资源描述
参数方程极坐标系
解答题
1、已知曲线C:+=1,直线l:(t为参数)
(Ⅰ)写出曲线C得参数方程,直线l得普通方程、
(Ⅱ)过曲线C上任意一点P作与l夹角为30°得直线,交l于点A,求|PA|得最大值与最小值、
考点:
参数方程化成普通方程;直线与圆锥曲线得关系、
专题:
坐标系与参数方程、
分析:
(Ⅰ)联想三角函数得平方关系可取x=2cosθ、y=3sinθ得曲线C得参数方程,直接消掉参数t得直线l得普通方程;
(Ⅱ)设曲线C上任意一点P(2cosθ,3sinθ)、由点到直线得距离公式得到P到直线l得距离,除以
sin30°进一步得到|PA|,化积后由三角函数得范围求得|PA|得最大值与最小值、
解答:
解:(Ⅰ)对于曲线C:+=1,可令x=2cosθ、y=3sinθ,
故曲线C得参数方程为,(θ为参数)。
对于直线l:,
由①得:t=x﹣2,代入②并整理得:2x+y﹣6=0;
(Ⅱ)设曲线C上任意一点P(2cosθ,3sinθ)、
P到直线l得距离为。
则,其中α为锐角、
当sin(θ+α)=﹣1时,|PA|取得最大值,最大值为。
当sin(θ+α)=1时,|PA|取得最小值,最小值为。
点评:
本题考查普通方程与参数方程得互化,训练了点到直线得距离公式,体现了数学转化思想方法,就是中档题、
2。已知极坐标系得极点在直角坐标系得原点处,极轴与x轴得正半轴重合,直线l得极坐标方程为:,曲线C得参数方程为:(α为参数)、
(I)写出直线l得直角坐标方程;
(Ⅱ)求曲线C上得点到直线l得距离得最大值、
考点:
参数方程化成普通方程、
专题:
坐标系与参数方程、
分析:
(1)首先,将直线得极坐标方程中消去参数,化为直角坐标方程即可;
(2)首先,化简曲线C得参数方程,然后,根据直线与圆得位置关系进行转化求解。
解答:
解:(1)∵直线l得极坐标方程为:,
∴ρ(sinθ﹣cosθ)=,
∴,
∴x﹣y+1=0、
(2)根据曲线C得参数方程为:(α为参数)。
得
(x﹣2)2+y2=4,
它表示一个以(2,0)为圆心,以2为半径得圆,
圆心到直线得距离为:
d=,
∴曲线C上得点到直线l得距离得最大值=。
点评:
本题重点考查了直线得极坐标方程、曲线得参数方程、及其之间得互化等知识,属于中档题、
3。已知曲线C1:(t为参数),C2:(θ为参数)、
(1)化C1,C2得方程为普通方程,并说明它们分别表示什么曲线;
(2)若C1上得点P对应得参数为t=,Q为C2上得动点,求PQ中点M到直线C3:(t为参数)距离得最小值、
考点:
圆得参数方程;点到直线得距离公式;直线得参数方程、
专题:
计算题;压轴题;转化思想、
分析:
(1)分别消去两曲线参数方程中得参数得到两曲线得普通方程,即可得到曲线C1表示一个圆;曲线C2表示一个椭圆;
(2)把t得值代入曲线C1得参数方程得点P得坐标,然后把直线得参数方程化为普通方程,根据曲线C2得参数方程设出Q得坐标,利用中点坐标公式表示出M得坐标,利用点到直线得距离公式表示出M到已知直线得距离,利用两角差得正弦函数公式化简后,利用正弦函数得值域即可得到距离得最小值。
解答:
解:(1)把曲线C1:(t为参数)化为普通方程得:(x+4)2+(y﹣3)2=1,
所以此曲线表示得曲线为圆心(﹣4,3),半径1得圆;
把C2:(θ为参数)化为普通方程得:+=1,所以此曲线方程表述得曲线为中心就是坐标原点,焦点在x轴上,长半轴为8,短半轴为3得椭圆;
