2018年高考数学总复习 选考部分 坐标系与参数方程
l 的距离为 d=|3cos������+√41s7in������-������-4|. 当 a≥-4 时,d 的最大值为���√���+179.由题设得���√���+179 = √17,所以 a=8;
当 a<-4 时,d 的最大值为-√������1+71.由题设得-√������1+71 = √17,所以 a=-16. 综上,a=8 或 a=-16.
(1)在伸缩变换下,直线仍然变成直线,圆仍然变成圆. ( × )
(2)点 P 在曲线 C 上,则点 P 的极坐标一定满足曲线 C 的极坐标
方程.
(× )
(3)如果点 P 的直角坐标为(-√2, √2),那么它的极坐标可表示为
2,
3π 4
.
(4)参数方程
������ ������
= =
-21+-������,������(t
选修4—4 坐标系与参数方程
-2-
考纲要求
五年考题统计
1.了解坐标系的作用,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. 2.了解极坐标的基本概 念,会在极坐标系中用极 坐标刻画点的位置,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.了解参数方程,了解参 数的意义. 5.能选择适当的参数写出
①直线过极点:θ=θ0和 θ=π +θ0 ;
②直线过点M(a,0),且垂直于极轴: ρcos θ=a ;
③直线过 M
������,
π 2
,且平行于极轴:
ρsin θ=b
.
5.圆的极坐标方程
(1)若圆心为M(ρ0,θ0),半径为r,则圆的方程为 ρ2-2ρ0ρcos(θ-θ0)+������0.2-r2=0
线kx+y+4=0过定点A(0,-4),故当CA与直线kx+y+4=0垂直时,圆心C
到直线的距离最大,∵kCA=-5, ∴-k=15,∴k=-15.
知识梳理 考点自测
-13-
5.在极坐标系中,点A在圆ρ2-2ρcos θ-4ρsin θ+4=0上,点P的坐标为 (1,0),则|AP|的最小值为 1 .
(2)几个特殊位置的圆的极坐标方程:
①圆心位于极点,半径为r:ρ= r ;
②圆心位于M(a,0),半径为a:ρ= 2acos θ ;
③圆心位于 M
������,
π 2
,半径为a:ρ=
2asin θ
.
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知识梳理 考点自测
6.曲线的参数方程
定义:在平面直角坐标系 xOy 中,如果曲线上任意一点的坐标 x,y
2013 全国Ⅰ,文 23 2013 全国Ⅱ,文 23 2014 全国Ⅰ,文 23 2014 全国Ⅱ,文 23 2015 全国Ⅰ,文 23 2015 全国Ⅱ,文 23 2016 全国Ⅰ,文 23 2016 全国Ⅱ,文 23 2016 全国Ⅲ,文 23 2017 全国Ⅰ,文 22 2017 全国Ⅱ,文 22 2017 全国Ⅲ,文 22
2.求解与极坐标方程有关的问题时,可以转化为熟悉的直角坐标 方程求解.若最终结果要求用极坐标表示,则需将直角坐标转化为 极坐标.
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考点一
考点二
考点三
考点四
对点训练 1 在直角坐标系 xOy 中,以坐标原点为极点,x 轴正半
轴为极轴建立极坐标系,半圆 C 的极坐标方程为 ρ=2cos θ,θ∈
,
√3 2
.
考点一
考点二
考点三
考点四
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求距离的最值
例 2(2017 全国Ⅰ,文 22)在直角坐标系 xOy 中,曲线 C 的参数方
程为
������ ������
= =
3sicno���s���,������,(θ
为参数),直线
l
的参数方程为
������ ������
= =
������ + 1-������,
直线、圆和椭圆的参数方
程.
命题规律及趋势
1.从近五年的高 考试题来看,高 考考查的重点 是:用极坐标表 示点的位置、极 坐标和直角坐标 的互化、选择适 当的参数写出直 线、圆和圆锥曲 线的参数方程. 2.试题难度不大, 以基础考查为 主,计算量较小.
知识梳理 考点自测
-3-
1.平面直角坐标系中的伸缩变换 设点P(x,y)是平面直角坐标系中的任意一点,在变换 φ:
π 3
=2
B.ρcos θ=2
D.ρcos
������-
π 3
=2
解析:ρ=4sin θ 的直角坐标方程为 x2+y2-4y=0,即 x2+(y-2)2=4,而
点
2√2,
π 4
化为直角坐标是(2,2),过点(2,2)作圆的切线,其方程为 x=2,
即 ρcos θ=2.故选 B.
知识梳理 考点自测
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(t为参数,a>0).在以坐标原点为极点,x轴正半轴为极轴的极坐标
系中,曲线C2:ρ=4cos θ. (1)说明C1是哪一种曲线,并将C1的方程化为极坐标方程; (2)直线C3的极坐标方程为θ=α0,其中α0满足tan α0=2,若曲线C1与
C2的公共点都在C3上,求a.
