2019年高考数学总复习:极坐标与参数方程
高考数学:极坐标与参数方程知识点总结

高考数学:极坐标与参数方程知识点总结极坐标与参数方程这部分题目比较简单,考法固定,同学们一定要掌握住,高考不失分啊!第一讲一平面直角坐标系1.平面直角坐标系(1)数轴:规定了原点,正方向和单位长度的直线叫数轴.数轴上的点与实数之间可以建立一一对应关系.(2)平面直角坐标系:①定义:在同一个平面上互相垂直且有公共原点的两条数轴构成平面直角坐标系,简称为直角坐标系;②数轴的正方向:两条数轴分别置于水平位置与竖直位置,取向右与向上的方向分别为两条数轴的正方向;③坐标轴水平的数轴叫做x轴或横坐标轴,竖直的数轴叫做y轴或纵坐标轴,x轴或y轴统称为坐标轴;④坐标原点:它们的公共原点称为直角坐标系的原点;⑤对应关系:平面直角坐标系上的点与有序实数对(x,y)之间可以建立一一对应关系.(3)距离公式与中点坐标公式:设平面直角坐标系中,点P1(x1,y1),P2(x2,y2),线段P1P2的中点为P,填表:二极坐标系(1)定义: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)极坐标系的四个要素:①极点;②极轴;③长度单位;④角度单位及它的方向.(3)图示2.极坐标(1)极坐标的定义:设M是平面内一点,极点O与点M 的距离|OM|叫做点M的极径,记为ρ;以极轴Ox为始边,射线OM为终边的角xOM叫做点M的极角,记为θ.有序数对(ρ,θ)叫做点M的极坐标,记作M(ρ,θ).(2)极坐标系中的点与它的极坐标的对应关系:在极坐标系中,极点O的极坐标是(0,θ),(θ∈R),若点M的极坐标是M(ρ,θ),则点M的极坐标也可写成M(ρ,θ+2kπ),(k∈Z).若规定ρ>0,0≤θ<2π,则除极点外极坐标系内的点与有序数对(ρ,θ)之间才是一一对应关系.3.极坐标与直角坐标的互化公式如图所示,把直角坐标系的原点作为极点,x轴的正半轴作为极轴,且长度单位相同,设任意一点M的直角坐标与极坐标分别为(x,y),(ρ,θ).三简单曲线的极坐标方程1.曲线的极坐标方程一般地,在极坐标系中,如果平面曲线C上任意一点的极坐标中至少有一个满足方程f(ρ,θ)=0,并且坐标适合方程f(ρ,θ)=0的点都在曲线C上,那么方程f(ρ,θ)=0叫做曲线C的极坐标方程.2.圆的极坐标方程(1)特殊情形如下表:3.直线的极坐标方程(1)特殊情形如下表:第二讲一曲线的参数方程1.参数方程的概念2.圆的参数方程二圆锥曲线的参数方程三直线的参数方程一参数方程的基本概念定义:一般地,在平面直角坐标系中,如果曲线上任意一点的坐标x,y都是某个变数t的函数并且对于t的每一个允许值,由于方程组①所确定的点M(x,y)都在这条曲线上,那么方程①就叫做这条曲线的参数方程,联系变数x,y的变数t叫做参变数,简称参数。
2019届高考数学学科备考关键问题指导系列四(极坐标与参数方程)

2019届高中毕业班数学学科备考关键问题指导系列四极坐标与参数方程极坐标与参数方程为高考选考内容之一,主要考查直线与圆的极坐标方程,考查直线、圆、椭圆的参数方程,考查参数方程与普通方程、极坐标方程与直角坐标方程的互化、极坐标方程与参数方程的互化,考查利用参数方程求轨迹的问题及轨迹方程的建立,考查参数方程与极坐标方程的直接应用,如极坐标系下两点间距离的求解等,交汇考查直线与圆锥曲线的位置关系、平面几何的有关基础知识、三角函数的性质等。
高考对极坐标与参数方程的题量、考查难度都相对稳定。
一道解答题,位于22题,满分10分;考查难度定位中等偏易,是考生容易突破的一道题目。
试题分设两问,第一问考查内容多为“互化”,第二问考查内容均为利用参数方程中参数的几何意义或极坐标方程中,ρθ的几何意义解决问题,内容涉及距离、面积、弦长、交点、轨迹等问题. 理论上说,本系列的问题通过“互化”转化为普通直角坐标方程后,均可用解析几何的相关知识加以解决,但是高考全国卷更加关注用本领域知识解决相关问题的考查。
随着新课标的实施,2018年考查了圆的极坐标方程、直线与圆的位置关系等基础知识。
考查运算求解能力,考查数形结合思想、划归与转化思想等,考查的核心素养是逻辑推理、直观想象、数学运算。
近5年本部分内容考查情况如下:一、存在的问题及原因分析(一)对直线参数方程中参数的几何意义认识不到位【例1】直线l 的参数方程为()x a tt y b t=+⎧⎨=+⎩为参数,l 上的点1P 对应的参数是1t ,则点1P 与(,)P a b 之间的距离是A .1tB .12tC 1D 1【评析】易错选为A.为什么错?因为所给的直线l 的参数方程不是标准式,l 上的点1P 对应的参数是1t并没有参数的几何意义.化成标准式x a y b ⎧=+⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩,也可以看出答案为C.【例2】在平面直角坐标系xOy 中,直线l 的参数方程为2,()2x tt y =--⎧⎪⎨=⎪⎩为参数.直线与曲线22:(2)1C y x --=交于,A B 两点.求||AB 的长;【解析】把直线l的参数方程2()2x t t y =--⎧⎪⎨=⎪⎩为参数化为标准的参数方程⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+=+-='232'212t y t x ('t 为参数)代入曲线:C ()2221,y x --=整理得010'4'2=-+t t ,所以10'',4''2121-=-=+t t t t ,所以142''4)''(''2122121=-+=-=t t t t t t AB .【评析】本题易错的主要原因是对直线参数方程中参数的几何意义的认识不清,由点,A B 对应的参数分别为12,t t错误得到12||||AB t t =-==. 当直线的参数方程非标准式时,其参数并不具有距离的几何意义,只有把直线的参数方程化为标准的参数方程时,||t 才表示距离.一般地,直线⎩⎨⎧+=+=bt y y atx x 00(t表示参数),当122=+b a 时,||t 表示点),(y x p 到点00()P x ,y 的距离.【例3】在直角坐标系xOy ,直线l 的参数方程是1+cos ,sin .x t y t αα=⎧⎨=⎩(t 是参数).在以O 为极点,x 轴正半轴为极轴的极坐标系中,曲线C :4cos ρθ=,若直线l 与曲线C 相交于,A B 两点,设(1,0)P ,且1PA PB -=,求直线l 的倾斜角.【解析】直线l 为经过点(1,0)P 倾斜角为α的直线,由1cos sin x t y t αα=+⎧⎨=⎩代入22(2)4x y -+=,整理得22cos 30t t α--=,2(2cos )120α∆=+>,设,A B 对应的参数分别为12,t t ,则122cos t t α+=,1230t t ⋅=-<, 所以1t ,2t 异号, 则12|||||||||2cos |1PA PB t t α-=+==,所以1cos 2α=±,又),0[π∈α所以直线l 倾斜角3π=α或32π. 【评析】本题易错的主要原因仍是直线参数方程中参数t 的几何意义认识不到位所致,||t 表示距离,t 是包含符号的,由于本题中,,A B 在P 点的两侧,12t ,t 异号,故12|||||||||2cos |1PA PB t t α-=+==而不是121212||||||||()44cos 121PA PB t t t t t t α-=-=+-⋅=+=. 