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1、《極坐標(biāo)系的概念》教案
文昌市華僑中學(xué)數(shù)學(xué)組 符瓊?cè)?
教學(xué)目標(biāo):
知識(shí)與技能: 理解極坐標(biāo)的概念,弄清極坐標(biāo)系的結(jié)構(gòu)( 建立極坐標(biāo)系的四要素);
理解廣義極坐標(biāo)系下點(diǎn)的極坐標(biāo)(ρ,θ)與點(diǎn)之間的多對(duì)一的對(duì)應(yīng)關(guān)系
過(guò)程與方法: 已知一點(diǎn)的極坐標(biāo)會(huì)在極坐標(biāo)系中描點(diǎn),以及已知點(diǎn)能寫出它的極坐標(biāo),極坐標(biāo)系的四要素。
情感態(tài)度與價(jià)值觀: 利用極坐標(biāo)描述點(diǎn)的位置與直角坐標(biāo)描述點(diǎn)的位置比較優(yōu)劣,培養(yǎng)學(xué)生靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí),解決實(shí)際問(wèn)題的能力。
教學(xué)重點(diǎn):極坐標(biāo)系的理解與應(yīng)用;
教學(xué)難點(diǎn):極坐標(biāo)系的概念。加強(qiáng)與直角坐標(biāo)系的聯(lián)系理解極坐標(biāo)系的概念,通過(guò)實(shí)例的應(yīng)用與分析突破難點(diǎn)。
教學(xué)過(guò)程:
2、
一、課題導(dǎo)入:
思考定位問(wèn)題,上一節(jié)的問(wèn)題中,爆炸點(diǎn)P在“在信息中心的西偏北45°方向,距
離處”描述了巨響的位置,這種描述方式與我們以往所學(xué)的直角坐標(biāo)系定位有什么關(guān)系呢?先我們一起來(lái)探究一個(gè)問(wèn)題——導(dǎo)入探究問(wèn)題。
二、新知探究:
思考:右圖是某校園的平面示意圖,
假設(shè)某同學(xué)在教學(xué)樓處,請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(10你會(huì)怎樣描述圖書館、體育館、辦公樓
實(shí)驗(yàn)樓的相對(duì)位置?這些描述的對(duì)應(yīng)位置是否惟一確定?
(2)他向東偏北60°方向走120m后到達(dá)什么位置?該位置惟一確定嗎?
(3)如果有人打聽(tīng)體育館和辦公樓的位置,他應(yīng)如何描述?
探究結(jié)果:
(1)方位描述與直角坐標(biāo)描述,位置是
3、惟一確定。
(2)到達(dá)圖書館,該位置惟一確定。
(3)正東方向60m處與西北方向50m處。
重點(diǎn)在于加強(qiáng)直角坐標(biāo)系中的有序?qū)崝?shù)對(duì)表示點(diǎn)的坐標(biāo),為極坐標(biāo)系的引入奠定基礎(chǔ)。
(一)極坐標(biāo)系的建立:
在平面內(nèi)取一個(gè)定點(diǎn)O,叫做極點(diǎn)。
引一條射線OX,叫做極軸。再選定一個(gè)長(zhǎng)度單位和角度單位及它的正方向(通常取逆時(shí)針?lè)较颍?。這樣就建立了一個(gè)極坐標(biāo)系。
(二)極坐標(biāo)的表示與注意點(diǎn):
對(duì)于平面上任意一點(diǎn)M,用r表示線段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):r表示線段OM的長(zhǎng)度,即點(diǎn)M到極點(diǎn)O的距離;q表
4、示從OX到OM的角度,即以O(shè)X(極軸)為始邊,OM 為終邊的角(θ角可取負(fù)值)。
一般地“不作特殊說(shuō)明時(shí),我們認(rèn)為r≥0
三、知識(shí)應(yīng)用:
例1:如圖(見(jiàn)課本P10),在極坐標(biāo)系中,寫出A、B、C的極坐標(biāo),標(biāo)出點(diǎn)D(2,π/6),E(4,3π/4),F(xiàn)(3.5,5π/3)所在的位置。
標(biāo)出點(diǎn)G(4,11π/4),H(4,-5π/4)所在的位置。
具體解答詳見(jiàn)教材P9
例2:在右圖中,用點(diǎn)A、B、C、D、E分別
表示教學(xué)樓,體育館,圖書館,實(shí)驗(yàn)樓,辦公樓的
位置,建立適當(dāng)?shù)臉O坐標(biāo)系,寫出個(gè)點(diǎn)的極坐標(biāo)。
具體解答詳見(jiàn)教材P10
特別規(guī)定: 當(dāng)M在極點(diǎn)時(shí),它的極坐標(biāo)r=0,q可
5、以取任意值。
思考:
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?
④不同的極坐標(biāo)是否可以寫出統(tǒng)一表達(dá)式?
極坐標(biāo)系下點(diǎn)與它的極坐標(biāo)的對(duì)應(yīng)情況:
1、給定(r,q),就可以在極坐標(biāo)平面內(nèi)確定唯一的一點(diǎn)M。
2、給定平面上一點(diǎn)M,但卻有無(wú)數(shù)個(gè)極坐標(biāo)與之對(duì)應(yīng)。
一般地,若(ρ,θ)是一點(diǎn)的極坐標(biāo),則(ρ,θ+2kπ)都可以作為它的極坐標(biāo)。
如果限定ρ>0,0≤θ<2π或-π<θ≤ π,那么,除極點(diǎn)外,平面內(nèi)的點(diǎn)和極坐標(biāo)就可以一一對(duì)應(yīng)了.
3、當(dāng)極徑ρ<0, 規(guī)定點(diǎn)M (ρ,θ)在θ角的反向延長(zhǎng)線上,且|OM|=|ρ|
因此,同一點(diǎn)的極坐標(biāo)為(ρ,2kπ+θ),(-ρ,(2k +1)π+θ)。
四、課堂練習(xí):P12 1、2
五、小結(jié):
1、建立一個(gè)極坐標(biāo)系需要哪些要素:極點(diǎn);極軸;長(zhǎng)度單位;角度單位和它的正方向。
2、極坐標(biāo)系內(nèi)一點(diǎn)的極坐標(biāo)有多少種表達(dá)式?無(wú)數(shù)種。是因?yàn)闃O角引起的。
3、一點(diǎn)的極坐標(biāo)有否統(tǒng)一的表達(dá)式?有。(ρ,2kπ+θ)
六、作業(yè):