人教版高中数学选修4-4坐标系与参数方程全套教案

人教版高中数学选修4-4坐标系与参数方程全套教案（共4篇）

篇1：人教版高中数学选修4-4坐标系与参数方程全套教案

人教版高中数学选修4-4坐标系与参数方程全套教案课型： 复习课 课时数： 讲学时间： 20101月18号班级： 学号：

1、了解在平面直角坐标系伸缩变换作用下平面图形的变化情况。

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，能进行极坐标和直角坐标的互化。

3、能在极坐标系中给出简单图形（如过极点的直线、过极点或圆心在极点的圆）的方程。通过比较这些图形在极坐标系和平面直角坐标系中的方程，体会在用方程刻画平面图形时选择适当坐标系的意义。

4、分析直线、圆和圆锥曲线的几何性质，选择适当的参数写出它们的参数方程，能进行参数方程与普通方程的互化。

二、【回归教材】：

1、阅读《》,试了解1）设点是平面直角坐标系中的任意一点，在伸缩变换公式的作用下，如何找到点P的对应点？试找出变换为的伸缩变换公式.（2）极坐标系是如何建立的？试类比平面直角坐标系的建立过程画一个，并写出点M的极径与极角来表示它的极坐标，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，写出极坐标和直角坐标的互化公式.（3）在平面直角坐标系中，曲线C可以用方程来表示，在极坐标系中，我们用什么方程来表示这段曲线呢？例如圆，直线，你是如何用极坐标方程表示它们的？

2、阅读选修4-4《》2）将曲线的参数方程化为普通方程，有利于识别曲线的类型，我们是如何做到的？在互化的过程中，必须注意什么问题？试探究一下圆锥曲线的参数方程与普通方程的互化。

三、【达标练习与作业】：

1、在同一平面直角坐标系中，曲线经过一个伸缩变换后变为，则这个伸缩变换为.2、已知点的极坐标为，则它的直角坐标为 ；而如果点的直角坐标为，则它的极坐标为.3、化极坐标方程为直角坐标方程是 ；则极坐标方程 表示的曲线是 ；而圆心为，半径为3的圆所表示的极坐标方程为.4、直线（t为参数）的倾斜角的大小是.5、极坐标方程为，它所表示的圆的半径为.6、（t为参数）上到点的距离为的点坐标为.7、已知为参数，求点到方程表示的曲线的距离的最小值.8、已知直线（t为参数），求被双曲线截得的弦长.四、【课后反思】：书山有路勤为径，学海无涯苦作舟。（1）（2）