此外,本题的参数方程中含两个字母参量,哪个是参数在审题时也是值得特别注意的.(二)忽略参数的取值范围导致“互化”不等价【例4】将曲线1C 的参数方程1sin 22sin cos x y θθθ⎧=⎪⎨⎪=+⎩(θ为参数)化为普通方程. 【解析】把θθcos sin +=y 两边平方得x y 212sin 1)cos (sin 22+=+=+=θθθ,所以x y 212+=, ∵R,θ∈,212sin 2121≤≤-θ∴.2121≤≤-x ∴所求曲线1C 的普通方程为x y 212+=,.2121≤≤-x 【评析】本题易错点主要在于忽视三角函数sin y x =的有界性,即R,θ∈,212sin 2121≤≤-θ所以.2121≤≤-x 在将曲线的参数方程化为普通方程时,不仅要把其中的参数消去,还要注意y x ,的取值范围. 【例5】(2014年广东省深圳市高考模拟题)若直线b x y +=与曲线⎩⎨⎧==θθs in c os y x θ(为参数,且)22πθπ≤≤-有两个不同的交点,则实数b 的取值范围是__________. 【解析】曲线⎩⎨⎧==θθsin cos y x θ(为参数,且)22πθπ≤≤-表示的是以原点为圆心,以1为半径的右半圆,如图,直线b x y +=与曲线有两个不同的交点,直线应介于 两直线21,l l 之间,则(1]b ∈-.【评析】本题易错点主要在于忽视θ所给的范围,以为⎩⎨⎧==θθsin cos y x θ(为参数,且)22πθπ≤≤-表示的图形是圆。
2019年高考数学第一轮复习:极坐标与参数方程

高考数学第一轮复习:极坐标与参数方程第一部分:极坐标知识点讲解一、极坐标系与极坐标:1、极坐标系:如下图所示:一条射线就是一个极坐标系。
其中射线的端点叫做极点,这条射线叫做极轴。
2、极坐标的表示:如下图所示:点到极点的距离叫做极径,其中极径用字母ρ表示;极径与极轴之间的夹角叫做极角,极角用θ表示。
点P的极坐标为),(θρ。
二、极坐标与直角坐标的转换:1、极坐标与直角坐标的对应关系:如下图所示:2、极坐标转换为直角坐标:θρcos=x;θρsin=y;例一:把下列的极坐标转换为直角坐标。
(1)、)3,2(π (2)、)32,3(π (3)、)2,4(π (4)、)23,3(π(5)、),4(π【解析】:(1)、12123cos2=⨯=⋅=πx ;32323sin 2=⨯=⋅=πy ; 所以:极坐标)3,2(π转换为直角坐标)3,1(。
(2)、23)21(332cos3-=-⨯=⋅=πx ;23323332sin 3=⨯=⋅=πy ; 所以:极坐标)32,3(π转换为直角坐标)233,23(-。
(3)、因为:极角2πθ=;所以:点)2,4(π在y 轴正半轴上,对应的直角坐标为)4,0(; (4)、因为:极角23πθ=;所以:点)23,3(π在y 轴负半轴上,对应的直角坐标为)3,0(-;(5)、因为:极角),4(π;所以:点),4(π在x 轴的负半轴上,对应的直角坐标为)0,4(-; 3、直角坐标转换为极坐标坐标: 22y x +=ρ;22sin y x y +=θ;22cos yx x +=θ;xy=θtan 例二:把下列的直角坐标转换为极坐标。
(1)、)3,3( (2)、)3,1(- (3)、)2,2(- (4)、)2,6(- (5)、)0,2(- (6)、)6,0( (7)、)3,0(- (8)、)0,2(【解析】:(1)、32)3(322=+=ρ,33tan =θ,点)3,3(为第一象限角,6πθ=。
三年高考分析极坐标与参数方程

极坐标与参数方程是解析几何中的两种常见的表示曲线的方式。
在三年高考中,几何部分是一个相对较为困难的部分,掌握极坐标与参数方程的概念和应用是解题的基础。
本文将对极坐标与参数方程的概念、特点以及在高考中的应用进行详细分析。
一、极坐标的概念与特点1.极坐标的定义:极坐标是用一个点到极点的距离和该点与参考轴之间的夹角来表示平面上的点的坐标。
以原点为极点,与正半轴的夹角为极角,到原点的距离为极径。
2.极坐标的表示:设有一个点P(x,y),则可以用极坐标表示为P(r,θ),其中r表示极径,θ表示极角。
-极径r:点P到原点O的距离,可以是非负实数;-极角θ:线段OP与参考轴正半轴之间的夹角,可以取任意实数。
3.极坐标与直角坐标之间的转换:-从直角坐标到极坐标的转换:极径r=√(x²+y²)极角θ = tan⁻¹(y/x)。
-从极坐标到直角坐标的转换:x = r*cosθy = r*sinθ。
4.极坐标的特点:-极坐标表示点与坐标轴的夹角,更符合几何直观;-极坐标式所描述的曲线,形状更规整,方程一般最简化。
二、参数方程的概念与特点1.参数方程的定义:参数方程是指用参数与函数之间的关系来表达的方程。
在平面几何中,参数方程用一个或多个参数来表示一个曲线上的点。
2.参数方程的表示:一般形式为{x=f(t),y=g(t)},其中x、y为自变量的函数,t为参数。
3.参数方程的特点:-参数方程可以表示一些直角坐标系难以表示的曲线,如椭圆、双曲线等;-参数方程通常可以描述曲线上每一个点的运动轨迹;-参数方程的参数可以取多种形式,如时间、角度等。
三、极坐标与参数方程在高考中的应用1.极坐标的应用:-区间与曲线的关系:根据极坐标系下曲线的特点,可以确定曲线所在的区间;-曲线方程求解:通过转换极坐标与直角坐标,可以将曲线方程转化为直角坐标系下的方程来求解,简化计算;-弧长与面积的计算:使用极坐标系统计算弧长和面积,常见于平面图形的计算。
高考数学极坐标与参数方程题型归纳

(3)P为曲线C2上任意一点,求点P到直线l的距离的最值及此时P的直角坐标.
7.在坐标系xOy中,曲线C1的参数方程为 (α为参数),以坐标原点为极点,以x轴的正半轴为极轴,,建立极坐标系,曲线C2的极坐标方程为ρsin =2 .
极坐标系与参数方程
题型一与圆有关的问题
1.已知曲线C1的参数方程为 ( 为参数),以坐标原点为极点, 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C2的极坐标方程为 .(Ⅰ)把C1的参数方程化为极坐标方程;(Ⅱ)求C1与C2交点的极坐标(ρ≥0,0≤θ<2π)。
2.在直角坐标系xOy中,以坐标原点为极点,x轴为极轴建立极坐标系,半圆C的极坐标方程为ρ=2cosθ,θ∈ .(1)求C的参数方程.(2)设点D在C上,C在D处的切线与直线l:y= x+2垂直,根据(1)中你得到的参数方程,确定D的坐标.
题型二 根据椭圆参数方程求最值
6.曲线C1的参数方程为 (θ为参数),将曲线C1上所有点的横坐标伸长为原来的2倍,纵坐标伸长为原来的 倍,得到曲线C2.以平面直角坐标系xOy的原点O为极点,x轴的正半轴为极轴,取相同的单位长度建立极坐标系,已知直线l:ρ(cosθ-2sinθ)=6.
(1)求曲线C2和直线l的普通方程.
9.以平面直角坐标系的原点 为极点, 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,已知点 的直角坐标为 ,若直线l的极坐标方程为 ,曲线 的参数方程是 ,( 为参数).
(1)求直线l的直角坐标方程和曲线 的普通方程;
(2)设直线l与曲线 交于 两点,求 .
10.在直角坐标系中,以原点为极点, 轴的正半轴为极轴,以相同的长度单位建立极坐标系,已知直线 的极坐标方程为 ,曲线 的极坐标方程为 .
