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课时分层训练(六十七) 坐标系
1.在极坐标系中,求点到直线ρsin=1的距离.
[解] 点化为直角坐标为(,1),3分
直线ρsin=1化为ρ=1,
得y-x=1,
即直线的方程为x-y+2=0,6分
故点(,1)到直线x-y+2=0的距离d==1.10分
2.在极坐标系下,已知圆O:ρ=cos θ+sin θ和直线l:ρsin=.
【导学号:31222438】
(1)求圆O和直线l的直角坐标方程;
(2)当θ∈(0,π)时,求直线l与圆O公共点的一个极坐标.
[解] (1)圆O:ρ=cos θ+sin θ,即ρ2=ρcos θ+ρsin θ,2分
圆O的直角坐标方程为x2+y2=x+y,
即x2+y2-x-y=0,4分
直线l:ρsin=,即ρsin θ-ρcos θ=1,
则直线l的直角坐标方程为y-x=1,即x-y+1=0.6分
(2)由得8分
故直线l与圆O公共点的一个极坐标为.10分
3.(2017·邯郸调研)在极坐标系中,已知直线l的极坐标方程为ρsin=1,圆C的圆心的极坐标是C,圆的半径为1. 【导学号:31222439】
(1)求圆C的极坐标方程;
(2)求直线l被圆C所截得的弦长.
[解] (1)设O为极点,OD为圆C的直径,A(ρ,θ)为圆C上的一个动点,则∠AOD=-θ或∠AOD=θ-,2分
OA=ODcos或OA=ODcos,
∴圆C的极坐标方程为ρ=2cos.4分
(2)由ρsin=1,得ρ(sin θ+cos θ)=1,6分
∴直线l的直角坐标方程为x+y-=0,
又圆心C的直角坐标为,满足直线l的方程,
∴直线l过圆C的圆心,8分
故直线被圆所截得的弦长为直径2.10分
4.(2017·南京调研)在极坐标系中,已知圆C的圆心C,半径r=3.
(1)求圆C的极坐标方程;
(2)若点Q在圆C上运动,点P在OQ的延长线上,且=2,求动点P的轨迹方程.
[解] (1)设M(ρ,θ)是圆C上任意一点.
在△OCM中,∠COM=,由余弦定理得
|CM|2=|OM|2+|OC|2-2|OM|·|OC|cos,
化简得ρ=6cos .4分
(2)设点Q(ρ1,θ1),P(ρ,θ),
由=2,得=,
∴ρ1=ρ,θ1=θ,8分
代入圆C的方程,得ρ=6cos,
即ρ=9cos.10分
5.(2015·全国卷Ⅱ)在直角坐标系xOy中,曲线C1:(t为参数,t≠0),其中0≤α<π.在以O为极点,x轴正半轴为极轴的极坐标系中,曲线C2:ρ=2sin θ,C3:ρ=2cos θ.
(1)求C2与C3交点的直角坐标;
(2)若C1与C2相交于点A,C1与C3相交于点B,求|AB|的最大值.
[解] (1)曲线C2的直角坐标方程为x2+y2-2y=0,曲线C3的直角坐标方程为x2+y2-2x=0,2分
联立
解得或
所以C2与C3交点的直角坐标为(0,0)和.4分
(2)曲线C1的极坐标方程为θ=α(ρ∈R,ρ≠0),其中0≤α<π.
因此A的极坐标为(2sin α,α),B的极坐标为(2cos α,α).8分
所以|AB|=|2sin α-2cos α|=4.
当α=时,|AB|取得最大值,最大值为4.10分
6.从极点O作直线与另一直线l:ρcos θ=4相交于点M,在OM上取一点P,使OM·OP=12.
(1)求点P的轨迹方程;
(2)设R为l上的任意一点,求|RP|的最小值.
[解] (1)设动点P的极坐标为(ρ,θ),M的极坐标为(ρ0,θ),则ρρ0=12.2分
∵ρ0cos θ=4,
∴ρ=3cos θ,即为所求的轨迹方程.4分
(2)将ρ=3cos θ化为直角坐标方程,
得x2+y2=3x,
即2+y2=2.8分
知点P的轨迹是以为圆心,半径为的圆.
直线l的直角坐标方程是x=4.
结合图形易得|RP|的最小值为1.10分
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