考点一
考点二
考点三
考点四
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为参数,0≤t≤π).
(2)设 D(1+cos t,sin t).由(1)知 C 是以 C(1,0)为圆心,1 为半径的上
半圆,因为 C 在点 D 处的切线与 l 垂直,所以直线 CD 与 l 的斜率相
同,tan t=√3,t=π3 .
故 D 的直角坐标为
1 + cos
π 3
,sin
π 3
,即
3 2
0,
π 2
.
(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=√3x+2 垂直,根据
(1)中你得到的参数方程,确定 D 的坐标.
解 (1)C 的普通方程为(x-1)2+y2=1(0≤y≤1).
可得
C
的参数方程为
������ ������
==
1sin+������cos������,(t
������' ������'
= =
������·������,������ > 0, ������·������,������ > 0
的作用下,点P(x,y)对应到点P'(x',y'),称φ为平面直角坐标系中的
坐标伸缩变换,简称伸缩变换.
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知识梳理 考点自测
2.极坐标系与极坐标 (1)极坐标系:如图所示,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.
C.圆弧
D.射线
解析:化为普通方程为x=3(y+1)+2,即x-3y-5=0,由于
x=3t2+2∈[2,77],因此曲线为线段.故选A.
知识梳理 考点自测
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3.在极坐标系中,过点(2√2,
π 4
)作圆
ρ=4sin
θ
的切线,则切线的极
坐标方程是( B )
A.ρsin θ=2
C.ρsin
������-
知识梳理 考点自测
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(2)圆的方程(x-a)2+(y-b)2=r2 的参数方程为
������ ������
= =
������ ������
+ +
������������csions������������.,(θ
为
参数).
(3)椭圆方程������������22
+
������������22=1(a>b>0)的参数方程为
解 (1)消去参数t得到C1的普通方程x2+(y-1)2=a2,C1是以(0,1)为圆 心,a为半径的圆.
将x=ρcos θ,y=ρsin θ代入C1的普通方程中,得到C1的极坐标方程 为(若ρ22)-ρ曲2≠ρ0线s,i由nCθ方1+,C1程2-的a组2=公得0共.16点co的s2极θ-8坐si标n θ满co足s θ方+1程-a组2=0������������,2=-24������csoins������������.+ 1-������2 = 0,
������2 9
+
������2
=
1,
解得
������ ������
= =
3, 0
或
������
=
-
21 25
,
������
=
24 25
.
从而 C 与 l 的交点坐标为(3,0),
-
21 25
,
24 25
.
(2)直线 l 的普通方程为 x+4y-a-4=0,故 C 上的点(3cos θ,sin θ)到
������ ������
= =
������0 ������0
+ +
������cos������, ������sin������ (t
为参数).t
的几何意义是直线上的点
P
到点
P0(x0,y0)的数量,即|t|=|������0������|,t 可正,可负.使用该式时直线上任意两点 P1,P2 对应的参数分别为 t1,t2,则|P1P2|=|t1-t2|,P1P2 的中点对应的参数 为12(t1+t2).
2018届高三数学文一轮复习课件:选4-4-2 参数方程 精品
x=t-3, 3.(2016·株洲模拟)已知直角坐标系 xOy 中,直线 l 的参数方程为y= 3t (t 为参数)。以直角坐标系 xOy 中的原点 O 为极点,x 轴的非负半轴为极轴,圆 C 的极坐标方程为 ρ2-4ρcosθ+3=0,则圆心 C 到直线 l 的距离为________。
x=t+2,
分别为 l:y=1-s (s 为参数)和 C:y=t2
(t 为参数),若 l 与 C 相交于
A,B 两点,则|AB|=________。
解析:直线 l 的普通方程为 x+y=2,曲线 C 的普通方程为 y=(x-2)2(y≥0), 联立两方程得 x2-3x+2=0,求得两交点坐标为(1,1),(2,0),所以|AB|= 2。
微知识❷ 直线的参数方程 过定点 P0(x0,y0)且倾斜角为
α
的直线的参数方程为
xy==xy00++ttcsionsαα,
(t
为参数),则参数 t 的几何意义是 有向线段 P0P 的数量
。
微知识❸ 圆的参数方程
圆心为(a,b),半径为 r,以圆心为顶点且与 x 轴同向的射线,按逆时
针方向旋转到圆上一点所在半径成的角 α 为参数的圆的参数方程为
解析:记 A(x1,y1),B(x2,y2),将 θ=4π转化为直角坐标方程为 y=x(x≥0), 曲线为 y=(x-2)2,联立上述两个方程得 x2-5x+4=0,所以 x1+x2=5,故线 段 AB 的中点坐标为52,52。
答案:25,25
x=t, 5.在平面直角坐标系 xOy 中,直线 l 的参数方程为y=t+1 (参数 t∈R), 圆 C 的参数方程为yx==scionsθθ+1, (参数 θ∈[0,2π)),则圆心 C 到直线 l 的距离 是__________。