高考专题15 坐标系与参数方程-2019年高考数学(理)考试大纲解读 Word版含解析

2019年考试大纲解读15 坐标系与参数方程选考内容(一)坐标系与参数方程1.坐标系(1)理解坐标系的作用.(2)了解在平面直角坐标系伸缩变换作用下平面图形的变化情况.(3)能在极坐标系中用极坐标表示点的位置,理解在极坐标系和平面直角坐标系中表示点的位置的区别,能进行极坐标和直角坐标的互化.(4)能在极坐标系中给出简单图形的方程.通过比较这些图形在极坐标系和平面直角坐标系中的方程,理解用方程表示平面图形时选择适当坐标系的意义.(5)了解柱坐标系、球坐标系中表示空间中点的位置的方法,并与空间直角坐标系中表示点的位置的方法相比较,了解它们的区别.2.参数方程(1)了解参数方程,了解参数的意义.(2)能选择适当的参数写出直线、圆和圆锥曲线的参数方程.(3)了解平摆线、渐开线的生成过程,并能推导出它们的参数方程.(4)了解其他摆线的生成过程,了解摆线在实际中的应用,了解摆线在表示行星运动轨道中的作用.1.从考查题型来看,涉及本知识点的题目主要以选考的方式,在解答题中出现,考查与参数方程、极坐标方程相关的互化与计算2.从考查内容来看,主要考查:(1)极坐标系中直线和圆的方程;(2)已知直线和圆的参数方程,判断直线和圆的位置关系.考向一 参数方程与普通方程的互化样题1(2018新课标III 卷理)在平面直角坐标系中,的参数方程为(为参数),过xOy O ⊙cos sin x y θθ=⎧⎨=⎩,θ点且倾斜角为的直线与交于两点.(0,αl O ⊙A B ,(1)求的取值范围;α(2)求中点的轨迹的参数方程.AB P 【答案】(1);(2)为参数,.(,)44π3π(α44απ3π<<)(2)的参数方程为为参数,.l 44απ3π<<)设,,对应的参数分别为,,,A B P A t B t P t 则,且,满足.2A BP t t t +=A tB t 于是,.又点的坐标满足P (,)x y所以点的轨迹的参数方程是为参数,.学-科网P (α44απ3π<<)考向二 极坐标方程与直角坐标方程的互化样题2(2018新课标I 卷理)在直角坐标系中,曲线的方程为.以坐标原点为极点,xOy 1C ||2y k x =+轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线的极坐标方程为.x 2C (1)求的直角坐标方程;2C (2)若与有且仅有三个公共点,求的方程.1C 2C 1C 【答案】(1);(2).当与只有一个公共点时,到所在直线的距离为,所以,故或.1l2C A 1l 243k =-0k =经检验,当时,与没有公共点;当时,与只有一个公共点,与有两个公0k =1l 2C 43k =-1l 2C 2l 2C 共点.当与只有一个公共点时,到所在直线的距离为,故或.2l2C A 2l 22=0k =43k =经检验,当时,与没有公共点;当时,与没有公共点.0k =1l 2C 43k =2l 2C综上,所求的方程为.1C 考向三 极坐标方程与参数方程的综合应用样题3 已知直线的参数方程为(为参数).在以坐标原点为极点, 轴的正半轴为l t O x 极轴的极坐标系中,曲线的极坐标方程为.C (1)求直线的普通方程和曲线的直角坐标方程;l C (2)设直线与曲线交于两点,求.l C ,A B OA OB样题4 在平面直角坐标系中,以坐标原点为极点,轴正半轴为极轴建立极坐标系,已知曲线的极坐标方程为,过点的直线的参数方程为为参数),直线与曲线相交于两点.(1)写出曲线的直角坐标方程和直线的普通方程;(2)若,求的值.【解析】(1)由,得,所以曲线的直角坐标方程为,直线的普通方程为.(2)将直线的参数方程代入曲线的直角坐标方程中,得,设两点对应的参数分别为,则有,因为,所以,即,所以,解之得或(舍去),所以的值为1.。
高考数学笔记 极坐标与参数方程

∴ C1 与 C2 的交点的极坐标分别为(
2, ), (2, ) .
4
2
才哥数学
题型四:距离问题
例 1:已知曲线 C 的极坐标方程是 6 cos ,以极点为平面直角坐标系的原点,极轴为 x 轴的正半
x 1 t cos
轴,建立平面直角坐标系,直线 l 的参数方程是
y t sin
x
y
4 5
5cos t 5sin t
消去参数 t
,化为普通方程
(x
4)2
(y
5)2
25
,
即
C1
:
x2
y2
8x
10 y
16
0
,将
x
y
cos sin
代入
x2
y2
8x
10 y
16
0
得,
2 8 cos 10 sin 16 0 ,
方法二,直线方程为 y x 4 ,圆心到直线 y x 4 的距离为 d 1 | AB | 2 1 1 2
2,
2
例 3 已知曲线 C 的极坐标方程是 2 cos ,若以极点为平面直角坐标系的原点,极轴为 x 轴的正半
轴且取相同的单位长度,建立平面直角坐标系,则直线
x 2 cos t
例
2:已知曲线
C1
:
y
1
sin
t
x 4 cos
(t
为参数),
C2
2019版高考数学考点55极坐标与参数方程试题解读与变式.doc

2021 版高考数学 考点 55 极坐标与参数方程试题解读与变式【考纲领求】1. 认识坐标系的作用,认识在平面直角坐标系伸缩变换作用下平面图形的变化情况.2. 认识极坐标的根本看法,会在极坐标系中用极坐标刻画点的地址,能进行极坐标和直角坐标的互化.3. 能在极坐标系中给出简单图形表示的极坐标方程.4. 认识参数方程,认识参数的意义.5. 能选择合适的参数写出直线、圆和椭圆的参数方程. 【命题规律】极坐标与参数方程近几年是在第22 题解答题中观察,主若是极坐标方程、参数方程与平面直角坐标方程的互化、直线与曲线的地址关系的判断以及距离的最值问题 . 难度中等 .【典型高考试题变式】〔一〕参数方程与极坐标方程的综合运用例 1. 【 2021 新课标 3】在直角坐标系xOy 中,直线 l 1 的参数方程为x 2+t,〔 t 为参数〕,直线 l 2 的参数ykt,x2 m,与 l的交点为 P ,当 k 变化时, P 的轨迹为曲线 C .方程为m〔m 为参数〕 . 设 l12y,k( 1〕写出 C 的一般方程;〔 2〕以坐标原点为极点, x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,设 l 3 : cos sin 2 0 , M 为 l 3 与 C的交点,求 M 的极径 .【解析】〔 1〕由题意得直线 l 1, l 2 的一般方程,尔后消去参数即可获取曲线 C 的一般方程;〔 2〕联立两个极坐标方程可得 cos 29,sin 21 1010 【解析】〔1〕消去参数 t 得 l 1 的一般方程 l 1 : y k x2,代入极坐标方程进行计算可得极径为 5 .;消去参数得 l 2 的一般方程 l 21m: yx 2 .ky k x 2设 P x, y , 由题设得1 x ,消去 k 得 x 2y 24 y 0 .y2k所以 C 的一般方程为 x 2y 24 y 0 .【名师点睛】此题观察了极坐标方程的求法及应用,重点观察了转变与化归能力. 遇到求曲线交点、距离、线段长等几何问题时,求解的一般方法是分别化为一般方程和直角坐标方程后求解,也许直接利用极坐标的几何意义求解. 要结合题目自己特点,确定选择何种方程.x12 t 2【变式 1】【 2021衡水联考】在平面直角坐标系xOy 中,曲线 C :〔为参数〕,以2y t2原点 O 为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,直线l 的极坐标方程为2cos1.24〔 1〕求曲线C的一般方程和直线l 的直角坐标方程;〔 2〕过点M 1,0,且与直线 l 平行的直线l1交曲线 C 于A,B两点,求点M到A,B两点的距离之积.