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1、2022年人教A版高中數(shù)學(xué)選修4-4 1-2-1 極坐標(biāo)系的概念 教案
課題:1、極坐標(biāo)系的的概念
教學(xué)目的:
知識(shí)目標(biāo):理解極坐標(biāo)的概念
能力目標(biāo):能在極坐標(biāo)系中用極坐標(biāo)刻畫(huà)點(diǎn)的位置,體會(huì)在極坐標(biāo)系和平面直角坐標(biāo)系中刻畫(huà)點(diǎn)的位置的區(qū)別.
德育目標(biāo):通過(guò)觀察、探索、發(fā)現(xiàn)的創(chuàng)造性過(guò)程,培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)。
教學(xué)重點(diǎn):理解極坐標(biāo)的意義
教學(xué)難點(diǎn):能夠在極坐標(biāo)系中用極坐標(biāo)確定點(diǎn)位置
授課類(lèi)型:新授課
教學(xué)模式:?jiǎn)l(fā)、誘導(dǎo)發(fā)現(xiàn)教學(xué).
教 具:多媒體、實(shí)物投影儀
教學(xué)過(guò)程:
一、復(fù)習(xí)引入:
情境1:軍艦巡邏在海面上,發(fā)現(xiàn)前方有一群水雷,如何確定它們的位置以便將它們引爆
2、?
情境2:如圖為某校園的平面示意圖,假設(shè)某同學(xué)在教學(xué)樓處。
(1)他向東偏60°方向走120M后到達(dá)什么位置?該位置惟一確定嗎?
(2)如果有人打聽(tīng)體育館和辦公樓的位置,他應(yīng)如何描述?
問(wèn)題1:為了簡(jiǎn)便地表示上述問(wèn)題中點(diǎn)的位置,應(yīng)創(chuàng)建怎樣的坐標(biāo)系呢?
問(wèn)題2:如何刻畫(huà)這些點(diǎn)的位置?
這一思考,能讓學(xué)生結(jié)合自己熟悉的背景,體會(huì)在某些情況下用距離與角度來(lái)刻畫(huà)點(diǎn)的位置的方便性,為引入極坐標(biāo)提供思維基礎(chǔ).
二、講解新課:
從情鏡2中探索出:在生活中人們經(jīng)常用方向和距離來(lái)表示一點(diǎn)的位置。這種用方向和距離表示平面上一點(diǎn)的位置的思想,就是極坐標(biāo)的基本思想。
1、極坐標(biāo)系的建立:
3、在平面上取一個(gè)定點(diǎn)O,自點(diǎn)O引一條射線(xiàn)OX,同時(shí)確定一個(gè)單位長(zhǎng)度和計(jì)算角度的正方向(通常取逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)檎较颍?,這樣就建立了一個(gè)極坐標(biāo)系。
(其中O稱(chēng)為極點(diǎn),射線(xiàn)OX稱(chēng)為極軸。)
2、極坐標(biāo)系內(nèi)一點(diǎn)的極坐標(biāo)的規(guī)定
對(duì)于平面上任意一點(diǎn)M,用 r 表示線(xiàn)段OM的長(zhǎng)度,用 q 表示從OX到OM 的角度,r 叫做點(diǎn)M的極徑, q叫做點(diǎn)M的極角,有序數(shù)對(duì)(r,q)就叫做M的極坐標(biāo)。
特別強(qiáng)調(diào):由極徑的意義可知r≥0;當(dāng)極角q的取值范圍是[0,2)時(shí),平面上的點(diǎn)(除去極點(diǎn))就與極坐標(biāo)(r,q)建立一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系 .們約定,極點(diǎn)的極坐標(biāo)是極徑r=0,極角是任意角.
3、負(fù)極徑的規(guī)定
在極坐
4、標(biāo)系中,極徑r允許取負(fù)值,極角q也可以去任意的正角或負(fù)角
當(dāng)r<0時(shí),點(diǎn)M (r,q)位于極角終邊的反向延長(zhǎng)線(xiàn)上,且OM=。
M (r,q)也可以表示為
4、數(shù)學(xué)應(yīng)用
例1 寫(xiě)出下圖中各點(diǎn)的極坐標(biāo)(見(jiàn)教材14頁(yè))
A(4,0)B(2 )C( )
D( )E( )F( )
G( )
① 平面上一點(diǎn)的極坐標(biāo)是否唯一?
