秦坤超 第一中學 河北省衡水市
對于極坐標與直角坐標的相互轉化而言,直角坐標化為極坐標方程比較容易,只需將公式x=ρcosθ,y=ρsinθ直接代入并化簡即可;而極坐標方程化為直角坐標方程則相對困難一些,解此類問題,常用方法有代入法、平方法等,還經(jīng)常會用到同乘(或除以)ρ等技巧.
在將曲線的參數(shù)方程化為普通方程時,不僅僅是把其中的參數(shù)消去,還要注意 x、y 的取值范圍,同時在消去參數(shù)的過程中一定要注意普通方程與參數(shù)方程的等價性.常見的消參數(shù)法有:代入消元(拋物線的參數(shù)方程)、加減消元(直線的參數(shù)方程)、平方后再加減消元(圓、橢圓的參數(shù)方程)等.而對于含三角函數(shù)的參數(shù)方程,經(jīng)常使用的公式為sin2α+cos2α=1.在將曲線的參數(shù)方程化為普通方程的過程中,一定要注意參數(shù)的范圍,確保普通方程與參數(shù)方程等價,否則很容易因為忽略參數(shù)方程中的某些限制條件而失誤.
應該注意的是,極坐標方程與參數(shù)方程之間不能直接互化,必須以普通方程為橋梁,即將極坐標方程轉化為普通方程再轉化為參數(shù)方程,或將參數(shù)方程轉化為普通方程再轉化為極坐標方程,要注意普通方程與參數(shù)方程的等價性.
【例1】已知曲線C的極坐標方程為ρ=2cos θ,以極點為原點,極軸為x軸的正半軸建立直角坐標系,則曲線C的參數(shù)方程為___________.
【解析】由 ρ= 2cos θ知,ρ2 = 2ρcos θ
求曲線的極坐標方程的步驟為:(1)建立適當?shù)臉O坐標系,設P(ρ,θ)是曲線上任意一點;(2)由曲線上的點所適合的條件,列出曲線上任意一點的極徑ρ和極角θ之間的關系式;(3)將列出的關系式進行整理、化簡,得出曲線的極坐標方程.
由直角坐標方程化為極坐標方程,其方法就是把x=ρcos θ,y=ρsin θ代入方程,根據(jù)三角函數(shù)公式整理.
【例3】在直角坐標系xOy中,直線C1:x=-2,圓C2:(x-1)+(y-2)=1,以坐標原點為極點,x軸的正半軸為極軸建立極坐標系.
【解析】:(1)因為 x= ρcosθ,y= ρsinθ,所以 C1的極坐標方程為 ρcosθ=-2,
C2的極坐標方程為 ρ2-2ρcosθ-4ρsinθ+ 4 = 0.