【解析】〔1〕由题知,曲线C化为一般方程为x2y2 1 ,由2cos1,得324 cossin 2 ,所以直线 l 的直角坐标方程为x y 20 .x12 t〔 2〕由题知,直线l1的参数方程为2〔 t 为参数〕,2 ty2代入曲线 C :x2y2 1 中,化简,得2t22t20 ,3设A,B两点所对应的参数分别为t1,t2,那么t1t21,所以 MA MB t1t 21.xOy 中,曲线 C 1 x 3cos【变式 2】【 2021 山西两校联考】在平面直角坐标系:(为参数 ) ,以坐标y sin原点 O 为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C 2 的极坐标方程为2sin .〔 1〕分别求曲线C 1 的一般方程和曲线 C 2 的直角坐标方程;〔 2〕假设 P 、 Q 分别为曲线 C 、C上的动点,求PQ 的最大值 .12x 3cosx cos , 【解析】〔1〕因为曲线 C 1 参数方程为,所以3 ysinysin因为 sin 2cos 21, 所以 C 1 的一般方程为x 2 y 21 .9因为曲线 C 2 的极坐标方程为 2sin ,即22 sin ,故曲线 C 2 的直角坐标方程为 x 2y 2 2y ,即 x 2y 21.1〔二〕参数方程的运用例 2. 【 2021 年新课标 1】在直角坐标系xOy 中,曲线 C 的参数方程为x 3cos ,〔 θ 为参数〕,直线l 的y sin ,x a 4t ,参数方程为1 t, 〔t 为参数〕 .y〔 1〕假设 a =- 1,求 C 与 l 的交点坐标;〔 2〕假设C上的点到l距离的最大值为17 ,求a.【解析】〔1〕先将曲线C和直线l的参数方程化成一般方程,尔后联立两方程即可求出交点坐标;〔 2〕由直线 l 的普通方程为 x4y a40 ,设 C 上的点为 (3cos,sin ) ,易求得该点到 l 的距离为d | 3cos4sin a 4 |4 和 a 4 时,求出a的值.17. 对a再进行谈论,即当a【解析】〔1〕曲线C的一般方程为x2y21.9当 a 1 时,直线 l 的一般方程为x 4 y 30 .x4y 3 0,x3,x21 ,由2解得25y2y或x10249y.25从而 C 与 l 的交点坐标为(3,0) , (21, 24).2525【名师点睛】化参数方程为一般方程的重点是消参,可以利用加减消元、平方消元、代入法等等;在极坐标方程与参数方程的条件下求解直线与圆的地址关系问题时,平时将极坐标方程化为直角坐标方程,参数方程化为一般方程来解决.x= a-2t ,x=4cosθ,【变式1】直线l的参数方程为( t为参数) ,圆C的参数方程为( θ为参数 ) .y=-4t ,y=4sinθ,〔 1〕求直线l和圆C的一般方程;〔 2〕假设直线l与圆C有公共点,求实数a 的取值范围.【解析】〔1〕消去参数 t 可得直线 l 的一般方程为2x - y - 2a = 0,22消去参数 θ 可得圆 C 的一般方程为x + y = 16.| - 2 |故圆 C 的圆心到直线l5.的距离 d =≤ 4,解得- 2 5≤ a ≤ 25【变式 2】【 2021 云南省、 四川省、 贵州省联考】 在平面直角坐标系 xOy 中,曲线 C :x3 cos a 〔 ay sin a为参数〕,直线 l : xy 6 0 .〔 1〕在曲线 C 上求一点 P ,使点 P 到直线 l 的距离最大,并求出此最大值;〔2〕过点 M (1,0) 且与直线 l 平行的直线 l 1 交 C 于 A , B 两点,求点 M 到 A , B 两点的距离之积 .【解析】〔1〕设点 P( 3cos a,sin a) ,那么点 P 到直线 l 的距离为| 3 cosa sin a| 2sin(3a) 6 |6 |,d22所以当 sin(a)1 时, P( 3 , 1) ,此时 d max 4 2 .32 2【数学思想】①数形结合思想 .②分类谈论思想.③转变与化归思想 .【温馨提示】①在参数方程、极坐标方程与平面直角坐标方程互化的过程中,要注意等价性,注意其中曲线上的点的横、纵坐标的取值范围可否因为转变而发生改变,若是发生改变那么它们所表示的曲线就不是同一曲线.②参数方程、极坐标方程是解析几何中曲线方程的别的两种表示形式,可以说是曲线的两种巧妙的表示形式,有时解决一些问题要借助参数的几何意义.【典例试题演练】1. 以直角坐标系的原点O 为极点, x 轴的正半轴为极轴,且两个坐标系取相等的单位长度.直线l 的参x 2 t数方程是2〔 t 为参数〕,曲线 C 的极坐标方程是2cos 2sin .y 32 t2〔 1〕写出直线 l 的一般方程和曲线 C 的直角坐标方程;〔 2〕设直线 l 与曲线 C 订交于 A , B 两点,点 M 为 AB 的中点,点 P 的极坐标为 (2, ) ,求 |PM |的4值.x 2 t 【解析】〔1〕因为直线的参数方程是2〔 t 为参数〕,消去参数 t 得直线 l 的一般方程为y23t2x y 30 .由曲线 C 的极坐标方程cos 22sin ,得2cos 22 sin .所以曲线 C 的直角坐标方程为x 2 2y .〔 2〕由yx 3,x 22 x 6 0x 2得,2 y,设 A( x 1 , y 1 ) , B( x 2 , y 2 ) ,那么 AB 的中点 M(x 1x 2 , y 1y2 ) ,22因为 xx2 2,所以 M (1,4) ,1又点 P 的直角坐标为 (1,1),所以 |PM |(1 1)2 (4 1)2 3 .x 2 3t2. 【 2021 黑龙江齐齐哈尔一模】在直角坐标系xOy 中,直线 l 的参数方程为3( t 为参数〕,以y 1t2坐标原点为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,圆 C 的极坐标方程为2cos.4(1〕求直线l的一般方程与圆C的直角坐标方程;(2〕设直线l与圆C订交于A, B两点,求AB .3. 【 2021 广东湛江市调研】极点与直角坐标系原点重合,极轴与x 轴的正半轴重合,圆 C 的极坐标方x 3 t2程为 a sin ,直线的参数方程为5〔 t 为参数〕.4 ty5〔 1〕假设a 2,直线l与x轴的交点为M , N是圆C上一动点,求MN 的最大值;〔 2〕假设直线l被圆C截得的弦长等于圆C的半径的 3 倍,求a的值.【解析】〔1〕当a2时,圆 C 的极坐标方程为2sin,可化为2 2 sin ,x2y2 2 y0 ,即x2y 21.化为直角坐标方程为1直线 l 的一般方程为4x3y80 ,与x轴的交点M 的坐标为2,0.因为圆心0,1 与点 M 2,0 的距离为 5 ,所以 MN 的最大值为 51 .〔 2〕由a sin 可得2a sin,2a 2所以圆 C 的一般方程为 x 2y a.24因为直线 l 被圆 C 截得的弦长等于圆 C 的半径的3 倍,所以由垂径定理及勾股定理得:圆心到直线l 的距离为圆 C 半径的一半,3 a 81 a32 所以232 或 a42 322 . 解得 a.2114.【2021 河南省豫北名校缔盟抗衡赛】在平面直角坐标系x 4cos 为xOy 中,曲线 C 的参数方程为〔y 2sin参数〕 .( 1〕求曲线 C 的一般方程;( 2〕经过点 M (2,1) 〔平面直角坐标系 xOy 中点〕作直线 l 交曲线 C 于 A, B 两点,假设 M 恰好为线段的三均分点,求直线 l 的斜率 .x【解析】〔1〕由曲线 C 的参数方程,得cos 4 ,所以曲线 C 的一般方程为 x 2 y 21.siny ,16 42〔 2〕设直线 l 的倾斜角为1 ,那么直线的参数方程为x 2 t cos 1,〔 t 为参数〕 .y1 t sin 1 .代入曲线 C 的直角坐标方程,得(cos 214sin 2 1 )t 2 (4cos18sin 1)t8 0 ,t 1 t 24cos 1 8sin 1 ,所以cos 2 1 4sin 2 1 由题意可知 t 12t 2 .t 1t 28 .cos 2 1 4sin 2 1所以 12sin 2 1 16sin 1 cos 13cos 2 1 0,即 12k 2 16 k 3 0 . 