从新课程高考看《坐标系与参数方程》教学与复习
从新课程高考看《坐标系与参数方程》的教学与复习选修4-4《坐标系与参数方程》是解析几何初步、平面向量、三角函数等内容的综合应用和进一步深化。
通过对专题的学习,学生将掌握极坐标和参数方程的基本概念,了解曲线的多种表现形式,体会从实际问题中抽象出数学问题的过程,培养探究数学问题的兴趣和能力,体会数学在实际中的应用价值,提高应用意识和实践能力。
基于这样的目标和要求,目前实施新课程的省市,都将本专题作为高考必考或选考的内容,分值占5到10分。
那么对于选修课程如何教与学?如何在繁忙的复习备考中快速地掌握这章的基础知识?经过深入剖析2010年实验省市的高考题,我想谈谈自己对这部分知识点的考查与复习的建议。
一、高考数学考试大纲分析(1)极坐标系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换情况。
③能在极坐标系下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的图形(如过极点的直线,过极点或圆心在极点的圆的方程),通过比较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,了解他们的区别。
(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,并能推导他们的参数方程。
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。
二、实例分析以上是全国高中新课程考试说明,各省市结合自己的情况都制定了相应的标准。
从试题分析来看,目前的考点极坐标系主要集中在第③条和第④条,而第②条和第⑤条基本不涉及。
参数方程集中在第②条,第③条和第④条基本不涉及,大大降低了选修这门课程的难度。
且看下面的例子:1.在极坐标系下认识简单的图形例1:(北京卷理科第5题)极坐标方程 (ρ-1)(θ-π)=0(ρ≥0)表示的图形是()a.两个圆b.两条直线c.一个圆和一条射线d.一条直线和一条射线解析:方程(ρ-1)(θ-π)=0(ρ≥0)等价于ρ=1或θ=π(ρ≥0),该方程表示的是一个圆和一条射线,选择c.例2:(湖南卷第3题)极坐标方程ρ=cosθ和参数方程x=-1-ty=2+3t,(t为参数)所表示的图形分别是a.圆,直线b.直线,圆c.圆,圆d.直线,直线解析:根据直角坐标和极坐标互化公式,ρ=cosθ可以化成:(x-)2+y2=,表示圆心在(,0)半径为的圆。
2018年高考全国一卷理科数学答案及解析
2018年普通高等学招生全国统一考试(全国一卷)理科数学参考答案与解析一、选择题:本题有12小题,每小题5分,共60分。
1、设z=,则|z|=A 、0B 、C 、1D 、【答案】C【解析】由题可得i z =+=2i )i -(,所以|z|=1【考点定位】复数2、已知集合A={x|x 2-x-2>0},则A =A 、{x|-1<x<2}B 、{x|-1x 2}C 、{x|x<-1}∪{x|x>2}D 、{x|x -1}∪{x|x 2} 【答案】B【解析】由题可得C R A={x|x 2-x-2≤0},所以{x|-1x 2}【考点定位】集合3、某地区经过一年的新农村建设,农村的经济收入增加了一倍,实现翻番,为更好地了解该地区农村的经济收入变化情况,统计了该地区新农村建设前后农村的经济收入构成比例,得到如下饼图:则下面结论中不正确的是:A 、新农村建设后,种植收入减少。
B 、新农村建设后,其他收入增加了一倍以上。
C 、新农村建设后,养殖收入增加了一倍。
D 、新农村建设后,养殖收入与第三产业收入的总和超过了经济收入的一半。
【答案】A【解析】由题可得新农村建设后,种植收入37%*200%=74%>60%,【考点定位】简单统计4、记S n为等差数列{a n}的前n项和,若3S3=S2+S4,a1=2,则a5=A、-12B、-10C、10D、12【答案】B【解析】3*(a1+a1+d+a1+2d)=(a1+a1+d) (a1+a1+d+a1+2d+a1+3d),整理得:2d+3a1=0; d=-3 ∴a5=2+(5-1)*(-3)=-10【考点定位】等差数列求和5、设函数f(x)=x3+(a-1)x2+ax,若f(x)为奇函数,则曲线y=f(x)在点(0,0)处的切线方程为:A、y=-2xB、y=-xC、y=2xD、y=x【答案】D【解析】f(x)为奇函数,有f(x)+f(-x)=0整理得:f(x)+f(-x)=2*(a-1)x2=0 ∴a=1f(x)=x3+x求导f‘(x)=3x2+1f‘(0)=1 所以选D【考点定位】函数性质:奇偶性;函数的导数6、在ABC中,AD为BC边上的中线,E为AD的中点,则=A、--B、--C、-+D、-【答案】A【解析】AD 为BC 边∴上的中线 AD=AC 21AB 21+ E 为AD 的中点∴AE=AC 41AB 41AD 21+= EB=AB-AE=AC 41AB 43)AC 41AB 41(-AB -=+= 【考点定位】向量的加减法、线段的中点7、某圆柱的高为2,底面周长为16,其三视图如右图,圆柱表面上的点M 在正视图上的对应点为11A ,圆柱表面上的点N 在左视图上的对应点为B ,则在此圆柱侧面上,从M 到N 的路径中,最短路径的长度为 A 、B 、C 、3D 、2 【答案】B【解析】将圆柱体的侧面从A 点展开:注意到B 点在41圆周处。
坐标系与参数方程高考常考题型及解析
析
联 立方
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.