篇2：人教版高中数学选修4-4坐标系与参数方程全套教案

一、教学目的：

知识目标：掌握极坐标方程的意义

能力目标：能在极坐标中求直线和圆的极坐标方程

德育目标：通过观察、探索、发现的创造性过程，培养创新意识。

二、重难点：教学重点：直线和圆的极坐标方程的求法

教学难点：对不同位置的直线和圆的极坐标方程的理解

三、教学模式：启发、诱导发现教学.四、教学过程：

（一）、复习引入： 问题情境

1、直角坐标系建立可以描述点的位置；极坐标也有同样作用？

2、直角坐标系的建立可以求曲线的方程； 极坐标系的建立是否可以求曲线方程？ 学生回顾

1、直角坐标系和极坐标系中怎样描述点的位置？

2、曲线的方程和方程的曲线（直角坐标系中）定义

3、求曲线方程的步骤

（二）、讲解新课：

1、引例：以极点O为圆心5为半径的圆上任意一点极径为5，反过来，极径为5的点都在这个圆上。

因此，以极点为圆心，5为半径的圆可以用方程5来表示。

2、提问：曲线上的点的坐标都满足这个方程吗？

3、定义：一般地，如果一条曲线上任意一点都有一个极坐标适合方程f(,)0的点在曲线上，那么这个方程称为这条曲线的极坐标方程，这条曲线称为这个极坐标方程的曲线。

4、求直线和圆的极坐标方程

例

1、【课本P13页例5】求经过点A(3,0)且与极轴垂直的直线l的极坐标方程。教师分析：设动点的极坐标抓住几何图形特征建立关系式。

学生练习。

MOAX

变式训练：已知点P的极坐标为(1,)，那么过点P且垂直于极轴的直线极坐标方程。答案：cos1

例

2、【课本P13页例6】求经过点A(2,0)、倾斜角为6的直线的极坐标方程。

分析：设动点的极坐标，在三角形OAM中利用正弦定理可解。学生练习。

反思归纳：以上题目均为求直线的极坐标方程，方法是设动点的极坐标，抓住几何图形特征建立与的关系式。

例

3、【课本P14页例8】求圆心在（a,0）(a>0)、半径为a的圆的极坐标方程 学生练习，准对问题讲评。变式训练：求圆心在A(3,2)且过极点的圆A的极坐标方程。

（三）、巩固与练习：课本P14页练习中2、3

（四）、小结：本节课学习了以下内容：1．如何求直线和圆的极坐标方程。2．极坐标系中曲线与方程的关系和直角坐标系中曲线与方程的关系是一致的。

3、掌握求直线和圆的极坐标方程的方法和步骤。

（五）、作业：课本P18页A组 4、11 B组中1

篇3：人教版高中数学选修4-4坐标系与参数方程全套教案

极坐标系

课题：

1、极坐标系的的概念 教学目的：

知识目标：理解极坐标的概念

能力目标：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.德育目标：通过观察、探索、发现的创造性过程，培养创新意识。

教学重点：理解极坐标的意义

教学难点：能够在极坐标系中用极坐标确定点位置 授课类型：新授课

教学模式：启发、诱导发现教学.教

具：多媒体、实物投影仪 教学过程：

一、复习引入：

情境1：军舰巡逻在海面上，发现前方有一群水雷，如何确定它们的位置以便将它们引爆？ 情境2：如图为某校园的平面示意图，假设某同学在教学楼处。

（1）他向东偏60°方向走120M后到达什么位置？该位置惟一确定吗？

（2）如果有人打听体育馆和办公楼的位置，他应如何描述？

问题1：为了简便地表示上述问题中点的位置，应创建怎样的坐标系呢？

问题2：如何刻画这些点的位置？ 这一思考，能让学生结合自己熟悉的背景，体会在某些情况下用距离与角度来刻画点的位置的方便性，为引入极坐标提供思维基础．

二、讲解新课：

从情镜2中探索出：在生活中人们经常用方向和距离来表示一点的位置。这种用方向和距离表示平面上一点的位置的思想，就是极坐标的基本思想。

1、极坐标系的建立：

在平面上取一个定点O，自点O引一条射线OX，同时确定一个单位长度和计算角度的正方向（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。）

2、极坐标系内一点的极坐标的规定

对于平面上任意一点M，用 

表示线段OM的长度，用 

表示从OX到OM 的角度，

叫做点M的极径，叫做点M的极角，有序数对（，）就叫做M的极坐标。

特别强调：由极径的意义可知≥0;当极角的取值范围是[0,2)时,平面上的点(除去极点)就与极坐标（，）建立一一对应的关系.们约定,极点的极坐标是极径=0,极角是任意角.3、负极径的规定

在极坐标系中，极径允许取负值，极角也可以去任意的正角或负角 当＜0时，点M（，）位于极角终边的反向延长线上，且OM=。M（，）也可以表示为(,2k)或(,(2k1))

(kz)