解得 k4 7 .6所以直线 l 的斜率为47 .65. 【 2021 河南省广东省佛山市检测】 在极坐标系中,射线 l :与圆 C: 2 交于点 A ,椭圆 D 的方程为623,以极点为原点,极轴为x 轴正半轴建立平面直角坐标系xOy .12sin2〔 1〕求点 A 的直角坐标和椭圆 D 的参数方程;〔 2〕假设 E 为椭圆 D 的下极点,F 为椭圆 D 上任意一点,求 AE AF 的取值范围 .〔 2〕设 F 3cos ,sin ,又E0, 1 ,所以 AE3 , 2 , AF 3 cos 3 ,sin1 ,于是 AE AF 3cos3 2 sin12sin3cos5 13sin 5 ,因为 1 sin1 ,所以 513 13sin 5 513 ,所以 AEAF 的取值范围是513 ,513 .6.【 2021x4t 2广西柳州摸底联考】 在平面直角坐标系 xOy 中,曲线 C 1 的参数方程为 {( 其中 t 为参数〕 .y4t以坐标原点 O 为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系并取相同的单位长度,曲线C 2 的极坐标方程为cos 2.42( 1〕把曲线 C 1 的方程化为一般方程,C 2 的方程化为直角坐标方程;〔 2〕假设曲线 C 1 , C 2 订交于 A, B 两点,AB 的中点为 P ,过点 P 做曲线 C 2 的垂线交曲线 C 1 于 E, F 两点,求PEPF .2【解析】〔1〕曲线 C 1 的参数方程为 {x4t〔其中 t 为参数〕,消去参数可得y 2 4x .y 4t曲线 C2的极坐标方程为cos42,张开为2cos sin2,222化为 x y10 ..〔2〕设A x1, y1 , B x2 , y2,且中点为 P x0, y0,联立y2y 4x,解得 x2 6 x10 ,x10所以 x1x26, x1 x21.所以x0x1x23, y0 2 .2x322t22线段 AB 的中垂线的参数方程为〔 t 为参数〕,代入 y4x,可得 t8 2t 16 0 ,y2 2 t2所以t1t216,所以 PE PF t1t216.。
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2019年高考数学总复习:极坐标与参数方程x = 1 + tsin70 ° ,1.直线o (t为参数)的倾斜角为( )y = 2 + tcos70A . 70°B . 20°C . 160°D . 110答案 B解析 方法一:将直线参数方程化为标准形式: x = 1 + tcos20°,y = 2 + tsin20 ° (t为参数),则倾斜角为20°,故选B.x = 1 — tsi n70 °另外,本题中直线方程若改为,则倾斜角为160 ° .y = 2 + tcos70 °x = 1 + 2t ,2 .若直线的参数方程为(t 为参数),则直线的斜率为()y = 2— 3t答案 Dx = — 3 + 2cos 0,3•参数方程 (0为参数)表示的曲线上的点到坐标轴的最近距离为 ()y = 4+ 2si n 0A . 1B . 2C . 3D . 4答案 Ax = — 3+ 2cos 0,解析 参数方程(伪参数)表示的曲线的普通方程为(x + 3)2 + (y — 4)2=4,y = 4+ 2sin 0 这是圆心为(一3, 4),半径为2的圆,故圆上的点到坐标轴的最近距离为 1.4. (2018皖南八校联考)若直线l : x = 2t ,(t 为参数)与曲线C :y = 1 — 4tx = '. 5cos 0, (0为参数) y = m+ . 5sin 0相切,则实数m 为( )A . — 4 或 6B . — 6 或 4方法tan a =cos70° sin 70° = sin20°=tan 20°,「.a =20°代3 3C. —1 或9 D . —9 或1答案A… ,x = 2t ,x = V5cos 0, 解析 由(t 为参数),得直线l : 2x + y — 1 = 0,由(0为参数),得曲y = 1 — 4ty = m + ,5sin 0线C : x 2 + (y — m )2= 5,因为直线与曲线相切,所以圆心到直线的距离等于半径,即 =“J 5,解得 m =— 4 或 m = 6.5. (2014安徽,理)以平面直角坐标系的原点为极点, x 轴的正半轴为极轴,建立极坐标系,x = t + 1两种坐标系中取相同的长度单位. 已知直线I 的参数方程是'(t 为参数),圆C 的极y = t — 3坐标方程是p= 4cos 0,则直线I 被圆C 截得的弦长为( )A. ,14 B . 2 14 C. 2 D . 2 2答案 D 解析由题意得直线I 的方程为x — y — 4= 0,圆C 的方程为(x — 2)2+ y 2 = 4•则圆心到直线的距离d = 2,故弦长=2 r 2— d 2= 2 2.x = t ,6. (2017北京朝阳二模)在直角坐标系xOy 中,直线l 的参数方程为 (t 为参数).以y = 4 + t原点O 为极点,以x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C 的极坐标方程为 p= 4.2 -sin ( 0n+匚),则直线I 和曲线C 的公共点有( )A . 0个B . 1个C . 2个D .无数个答案 Bx = t ,解析 直线I :(t 为参数)化为普通方程得x — y + 4= 0;y = 4 + t■n曲线 C : P= 4 2sin ( 0 + 丁)化成普通方程得(x — 2)2 + (y — 2)2= 8, •••圆心C (2,2)到直线I 的距离为d = '—2; 4|= 2 2= r. •直线I 与圆C 只有一个公共点,故选B.x = 1 + s ,x = t + 3,7. 在直角坐标系中,已知直线 I : (s 为参数)与曲线C :2 (t 为参数)相交y = 2 — sy = t 2于A ,B 两点,贝U |AB| = ________ . 答案 .2|m — 1| 22+ 1x = 1 + s,解析曲线C可化为y= (x —3)2,将代入y = (x —3)2,化简解得S1 = 1,s2= 2,y = 2 —s所以 |AB| = 12 + 12$ — s 2|= 2.x = 2 — t& (2017人大附中模拟)已知直线I 的参数方程为(t 为参数),圆C 的极坐标方程y = 1 +V 3t为p+ 2sin B = 0,若在圆C 上存在一点P ,使得点P 到直线I 的距离最小,则点 P 的直角坐 标为 . 答案(于,-1)解析 由已知得,直线I 的普通方程为y =— . 3x + 1+ 2 3,圆C 的直角坐标方程为 x 2 + (y + 1)2= 1,在圆C 上任取一点P (COS a, — 1 + sin a )( a [0 , 2n )),则点P 到直线I 的距离为x 2+ y 2= 2y — 2x , 由y =x +2,n所以直线I 与曲线C 交点的极坐标分别为(2, y ), (2, n ).10. (2016课标全国n )在直角坐标系xOy 中,圆C 的方程为(x + 6)2 + y 2= 25.| 3cos a+ Sin a- 2 — 2 :3| |2sin (d = J+ 3=—n —一na+ y) — 2 — 2 3|2+ 2 3— 2sin ( a+ §)=y 时,d min = 3,此时 Pt23,—2 .9. (2018衡水中学调研)已知直线I 的参数方程为 x =— 2 + tCOs a, (t 为参数),以坐标原为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线 y = tsin aC 的极坐标方程为 p= 2sin 0— 2cos 0 .(1)求曲线C 的参数方程;n⑵当a="4时,求直线I 与曲线C 交点的极坐标. “宀 x =— 1+ V2c0S $, n答案(1)( 0为参数)(2)(2 , -2), (2,n )y = 1 + . 