也谈在极坐标系中椭圆.双曲线.抛物线方程的统一

  摘 要:椭圆、双曲线和抛物线方程一直是高考的热点,本文就如何在极坐标系中使椭圆、双曲线、抛物线方程达到统一,提出自己的观点.

  关键词:极坐标;椭圆;双曲线;抛物线方程;统一

  《数学教学通讯》(中等教育)2013年4期发表的郭新祝老师的论文《在极坐标系中椭圆、双曲线、抛物线方程的统一》中探究的教材(苏教版选修4-4)中,给出的圆锥曲线极坐标方程仅仅是极点建立在椭圆的左焦点(双曲线的右焦点)情况下的方程,而对于另外三种形态,即极点分别建立在椭圆的右、上、下焦点的情况,则没有探究,下面笔者就带领大家一起去进一步探讨挖掘!

  (一)如图1,当极点建立在椭圆的右焦点(双曲线的左焦点)时,

  ρ=■(Ⅱ)

  当0  当e=1时,方程(Ⅱ)表示开口向左的抛物线,定点F是该抛物线的焦点,定直线l是该抛物线的准线;此时,ρ=■,抛物线焦点极坐标为(0,0),顶点极坐标为■,0;抛物线准线方程为ρcosθ=p.

  当e>1时,方程(Ⅱ)表示双曲线,定点F是该双曲线的左焦点,定直线l是该双曲线的左准线. 与方程(Ⅰ)情形相同,对于双曲线中的a,b,c结果也不变,即a=■,b=■,c=■,即双曲线的实轴长为■,虚轴长为■,焦距为■,此时,双曲线中心极坐标为■,0;双曲线的左焦点极坐标为(0,0),右焦点极坐标为■,0;双曲线的左顶点极坐标为■,0,双曲线右顶点极坐标为■,0;双曲线的左准线方程为ρcosθ=p,右准线方程为ρcosθ=■;

  综上所述,对于方程ρ=■,当e≠1即方程不表示抛物线时,

  有结论(�)a=■,c=■,b=■;

  ?摇?摇?摇(�)椭圆或双曲线的中心极坐标为■,0;

  ?摇?摇?摇(�)椭圆的左(双曲线的右)焦点极坐标为■,0,椭圆的右(双曲线的左)焦点极坐标为(0,0);

  (�)椭圆的左(双曲线的右)顶点极坐标为■,0,椭圆的右(双曲线的左)顶点极坐标为■,0;

  (�)椭圆的左(双曲线的右)准线方程为ρcosθ=■,椭圆的右(双曲线的左)准线方程为ρcosθ=p.

  (二)如图2,当极点建立在椭圆的上焦点(双曲线的下焦点)时,如图3,

  ρ=■(Ⅲ)

  ■

  图2

  当0  当e=1时,方程(Ⅲ)表示开口向下的抛物线,定点F是该抛物线的焦点,定直线l是该抛物线的准线;此时,ρ=■,抛物线焦点极坐标为(0,0),顶点极坐标为■,■;

  抛物线准线方程为ρsinθ=p.

  当e>1时,方程(Ⅲ)表示双曲线,定点F是该双曲线的下焦点,定直线l是该双曲线的下准线,此时,a=■,b=■,c=■;双曲线的实轴长为■,虚轴长为■,焦距为■;此时,双曲线中心极坐标为■,■;双曲线的上焦点极坐标为■,■,下焦点极坐标为(0,0);双曲线的上顶点极坐标为■,■,双曲线下顶点极坐标为■,■;双曲线的上准线方程为ρsinθ=■,下准线方程为ρsinθ=p;

  综上所述,对于方程ρ=■,当e≠1即方程不表示抛物线时,

  有结论(�)a=■,c=■,b=■;

  ?摇?摇?摇(�)椭圆或双曲线的中心极坐标为■,■;

  (�)椭圆的上(双曲线的下)焦点极坐标为(0,0),椭圆的下(双曲线的上)焦点极坐标为■,■;

  (�)椭圆的上(双曲线的下)顶点极坐标为■,■,椭圆的下(双曲线的上)顶点极坐标为■,■;

  (�)椭圆的上(双曲线的下)准线方程为ρsinθ=p,椭圆的下(双曲线的上)准线方程为ρsinθ=■.

  (三)如图3,当极点建立在椭圆的下焦点(双曲线的上焦点)时,?摇

  ρ=■(Ⅳ)

  当0  当e=1时,方程(Ⅳ)表示开口向上的抛物线,定点F是该抛物线的焦点,定直线l是该抛物线的准线;此时,ρ=■;

  抛物线焦点极坐标为(0,0),顶点极坐标为■,■;抛物线准线方程为ρsinθ=-p.