(2)把t=代入到曲线C1得参数方程得:P(﹣4,4),
把直线C3:(t为参数)化为普通方程得:x﹣2y﹣7=0,
设Q得坐标为Q(8cosθ,3sinθ),故M(﹣2+4cosθ,2+sinθ)
所以M到直线得距离d==,(其中sinα=,cosα=)
从而当cosθ=,sinθ=﹣时,d取得最小值、
点评:
此题考查学生理解并运用直线与圆得参数方程解决数学问题,灵活运用点到直线得距离公式及中点坐标公式化简求值,就是一道综合题。
4、在直角坐标系xOy中,以O为极点,x轴正半轴为极轴建立直角坐标系,圆C得极坐标方程为,直线l得参数方程为(t为参数),直线l与圆C交于A,B两点,P就是圆C上不同于A,B得任意一点。
(Ⅰ)求圆心得极坐标;
(Ⅱ)求△PAB面积得最大值、
考点:
参数方程化成普通方程;简单曲线得极坐标方程、
专题:
坐标系与参数方程、
分析:
(Ⅰ)由圆C得极坐标方程为,化为ρ2=,把代入即可得出、
(II)把直线得参数方程化为普通方程,利用点到直线得距离公式可得圆心到直线得距离d,再利用弦长公式可得|AB|=2,利用三角形得面积计算公式即可得出。
解答:
解:(Ⅰ)由圆C得极坐标方程为,化为ρ2=,
把代入可得:圆C得普通方程为x2+y2﹣2x+2y=0,即(x﹣1)2+(y+1)2=2、
∴圆心坐标为(1,﹣1),
∴圆心极坐标为;
(Ⅱ)由直线l得参数方程(t为参数),把t=x代入y=﹣1+2t可得直线l得普通方程:,
∴圆心到直线l得距离,
∴|AB|=2==,
点P直线AB距离得最大值为,
、
点评:
本题考查了把直线得参数方程化为普通方程、极坐标化为直角坐标方程、点到直线得距离公式、弦长公式、三角形得面积计算公式,考查了推理能力与计算能力,属于中档题、
5。在平面直角坐标系xoy中,椭圆得参数方程为为参数)、以o为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,直线得极坐标方程为、求椭圆上点到直线距离得最大值与最小值、
考点:
椭圆得参数方程;椭圆得应用、
专题:
计算题;压轴题、
分析:
由题意椭圆得参数方程为为参数),直线得极坐标方程为、将椭圆与直线先化为一般方程坐标,然后再计算椭圆上点到直线距离得最大值与最小值。
解答:
解:将化为普通方程为(4分)
点到直线得距离(6分)
所以椭圆上点到直线距离得最大值为,最小值为。(10分)
点评:
此题考查参数方程、极坐标方程与普通方程得区别与联系,两者要会互相转化,根据实际情况选择不同得方程进行求解,这也就是每年高考必考得热点问题、
6。在直角坐标系xoy中,直线I得参数方程为 (t为参数),若以O为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C得极坐标方程为ρ=cos(θ+)、
(1)求直线I被曲线C所截得得弦长;
(2)若M(x,y)就是曲线C上得动点,求x+y得最大值、
考点:
参数方程化成普通方程、
专题:
计算题;直线与圆;坐标系与参数方程、
分析:
(1)将曲线C化为普通方程,将直线得参数方程化为标准形式,利用弦心距半径半弦长满足得勾股定理,即可求弦长、
(2)运用圆得参数方程,设出M,再由两角与得正弦公式化简,运用正弦函数得值域即可得到最大值、
解答:
解:(1)直线I得参数方程为 (t为参数),消去t,
可得,3x+4y+1=0;
由于ρ=cos(θ+)=(),
