资源描述
[基础达标]
1.已知曲线C的极坐标方程为ρ2-2ρcos(θ+)-2=0.
(1)将曲线C的极坐标方程化为直角坐标方程;
(2)若点M(x,y)在曲线C上,求x+y的最小值.
解:(1)曲线C的直角坐标方程为x2+y2-2x+2y-2=0.
(2)由(1)知,曲线C的方程为(x-1)2+(y+1)2=4.
设(α为参数),
则x+y=2sin α+2cos α=2sin(α+)≥-2,
所以x+y的最小值为-2.
2.(2021·高考江苏卷)在平面直角坐标系xOy 中, 直线l的参数方程为(t为参数),曲线C的参数方程为(θ为参数).试求直线l和曲线C的一般方程, 并求出它们的公共点的坐标.
解:由于直线l的参数方程为(t为参数),由x=t+1,得t=x-1,代入y=2t,得到直线l的一般方程为2x-y-2=0.
同理得到曲线C的一般方程为y2=2x.
联立方程组解得公共点的坐标为(2,2),(,-1).
3.将圆x2+y2=4上各点的纵坐标压缩至原来的,所得曲线记作C;将直线3x-2y-8=0绕原点逆时针旋转90°所得直线记作l.
(1)求直线l与曲线C的方程;
(2)求C上的点到直线l的最大距离.
解:(1)设曲线C上任一点为(x,y),
则(x,2y)在圆x2+y2=4上,
于是x2+(2y)2=4,即+y2=1.
直线3x-2y-8=0的极坐标方程为
3ρcos θ-2ρsin θ-8=0,将其记作l0,
设直线l上任一点为(ρ,θ),则点(ρ,θ-90°)在l0上,
于是3ρcos(θ-90°)-2ρsin(θ-90°)-8=0,
即3ρsin θ+2ρcos θ-8=0,
故直线l的方程为2x+3y-8=0.
(2)设曲线C上任一点为M(2cos φ,sin φ),
它到直线l的距离为d==,
其中φ0满足:cos φ0=,sin φ0=.
∴当φ-φ0=π时,dmax=.
4.已知直线C1:(t为参数),曲线C2:(θ为参数).
(1)当α=时,求C1与C2的交点坐标;
(2)过坐标原点O作C1的垂线,垂足为A,P为OA的中点,当α变化时,求P点轨迹的参数方程,并指出它是什么曲线.
解:(1)当α=时,C1的一般方程为y=(x-1),C2的一般方程为x2+y2=1,
联立方程得,解得C1与C2的交点坐标分别为(1,0),(,-).
(2)依题意,C1的一般方程为xsin α-ycos α-sin α=0,则A点的坐标为(sin2α,-sin αcos α).
故当α变化时,
P点轨迹的参数方程为(α为参数),
即(α为参数).
∴P点轨迹的一般方程为(x-)2+y2=.
故P点的轨迹是圆心为(,0),半径为的圆.
[力气提升]
1.(2021·高考课标全国卷Ⅱ)已知动点P、Q都在曲线C:(t为参数)上,对应参数分别为t=α与t=2α(0<α<2π),M为PQ的中点.
(1)求M的轨迹的参数方程;
(2)将M到坐标原点的距离d表示为α的函数,并推断M的轨迹是否过坐标原点.
解:(1)依题意有P(2cos α,2sin α),Q(2cos 2α,2sin 2α),
因此M(cos α+cos 2α,sin α+sin 2α).
M的轨迹的参数方程为(α为参数,0<α<2π).
(2)M点到坐标原点的距离
d==(0<α<2π).
当α=π时,d=0,故M的轨迹过坐标原点.
2.(2022·山西太原市调研)已知曲线C:y2=4x,直线l过点P(-1,-2),倾斜角为30°,直线l与曲线C相交于A,B两点.
(1)求直线l的参数方程;
(2)求|PA|·|PB|的值.
解:(1)∵直线l过点P(-1,-2),倾斜角为30°,
∴直线l的参数方程为,(t为参数).
(2)设A,B对应的参数分别为t1,t2,
将直线l的参数方程代入C:y2=4x,
化简得t2-8(1+)t+32=0,∴
∴|PA|·|PB|=|t1|·|t2|=|t1t2|=32.
3.(2021·高考福建卷)在平面直角坐标系中,以坐标原点为极点,x轴的非负半轴为极轴建立极坐标系.已知点A的极坐标为,直线l的极坐标方程为ρcos=a,且点A在直线l上.
(1)求a的值及直线l的直角坐标方程;
(2)圆C的参数方程为(α为参数),试推断直线l与圆C的位置关系.
解:(1)由点A在直线ρcos=a上,
可得a=,
所以直线l的方程可化为ρcos θ+ρsin θ=2,
从而直线l的直角坐标方程为x+y-2=0.
(2)由已知得圆C的直角坐标方程为(x-1)2+y2=1,
所以圆C的圆心为(1,0),半径r=1.
由于圆心C到直线l的距离d==<1,
所以直线l与圆C相交.
4.(2021·高考辽宁卷)在直角坐标系xOy中,以O为极点,x轴非负半轴为极轴建立极坐标系.圆C1,直线C2的极坐标方程分别为ρ=4sin θ,ρcos(θ-)=2.
(1)求C1与C2交点的极坐标;
(2)设P为C1的圆心,Q为C1与C2交点连线的中点.已知直线PQ的参数方程为(t∈R为参数),求a,b的值.
解:(1)圆C1的直角坐标方程为x2+(y-2)2=4,
直线C2的直角坐标方程为x+y-4=0.
解得
所以C1与C2交点的极坐标为(4,),(2,).
注:极坐标系下点的表示不唯一.
(2)由(1)可得,P点与Q点的直角坐标分别为(0,2),(1,3).
故直线PQ的直角坐标方程为x-y+2=0,
由参数方程可得y=x-+1.
所以解得
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