导 一
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当“ < 0时 , / ’ ( ) 在 ( 0 , 一 ) 上 单 调递 增 , 在
又p ≥o , 故所 求距 离 为
变 式 ( 2 O 1 3年 北 京 理 )在 极 坐 标 系 巾, 点
( 一 ÷, +。 。 ) 上单 调递 ) >0 , 在 问 ( ~ , +一 ) 上,
人 — , 得 p s i n 一 C O S 0 , 即p c o s ! 一 s i n 一0 . 所 以 曲 线 的 极 标 方 程 为 p c o s 一s i n c 7 = = 0 .
是等 价转 化 , 抓住 这点 , 才 能“ 以不变 应万 变” .
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直 线方程. 然 后 求 直 角 坐 标 系下 的 点 到 直 线 的 距 离
考常 考题 型及 解析
◇ 山 东 杜 兆 洲
又 g ( 2 ) 一 号 , g ‘ 1 ) 一 3 。 故 2 n < 号 一 , “ < 号 .
所 以实 数 “的取 值范 同是 ( …一 , 7 - ) .
随 着 高 考 改 革 的不 但 深 入 , 考 试 内容 也 不 断 改
( 2 , ) 到 直线 p s i n 一2的距 离等 = F . 标 为
值, . , ’ ( 一 ) 一一1 +I n ( — L) =一l —I n ( 一“ ) , 所 以
析
在极坐 标 系
J ' r ) 化 为直触
2 > 一l —l n ( ~n ) , 解得 “ < 一÷ .
数学二轮专题7选考部分第1讲坐标系与参数方程
高考二轮专题复习
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命题角 度
素养清单
真题示例
2019·全国卷
极坐 标、极
Ⅱ,22 2019·全国卷
坐标方 逻辑推理 Ⅲ,22 程的求 数学运算 2018·全国卷
解及其 应用
Ⅰ,22 2017·全国卷
Ⅱ,22
典例回顾
(1)求C2的直角坐标 方程; (2)若C1与C2有且仅 有三个公共点,求C1 的方程.
所以θ的取值范围是π4,π2. 所以P点轨迹的极坐标方程为ρ=4cos θ,θ∈π4,π2.
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2.(2017·全国卷Ⅱ)在直角坐标系xOy中,以坐标原
点为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C1
的极坐标方程为ρcos θ=4.
(1)M为曲线C1上的动点,点P在线段OM上,且满足
为xy= =a1+ -4t t, (t为参数). (1)若a=-1,求C与l的交点坐标;
(2)若C上的点到l的距离的最大值为 17,求a.
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解析 (1)曲线C的普通方程为x92+y2=1.
当a=-1时,直线l的普通方程为x+4y-3=0.
x+4y-3=0, 由x92+y2=1,
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在Rt△OPQ中,ρcosθ-π3=|OP|=2, 经检验,点P2,π3在曲线ρcosθ-π3=2上, 所以l的极坐标方程为ρcosθ-π3=2.