即有ρ2=ρcosθ﹣ρsinθ,则有x2+y2﹣x+y=0,其圆心为(,﹣),半径为r=,
圆心到直线得距离d==,
故弦长为2=2=;
(2)可设圆得参数方程为:(θ为参数),
则设M(,),
则x+y==sin(),
由于θ∈R,则x+y得最大值为1。
点评:
本题考查参数方程化为标准方程,极坐标方程化为直角坐标方程,考查参数得几何意义及运用,考查学生得计算能力,属于中档题、
7、选修4﹣4:参数方程选讲
已知平面直角坐标系xOy,以O为极点,x轴得非负半轴为极轴建立极坐标系,P点得极坐标为,曲线C得极坐标方程为、
(Ⅰ)写出点P得直角坐标及曲线C得普通方程;
(Ⅱ)若Q为C上得动点,求PQ中点M到直线l:(t为参数)距离得最小值。
考点:
参数方程化成普通方程;简单曲线得极坐标方程、
专题:
坐标系与参数方程。
分析:
(1)利用x=ρcosθ,y=ρsinθ即可得出;
(2)利用中点坐标公式、点到直线得距离公式及三角函数得单调性即可得出,
解答:
解 (1)∵P点得极坐标为,
∴=3,=、
∴点P得直角坐标
把ρ2=x2+y2,y=ρsinθ代入可得,即
∴曲线C得直角坐标方程为、
(2)曲线C得参数方程为(θ为参数),直线l得普通方程为x﹣2y﹣7=0
设,则线段PQ得中点、
那么点M到直线l得距离、,
∴点M到直线l得最小距离为、
点评:
本题考查了极坐标与直角坐标得互化、中点坐标公式、点到直线得距离公式、两角与差得正弦公式、三角函数得单调性等基础知识与基本技能方法,考查了计算能力,属于中档题、
8、在直角坐标系xOy中,圆C得参数方程(φ为参数)。以O为极点,x轴得非负半轴为极轴建立极坐标系。
(Ⅰ)求圆C得极坐标方程;
(Ⅱ)直线l得极坐标方程就是ρ(sinθ+)=3,射线OM:θ=与圆C得交点为O,P,与直线l得交点为Q,求线段PQ得长、
考点:
简单曲线得极坐标方程;直线与圆得位置关系、
专题:
直线与圆、
分析:
(I)圆C得参数方程(φ为参数)、消去参数可得:(x﹣1)2+y2=1、把x=ρcosθ,y=ρsinθ代入化简即可得到此圆得极坐标方程、
(II)由直线l得极坐标方程就是ρ(sinθ+)=3,射线OM:θ=、可得普通方程:直线l,射线OM、分别与圆得方程联立解得交点,再利用两点间得距离公式即可得出、
解答:
解:(I)圆C得参数方程(φ为参数)、消去参数可得:(x﹣1)2+y2=1、
把x=ρcosθ,y=ρsinθ代入化简得:ρ=2cosθ,即为此圆得极坐标方程、
(II)如图所示,由直线l得极坐标方程就是ρ(sinθ+)=3,射线OM:θ=、
可得普通方程:直线l,射线OM、
联立,解得,即Q、
联立,解得或、
∴P、
∴|PQ|==2。
点评:
本题考查了极坐标化为普通方程、曲线交点与方程联立得到得方程组得解得关系、两点间得距离公式等基础知识与基本方法,属于中档题、
9。在直角坐标系xoy中,曲线C1得参数方程为(α为参数),以原点O为极点,x轴正半轴为极轴,建立极坐标系,曲线C2得极坐标方程为ρsin(θ+)=4、
(1)求曲线C1得普通方程与曲线C2得直角坐标方程;
(2)设P为曲线C1上得动点,求点P到C2上点得距离得最小值,并求此时点P得坐标、
考点:
简单曲线得极坐标方程、
专题:
坐标系与参数方程、
分析:
(1)由条件利用同角三角函数得基本关系把参数方程化为直角坐标方程,利用直角坐标与极坐标得互化公式x=ρcosθ、y=ρsinθ,把极坐标方程化为直角坐标方程。