2sin 02解析 (1)由 p= 2sin 0— 2cos 0,可得 p= 2 psi n 0 — 2 pcos 0 .所以曲线C 的直角坐标方程为 x 2 + y 2 = 2y — 2x , 化为标准方程为(x + 1)2+ (y — 1)2= 2. 曲线C 的参数方程为x = — 1 + ', 2cos 0,厂(0为参数).y = 1 + ,2sin 0x =— 2+n(2)当a="4时,直线I 的方程为 t ,y =嗔,化为普通方程为 y = x + 2.x = 0, 解得y =2x = — 2, y = 0.X = tCOS a,—⑵直线I 的参数方程是 (t 为参数),1与C 交于A ,B 两点,|AB| =10,求I 的y = tsin a 斜率.答案 (1) P+ 12P cos 0 + 11 = 0(2)今或—于解析 ⑴由x =p cos 0, y = p sin B 可得圆 C 的极坐标方程为 p 2 + 12 p cos 0+ 11= 0. ⑵在(1)中建立的极坐标系中,直线 I 的极坐标方程为0= a (和R).设A , B 所对应的极径分别为p 1, p 2,将I 的极坐标方程代入 C 的极坐标方程得 p 2 + 12 p cosa+ 11= 0.于疋 p 1 + p2=— 12cos a,p 1 p 2= 11. |AB| = | 1p — p 2|= (p 1+p 2)2— 4P 1 p 2=144cos 2 a — 44.由 |AB| = 得 cos 2 a = 3, tan a= ±35.8 3所以I 的斜率为弓5或一W 53 3X = — 8 + t ,11. (2017江苏,理)在平面直角坐标系 xOy 中,已知直线I 的参数方程为 t(t 为y=2x = 2s 2,参数),曲线C 的参数方程为(s 为参数)•设P 为曲线C 上的动点,求点 P 到直线y = 2*2sI 的距离的最小值. 答案誓5解析 直线I 的普通方程为x — 2y + 8 = 0. 因为点P 在曲线 C 上,设P (2s 2, 2 2s ), 从而点P 到直线I 的距离d0+(- 2) 2V 5当S =返时,s min =卑5.因此当点P 的坐标为(4, 4)时,曲线C 上点P 到直线I 的距离取到最小值为 12. (2018湖南省五市十校咼三联考 )在直角坐标系xOy 中,设倾斜角为a 的直线I 的参数方1x = 3+ tcos a, x =A,程为(t 为参数),直线I 与曲线C :cos 0( 0为参数)相交于不同的两点y = tsin a4、5 5y= tan 0A , B.1x = 3+ , (t为参数),y 冷代入曲线C 的普通方程,得t 2— 6t — 16 = 0,设A , B 两点对应的参数分别为 t i , t 2,贝y t i +t 2= 6,所以线段AB 的中点对应的t =号里=3, 故线段AB 的中点的直角坐标为(9, 晳). ⑵将直线l 的参数方程代入曲线C 的普通方程,化简得(COS 2a — sin 2 a )t 2+ 6tC0S a + 8 = 0 ,则|PA| |PB|= |t 1t 2|= |cos 2 a 8 sin 2 a |COS Sin a 1=总(1 + tan 2a) =| 1 — tan 2 a|,13. (2018东北三省四市二模)已知在平面直角坐标系 xOy 中,以O 为极点,x 轴的正半轴C 1的极坐标方程为 p= 4cos 0,直线I 的参数方程是(1)求曲线C 1的直角坐标方程及直线l 的普通方程;线C 2上的动点,求PQ 的中点M 至煩线I 的距离的最大值. 答案 (1)x 2+ y 2— 4x = 0, x + 2y — 3 = 0(2)』n ,(1)若a= ~,求线段 AB 的中点的直角坐标;(2)若直线l 的斜率为 2,且过已知点P (3, 0),求|PA| - |PB|的值. 答案(1)(|,竽)40 ⑵T 解析(1)由曲线C :1x c o s(为参数),可得曲线C 的普通方程是x 2—y 2= 1.n当a=—时,直线I 的参数方程为由已知得tan a =2,故 |PA| |PB| =403 . 为极轴,建立极坐标系•曲线⑵若曲线C2的参数方程为x = 2cos a, y = sin a(a 为参数),曲线C 1上的点P 的极角为寸,Q 为曲(t 为参数).解析 ⑴由 p= 4cos B 得 p 2= 4 pcos 0,又x 2 + y 2=p, x =p os 0, y =p in 0,所以曲线 C i 的直角坐标方程为 x 2 + y 2 -4x = 0, 由直线I 的参数方程消去参数t 得直线I 的普通方程为x + 2y - 3 = 0.- n(2)因为点P 的极坐标为(2 .2, ~4),直角坐标为(2, 2), 点Q 的直角坐标为(2cos a, sin a ), 1所以 M(1 + cos a, 1 + ^sin a ),|1 + cos a + 2+ sin a — 3|10n点M 到直线I 的距离d = -------------- 5二亠厂⑻n ( + —)|,当a+n= n+ k n (k € Z),即a=n+ k n (圧Z)时,点M 到直线l 的距离d 的最大值为亠严.4 2 45x = t ,14. (2018天星大联考)在平面直角坐标系 xOy 中,直线I 的参数方程为 (t 为参数).以0为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C 的极坐标方程为 p= 2.2cos( 0n+才),若直线l 与曲线C 交于A , B 两点.(1)若 P(0,— 1),求 |PA|+ |PB|;⑵若点M 是曲线C 上不同于A , B 的动点,求△ MAB 的面积的最大值. 答案d )¥⑵罟 y =— 1 +2 2(x — 1)2+ (y + 1)2= 2,得 t 2— 3t — 1 = 0,设方程的解为 t 1 , t 2,贝y t 1+ t 2 = 3 , t 1t 2=— 1 , 因而 |PA|+ |PB|= |t 1 |+ |t 2|= |t 1 — t 2| =.(t 1+ t 2)2— 4t 1t 2 = ^7°.⑵将直线I 的参数方程化为普通方程为2 2x — y — 1 = 0,设M(1 + . 2cos 0, — 1 + . 2si n 0 ),由点到直线的距离公式,得M 到直线AB 的距离为12 . 2 ( 1 + . 2cos 0)+ 1 — '‘2sin 0 — 1|3最大值为 警,由⑴知|AB| = |PA|+ |PB|= ^3^,因而△ MAB 面积的最大值为1X 彳严3 3 2 33解析(1)尸2.2cos( +~4)可化为 x = pcos 0, p= 2cos 0 — 2sin 0,将y = psin 0代入,得曲线C 的直角坐标方程为(x — 1)2+ (y + 1)2= 2•将直线l 的参数方程化为1x= 3t ,(t 为参数),代入|2 , 2+ 4cos 0— . 2sin 0 |3=也9 .x = 2+ tcos ©,1.(2018山西5月联考改编)在平面直角坐标系 xOy 中,直线I 的参数方程为y = 73+ tsin $(t 为参数,©€ [0,—]),直线I 与O C : x 2 + y 2— 2x — 2 3y = 0交于M , N 两点,当$变化 时,求弦长|MN|的取值范围. 答案[13, 4]解析 将直线的参数方程代入圆的直角坐标方程中得,(2 + tcos $ )2+ ( .3 + tsin $ )2- 2(2 + tcos $ )— 2 3( 3 + tsin $ )= 0, 整理得,t 2 + 2tcos $ — 3 = 0, 设M , N 两点对应的参数分别为t 1, t 2,贝t 1 + t 2=— 2cos $, ti t 2=— 3,|MN| = |t 1 —12|= (t 1 + ⑵ 2— 4t 1 • t 2= 4COS 2$+ 12, n1 .