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(2)设P(ρ,θ),在Rt△OAP中,|OP|=|OA|cos θ= 4cos θ,即 ρ=4cos θ.因为P在线段OM上,且AP⊥OM,
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2018年高考理数真题试题(全国Ⅱ卷)(Word版+答案+解析)
2018年高考理数真题试卷(全国Ⅱ卷)一、选择题1.1+2i1−2i=( )A. −45−35i B. −45+35i C. −35−45i D. −35+45i2.已知集合A={(x,y)|x2+y2≤3,x∈Z,y∈Z}.则A中元素的个数为()A. 9B. 8C. 5D. 43.函数f(x)=e x−e−xx2的图像大致为( )A. B.C. D.4.已知向量a→,b→满足|a→|=1, a→⋅b→=−1 ,则a→·(2a→-b→)=()A. 4B. 3C. 2D. 05.双曲线x2a2−y2b2=1(a>0,b>0)的离心率为√3,则其渐近线方程为()A. y=±√2xB. y=±√3xC. y=±√22x D. y=±√32x6.在ΔABC中,cos C2=√55,BC=1,AC=5则AB=()A. 4√2B. √30C. √29D. 2√57.为计算S=1−12+13−14+⋅⋅⋅+199−1100,设计了右侧的程序框图,则在空白框中应填入()A. i=i+1B. i=i+2C. i=i+3D. i=i+48.我国数学家陈景润在哥德巴赫猜想的研究中取得了世界领先的成果,哥德巴赫猜想是“每个大于2的偶数可以表示为两个素数的和”,如30=7+23.在不超过30的素数中,随机选取两个不同的数,其和等于30的概率是( )A. 112 B. 114 C. 115 D. 1189.在长方形ABCD-A 1B 1C 1D 1中,AB=BC=1,AA 1= √3 ,则异面直线AD 1与DB 1所成角的余弦值为( ) A. 15 B. √56C. √55D. √2210.若 f(x)=cosx −sinx 在 [−a,a] 是减函数,则a 的最大值是( ) A. π4 B. π2 C. 3π4 D. π11.已知 f(x) 是定义为 (−∞,+∞) 的奇函数,满足 f(1−x)=f(1+x) 。
高考文科数学复习专题极坐标与参数方程
高考文科数学复习专题极坐标与参数方程Newly compiled on November 23, 20201.曲线的极坐标方程.(1)极坐标系:一般地,在平面上取一个定点O,自点O引一条射线Ox,同时确定一个长度单位和计算角度的正方向(通常取逆时针方向为正方向),这样就建立了一个极坐标系.其中,点O称为极点,射线Ox称为极轴.(2)极坐标(ρ,θ)的含义:设M是平面上任一点,ρ表示OM的长度,θ表示以射线Ox为始边,射线OM为终边所成的角.那么,有序数对(ρ,θ)称为点M的极坐标.显然,每一个有序实数对(ρ,θ),决定一个点的位置.其中ρ称为点M的极径,θ称为点M的极角.极坐标系和直角坐标系的最大区别在于:在直角坐标系中,平面上的点与有序数对之间的对应关系是一一对应的,而在极坐标系中,对于给定的有序数对(ρ,θ),可以确定平面上的一点,但是平面内的一点的极坐标却不是唯一的.(3)曲线的极坐标方程:一般地,在极坐标系中,如果平面曲线C上的任意一点的极坐标满足方程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.直线的极坐标方程.(1)过极点且与极轴成φ0角的直线方程是θ=φ和θ=π-φ,如下图所示.(2)与极轴垂直且与极轴交于点(a,0)的直线的极坐标方程是ρcos θ=a,如下图所示.(3)与极轴平行且在x轴的上方,与x轴的距离为a的直线的极坐标方程为ρsin θ=a,如下图所示.3.圆的极坐标方程.(1)以极点为圆心,半径为r的圆的方程为ρ=r,如图1所示.(2)圆心在极轴上且过极点,半径为r 的圆的方程为ρ=2rcos_θ,如图2所示.(3)圆心在过极点且与极轴成π2的射线上,过极点且半径为r 的圆的方程为ρ2rsin_θ,如图3所示.4.极坐标与直角坐标的互化.若极点在原点且极轴为x 轴的正半轴,则平面内任意一点M 的极坐标M(ρ,θ)化为平面直角坐标M(x ,y)的公式如下:⎩⎨⎧x =ρcos θ,y =ρsin θ或者tan θ=y x ,其中要结合点所在的象限确定角θ的值. 1.曲线的参数方程的定义.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,即⎩⎨⎧x =f (t ),y =g (t ),并且对于t 的每一个允许值,由方程组所确定的点M(x ,y)都在这条曲线上,那么方程组就叫做这条曲线的参数方程,联系x ,y 之间关系的变数t 叫做参变数,简称参数.2.常见曲线的参数方程.