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选做题部分 极坐标系与参数方程
一、极坐标系
1.极坐标系与点的极坐标
(1)极坐标系:如图4-4-1所示,在平面内取一个定点O,叫做极点,自极点O引一条射线Ox,叫做极轴;再选定一个长度单位,一个角度单位(通常取弧度)及其正方向(通常取逆时针方向),这样就建立了一个极坐标系.
(2)极坐标:平面上任一点M的位置可以由线段OM的长度ρ和从Ox到OM的角度θ来刻画,这两个数组成的有序数对(ρ,θ)称为点M的极坐标.其中ρ称为点M的极径,θ称为点M的极角.
2.极坐标与直角坐标的互化
点M
直角坐标(x,y)
极坐标(ρ,θ)
互化公式
题型一 极坐标与直角坐标的互化
1、已知点P的极坐标为,则点P的直角坐标为 ( )
A.(1,1) B.(1,-1) C.(-1,1) D.(-1,-1)
2、设点的直角坐标为,以原点为极点,实轴正半轴为极轴建立极坐标系,则点的极坐标为( )
A. B. C. D.
3.若曲线的极坐标方程为ρ=2sin θ+4cos θ,以极点为原点,极轴为x轴正半轴建立直角坐标系,则该曲线的直角坐标方程为________.
4.在极坐标系中,过点(1,0)并且与极轴垂直的直线方程是( )
A.ρ=cos θ B.ρ=sin θ C.ρcos θ=1 D.ρsin θ=1
5.曲线C的直角坐标方程为x2+y2-2x=0,以原点为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,则曲线C的极坐标方程为________.
6. 在极坐标系中,求圆ρ=2cos θ与直线θ=(ρ>0)所表示的图形的交点的极坐标.
题型二 极坐标方程的应用
由极坐标方程求曲线交点、距离等几何问题时,如果不能直接用极坐标解决,可先转化为直角坐标方程,然后求解.
1.在极坐标系中,已知圆C经过点P(,),圆心为直线ρsin=-与极轴的交点,求圆C的直角坐标方程.
2.圆的极坐标方程为ρ=4cos θ,圆心为C,点P的极坐标为,则
|CP|=________.
3.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.
(i)则圆C的极坐标方程是________; (ii)直线l被圆C所截得的弦长等于________.
4.在极坐标系中,已知圆C:ρ=4cos θ被直线l:ρsin=a截得的弦长为2,则实数a的值是________.
二、参数方程
1.参数方程和普通方程的互化
(1)曲线的参数方程和普通方程是曲线方程的不同形式.一般地,可以通过消去参数而从参数方程得到普通方程.
(2)如果知道变数x,y中的一个与参数t的关系,例如x=f(t),把它代入普通方程,求出另一个变数与参数的关系y=g(t),那么,就是曲线的参数方程.
2.常见曲线的参数方程和普通方程
点的轨迹
普通方程
参数方程
直线
y-y0=tan α(x-x0)
(t为参数)
圆
x2+y2=r2
(θ为参数)
椭圆
+=1(a>b>0)
(φ为参数)
题型一 参数方程与普通方程的互化
【例1】把下列参数方程化为普通方程:
(1) (2)
题型二 直线与圆的参数方程的应用
1、已知直线l的参数方程为(参数t∈R),圆C的参数方程为(参数θ∈[0,2π]),求直线l被圆C所截得的弦长.
2、曲线C的极坐标方程为:ρ=acosθ(a>0),直线l的参数方程为:
(1)求曲线C与直线l的普通方程;(2)若直线l与曲线C相切,求a值.
3、在直角坐标系xoy中,曲线C1的参数方程为,(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的极坐标方程为.
(Ⅰ)求曲线C1的普通方程与曲线C2的直角坐标方程;
(Ⅱ)设P为曲线C1上的动点,求点P到C2上点的距离最小值.
综合应用
1、曲线与坐标轴的交点是( )
A B C D
3、参数方程(为参数)化为普通方程为( )
A. B.
C. D.
3.判断下列结论的正误.
(1)平面直角坐标系内的点与坐标能建立一一对应关系,在极坐标系中点与坐标也是一一对应关系( )
(2)若点P的直角坐标为(1,-),则点P的一个极坐标是(2,-)( )
(3)在极坐标系中,曲线的极坐标方程不是唯一的( )
(4)极坐标方程θ=π(ρ≥0)表示的曲线是一条直线( )
4.参数方程为表示的曲线是( )
A.一条直线 B.两条直线 C.一条射线 D.两条射线
5.与参数方程为等价的普通方程为( )
A. B.
C. D.
15.参数方程所表示的曲线是 ( )
A.直线 B.两条射线 C.线段 D.圆
16.下列参数方程(t是参数)与普通方程表示同一曲线的方程是: ( )
A. B. C. D.
3.由参数方程给出曲线在直角坐标系下的方程是 。
4.若直线的参数方程是(t是参数),则过点(4,-1)且与l平行
的直线在y轴上的截距是 。
5.方程(t是参数)表示的是过点 ,倾斜角为 直线。
8.在极坐标系有点M(3,),若规定极径r<0, 极角qÎ[0,2p],则M的极坐标为 ; 若规定极径r<0,极角qÎ(-p,p),则M的极坐标为 .
9.的一个顶点在极点O,其它两个顶点分别为,则的面积为 。
6.(2013·北京高考)在极坐标系中,点到直线ρsin θ=2的距离等于________.
7、平面直角坐标系中,将曲线为参数)上的每一点横坐标不变,纵坐标变为原来的倍得到曲线,以坐标原点为极点,轴的非负半轴为极轴,建立的极坐标系中,曲线的方程为
(Ⅰ)求和的普通方程:(Ⅱ)求和公共弦的垂直平分线的极坐标方程.
8、已知曲线的极坐标方程是,以极点为平面直角坐标系的原点,极轴为轴的正半轴,建立平面直角坐标系,直线的参数方程是
(t为参数).
(1)求曲线的直角坐标方程和直线的普通方程;
(2)若直线与曲线交于两点,求的值.
7、已知圆C:(θ为参数)和直线l:(其中t为参数,α为直线l的倾斜角).
(1)当α=时,求圆上的点到直线l距离的最小值;
(2)当直线l与圆C有公共点时,求α的取值范围.
28.参数方程表示什么曲线?
21.点在椭圆上,求点到直线的最大距离和最小距离。
22.已知直线经过点,倾斜角,
(1)写出直线的参数方程。
(2)设与圆相交与两点,求点到两点的距离之积
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