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极坐标系中的常用方法
浙江省诸暨中学(311800) 赵岳云
在极坐标系中,由于点的极坐标,有着十分明显的几何意义,因此,在解决问题过程中,合理应用几何意义,联系与之有关的几何性质,不仅可以提高我解决问题的能力和速度,更重要的是可以培养我们的思考问题的能力,还会开拓我们的视野,丰富我们的智慧。
如:如图,过点P,
22
于点B2,任意作一直线交极轴Ox于点A1,0,交直线,333
其中,1,2R,求证:
1
1
1
1
2
这是一个常见的问题,解决它也不是一件费心的事,但
我们不停留的只解决问题的层面上,而是从联系的观点看问题,从创新的角度思考问题,我们也不会满足一种解法了。
方法一:应用面积公式
∵在极坐标系中,若点A、B的坐标分别为1,1、
2,2则ΔAOB的面积S=
∴SAOP
12
12
12|sin(12)|
3434
1sin
3
1
SBOP
1212
2sin
3
2
SAOB12sin
23
34
12
而SAOB=SAOP+SBOP1212 ∴
111
12
方法二:应用余弦定理
∵在极坐标系中,若点
|AB|12212cos1(2)
2
2
2
A、B的坐标分别为
1,1
、
2,2
,则
如图可知:|AP|121cos
|BP|2
2
2
2
2
2
222
3
2
12
2
22
1
22cos
|AB|12212cos
2
3
23
2
2
2
1212
而|AB|=|AP|+|PB|化简(过程较繁)可得
方法三:应用正弦定理 设OAP 则在ΔAOB中
sin(
1
1
1
1
2
1
3)
2
sin
12
32
tan
12
同理在ΔAOP中
sin(
1
23)
sin
1
32
tan
12
∴
1
12
1即
1
1
1
1
2
方法四:应用角平分线定理 ∵OP是AOB的平分线,∴
|OA||OB|
|AP||PB|
由上知:
1
22
2
1122
111
2
2
22
∴化简可得
12
方法五:利用相似三角形的性质
如图,过点B作BC||OP交Ox的反向延长线于C,显然OBC为正三角形, ∴|OC|=|OB|=|BC|=2 又ΔAOP∽ΔACB ∴
|OP||CB|
|AO||AC|
2
112
即
1
1
1
1
2
方法六:应用直线方程
3(213)
sincos1 先记点P的坐标为3,求得过点P、A的直线的极坐标方程为
333
∵点B2,
1111112
就是 在直线上,代入化简可得312123
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