(1)过定点P(x 0,y 0),倾斜角为α的直线:⎩⎨⎧x =x 0+tcos α,y =y 0+tsin α(t 为参数), 其中参数t 是以定点P(x 0,y 0)为起点,点M(x ,y)为终点的有向线段PM 的数量,又称为点P 与点M 间的有向距离.根据t 的几何意义,有以下结论:①设A ,B 是直线上任意两点,它们对应的参数分别为t A 和t B ,则|AB|=|t B-t A |=(t B +t A )2-4t A ·t B ;②线段AB 的中点所对应的参数值等于t A +t B2.(2)中心在P(x 0,y 0),半径等于r 的圆:⎩⎨⎧x =x 0+rcos θ,y =y 0+rsin θ(θ为参数) (3)中心在原点,焦点在x 轴(或y 轴)上的椭圆:⎩⎨⎧x =acos θ,y =bsin θ(θ为参数)⎝ ⎛⎭⎪⎫或⎩⎨⎧x =bcos θ,y =asin θ. 中心在点P(x 0,y 0),焦点在平行于x 轴的直线上的椭圆的参数方程为⎩⎨⎧x =x 0+acos α,y =y 0+bsin α(α为参数). (4)中心在原点,焦点在x 轴(或y 轴)上的双曲线:⎩⎨⎧x =asec θ,y =btan θ(θ为参数)⎝ ⎛⎭⎪⎫或⎩⎨⎧x =btan θ,y =asec θ. (5)顶点在原点,焦点在x 轴的正半轴上的抛物线:⎩⎨⎧x =2p ,y =2p(t 为参数,p>0). 注:sec θ=1cos θ.3.参数方程化为普通方程.由参数方程化为普通方程就是要消去参数,消参数时常常采用代入消元法、加减消元法、乘除消元法、三角代换法,消参数时要注意参数的取值范围对x ,y的限制.1.已知点A 的极坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫4,5π3,则点A 2.把点P 的直角坐标(6,-2)化为极坐标,结果为6. 3.曲线的极坐标方程ρ=4sin θ化为直角坐标方程为x 2+(y -2)2=4.4.以极坐标系中的点⎝ ⎛⎭⎪⎫1,π6为圆心、1为半径的圆的极坐标方程是ρ=2cos ⎝⎛⎭⎪⎫θ-π6.5.在平面直角坐标系xOy 中,若直线l :⎩⎨⎧x =t ,y =t -a (t 为参数)过椭圆C :⎩⎨⎧x =3cos θ,y =2sin θ(θ为参数)的右顶点,则常数a 的值为3. 解析:由直线l :⎩⎨⎧x =t ,y =t -a ,得y =x -a.由椭圆C :⎩⎨⎧x =3cos θ,y =2sin θ,得x 29=y 24=1.所以椭圆C 的右顶点为(3,0).因为直线l 过椭圆的右顶点,所以0=3-a ,即a =3.一、选择题1.在平面直角坐标系xOy 中,点P 的直角坐标为(1,-3).若以原点O 为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,则点P 的极坐标可以是(C )2.若圆的方程为⎩⎨⎧x =2cos θ,y =2sin θ(θ为参数),直线的方程为⎩⎨⎧x =t +1,y =t -1(t为参数),则直线与圆的位置关系是(B )A .相离B .相交C .相切D .不能确定3.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,两种坐标系中取相同的长度单位,已知直线l 的参数方程是⎩⎨⎧x =t +1,y =t -3(t 为参数),圆C 的极坐标方程是ρ=4cos θ,则直线l 被圆C 截得的弦长为(D )B .214 D .2 2解析:由题意可得直线和圆的方程分别为x -y -4=0,x 2+y 2=4x ,所以圆心C(2,0),半径r =2,圆心(2,0)到直线l 的距离d =2,由半径,圆心距,半弦长构成直角三角形,解得弦长为2 2.4.已知动直线l 平分圆C :(x -2)2+(y -1)2=1,则直线l 与圆O :⎩⎨⎧x =3cos θ,y =3sin θ(θ为参数)的位置关系是(A ) A .相交 B .相切 C .相离 D .过圆心解析:动直线l 平分圆C :(x -2)2+(y -1)2=1,即圆心(2,1)在直线l上,又圆O :⎩⎨⎧x =3cos θ,y =3sin θ的普通方程为x 2+y 2=9且22+12<9,故点(2,1)在圆O 内,则直线l 与圆O 的位置关系是相交.二、填空题5.在平面直角坐标系xOy 中,已知曲线C 的参数方程是⎩⎨⎧y =sin θ-2,x =cos θ(θ是参数),若以O 为极点,x 轴的正半轴为极轴,则曲线C 的极坐标方程可写为ρ2+4ρsin_θ+3=0.解析:在平面直角坐标系xOy 中,⎩⎨⎧y =sin θ-2,x =cos θ(θ是参数),∴⎩⎨⎧y +2=sin θ,x =cos θ.根据sin 2θ+cos 2θ=1,可得x 2+(y +2)2=1,即x 2+y 2+4y +3=0.∴曲线C 的极坐标方程为ρ2+4ρsin θ+3=0.6.