步教学法 .教 具:多媒体、实物投影仪

复习及预习提纲: 1坐标的概念

2极坐标系和平面直角坐标系中刻画点的位置的区别.

————教 学 过 程———— 复 习 回 顾 和 预 习 检 查 1坐标的概念

2极坐标系和平面直角坐标系中刻画点的位置的区别.

创设情境,设置疑问 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.

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

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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。

5??例2 在极坐标系中,(1)已知两点P(5,),Q(1,),

44求线段PQ的长度;

?(2)已知M的极坐标为(?,?)且?=,??R,说明满足上述条件的点M 的位置。

3落实目标 1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。

?2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,?)

6666?53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。

444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。

课后延伸 书面作业:

必做题:导练相应练习 选做题: 预习提纲

课后反思:本节学习内容对学生来说是全新的,因而学生学习的兴趣很浓,课堂气氛很好。部分学生还未能转换思维,感到有点吃力。后续教学还要加强基础训练。

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课题:4极坐标与直角坐标的互化 教学目的:

知识目标:掌握极坐标和直角坐标的互化关系式 能力目标:会实现极坐标和直角坐标之间的互化

德育目标:通过观察、探索、发现的创造性过程,培养创新意识。 教学重点:对极坐标和直角坐标的互化关系式的理解 教学难点:互化关系式的掌握 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

复习及预习提纲: 极坐标和直角坐标的互化关系式

————教 学 过 程———— 复 习 回 顾 和 预 习 检 查 极坐标和直角坐标的互化关系式

创设情境,设置疑问 情境1:若点作平移变动时,则点的位置采用直角坐标系描述比较方便; 情境2:若点作旋转变动时,则点的位置采用极坐标系描述比较方便 问题1:如何进行极坐标与直角坐标的互化?

问题2:平面内的一个点的直角坐标是(1,3),这个点如何用极坐标表示? 学生回顾

理解极坐标的建立及极径和极角的几何意义

正确画出点的位置,标出极径和极角,借助几何意义归结到三角形中求解

直角坐标系的原点O为极点,x轴的正半轴为极轴,且在两坐标系中取相同的长度单位。平面内任意一点P的指教坐标与极坐标分别为(x,y)和(?,?),则由三角函数的定义可以得到如下两组公式:

2??x2?y2x??cos?{ { yy??sin?tan??x说明1上述公式即为极坐标与直角坐标的互化公式

2通常情况下,将点的直角坐标化为极坐标时,取?≥0,0≤?≤2?。

3互化公式的三个前提条件

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.

分组讨论 2?)化成直角坐标 3 (2)把点P的直角坐标(6,?2)化成极坐标 变式训练

例1.(1)把点M 的极坐标(8,第 8 页 共 34 页

??在极坐标系中,已知A(2,),B(2,?),求A,B两点的距离

66

例2.若以极点为原点,极轴为x轴正半轴,建立直角坐标系.

5?(1)已知A的极坐标(4,),求它的直角坐标,

3(2)已知点B和点C的直角坐标为(2,?2)和(0,?15) 求它们的极坐标.(?>0,0≤?<2?) 变式训练

把下列个点的直角坐标化为极坐标(限定?>0,0≤?<2?) A(?1,1),B(0,?2),C(3,4),D(?3,?4)

?2?例3.在极坐标系中,已知两点A(6,),B(6,).

63求A,B中点的极坐标.

变式训练

??在极坐标系中,已知三点M(2,?),N(2,0),P(23,).判断M,N,P三点是否在一条直线

36上.

落实目标 本节课学习了以下内容:

1.极坐标与直角坐标互换的前提条件; 2.互换的公式; 3.互换的基本方法。

课后延伸 书面作业:

必做题:导练相应练习 选做题: 预习提纲

课后反思:在教师的引导下,学生能积极应对互化的原因、方法,也能较好地模仿操作,但让学生独立自主完成新的问题的解答,明显有困难,需要教师的点拨引导。这点可采取的措施是:小组讨论,共同寻找解决问题的方法,很有效。但教学时间不足。

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课 题: 5圆的极坐标方程 教学目标:

1、掌握极坐标方程的意义

2、能在极坐标中给出简单图形的极坐标方程 教学重点、极坐标方程的意义 教学难点:极坐标方程的意义 教学方法:启发诱导,讲练结合。 教 具:多媒体、实物投影仪 复习及预习提纲: 1、直角坐标系和极坐标系中怎样描述点的位置? 2、曲线的方程和方程的曲线(直角坐标系中)定义 3、求曲线方程的步骤

4、极坐标与直角坐标的互化关系式:

————教 学 过 程———— 复 习 回 顾 和 预 习 检 查 1、直角坐标系和极坐标系中怎样描述点的位置? 2、曲线的方程和方程的曲线(直角坐标系中)定义 3、求曲线方程的步骤

4、极坐标与直角坐标的互化关系式:

创设情境,设置疑问 问题情境

1、直角坐标系建立可以描述点的位置极坐标也有同样作用? 2、直角坐标系的建立可以求曲线的方程 极坐标系的建立是否可以求曲线方程?

1、引例.如图,在极坐标系下半径为a的圆的圆心坐标为

(a,0)(a>0),你能用一个等式表示圆上任意一点, 的极坐标(?,?)满足的条件?

解:设M (?,?)是圆上O、A以外的任意一点,连接AM,

则有:OM=OAcosθ,即:ρ=2acosθ ①,

2、提问:曲线上的点的坐标都满足这个方程吗?

可以验证点O(0,π/2)、A(2a,0)满足①式.

等式①就是圆上任意一点的极坐标满足的条件. 反之,适合等式①的点都在这个圆上.

3、定义: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f(?,?)?0的点

在曲线上,那么这个方程称为这条曲线的极坐标方程,这条曲线称为这个极坐标方程的曲线。

例1、已知圆O的半径为r,建立怎样的坐标系,

可以使圆的极坐标方程更简单? ①建系;

②设点;M(ρ,θ)

③列式;OM=r, 即:ρ=r

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