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1.(2022·高考江苏卷)在平面直角坐标系xOy中,已知直线l的参数方程为(t为参数),直线l与抛物线y2=4x相交于A,B两点,求线段AB的长.
解:将直线l的参数方程代入抛物线方程y2=4x,得=4,解得t1=0,t2=-8.
所以AB=|t1-t2|=8.
2.在直角坐标系xOy中,以原点为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,设点A,B分别在曲线C1:(θ为参数)和曲线C2:ρ=1上,求|AB|的最小值.
解:曲线C1:(θ为参数)的直角坐标方程为(x-3)2+(y-4)2=1,知C1是以(3,4)为圆心,1为半径的圆;曲线C2:ρ=1的直角坐标方程是x2+y2=1,可知C2是以原点为圆心,1为半径的圆,题意就是求分别在两个圆C1和C2上的两点A,B的最短距离.由圆的方程知,这两个圆相离,所以|AB|min=-1-1=5-1-1=3.
3.(2021·东北三校联合模拟)在直角坐标系xOy中,以原点O为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系.已知曲线C1的极坐标方程为ρ2=,直线l的极坐标方程为ρ=.
(1)写出曲线C1与直线l的直角坐标方程;
(2)设Q为曲线C1上一动点,求Q点到直线l距离的最小值.
解:(1)C1:x2+2y2=2,l:y+x=4.
(2)设Q(cos θ,sin θ),则点Q到直线l的距离
d==
≥=,
当且仅当θ+=2kπ+(k∈Z),即θ=2kπ+(k∈Z)时取等号.
4.(2021·山西省忻州市第一次联考)在直角坐标平面内,直线l过点P(1,1),且倾斜角α=.以坐标原点O为极点,x轴的非负半轴为极轴建立极坐标系,已知圆C的极坐标方程为ρ=4sin θ.
(1)求圆C的直角坐标方程;
(2)设直线l与圆C交于A、B两点,求|PA|·|PB|的值.
解:(1)∵ρ=4sin θ,∴ρ2=4ρsin θ,则x2+y2-4y=0,
即圆C的直角坐标方程为x2+y2-4y=0.
(2)由题意,
得直线l的参数方程为(t为参数).
将该方程代入圆C方程x2+y2-4y=0,
得(1+t)2+(1+t)2-4(1+t)=0,
即t2=2,∴t1=,t2=-.
即|PA|·|PB|=|t1t2|=2.
5.(2021·石家庄第一次模拟)在直角坐标系中,曲线C1的参数方程为:(α为参数),以原点为极点,x轴的正半轴为极轴,并取与直角坐标系相同的长度单位,建立极坐标系,曲线C2的极坐标方程为:ρ=cos θ.
(1)求曲线C2的直角坐标方程;
(2)若P,Q分别是曲线C1和C2上的任意一点,求|PQ|的最小值.
解:(1)∵ρ=cos θ,
∴x2+y2=x,
即(x-)2+y2=.
(2)设P(2cos α,sin α),易知C2(,0),
∴|PC2|=
=
= ,
当cos α=时,|PC2|取得最小值,|PC2|min=,
∴|PQ|min=.
6.(2021·河北唐山模拟)极坐标系的极点为直角坐标系xOy的原点,极轴为x轴的正半轴,两种坐标系中的长度单位相同,已知曲线C的极坐标方程为ρ=2(cos θ+sin θ).
(1)求C的直角坐标方程;
(2)直线l:(t为参数)与曲线C交于A,B两点,与y轴交于E,求|EA|+|EB|的值.
解:(1)在ρ=2(cos θ+sin θ)中,
两边同乘ρ,得ρ2=2(ρcos θ+ρsin θ),
则C的直角坐标方程为x2+y2=2x+2y,
即(x-1)2+(y-1)2=2.
(2)将l的参数方程代入曲线C的直角坐标方程,化简得t2-t-1=0,
点E对应的参数t=0,设点A,B对应的参数分别为t1,t2,
则t1+t2=1,t1t2=-1,
所以|EA|+|EB|=|t1|+|t2|=|t1-t2|
==.
1.(2021·新乡许昌平顶山其次次调研)已知直线l:(t为参数),曲线C1:(θ为参数).
(1)设l与C1相交于A,B两点,求|AB|;
(2)若把曲线C1上各点的横坐标压缩为原来的,纵坐标压缩为原来的,得到曲线C2,设点P是曲线C2上的一个动点,求它到直线l的距离的最小值.
解:(1)l的一般方程为y=(x-1),C1的一般方程为x2+y2=1.
联立方程,解得l与C1的交点为A(1,0),B,
则|AB|=1.
(2)C2的参数方程为(θ为参数).故点P的坐标是.
从而点P到直线l的距离d=
=,
当sin=-1时,d取得最小值,且最小值为(-1).
2.(2021·高考辽宁卷)在直角坐标系xOy中,以O为极点,x轴正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
3.(2021·贵州省六校联考)在直角坐标系中,以原点为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,已知曲线C:ρsin2θ=2acos θ(a>0),过点P(-2,-4)的直线l:(t为参数)与曲线C相交于M,N两点.
(1)求曲线C的直角坐标方程和直线l的一般方程;
(2)若|PM|,|MN|,|PN|成等比数列,求实数a的值.
解:(1)把代入ρsin2θ=2acos θ,得y2=2ax(a>0),
由(t为参数),消去t得x-y-2=0,
∴曲线C的直角坐标方程和直线l的一般方程分别是y2=2ax(a>0),x-y-2=0.
(2)将(t为参数)代入y2=2ax,
整理得t2-2(4+a)t+8(4+a)=0.
设t1,t2是该方程的两根,
则t1+t2=2(4+a),t1·t2=8(4+a),
∵|MN|2=|PM|·|PN|,∴(t1-t2)2=(t1+t2)2-4t1·t2=t1·t2,
∴8(4+a)2-4×8(4+a)=8(4+a),∴a=1.
4.(2021·吉林长春调研)已知直线l的参数方程为(t为参数),以坐标原点为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,圆C的极坐标方程为ρ=4sin.
(1)求圆C的直角坐标方程;
(2)点P(x,y)是直线l与圆面ρ≤4sin的公共点,求x+y的取值范围.
解:(1)由于圆C的极坐标方程为ρ=4sin,
所以ρ2=4ρsin=4ρ.
又ρ2=x2+y2,x=ρcos θ,y=ρsin θ,
所以x2+y2=2y-2x,
所以圆C的直角坐标方程为x2+y2+2x-2y=0.
(2)设z=x+y,
由圆C的方程x2+y2+2x-2y=0,得(x+1)2+(y-)2=4,
所以圆C的圆心是(-1,),半径是2.
将代入z=x+y,得z=-t,
又直线l过C(-1,),圆C的半径是2,所以-2≤t≤2,
所以-2≤-t≤2,即x+y的取值范围是[-2,2].
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