在平面直角坐标系中圆C 的参数方程为⎩⎨⎧x =2cos θ,y =2+2sin θ(θ为参数),以原点O 为极点,以x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,则圆C 的圆心的极坐标为⎝⎛⎭⎪⎫2,π2.三、解答题7.求极点到直线2ρ=1sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π4(ρ∈R)的距离.解析:由2ρ=1sin ⎝⎛⎭⎪⎫θ+π4ρsin θ+ρcos θ=1x +y =1,故d =|0+0-1|12+12=22. 8.极坐标系中,A 为曲线ρ2+2ρcos θ-3=0上的动点,B 为直线ρcos θ+ρsin θ-7=0上的动点,求|AB|的最小值.9.(2015·大连模拟)曲线C 1的参数方程为⎩⎨⎧x =cos θ,y =sin θ(θ为参数),将曲线C 1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3倍,得到曲线C 2.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(cos θ-2sin θ)=6.(1)求曲线C 2和直线l 的普通方程;(2)P 为曲线C 2上任意一点,求点P 到直线l 的距离的最值.解析:(1)由题意可得C 2的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =2cos θ,y =3sin θ(θ为参数),即C 2:x 24+y 23=1, 直线l :ρ(cos θ-2sin θ)=6化为直角坐标方程为x -2y -6=0. (2)设点P(2cos θ,3sin θ),由点到直线的距离公式得点P 到直线l 的距离为d =|2cos θ-23sin θ-6|5=⎪⎪⎪⎪⎪⎪6+4⎝ ⎛⎭⎪⎫32sin θ-12cos θ5=⎪⎪⎪⎪⎪⎪6+4sin ⎝⎛⎭⎪⎫θ-π65=55⎣⎢⎡⎦⎥⎤6+4sin ⎝⎛⎭⎪⎫θ-π6.所以255≤d ≤25,故点P 到直线l 的距离的最大值为25,最小值为255.10.已知在直角坐标系xOy 中,曲线C 的参数方程为⎩⎨⎧x =1+4cos θ,y =2+4sin θ(θ为参数),直线l 经过定点P(3,5),倾斜角为π3.(1)写出直线l 的参数方程和曲线C 的标准方程.(2)设直线l 与曲线C 相交于A ,B 两点,求|PA|·|PB|的值.解析:(1)由曲线C 的参数方程⎩⎨⎧x =1+4cos θ,y =2+4sin θ(θ为参数),得普通方程为(x -1)2+(y -2)2=16,即x 2+y 2-2x -4y =11=0.直线l 经过定点P(3,5),倾斜角为π3,直线的参数方程为⎩⎨⎧x =3+12t ,y =5+32t(t 是参数).(2)将直线的参数方程代入x 2+y 2-2x -4y -11=0,整理,得t 2+(2+33)t -3=0,设方程的两根分别为t 1,t 2,则t 1t 2=-3,因为直线l 与曲线C 相交于A ,B 两点,所以|PA|·|PB|=|t 1t 2|=3.。
第2课时 参 数 方 程
高考调研 ·高三总复习·数学(理)
∵90°<α<180°,∴当 2α=270°,即 α=135°时,|PA|·|PB| 有最小值.
∴直线方程为x=3-
22t, (t
为参数),化为普通方程即
x+y
y=2+
2 2t
-5=0.
【答案】 x+y-5=0
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(2)(2018·福建八校模拟)已知在平面直角坐标系xOy中,直线
π 当 θ= 2 时,|AB|取得最小值,最小值为 2.
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授人以渔
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高考调研 ·高三总复习·数学(理)
题型一 参数方程化为普通方程
把下列参数方程化为普通方程.
x= (1)y=2
t, 1-t(t
为参数);
x=sinθ, (2)y=cos2θ (θ
为参数,θ∈[0,2π]).
A.直线 x+2y-2=0 B.以(2,0)为端点的射线 C.圆(x-1)2+y2=1 D.以(2,0)和(0,1)为端点的线段
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高考调研 ·高三总复习·数学(理)
答案 D 解析 将曲线的参数方程化为普通方程得 x+2y-2= 0(0≤x≤2,0≤y≤1).
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4.已知直线xy= =xy00+ +abtt,(t 为参数)上两点 A,B 对应的参数
值是 t1,t2,则|AB|等于( ) A.|t1+t2|
B.|t1-t2|
C. a2+b2|t1-t2|
D.