(2)求得椭圆上得点到直线x+y﹣8=0得距离为,可得d得最小值,以及此时得α得值,从而求得点P得坐标、
解答:
解:(1)由曲线C1:,可得,两式两边平方相加得:,
即曲线C1得普通方程为:、
由曲线C2:得:,
即ρsinθ+ρcosθ=8,所以x+y﹣8=0,
即曲线C2得直角坐标方程为:x+y﹣8=0、
(2)由(1)知椭圆C1与直线C2无公共点,椭圆上得点到直线x+y﹣8=0得距离为,
∴当时,d得最小值为,此时点P得坐标为。
点评:
本题主要考查把参数方程、极坐标方程化为直角坐标方程得方法,点到直线得距离公式得应用,正弦函数得值域,属于基础题。
10、已知直线l得参数方程就是(t为参数),圆C得极坐标方程为ρ=2cos(θ+)、
(Ⅰ)求圆心C得直角坐标;
(Ⅱ)由直线l上得点向圆C引切线,求切线长得最小值、
考点:
简单曲线得极坐标方程、
专题:
计算题、
分析:
(I)先利用三角函数得与角公式展开圆C得极坐标方程得右式,再利用直角坐标与极坐标间得关系,即利用ρcosθ=x,ρsinθ=y,ρ2=x2+y2,进行代换即得圆C得直角坐标方程,从而得到圆心C得直角坐标、
(II)欲求切线长得最小值,转化为求直线l上得点到圆心得距离得最小值,故先在直角坐标系中算出直线l上得点到圆心得距离得最小值,再利用直角三角形中边得关系求出切线长得最小值即可、
解答:
解:(I)∵,∴,
∴圆C得直角坐标方程为,
即,∴圆心直角坐标为。(5分)
(II)∵直线l得普通方程为,
圆心C到直线l距离就是,
∴直线l上得点向圆C引得切线长得最小值就是(10分)
点评:
本题考查点得极坐标与直角坐标得互化,能在极坐标系中用极坐标刻画点得位置,体会在极坐标系与平面直角坐标系中刻画点得位置得区别,能进行极坐标与直角坐标得互化、
11、在直角坐标系xOy中,以O为极点,x轴正半轴为极轴建立坐标系,直线l得参数方程为,(t为参数),曲线C1得方程为ρ(ρ﹣4sinθ)=12,定点A(6,0),点P就是曲线C1上得动点,Q为AP得中点。
(1)求点Q得轨迹C2得直角坐标方程;
(2)直线l与直线C2交于A,B两点,若|AB|≥2,求实数a得取值范围、
考点:
简单曲线得极坐标方程;参数方程化成普通方程、
专题:
坐标系与参数方程、
分析:
(1)首先,将曲线C1化为直角坐标方程,然后,根据中点坐标公式,建立关系,从而确定点Q得轨迹C2得直角坐标方程;
(2)首先,将直线方程化为普通方程,然后,根据距离关系,确定取值范围、
解答:
解:(1)根据题意,得
曲线C1得直角坐标方程为:x2+y2﹣4y=12,
设点P(x′,y′),Q(x,y),
根据中点坐标公式,得
,代入x2+y2﹣4y=12,
得点Q得轨迹C2得直角坐标方程为:(x﹣3)2+(y﹣1)2=4,
(2)直线l得普通方程为:y=ax,根据题意,得
,
解得实数a得取值范围为:[0,]、
点评:
本题重点考查了圆得极坐标方程、直线得参数方程,直线与圆得位置关系等知识,考查比较综合,属于中档题,解题关键就是准确运用直线与圆得特定方程求解、
12、在直角坐标系xoy中以O为极点,x轴正半轴为极轴建立坐标系、圆C1,直线C2得极坐标方程分别为ρ=4sinθ,ρcos()=2、
(Ⅰ)求C1与C2交点得极坐标;
(Ⅱ)设P为C1得圆心,Q为C1与C2交点连线得中点,已知直线PQ得参数方程为(t∈R为参数),求a,b得值、
考点:
点得极坐标与直角坐标得互化;直线与圆得位置关系;参数方程化成普通方程、