② 若不唯一,那有多少種表示方法?
③坐標(biāo)不唯一是由誰(shuí)引起的?
③ 不同的極坐標(biāo)是否可以寫(xiě)出統(tǒng)一表達(dá)式
約定:極點(diǎn)的極坐標(biāo)是=0,可以取任意角。
變式訓(xùn)練
在極坐標(biāo)系里描出下列各點(diǎn)
A(3
5、,0) B(6,2)C(3,)D(5,)E(3,)F(4,)G(6,
點(diǎn)的極坐標(biāo)的表達(dá)式的研究
例2 在極坐標(biāo)系中,(1)已知兩點(diǎn)P(5,),Q,求線(xiàn)段PQ的長(zhǎng)度;
(2)已知M的極坐標(biāo)為(r,q)且q=,r,說(shuō)明滿(mǎn)足上述條件的點(diǎn)M 的位置。
變式訓(xùn)練
1、若的的三個(gè)頂點(diǎn)為
2、若A、B兩點(diǎn)的極坐標(biāo)為求AB的長(zhǎng)以及的面積。(O為極點(diǎn))
例3 已知Q(r,q),分別按下列條件求出點(diǎn)P 的極坐標(biāo)。
(1) P是點(diǎn)Q關(guān)于極點(diǎn)O的對(duì)稱(chēng)點(diǎn);
(2) P是點(diǎn)Q關(guān)于直線(xiàn)的對(duì)稱(chēng)點(diǎn);
(3) P是點(diǎn)Q關(guān)于極軸的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)。
變式訓(xùn)練
1.在極坐標(biāo)系中,與點(diǎn)關(guān)于極點(diǎn)對(duì)稱(chēng)的點(diǎn)的一個(gè)坐標(biāo)是
6、( )
2在極坐標(biāo)系中,如果等邊的兩個(gè)頂點(diǎn)是求第三個(gè)頂點(diǎn)C的坐標(biāo)。
三、 鞏固與練習(xí)
1. 、、、、表示同一個(gè)點(diǎn)的是 .
2.點(diǎn)關(guān)于直線(xiàn)的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)的一個(gè)極坐標(biāo)是 .
3.在極坐標(biāo)系中,已知兩點(diǎn),求A,B兩點(diǎn)間的距離.
﹡4.已知△ABC的三個(gè)頂點(diǎn)的極坐標(biāo)分別為A(4,0°), B(-4,-120°), C(2+2, 30°),則△ABC為 .
5.在極坐標(biāo)系中,點(diǎn)關(guān)于直線(xiàn)的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)的一個(gè)極坐標(biāo)是 .
﹡6.在極坐標(biāo)系中,求與兩點(diǎn)間的距離.
7.在極坐標(biāo)系中,點(diǎn)與的位置關(guān)系是 .
8. 在極坐標(biāo)系中,設(shè)O是極點(diǎn),A、B兩點(diǎn)的極坐標(biāo)分別是、,則⊿OAB的面積是 .
9.在極坐標(biāo)系中,已知,則線(xiàn)段AB中點(diǎn)的極坐標(biāo)是 .
四、小 結(jié):本節(jié)課學(xué)習(xí)了以下內(nèi)容:1.如何建立極坐標(biāo)系。 2.極坐標(biāo)系的基本要素是:極點(diǎn)、極軸、極角和度單位。3.極坐標(biāo)中的點(diǎn)與坐標(biāo)的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
五、課后作業(yè):
六.課后反思:本節(jié)學(xué)習(xí)內(nèi)容對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)是全新的,因而學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣很濃,課堂氣氛很好。部分學(xué)生還未能轉(zhuǎn)換思維,感到有點(diǎn)吃力。后續(xù)教學(xué)還要加強(qiáng)基礎(chǔ)訓(xùn)練。