4、数学应用

例1 写出下图中各点的极坐标（见教材14页）A（4，0）B（2）C（）D（）E（）F（）G（）

①平面上一点的极坐标是否唯一？ ② 若不唯一，那有多少种表示方法？ ③坐标不唯一是由谁引起的？

③ 不同的极坐标是否可以写出统一表达式 约定：极点的极坐标是=0，可以取任意角。变式训练

在极坐标系里描出下列各点 A（3，0）B（6，2）C（3，532）D（5，43）E（3，56）F（4，）G（6，54点的极坐标的表达式的研究

例2 在极坐标系中，(1)已知两点P（5，(2)已知M的极坐标为（，）且=置。变式训练

1、若ABC的的三个顶点为A(5,52),B(8,56),C(3,76),判断三角形的形状.），Q(1,R4)，求线段PQ的长度；

3，，说明满足上述条件的点M 的位

2、若A、B两点的极坐标为(1,1),(2,2)求AB的长以及AOB的面积。（O为极点）

例3 已知Q（，），分别按下列条件求出点P 的极坐标。（1）P是点Q关于极点O的对称点；（2）P是点Q关于直线2的对称点；

（3）P是点Q关于极轴的对称点。变式训练

1.在极坐标系中,与点(8,A(8,6)关于极点对称的点的一个坐标是

（）

6)6),B(8,56),C(8,56),D(8,

4),B(2,54),2在极坐标系中，如果等边ABC的两个顶点是A(2,的坐标。

求第三个顶点C

三、巩固与练习

四、小

结：本节课学习了以下内容：1．如何建立极坐标系。2．极坐标系的基本要素是：极点、极轴、极角和度单位。3．极坐标中的点与坐标的对应关系。

五、课后作业：

六．课后反思：本节学习内容对学生来说是全新的，因而学生学习的兴趣很浓，课堂气氛很好。部分学生还未能转换思维，感到有点吃力。后续教学还要加强基础训练。

课题：

2、极坐标与直角坐标的互化 教学目的：

知识目标：掌握极坐标和直角坐标的互化关系式 能力目标：会实现极坐标和直角坐标之间的互化

德育目标：通过观察、探索、发现的创造性过程，培养创新意识。

教学重点：对极坐标和直角坐标的互化关系式的理解 教学难点：互化关系式的掌握 授课类型：新授课

教学模式：启发、诱导发现教学.教

具：多媒体、实物投影仪 教学过程：

一、复习引入：

情境1：若点作平移变动时，则点的位置采用直角坐标系描述比较方便;情境2：若点作旋转变动时，则点的位置采用极坐标系描述比较方便 问题1：如何进行极坐标与直角坐标的互化？ 问题2：平面内的一个点的直角坐标是(1,3)，这个点如何用极坐标表示？

学生回顾

理解极坐标的建立及极径和极角的几何意义

正确画出点的位置，标出极径和极角，借助几何意义归结到三角形中求解

二、讲解新课：

直角坐标系的原点O为极点，x轴的正半轴为极轴，且在两坐标系中取相同的长度单位。平面内任意一点P的指教坐标与极坐标分别为(x,y)和(,)，则由三角函数的定义可以得到如下两组公式：

{xcosysin2x2yyx

2{

tan

说明1上述公式即为极坐标与直角坐标的互化公式

2通常情况下，将点的直角坐标化为极坐标时，取≥0，0≤≤2。

3互化公式的三个前提条件

1.极点与直角坐标系的原点重合;2.极轴与直角坐标系的x轴的正半轴重合;3.两种坐标系的单位长度相同.三．举例应用：

例1．（1）把点M 的极坐标(8,（2）把点P的直角坐标(变式训练

在极坐标系中,已知A(2,6),B(2,23)化成直角坐标

6,2)化成极坐标

6),求A,B两点的距离

例2.若以极点为原点,极轴为x轴正半轴,建立直角坐标系.(1)已知A的极坐标(4,53),求它的直角坐标,(2)已知点B和点C的直角坐标为(2,2)和(0,15)求它们的极坐标.(＞0,0≤＜2)变式训练

把下列个点的直角坐标化为极坐标(限定＞0,0≤＜2)A(1,1),B(0,2),C(3,4),D(3,4)

23

例3.在极坐标系中,已知两点A(6,求A,B中点的极坐标.变式训练

在极坐标系中,已知三点M(2,6),B(6,).3),N(2,0),P(23,6).判断M,N,P三点是否在一条直线上.四、巩固与练习：课后练习

五、小

结：本节课学习了以下内容：

1．极坐标与直角坐标互换的前提条件；

2．互换的公式；

3．互换的基本方法。

五、课后作业：

篇4：人教版高中数学选修4-4坐标系与参数方程全套教案

教学目标

1．通过圆及弹道曲线的参数方程的建立，使学生理解参数方程的概念，初步掌握求曲线的参数方程的思路． 2．通过弹道曲线的参数方程的建立及选取不同参数建立圆的参数方程，培养学生探索发现能力以及解决实际问题的能力．