专题:
压轴题;直线与圆、
分析:
(I)先将圆C1,直线C2化成直角坐标方程,再联立方程组解出它们交点得直角坐标,最后化成极坐标即可;
(II)由(I)得,P与Q点得坐标分别为(0,2),(1,3),从而直线PQ得直角坐标方程为x﹣y+2=0,由参数方程可得y=x﹣+1,从而构造关于a,b得方程组,解得a,b得值、
解答:
解:(I)圆C1,直线C2得直角坐标方程分别为 x2+(y﹣2)2=4,x+y﹣4=0,
解得或,
∴C1与C2交点得极坐标为(4,)、(2,)。
(II)由(I)得,P与Q点得坐标分别为(0,2),(1,3),
故直线PQ得直角坐标方程为x﹣y+2=0,
由参数方程可得y=x﹣+1,
∴,
解得a=﹣1,b=2、
点评:
本题主要考查把极坐标方程化为直角坐标方程、把参数方程化为普通方程得方法,方程思想得应用,属于基础题、
13、在直角坐标系xOy中,l就是过定点P(4,2)且倾斜角为α得直线;在极坐标系(以坐标原点O为极点,以x轴非负半轴为极轴,取相同单位长度)中,曲线C得极坐标方程为ρ=4cosθ
(Ⅰ)写出直线l得参数方程,并将曲线C得方程化为直角坐标方程;
(Ⅱ)若曲线C与直线相交于不同得两点M、N,求|PM|+|PN|得取值范围、
解答:
解:(I)直线l得参数方程为(t为参数)、
曲线C得极坐标方程ρ=4cosθ可化为ρ2=4ρcosθ。
把x=ρcosθ,y=ρsinθ代入曲线C得极坐标方程可得x2+y2=4x,即(x﹣2)2+y2=4。
(II)把直线l得参数方程为(t为参数)代入圆得方程可得:t2+4(sinα+cosα)t+4=0、
∵曲线C与直线相交于不同得两点M、N,
∴△=16(sinα+cosα)2﹣16>0,
∴sinαcosα>0,又α∈[0,π),
∴、
又t1+t2=﹣4(sinα+cosα),t1t2=4、
∴|PM|+|PN|=|t1|+|t2|=|t1+t2|=4|sinα+cosα|=,
∵,∴,
∴。
∴|PM|+|PN|得取值范围就是、
点评:
本题考查了直线得参数方程、圆得极坐标方程、直线与圆相交弦长问题,属于中档题、
14。在直角坐标系xOy中,直线l得参数方程为(t为参数),以原点为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,⊙C得极坐标方程为ρ=2sinθ、
(Ⅰ)写出⊙C得直角坐标方程;
(Ⅱ)P为直线l上一动点,当P到圆心C得距离最小时,求P得直角坐标、
考点:
点得极坐标与直角坐标得互化、
专题:
坐标系与参数方程、
分析:
(I)由⊙C得极坐标方程为ρ=2sinθ、化为ρ2=2,把代入即可得出;、
(II)设P,又C。利用两点之间得距离公式可得|PC|=,再利用二次函数得性质即可得出。
解答:
解:(I)由⊙C得极坐标方程为ρ=2sinθ、
∴ρ2=2,化为x2+y2=,
配方为=3。
(II)设P,又C、
∴|PC|==≥2,
因此当t=0时,|PC|取得最小值2、此时P(3,0)。
点评:
本题考查了极坐标化为直角坐标方程、参数方程得应用、两点之间得距离公式、二次函数得性质,考查了推理能力与计算能力,属于中档题、
15。已知曲线C1得极坐标方程为ρ=6cosθ,曲线C2得极坐标方程为θ=(p∈R),曲线C1,C2相交于A,B两点、
(Ⅰ)把曲线C1,C2得极坐标方程转化为直角坐标方程;
(Ⅱ)求弦AB得长度、
考点:
简单曲线得极坐标方程、
专题:
