数轴（直线坐标系）:

在直线上取定一点O，取定一个方向，再取一个长度单位，点O，长度单位和选定的方向三者就构成了直线上的坐标系，简称数轴．如图，

平面直角坐标系：

在平面上取两条互相垂直并选定了方向的直线，一条称为x轴，一条称为y轴，交点O为原点。再取一个单位长度，如此取定的两条互相垂直的且有方向的直线和长度单位构成平面上的一个直角坐标系，即为xOy。
如图：

平面上的伸缩变换：

设点P(x,y)是平面直角坐标系中任意一点，在变换对应到为平面直角坐标系中的伸缩变换。

建立坐标系必须满足的条件:

任意一点都有确定的坐标与它对应；反之，依据一个点的坐标就能确定这个点的位置．

坐标系的作用：

①坐标系是刻画点的位置与其变化的参照物；
②可找到动点的轨迹方程，确定动点运动的轨迹（或范围）；
③可通过数形结合，用代数的方法解决几何问题。

极坐标系的定义：

在平面上取定一点O，称为极点。从O出发引一条射线Ox，称为极轴。再取定一个长度单位，通常规定角度取逆时针方向为正。这样就建立了一个极坐标系。这样，平面上任一点P的位置就可以用线段OP的长度ρ以及从Ox到OP的角度θ来确定，有序数对（ρ，θ）就称为P点的极坐标，记为P（ρ，θ）；ρ称为P点的极径，θ称为P点的极角。

点的极坐标：

设M点是平面内任意一点，用ρ表示线段OM的长度，θ表示射线Ox到OM的角度，那么ρ叫做M点的极径，θ叫做M点的极角，有序数对（ρ，θ）叫做M点的极坐标，如图，

极坐标系的四要素：

极点，极轴，长度单位，角度单位和它的正方向．极坐标系的四要素，缺一不可．

极坐标系的特别注意：

①关于θ和ρ的正负：极角θ的始边是极轴，取逆时针方向为正，顺时针方向为负，θ的值一般以弧度为单位。
 

极坐标和直角坐标的互化:

(1)互化的前提条件
①极坐标系中的极点与直角坐标系中的原点重合;
②极轴与x轴的正半轴重合；
③两种坐标系中取相同的长度单位．
(2)互化公式

特别提醒:①直角坐标化为极坐标用第二组公式．通常取所在的象限取最小正角;
②当
③直角坐标方程及极坐标方程互化时，要切实注意互化前后方程的等价性．
④若极点与坐标原点不是同一个点．如图，设M点在以O为原点的直角坐标系中的坐标为（x，y），在以为原点也是极点的时候的直角坐标为(x′,y′)，极坐标为(ρ,θ)，则有

第一组公式用于极坐标化直角坐标；第二组公式用于直角坐标化极坐标．

曲线的极坐标方程的定义：

一般地，在极坐标系中，如果平面曲线C上任意一点的极坐标中至少有一个满足方程f（ρ，θ）=0，并且坐标适合方程f（ρ，θ）=0的点都在曲线上，那么方程f（ρ，θ）=0叫做曲线C的极坐标方程。

求曲线的极坐标方程的常用方法：

直译法、待定系数法、相关点法等。

圆心为（α，β）（a＞0），半径为a的圆的极坐标方程为，此圆过极点O。

直线的极坐标方程：

直线的极坐标方程是ρ=1/（2cosθ＋4sinθ）。

圆的极坐标方程：

这是圆在极坐标系下的一般方程。

 

过极点且半径为r的圆方程：