3．从弹道曲线的方程的建立,对学生进行数学的返璞归真教育,使学生体会数学来源于实践的真谛,帮助学生树立空间和时间是运动物体的形式这一辩证唯物主义观点． 教学重点与难点

曲线参数方程的探求及其有关概念是本节课的重点;难点是弹道曲线参数方程的建立． 教学过程

师:满足什么条件时,一个方程才能称作曲线的方程,而这条曲线才能够称作方程的曲线? 生:1.必须同时满足两个条件：（１）曲线上任一点的坐标都是这个方程的解；（２）同时以这个方程的第一组解作为坐标的点都在曲线上．那么，这个方程就称作曲线的方程，而这条曲线就称作这个方程的曲线． 师：请写出圆心在原点，半径为r的圆Ｏ的方程，并说明求解方法．

(师板书——⊙O:)师：求圆的方程事实上是探求圆上任一点Ｍ（x,y）的横、纵坐标之间的关系式.能用别的方法来探x、y之间的关系吗？ 生：……

师：（诱导一下）不用刚才的方法给我们直接求x、y的关系带来了困难，能否考虑用间接的方法来求？即在x、y之间是否能建立一座桥梁，使之联系起来？（计算机演示动画，如图３－１）

师：驱使Ｍ运动的因素是什么？ 生：旋转角θ.师：当我们把x轴作为θ角始边，并使ＯＭ绕Ｏ点逆时针旋转，请考虑θ在什么范围内取值就可以形成整个圆了？

生：

师：至此x、y之间的关系已通过θ联系起来了，谁能具体地说说它们之间的关系？

生3：

（c∈[0,2π],θ为变量，r为常数）

（生３叙述，师板书）师：①式是⊙Ｏ的方程吗？ 生４：①式是⊙Ｏ的方程.师：请说明理由.生４：（生４叙述，师板书）（１）任取⊙Ｏ上一点，显然满足方程①；，总存在，由三角函数定义知

（２）任取, 由①得即M（）． 所以

所以

Ｍ在⊙Ｏ上.由（１）、（２）知①是⊙Ｏ的方程.．

师：既然①是⊙Ｏ的方程，那么它应该和生：能，消去θ即可．

是一致的，两者能统一起来吗？

师：这里，我们从另一个角度重新审视了圆，通过第三个变量θ把圆上任意一点的横、纵坐标x、y联系了起来，获得了圆的方程的另一种形式.通过间接的方法把某两个变量联系起来的例子不仅几何中有，在生产实践、军事技术、工程建设中也有.特别在两个变量之间的直接关系不易建立时，常用间接的方法将它们联系起来.请同学们再看一个例子.炮兵在射击目标时，需要考虑炮弹的飞行轨迹、射程等等.现在，我们假设一个炮兵射击目标，炮弹的发射角为α，发射的初速度为ν０.请同学们帮他求出弹道曲线的方程。（不计空气阻力）

师：同学们是否知道炮弹飞行轨迹的形状？请同学们大概地画一下.（师从同学们画出的图形中，选出一种画在黑板上，如图３－２.）

师：一般同学们都知道是轨物线的一段.现在的问题就是怎样求弹道曲线的方程（即点的轨迹方程），请思考求点的轨迹方程的首要工作是什么？ 生：建系.师：怎样建系？（请同学们自行建系）

（师将同学们４种不同的建系方式依样画在黑板上或用投影仪直接打出。如图３－３－（１）、（２）、（３）、（４））

师：怎样建系由我们自己决定，然而我们总希望建立的坐标系较合乎常理，且使问题的求解方便一些，方程简单一些.现在请同学们从上述４种建系方式中选择较恰当的一种.生：（较一致地否定了（１）、（２），对（３）、（４）众说纷纭.）

师：（引导学生作常规分析）炮弹飞行与时间t有关，当t=0时，炮弹还在炮口位置，它是炮弹飞行的初始位置（起始点），这个起始点放在坐标系的什么位置才较好地合乎常理呢？