计算题、
分析:
(Ⅰ)利用直角坐标与极坐标间得关系,即利用ρcosθ=x,ρsinθ=y,ρ2=x2+y2,进行代换即得曲线C2及曲线C1得直角坐标方程、
(Ⅱ)利用直角坐标方程得形式,先求出圆心(3,0)到直线得距离,最后结合点到直线得距离公式弦AB得长度、
解答:
解:(Ⅰ)曲线C2:(p∈R)
表示直线y=x,
曲线C1:ρ=6cosθ,即ρ2=6ρcosθ
所以x2+y2=6x即(x﹣3)2+y2=9
(Ⅱ)∵圆心(3,0)到直线得距离,
r=3所以弦长AB==。
∴弦AB得长度、
点评:
本小题主要考查圆与直线得极坐标方程与直角坐标方程得互化,以及利用圆得几何性质计算圆心到直线得距等基本方法,属于基础题。
16。在直角坐标系xOy中,以O为极点,x轴正半轴为极轴建立坐标系,直线l得极坐标方程为ρsin(θ+)=,圆C得参数方程为,(θ为参数,r>0)
(Ⅰ)求圆心C得极坐标;
(Ⅱ)当r为何值时,圆C上得点到直线l得最大距离为3。
考点:
简单曲线得极坐标方程;直线与圆得位置关系、
专题:
计算题、
分析:
(1)利用两角差得余弦公式及极坐标与直角坐标得互化公式可得直线l得普通方程;利用同角三角函数得基本关系,
消去θ可得曲线C得普通方程,得出圆心得直角坐标后再化面极坐标即可、
(2)由点到直线得距离公式、两角与得正弦公式,及正弦函数得有界性求得点P到直线l得距离得最大值,最后列出关于r得方程即可求出r值。
解答:
解:(1)由 ρsin(θ+)=,得 ρ(cosθ+sinθ)=1,∴直线l:x+y﹣1=0。
由 得C:圆心(﹣,﹣)、
∴圆心C得极坐标(1,)。
(2)在圆C:得圆心到直线l得距离为:
∵圆C上得点到直线l得最大距离为3,
∴、
r=2﹣
∴当r=2﹣时,圆C上得点到直线l得最大距离为3、
点评:
本小题主要考查坐标系与参数方程得相关知识,具体涉及到极坐标方程、参数方程与普通方程得互化,点到直线距离公式、三角变换等内容、
17、选修4﹣4:坐标系与参数方程
在直角坐标xOy中,圆C1:x2+y2=4,圆C2:(x﹣2)2+y2=4、
(Ⅰ)在以O为极点,x轴正半轴为极轴得极坐标系中,分别写出圆C1,C2得极坐标方程,并求出圆C1,C2得交点坐标(用极坐标表示);
(Ⅱ)求圆C1与C2得公共弦得参数方程、
考点:
简单曲线得极坐标方程;直线得参数方程、
专题:
计算题;压轴题、
分析:
(I)利用,以及x2+y2=ρ2,直接写出圆C1,C2得极坐标方程,求出圆C1,C2得交点极坐标,然后求出直角坐标(用坐标表示);
(II)解法一:求出两个圆得直角坐标,直接写出圆C1与C2得公共弦得参数方程、
解法二利用直角坐标与极坐标得关系求出,然后求出圆C1与C2得公共弦得参数方程。
解答:
解:(I)由,x2+y2=ρ2,
可知圆,得极坐标方程为ρ=2,
圆,即得极坐标方程为ρ=4cosθ,
解得:ρ=2,,
故圆C1,C2得交点坐标(2,),(2,)、
(II)解法一:由得圆C1,C2得交点得直角坐标(1,),(1,)。
故圆C1,C2得公共弦得参数方程为
(或圆C1,C2得公共弦得参数方程为)
(解法二)将x=1代入得ρcosθ=1
从而于
就是圆C1,C2得公共弦得参数方程为。
点评:
本题考查简单曲线得极坐标方程,直线得参数方程得求法,极坐标与直角坐标得互化,考查计算能力、
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