  当e>1时,方程(Ⅳ)表示双曲线,定点F是该双曲线的上焦点,定直线l是该双曲线的上准线. 此时,a=■,b=■,c=■,双曲线的实轴长为■,虚轴长为■,焦距为■,此时,双曲线中心极坐标为■,■或■,■,双曲线的上焦点极坐标为(0,0),下焦点极坐标为■,■或■,■,双曲线的上顶点极坐标为■,■,双曲线下顶点极坐标为■,■或■,■;双曲线的上准线方程为ρsinθ=-p,下准线方程为ρsinθ=■;

  综上所述,对于方程ρ=■,当e≠1即方程不表示抛物线时,

  有结论(�)a=■,c=■,b=■;

  (�)椭圆或双曲线的中心极坐标为■,■;

  (�)椭圆的上(双曲线的下)焦点极坐标为■,■,椭圆的下(双曲线的上)焦点极坐标为(0,0);

  (�)椭圆的上(双曲线的下)顶点极坐标为■,■,椭圆的下(双曲线的上)顶点极坐标为■,■;

  (�)椭圆的上(双曲线的下)准线方程为ρsinθ=■,椭圆的下(双曲线的上)准线方程为ρsinθ=-p.

  摘 要:椭圆、双曲线和抛物线方程一直是高考的热点,本文就如何在极坐标系中使椭圆、双曲线、抛物线方程达到统一,提出自己的观点.

  关键词:极坐标;椭圆;双曲线;抛物线方程;统一

  《数学教学通讯》(中等教育)2013年4期发表的郭新祝老师的论文《在极坐标系中椭圆、双曲线、抛物线方程的统一》中探究的教材(苏教版选修4-4)中,给出的圆锥曲线极坐标方程仅仅是极点建立在椭圆的左焦点(双曲线的右焦点)情况下的方程,而对于另外三种形态,即极点分别建立在椭圆的右、上、下焦点的情况,则没有探究,下面笔者就带领大家一起去进一步探讨挖掘!

  (一)如图1,当极点建立在椭圆的右焦点(双曲线的左焦点)时,

  ρ=■(Ⅱ)

  当0  当e=1时,方程(Ⅱ)表示开口向左的抛物线,定点F是该抛物线的焦点,定直线l是该抛物线的准线;此时,ρ=■,抛物线焦点极坐标为(0,0),顶点极坐标为■,0;抛物线准线方程为ρcosθ=p.

  当e>1时,方程(Ⅱ)表示双曲线,定点F是该双曲线的左焦点,定直线l是该双曲线的左准线. 与方程(Ⅰ)情形相同,对于双曲线中的a,b,c结果也不变,即a=■,b=■,c=■,即双曲线的实轴长为■,虚轴长为■,焦距为■,此时,双曲线中心极坐标为■,0;双曲线的左焦点极坐标为(0,0),右焦点极坐标为■,0;双曲线的左顶点极坐标为■,0,双曲线右顶点极坐标为■,0;双曲线的左准线方程为ρcosθ=p,右准线方程为ρcosθ=■;

  综上所述,对于方程ρ=■,当e≠1即方程不表示抛物线时,

  有结论(�)a=■,c=■,b=■;

  ?摇?摇?摇(�)椭圆或双曲线的中心极坐标为■,0;

  ?摇?摇?摇(�)椭圆的左(双曲线的右)焦点极坐标为■,0,椭圆的右(双曲线的左)焦点极坐标为(0,0);

  (�)椭圆的左(双曲线的右)顶点极坐标为■,0,椭圆的右(双曲线的左)顶点极坐标为■,0;

  (�)椭圆的左(双曲线的右)准线方程为ρcosθ=■,椭圆的右(双曲线的左)准线方程为ρcosθ=p.

  (二)如图2,当极点建立在椭圆的上焦点(双曲线的下焦点)时,如图3,

  ρ=■(Ⅲ)

  ■

  图2

  当0  当e=1时,方程(Ⅲ)表示开口向下的抛物线,定点F是该抛物线的焦点,定直线l是该抛物线的准线;此时,ρ=■,抛物线焦点极坐标为(0,0),顶点极坐标为■,■;

  抛物线准线方程为ρsinθ=p.

  当e>1时,方程(Ⅲ)表示双曲线,定点F是该双曲线的下焦点,定直线l是该双曲线的下准线,此时,a=■,b=■,c=■;双曲线的实轴长为■,虚轴长为■,焦距为■;此时,双曲线中心极坐标为■,■;双曲线的上焦点极坐标为■,■,下焦点极坐标为(0,0);双曲线的上顶点极坐标为■,■,双曲线下顶点极坐标为■,■;双曲线的上准线方程为ρsinθ=■,下准线方程为ρsinθ=p;

  综上所述,对于方程ρ=■,当e≠1即方程不表示抛物线时,

  有结论(�)a=■,c=■,b=■;

  ?摇?摇?摇(�)椭圆或双曲线的中心极坐标为■,■;

  (�)椭圆的上(双曲线的下)焦点极坐标为(0,0),椭圆的下(双曲线的上)焦点极坐标为■,■;

  (�)椭圆的上(双曲线的下)顶点极坐标为■,■,椭圆的下(双曲线的上)顶点极坐标为■,■;

  (�)椭圆的上(双曲线的下)准线方程为ρsinθ=p,椭圆的下(双曲线的上)准线方程为ρsinθ=■.