生：放在原点位置，即取炮口为原点，水平方向为x轴，建立直角坐标系，因此选图３－３（４）.师：坐标系建立起来了，接着该做什么了呢？ 生：设标，设炮弹发射后的位置为Ｍ（x，y）.师：下面该进行哪一步了？ 生：列式.师：怎么列？x与y之间的直接关系明显吗？ 生：不明显.师：那么怎样把x、y之间的关系联系起来呢？

生５：像刚才用第三变量θ表示圆上任一点的坐标x、y之间的关系一样，通过间接的办法把x、y联系起来.师：很好！那么这里的第三变量是什么呢？它又能怎样把x、y联系起来呢？

生５：刚才圆上点Ｍ是依赖于角θ的运动而运动的，第三变量就选择了θ，我想这里要把x、y之间的关系建立起来，也要分析一下炮弹的运动方式，看看炮弹的位置是依赖于哪个量的变化而变化的.师：非常好！让我们一起来分析炮弹的运动方式.这里，炮弹的运动实际上是物理学中的斜抛运动.炮弹在水平方向作匀速直线运动，在竖直方向上作竖直上抛运动（由于受重力作用，炮弹作初速度不为零的匀速直线运动）.显然在x、y分别是炮弹飞行过程中的水平位移和竖直位移（竖直高度），因此“怎样列式”事实上是解决如何刻画水平位移和竖直位移的问题.故应考虑运动物体的位移与哪些量有关.生：和速度、时间有关.师：这里既有水平位移，又有竖直位移，那么在水平方向的初速度和竖直方向的初速度分别是多少？ 生６：（如图３－４）在水平方向的初速度是ν0cosα,在竖直方向的初速度是ν0cosα.（生６口述，师标在图３－４上）

师：时间有吗？ 生：没有.师：怎么办？ 生：设出来，设为t.师：现在能分别求x和y了吗？

生６：能！师：能对竖直方向上的位移作一解释吗？

．

生７：在竖直方向上，炮弹作竖直上抛运动，即炮弹受重力的作用作初速度不为零的匀减速直线运动.所以

．

师：这里我们把水平位移和竖直位移都用时间t表示出来了，即把x、y都表示成了t的函数，t是否应该有一个确定的范围？ 生：有，令y=0，故0≤t≤．

师：当生：刚落地.时，炮弹运动到什么位置了？

师：不错！是炮弹的落地时刻，为书写方便，我们记, 则：(0≤t≤T)

②

师：（挑战性的）这个方程组表示的是弹道曲线的方程吗？ 生：是.师：谁能简要地作一下说明？

生８：显然，任给轨迹上一点,由方程组的建立过程知其坐标x0、y０适合方程组；反之当t在内任取某一个值时，由方程组②就可确定当时炮弹所在位置（即表示炮弹的点在曲线上）.故②就是炮弹飞行的轨迹方程.师：很好！前面我们举了两个例子，这两个方程组有一个共同的特点，就是曲线上的点的坐标之间的关系不是直接的，而是通过第三个变量间接地联系起来的.例1中旋转角θ参与了方程组的建立，且x、y都是θ的函数；例2中时间t参与了方程组的建立，且x、y都是t的函数.这些特点是以前建立的直接反映x、y关系的方程所不具备的，它和我们以前所熟悉的曲线的方程表达形式是不一样的，谁能给这样的曲线方程起个名字吗？

生：参数方程.（师随即写出课题——参数方程，指出联系x、y之间关系的变数叫做参变数，简称参数.）

师：例１中我们看到圆上任意一点的坐标x、y，都是参数θ的函数，且对于内的任意一个θ值，由①所确定的点Ｍ（x、y）都在圆上；例２中，我们看到炮弹的任意一个位置，即轨迹上任一点的坐标x、y都是t的函数，且对于任一个t的允许值，由②确定的点Ｍ（x、y）都在轨迹上.这样的方程我们刚才称它为参数方程，谁能通过刚才的例子，归纳出一般曲线的参数方程的定义？

