第一讲坐标系二、极坐标[学习目标]1.了解极坐标的基本概念.2.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(难点).3.能进行极坐标与平面直角坐标的互化(重点).[知识提炼·梳理]1.极坐标系的概念在平面上取一个定点O,自点O引一条射线Ox,同时确定一个长度单位和一个角度单位及其正方向(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).设M为平面内一点,极点O与点M的距离|OM|叫作点M的极径,记为ρ;以极轴Ox为始边,射线OM为终边的角xOM叫作点M的极角,记为θ,有序实数对(ρ,θ)叫作点M的极坐标,记作M(ρ,θ),一般地,不作特殊说明时,我们认为ρ≥0,θ可取任意实数.2.点的极坐标一般地,极坐标(ρ,θ)与(ρ,θ+2kπ)(k∈Z)表示同一个点.特别地,极点O的坐标为(0,θ)(θ∈R).和直角坐标不同,平面内一个点的极坐标有无数种表示方法.如果规定ρ>0,0≤θ<2π,那么除极点外,平面内的点可用唯一的极坐标(ρ,θ)表示;同时,极坐标(ρ,θ)表示的点也是唯一确定的.温馨提示(1)极点的极径ρ=0,极角θ可取任意值.(2)极坐标系下的点与它的极坐标不是一一对应关系,一个点可以有多个极坐标.3.直角坐标和极坐标的互化如图所示,把直角坐标系的原点作为极点,x轴的正半轴作为极轴,且两种坐标系中的长度单位相同,设平面内任意一点M的直角坐标与极坐标分别为(x,y),(ρ,θ).(1)极坐标化直角坐标:x=ρcosθ,y=ρsinθ.(2)直角坐标化极坐标:ρ2=x2+y2,tanθ=______(x≠0).温馨提示极坐标与直角坐标互化的前提条件是:①极坐标系中的极点与直角坐标系中的原点重合;②极轴与x轴非负半轴重合;③两种坐标系中取相同的长度单位.[思考尝试·夯基]1.思考判断(正确的打“√”,错误的打“×”).(1)极轴是一条射线.()(2)极点的极坐标是(0,0).()(3)点M4,π4与点N4,5π4表示同一个点.()(4)动点M(5,θ)(θ∈R)的轨迹是以极点为圆心,以5为半径的圆.()解析:设极点为O,极轴就是射线Ox.(1)正确,极点O的极径ρ=0,极角θ是任意实数,极点的极坐标应为(0,θ);(2)错误,点M与点N的极角分别是θ1=π4,θ2=5π4,两者的终边互为反向延长线;(3)错误,由于动点M(5,θ)(θ∈R)的极径ρ=5,极角是任意角,故点M的轨迹是以极点O为圆心,以5为半径的圆;(4)正确.答案:(1)√(2)×(3...