  (三)如图3,当极点建立在椭圆的下焦点(双曲线的上焦点)时,?摇

  ρ=■(Ⅳ)

  当0  当e=1时,方程(Ⅳ)表示开口向上的抛物线,定点F是该抛物线的焦点,定直线l是该抛物线的准线;此时,ρ=■;

  抛物线焦点极坐标为(0,0),顶点极坐标为■,■;抛物线准线方程为ρsinθ=-p.

  当e>1时,方程(Ⅳ)表示双曲线,定点F是该双曲线的上焦点,定直线l是该双曲线的上准线. 此时,a=■,b=■,c=■,双曲线的实轴长为■,虚轴长为■,焦距为■,此时,双曲线中心极坐标为■,■或■,■,双曲线的上焦点极坐标为(0,0),下焦点极坐标为■,■或■,■,双曲线的上顶点极坐标为■,■,双曲线下顶点极坐标为■,■或■,■;双曲线的上准线方程为ρsinθ=-p,下准线方程为ρsinθ=■;

  综上所述,对于方程ρ=■,当e≠1即方程不表示抛物线时,

  有结论(�)a=■,c=■,b=■;

  (�)椭圆或双曲线的中心极坐标为■,■;

  (�)椭圆的上(双曲线的下)焦点极坐标为■,■,椭圆的下(双曲线的上)焦点极坐标为(0,0);

  (�)椭圆的上(双曲线的下)顶点极坐标为■,■,椭圆的下(双曲线的上)顶点极坐标为■,■;

  (�)椭圆的上(双曲线的下)准线方程为ρsinθ=■,椭圆的下(双曲线的上)准线方程为ρsinθ=-p.


相关文章

  • 圆锥曲线的性质及其推广应用
  • 目 录 摘 要 ............................................................. 1 Abstract ....................................... ...查看


  • 新课改区高考试题[平面解析几何]
  • 新课改区高考试题<平面解析几何> 2010年普通高等学校招生全国统一考试理科数学 全国:(12)已知双曲线E 的中心为原点,F(3,0)是E 的焦点,过F 的直线l 与E 相交于A ,B 两点,且AB 的中点为N(-12,-15 ...查看


  • 第二章圆锥曲线与方程教案
  • 第二章 圆锥曲线与方程 2.1曲线与方程 2.1.1曲线与方程2.1.2求曲线的轨迹方程 一.教学目标 (一)知识教学点 使学生掌握常用动点的轨迹以及求动点轨迹方程的常用技巧与方法.(二)能力训练点 通过对求轨迹方程的常用技巧与方法的归纳和 ...查看


  • 12圆锥曲线的统一定义
  • 1.理解并掌握双曲线第二轨迹定义,并能利用定义求出标准方程: 2.理解并掌握焦半径与点到准线距离转化,并能灵活应用解题: 3.进一步培养学生数形结合的数学思想方法. 教学重点 熟练掌握圆锥曲线的定义并熟练地运用定义解决有关问题. 教学难点 ...查看


  • 8.12 椭圆.双曲线.抛物线的统一定义2
  • 2.在平面直角坐标系xOy 中,已知双曲线C 1:2x 2-y 2=1. (1)过C 1的左顶点引C 1的一条渐近线的平行线,求该直线与另一条渐近线及x 轴围成的三角形的面积: (2)设斜率为1的直线l 交C 1于P .Q 两点,若l 与圆 ...查看


  • 第八章圆锥曲线方程教材分析
  • 第八章圆锥曲线方程教材分析 本章是在学生学习了直线和圆的方程的基础上,进一步学习用坐标法研究曲线.这一章主要学习椭圆.双曲线.抛物线的定义.方程.简单几何性质以全章共分6个小节,教学时间约为18课时,各小节的教学时间分配如下: 8.1椭圆及 ...查看


  • 椭圆与双曲线 1
  • 圆锥曲线 一.知识导学 1.椭圆定义:在平面内,到两定点距离之和等于定长(定长大于两x2y2y2x2 2.椭圆的标准方程:221,221 (ab0) abab 一动点到定点的距离和它到一条定直线的距离的 比是一个(0,1)内常数 ...查看


  • 圆锥曲线中的最值问题和定值问题专题
  • 与圆锥曲线有关的几个最值问题 平面解析几何是一门研究点的运动变化规律的学科,圆锥曲线中的范围问题或最值问题较为常见,所涉及的知识面也较为广泛,是教师和同学感觉较为棘手一个难点.下面就几个常见的最值问题谈几个常见的解决方法. 一.圆锥曲线上的 ...查看


  • 圆锥曲线的共同特征
  • 富县高级中学集体备课教案 课题圆锥曲线的共同特征第 2课时三维 目标1.了解圆锥曲线的离心率与统一方程,学习利用坐标法求解曲线的方程. 2.通过实例使学生体会圆锥曲线之间的共性和个性. 3.通过对圆锥曲线统一定义和统一方程等同特征的学习,进 ...查看


热门内容