生９：（定义）在给定的坐标系中，如果曲线上任一点的坐标x、y都是某个变数t的函数③且对于t的每一个允许值，由③所确定的点Ｍ（x、y）都在这条曲线上，则③就叫做这条曲线的参数方程，t称作参变数，简称参数.（生９途述，师板书）

师：相对于参数方程来说，以前的方程是有所不同的（显得那样的普通）.为了区别起见，我们把以前学过的方程称作曲线的普遍方程.师：从上面两个例子看出，参数可以有明确的几何意义（例子中的旋转角θ——，主何的也可以有显的物理意义（例２中的时间t——物理的.）事实上，除此之外，还可以是没有明显意义的变数，即使是同一条曲线，也可以用不同的变数作参数.请同学们考虑，在例１中还可以用什么变数作参数？ 生１０：设弧长l为参数，由于l=rθ，故θ=lr，所以(l是参数，0≤l≤2πr)．（生１０叙述，师板书）

师：还可以用别的变数作参数吗？ 生：……

师：（点拨一下）前面我们用旋转角θ作为参数，θ可以用什么表示？

生１１：明白了，可设Ｍ的角速度为ω，运动所用时间为t，旋转角为θ，则θ=ωt.所以(t为参数，０≤t≤.（生１１叙述，师板书）

师：曲线参数方程的建立，不但能使曲线上点的坐标较容易通过参数联系起来，同时某些情况下还可较好地反映变数的实际意义，如例２中，x 表示炮弹飞行的水平位移，y表示炮弹飞行的竖直高度.能求出炮弹的最大水平射程和相应的最大竖直高度吗？ 生：能！

师：请一位同学具体说说.生１２：上面曾求得炮弹落地时刻t=2ν0sinα g, 当t=2ν0sinα g时，x=v0cosα·g 2v0sinα g=v0sin2α g, 当２α=π 2,即α=π ４时，x最大=ν

202 g.此时，即当α=π 4,t=ν0sinα g时，y最大=ν0sinα·ν0sinα g-12gv0sinα g= v0sinα 2g=v0(2 2)2g=v0 4g.（生１２叙述，师板书）师：今天这节课上，通过两个具体问题的研究，我们自行给出了参数方程的定义（口述），并且明确了参数的意义（结合例题口述），初步掌握了求曲线参数方程的思路.通过弹道曲线参数方程的探求，使我们体会到了数学源于实践，又服务于实践的真谛，培养了我们善于思考，勇于探索的精神.今天的作业——第１２０页第１题.设计说明

１．未来社会对人才素质的要求越来越高.高素质人才的培养对学校教育提出了更高的要求.由于人的素质是多方面的，因此课堂教学的目的不但要向学生传授科学知识，而且还要努力发展学生的思维，提高学生的能力，培养学生的个性品质.显然这种多元化的教学目标对于全面提高学生的素质有着重要的作用.本节课的3个教学目标正是据于这样的思考而制定的.２．这节课按如下６个步骤逐渐展开：（１）圆的参数方程；（２）弹道曲线的参数方程； ①请学生帮助炮兵求弹道曲线的方程； ②让学生由熟悉的感知事实得抽象的几何图形； ③选择原点，恰当建系；

2④分析炮弹运动方式，恰当选择参数； ⑤建立方程，检验二性（纯粹性，完备性）；（3）参数方程的一般定义；

（４）两个例子的进一步研究（兼作例题）；（５）课堂小结；（６）布置作业.主要据于如下理由：

相对于弹道曲线来说，学生对圆感到既熟悉，又简单.从简单而又熟悉的圆开始研究，符合循序渐进的原则，缩短了学生思维的“跨度/加快了学生思维的步伐，为学生利用类比的方法，进一步研究弹道曲线的方程（参数方程），提供了可参照的“样本”.这对于发展学生的思维品质，培养学生的合情推理能力都是十分有益的.在探求弹道曲线的参数方程中，如果按教材中直接取炮口为原点，水平方向为x轴，建立直角坐标系，并直接由物理学中的匀速直线运动和竖直上抛运动的位移公式得参数方程