—•••$€ [0 , §] ,••• cos $€ © 1],. |MN| € [ 13 , 4].(1)求曲线C 的直角坐标方程;x = 3t+ 3,(t 为参数,t € R)的距离最短,并求y = — 3t + 2,出点D 的直角坐标.答案(1)x 2+ y 2— 2y = 0(或 x 2+ (y — 1)2= 1) (2)(于,|)解析 (1)由 p= 2sin 0,0€ [0 , 2 n ),可得 p= 2 psin 0 . 因为 p= x 2+ y 2,p sin 0= y , 所以曲线C 的直角坐标方程为x 2 + y 2 — 2y = 0(或x 2 + (y — 1)2= 1). x =V 3t +V 3,(2)因为直线I 的参数方程为(t 为参数,t € R),消去t 得直线I 的普通方程为y =— 3t + 2,y =— . 3x + 5.因为曲线C : x 2+ (y — 1)2= 1是以(0, 1)为圆心,1为半径的圆,设点 D(x °, y 0),且点D 到 直线l : y = —. 3x + 5的距离最短,所以曲线 C 在点D 处的切线与直线I : y =— , 3x + 5平行, 即直线CD 与]的斜率的乘积等于-1即骨X (— 3)= -1•①2. (2018陕西省西安地区高三八校联考 )在平面直角坐标系 xOy 中,以坐标原点 O 为极点, x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C 的极坐标方程为p= 2sin 0,0€ [0 , 2 n ).(2)在曲线C 上求一点D ,使它到直线l :因为 x o 2+ (y o — 1)2= 1,② 由①②解得x o =— -2或X o =¥, 所以点D 的直角坐标为(—, 2)或(于,!)•由于点D 到直线y =— ,3x + 5的距离最短,所以点 D 的直角坐标为(g 3, |).2 23. (2014课标全国I )已知曲线C : 丁 + £ = 1,直线(1)写出曲线C 的参数方程,直线I 的普通方程; x = acos B,(B 为参数),写出曲线Cy = bsin 0的参数方程.消去直线 l 的参数方程中的参数t 可得直线l 的普通方程.⑵设出点P的坐标的参数形式.求出点P到直线l 的距离d ,则|PA=帶.转化为求关于0的三角函数的最值问题,禾U 用辅助角公式 as in 0 + bcos 0= .a 2+ b 2si n (肝$求解.x = 2cos 0,答案(1)C :( 0为参数),1: 2x + y — 6= 0 y = 3sin 0x = 2cos 0,解析(1)曲线C 的参数方程为(0为参数).y = 3sin 0直线l 的普通方程为 2x + y — 6= 0.当sin ( + a )— 1时,|PA 取得最大值,最大值为当sin ( + a ) 1时,|PA|取得最小值,最小值为 4. (2015 •福建)在平面直角坐标系 xOy 中,圆C 的参数方程为极坐标系(与平面直角坐标系 xOy 取相同的长度单位,且以原点 为极轴)中,直线l 的方程为.2 p sin ( 0-亍)=m (m € R ). (1)求圆C 的普通方程及直线I 的直角坐标方程;x = 2 + t ,1: y = 2 — 2t (t为参数).⑵过曲线C 上任意一点P 作与I 夹角为30°的直线,交I 于点A ,求|PA|的最大值与最小值.思路⑴利用椭圆x 2+y 2= 1(a>0 ,b>0)的参数方程为 (2)|PA|max =22 5|PA hin = ¥5⑵曲线C 上任意一点 P(2cos 0,3sin 0 )到l 的距离为d = "55|4COS 0 + 3sin 0— 6|,则 |PA|==^|5si n( + a—6|,其中 a 为锐角,且tan a43.x = 1+ 3cost , y =— 2+ 3sint (t 为参数).在 O 为极点,以x 轴非负半轴.5(1)分别求出曲线 C i , C 2的普通方程;n⑵若C 1上的点P 对应的参数为a= — ,Q 为C 2上的动点,求PQ 中点M 到直线 x = 3+ 2t , C 3:y =— 2 +1(t 为参数)距离的最小值及此时 Q 点坐标. 答案(1)c 仁(x + 4)2+ (y — 3)2= 1 C 2: 64+£ =1(2)-85_5, (32,—5x = — 4 + cos a,解析(1)由曲线C 1: ( a 为参数),得(x + 4)2+ (y —它表示一个以(一 4, y = 3+ sin a3)为圆心,以1为半径的圆;x = 8cos 0, 由C 2:y = 3sin 0它表示一个中心为坐标原点,焦点在x 轴上,长半轴长为 8,短半轴长为3的椭圆.(0为参数),得64+咅1, n⑵当a= ~2时,P 点的坐标为(一4, 4),设Q 点坐标为(8cos 0, 3sin 0 ), PQ 的中点 M( — 2 3+ 4cos 0, 2+ 2sin 0).x = 3+ 2t ,「C 3: y =— 2 +「「C 3 的普通方程为 x — 2y -7= 0,|— 2 + 4cos 0 — 4— 3sin 0 — 7| d = |4cos 0 — 3sin 0 — 13| |5sin ( 0+ ©) — 13|•••当 sin 0=— , cos 0 =5,d 的最小值为牛5,5⑵设圆心C 到直线I 的距离等于2,求m 的值. 答案(1)(x — 1)2 + (y + 2)2= 9, x — y + m = 0 ⑵m = — 3塑.2解析 ⑴消去参数t ,得到圆C 的普通方程为(x — 1)2+ (y + 2尸=9.p sin 0— pcos 0 — m = 0.所以直线I 的直角坐标方程为x — y + m = 0.(2)依题意,圆心 C 到直线I 的距离等于2,|1—(一 2)+m|= 2,解得 m =— 3埜.2.x =— 4+ cos a,x = 8cos 0,_( a 为参数),C 2: ( 0为参数). ~ ' y = 3sin 05.已知曲线C i :y = 3 + sin a32 9•••Q点坐标为(丁,—5).(第二次作业)x=/2cos 6,1. (2018衡水中学调研卷)在平面直角坐标系xOy中,曲线C1:(6为参数),y= sin 6曲线C2:x2+ y2—2y = 0,以原点O为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,射线1: 0a (祚0)与曲线C l, C2分别交于点A , B(均异于原点O).(1)求曲线C1, C2的极坐标方程;⑵当0< a导时,求|OA|2+ |OB|2的取值范围.答案2(1)p= 1+2?¥,P =2sin 0 (2)(2,5)解析x = x/2cos 6(1) •( 6为参数),•曲线y= sin 62C1的普通方程为+y2=1,x = pcos 0由得曲线C1的极坐标方程为p2= 2 0.y = p in 0 1 + sin 0x2+ y2—2y = 0,「.曲线C2的极坐标方程为p= 2sin 0 .2⑵由(1)得|OA|2= P= 1 + sin2a , |OB|2= p= 4sin2a,i十sin久2 2•••|OA|2+ |OB|2= 厂+ 4si n2a= 厂+ 4(1 + si n2a ) —4,1+ sin a 1 + sin an _ 2 c• 0< a < , • 1<1 + sin a <2, • 6< 2 + 4(1 + sin a )<9,1 + sin a•••|0A|2+ |0B|2的取值范围为(2, 5).2. (2018皖南八校联考)在平面直角坐标系xOy中,曲线C的参数方程为x = a+ acos 3, y= asin 3(a>0,3为参数)•以O为极点,x轴的正半轴为极轴,建立极坐标系,直线I的极坐标方程n 3为pcos( 0-亍)=(1)若曲线C与I只有一个公共点,求a的值;(2)A,冗B为曲线C上的两点,且/ AOB =—,求△ OAB面积的最大值.