日本数学解析几何?
平面解析几何对解决中学数学的问题有着很大的帮助,尤其是处理直线与圆、直线与直线、圆与圆的位置关系等方面问题,灵活使用平行线、垂直线等几何线条的作用,用代数方法加以证明,显得简约、直观、易掌握。虽然从实际上说,平面解析几何只不过是把直角坐标系当做一个特殊的平面,但是它却提供了一个方便的、定量的方法来说明一些问题。
由于中学数学课程改革的需要。在平面解析几何加入极坐标的内容,使得解直角三角形、圆的极坐标方程、直线与圆(或直线与直线、圆与圆)的极坐标方程等相关问题得到统一表示,可统一处理。为下面的文章标题写一篇中等长度的散文。
极坐标在高中阶段,数学内容分为几大部分:集合,函数,方程,不等式,立体几何,解析几何,统计,概率,常规逻辑,圆曲线方程等等。
解析几何,关键是理解“解析”二字,也就是说要会用坐标表示变量,换句话说就是用一个数量来代表一个向量或一个几何图形。理解其内涵就是,任何几何图形都可以用一组数值来表示,反过来也可以说任何一组数值都可以代表一个几何图形。例如直线,方程是x=2,或y=3,其实就是表示了直线在x轴上的像素点(坐标)。
极坐标是欧几里德几何与非欧几里德几何的界线,这个大家知道,不详细解释了。关键在于它的引入,是为了消除极点,极线的概念。也就是说直线L上的点N(x,y)都与(0,0)这一点有关,所以引入了极坐标,用p表示点到原点的距离,用θ表示N(x,y)与x轴的正方向所成的角。这样N(x,y)便用(p,θ)=(x,y)代替了。
总之,坐标系是用来表示坐标(x,y)的,而极坐标系是用(p,θ)表示一个点的。
极坐标系的特点是“一正一斜”。也就是说原点O到极线l的距离p=1,极线l垂直于极径r=2。这就提供了直角坐标系所没有的“一正一斜”两条极线。直角坐标系内共线两直线垂直的条件是倾斜角相加为90°,而极坐标系内共线两直线垂直的条件是斜率之积等于-1。
极坐标系下,圆的方程为(x-a)2+(y-b)2=r2,也就是说,圆心的坐标为(a,b),半径为r。这时,若a2+b2=1,则两点间的距离公式为d=r2+(x-a)2+(y-b)2。