极坐标的简单应用
2018-06-27广西柳州地区民族高级中学王文刚
广西柳州地区民族高级中学 王文刚
极坐标是新课标选考内容之一,由于是新增的内容,考纲要求比较简单,只有理科学生学,所以在高考中一般以基础题目出现,而圆锥曲线是高考的热点,常以压轴题的形式出现。圆锥曲线问题的基本解题思路,就是借助点的坐标来表达条件,但是,在很多具体问题中,很多几何条件并不方便借助点的直角坐标来表达,从而导至运算繁琐,运算量过大,使得学生望而生畏,半途而废。随着对极坐标知识的深入学习,利用极坐标知识解决某些圆锥曲线问题,常可以化繁为简,高效解答。特别在圆锥曲线的焦点弦类问题及题设中含有垂直、特殊三角形等等这类问题时带来方便。下面举例说明。
一、题设中含有垂直关系
(1)求椭圆C的标准方程;
(2),,D M N为椭圆C上的三个动点,D在第一象限,M, N 关于原点对称,且
求∆DMN的面积最小值时, 点的坐标.
(2)方法一:(常规解法)由题意知ODMN⊥,设,
方法二:(极坐标法)如图:以直角坐标系中的原点O为极点,x轴非负半轴为极轴建立极坐标系.设D(ρ1, θ)
评注:比较以上两个方法我们可以看到,合理建立极坐标系,利用极坐标系建立相关关系,可以避免繁琐的运算而使问题得到快速解决,彰显极坐标法的好处。
二、圆锥曲线焦点弦问题
1.圆锥曲线的统一极坐标方程的推导及结论
2.圆锥曲线的焦点弦问题是高考考查的重点,热点,圆锥曲线的极坐标方程解决这类问题带来了简便方法,有效地避免繁琐的代数运算。
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)若抛物线上存在两个点M,N,椭圆上也存在两个点P,Q,使M, N, F2三点共线,
P, Q, F2三点共线,且PQ⊥MN,求四边形PNQM面积的最小值.
(2)如图以椭圆的右焦点 F2为极点, F2x为极轴建立极坐标系,
评注:本题若用常规方法求解,要经过繁琐的代数运算,给解答带来不便,而利用极坐标方法,合理选择相应的方程解决问题,可起到事半功倍的作用。以上角度只是对极坐标在求解圆锥曲线某些类问题的一个初探,事实上,在高考中考查类似的问题有很多,这里就不一一列举了,这里起到一个抛砖引玉的作用。