答案矗a2 (1)a= 1⑵=解析直线I的直角坐标方程为x + .3y —3= 0.(1)由题意知,曲线C是以(a,0)为圆心,以a为半径的圆,由直线I与圆C只有一个公共点,可得色尹」a, 解得a= 1, a=—3(舍).所以a= 1.⑵曲线C是以(a, 0)为圆心,以a为半径的圆,且/ AOB = £,由正弦定理得= 2a,^3 nsin§所以|AB| = ,3a.n又|AB|2= 3a2= |OA|2+ |OB|2—2|OA| |OB| •os—> |OA| - |OB|,3所以S SAB = ^|OA| - |OB|sin3<1x 3a2x^= 3 3 ,所以△ OAB面积的最大值为3 3a .4x = 2+ 2cost,3. (2018福建质检)在直角坐标系xOy中,曲线C i的参数方程为(t为参数).在y= 2sint以坐标原点O为极点,x轴正半轴为极轴的极坐标系中,曲线C2:P= 2sin B,曲线C3:0 n=百(P >0) A(2 , 0).(1)把C i的参数方程化为极坐标方程;⑵设C3分别交C1, C2于点P, 0,求厶APQ的面积.1答案(1)= 4cos0 (2) 3 —2解析(1)曲线C1的普通方程为(X —2)2+ y2= 4,即x2+ y2—4x = 0,所以C1的极坐标方程为p —4 pcos 0 = 0,即卩P= 4cos 0 .n n⑵方法一:依题意,设点P, Q的极坐标分别为(P,石),(p, "6).n将0= "6代入P= 4cos 0,得卩=2 3,, n r将0= M代入P= 2sin 0,得p= 1,6所以|PQ|= | p— p2|= 2 . 3—1,点A(2 , 0)到曲线0= R p >0)距离 d = |OA|sin^ = 1.所以S^APQ = ^|PQ| - d = x (2 3—1)x 1 = ~ .n n方法二:依题意,设点P, Q的极坐标分别为(p 1, ), (p,).6 6将0=石代入P= 4cos0,得p = 2 3,得|OP|= 2 . 3,将 0= "6代入 P= 2sin 0,得 p= 1,即 |OQ| = 1.n因为A(2 , 0),所以Z POA = 6所以 S ^APQ = S A OPA —OQA1 n 1n=2|OA| - |OP| - sin§ — 2|OA| - |OQ| - sin§ 1 1 1 1 =尹2x 23 x1—1X 2 x 1X14. (2018河北保定模拟)在平面直角坐标系中,将曲线C 1上的每一个点的横坐标保持不变,一 一 1纵坐标缩短为原来的2,得到曲线C 2.以坐标原点o 为极点,x 轴的正半轴为极轴, 建立极坐 标系,已知曲线 C 1的极坐标方程为 p= 2.(1)求曲线C 2的参数方程;⑵过坐标原点0且关于y 轴对称的两条直线l i 与I 2分别交曲线C 2于A , C 和B , D ,且点 A 在第一象限,当四边形 ABCD 的周长最大时,求直线 11的普通方程.x = 2cos 01答案(1)( 0为参数)(2)y = ;xy = sin 0 4解析(1)由p= 2,得p= 4,因为p= x 2 + y 2, x = pcos 0, y = p in 0,所以曲线C 1的直角 坐标方程为x 2+ y 2= 4.由题可得曲线C 2的方程为 x4+y 2=1.所以曲线C 2的参数方程为x = 2cos 0 (0为参数).y = sin 0⑵设四边形ABCD 的周长为I ,点A(2cos 0, sin 0 ), cos 0+ ;sin 0 ) = 4.5sin ( + $ )其中 cos $= 15, sin $= 25.n*所以当0+片2k n + y(k € Z)时,I 取得最大值,最大值为4,5.此时 n0= 2k n + ~ — $ (k € Z),所以4 12cos 0= 2sin $ = —, sin 0 = cos $ =—V 5 V 5此时贝U I = 8cos 0 + 4sin 0 =1所以直线b 的普通方程为y = 4X.(t 为参数).在极坐标系(与直角坐标系xOy 取相同的长度单位,且以原点 O 为极点,以x轴正半轴为极轴)中,圆C 的极坐标方程为p= 2 5sin B .(1) 求直线I 的普通方程和圆 C 的直角坐标方程;(2) 设圆C 与直线I 交于A , B 两点,若点P 的坐标为(3, -.5),求|PA|+ |PB|. 答案(1)y = — x + 3+ 5, x 2+ (y — 5)2= 5(2)3 2x = 3-专 t ,解析(1)由直线I 的参数方程(t 为参数)得直线I 的普通方程为y = — x + 3 + y=0 普t5.由 p= 2 5sin B,得 x 2 + y 2— 2 5y = 0, 即圆C 的直角坐标方程为 x 2+ (y — ,5尸=5.x 2+( y — V 5) 2= 5,(2)通解:由得 x 2 — 3x + 2= 0,y =— x + 3+ V 5x = 1, x = 2,解得或y = 2+乂 5 y = 1+p 5.不妨设A(1 , 2 + _5), B(2 , 1 + 5),又点P 的坐标为(3 , 5).故|PA|+ |PB|= 8 + 2= 3 2.优解:将直线I 的参数方程代入圆 C 的直角坐标方程,得(3 —-22t)2 + e^2t)2= 5,即t 2— 3.2t + 4 = 0., ct 1+12= 3 , 2, 由于△= (3 , 2)2— 4 X 4= 2>0,故可设t 1, t 2是上述方程的两个实根,所以t 1t 2 = 4.又直线I 过点P(3 , .5),故|PA|+ |PB|= |t 1|+ |t 2|= t 1 + t 2= 3.2. 6. (2017 •西南昌一模)在平面直角坐标系xOy 中,曲线C 1过点P(a , 1),其参数方程为x = a + . 2t ,厂(t 为参数,a € R).以O 为极点,x 轴非负半轴为极轴,建立极坐标系,曲线y = 1+ ,2tC 2的极坐标方程为 pcos 2 B + 4cos B — p= 0.5. (2018湖北鄂南高中模拟)在平面直角坐标系 xOy 中,直线I 的参数方程为x = 3 —(1)求曲线C1的普通方程和曲线C2的直角坐标方程;⑵已知曲线C l 与曲线C 2交于A ,B 两点,且|PA|= 2|PB|,求实数a 的值.2答案(1)x -y — a + 1 = 0, y 2= 4x解析(1) •••曲线C i 的参数方程为x = a + 2t , y = 1+ .2t , •其普通方程为x — y — a + 1 = 0. •••曲线C 2的极坐标方程为 pcos 2 0•p 2cos 2 0+ 4 p cos 0— p= 0,+ 4cos B —尸 0, • x 2+ 4x — x 2— y 2= 0,即曲线C 2的直角坐标方程为y 2= 4x. y 2= 4x , (2)设A , B 两点所对应的参数分别为 t 1, t 2,由x = a + 2t ,得212— 2.2t + 1 y = 1 + . 2t ,4a = 0.△ = (2.2)2— 4X 2(1 - 4a)>0,即a>0,由根与系数的关系得 t 1+ t 2= 2, 1 — 4a t 1 • t 2= —~ 根据参数方程的几何意义可知 |PA|= 2|t 11, |PB|= 2|t 2|, 又|PA|= 2|PB|可得 2|t 1|= 2 X 2|t 2|, 即卩 t 1= 2t 2 或 t 1 = — 2t 2. t 1+ t 2= 3t 2= . 2 ,有 2 1 — 4a ,解得 a= 36>0, t 1 • t 2= 2t 22= 36•••当 t 1 = 2t 2 时,符合题意. 当 t 1=— 2t 2 时,t 1+ t 2=— t 2 = 2,g 有 21 — 4a ,解得 a= 4>0,t 1 • t 2 = — 2t 22= 4符合题意.综上所述,实数a 的值为36或9.(2)36或舟。