|t1-t2| a2+b2
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高考数学冲刺讲义选修4-4坐标系与参数方程(选考)
(1 t ) (1 t ) 4,
2 2
因此t1 1, t2 1
t 1
2
x1 0 分别代入直线方程,得 y1 2 交点为A(0,2)和B(2,0)。
x2 2 y2 0
选修4-4
六.圆锥曲线的参数方程
x x0 lt ,t R y y0 mt
例10:直线过点A(1,3),且与向量(2,-4)共线: (1)求出直线的参数方程;(2)练习:求点P(-2,-1) 到此直线的距离。
x 1 2t y 3 4t
解:(1)
(2)解第二问的方法很多,最简单的方法就是把直线才 参数方程转换为直线的一般方程,然后利用点到直线 的距离公式求解。 答案: 2 2
又因为(t以s为单位),得参数方程
x 2 cos 60 t ,t 0 y 2 sin t 60
O
A 2 x
曲线的直角坐标方程常常可以转化为参数方程,转化的 关键是找到一个适当的参数。
曲线的普通方程和参数方程之间有些容易转化,有些则 较困难,有些无法转化。
由此可见,平面上的点与它的极坐标不是一一对应关系。这是极 坐标与直角坐标的 0 ,此时极坐标 ( , ) 对应的点M 的位置下面规则确定:点M在与极轴成 角的射线的反向 延长线上, 它到极点O的距离为 ,即规定当 0 时,点
M ( , ) 就是点M ( , ) 。
选修4-4
坐标系 与 参数方程
选修4-4
一.坐标系 在生产实践中,随着活动范围的扩大和对精度要 求的提高,为了更快,更准确的表述物体的位置, 我们通常要建立新的坐标系,叫做极坐标。
高考数学(理)总复习讲义: 参数方程
第二节参数方程1.曲线的参数方程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⎩⎪⎨⎪⎧x =f (t ),y =g (t ),并且对于t 的每一个允许值,由这个方程组所确定的点M (x ,y )都在这条曲线上,那么这个方程组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.相对于参数方程而言,直接给出点的坐标间关系的方程F (x ,y )=0叫做普通方程. 2.参数方程和普通方程的互化(1)参数方程化普通方程:利用两个方程相加、减、乘、除或者代入法消去参数. (2)普通方程化参数方程:如果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 ),则得曲线的参数方程⎩⎪⎨⎪⎧x =f (t ),y =g (t ).参数方程与普通方程互化的注意点(1)在参数方程与普通方程的互化中,一定要注意变量的范围以及转化的等价性. (2)普通方程化为参数方程,参数方程的形式不唯一,即如果选用的参数不同,那么所求得的曲线的参数方程的形式也不同.3.直线、圆与椭圆的普通方程和参数方程轨迹 普通方程 参数方程直线y -y 0=tan α(x -x 0)⎝⎛⎭⎫α≠π2,点斜式⎩⎪⎨⎪⎧x =x 0+t cos α,y =y 0+t sin α(t 为参数) 圆(x -a )2+(y -b )2=r 2 ⎩⎪⎨⎪⎧ x =a +r cos θ,y =b +r sin θ(θ为参数) 椭圆 x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0) ⎩⎪⎨⎪⎧x =a cos φ,y =b sin φ(φ为参数) [熟记常用结论]经过点P (x 0,y 0),倾斜角为α的直线l 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =x 0+t cos α,y =y 0+t sin α(t 为参数).若A ,B 为直线l 上的两点,其对应的参数分别为t 1,t 2,线段AB 的中点为M ,点M 所对应的参数为t 0,则以下结论在解题中经常用到:(1)t 0=t 1+t 22; (2)|PM |=|t 0|=⎪⎪⎪⎪t 1+t 22; (3)|AB |=|t 2-t 1|; (4)|PA |·|PB |=|t 1·t 2|.[小题查验基础]一、判断题(对的打“√”,错的打“×”)(1)参数方程⎩⎪⎨⎪⎧x =f (t ),y =g (t )中的x ,y 都是参数t 的函数.( )(2)过M 0(x 0,y 0),倾斜角为α⎝⎛⎭⎫α≠π2的直线l 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =x 0+t cos α,y =y 0+t sin α(t 为参数).参数t 的几何意义表示:直线l 上以定点M 0为起点,任一点M (x ,y )为终点的有向线段M 0M 的数量.( )(3)方程⎩⎪⎨⎪⎧x =2cos θ,y =1+2sin θ(θ为参数)表示以点(0,1)为圆心,以2为半径的圆.( )(4)已知椭圆的参数方程⎩⎪⎨⎪⎧x =2cos t ,y =4sin t (t 为参数),点M 在椭圆上,对应参数t =π3,点O为原点,则直线OM 的斜率为 3.( )答案:(1)√ (2)√ (3)√ (4)× 二、选填题1.曲线⎩⎪⎨⎪⎧x =-1+cos θ,y =2+sin θ(θ为参数)的对称中心( )A.在直线y =2x 上B.在直线y =-2x 上C.在直线y =x -1上D.在直线y =x +1上解析:选B 由⎩⎪⎨⎪⎧ x =-1+cos θ,y =2+sin θ,得⎩⎪⎨⎪⎧cos θ=x +1,sin θ=y -2.所以(x +1)2+(y -2)2=1.曲线是以(-1,2)为圆心,1为半径的圆,所以对称中心为(-1,2),在直线y =-2x 上.2.若直线l :⎩⎪⎨⎪⎧x =2t ,y =1-4t (t 为参数)与曲线C :⎩⎨⎧x =5cos θ,y =m +5sin θ(θ为参数)相切,则实数m 的值为( )A.-4或6B.-6或4C.-1或9D.-9或1解析:选A 由⎩⎪⎨⎪⎧x =2t ,y =1-4t (t 为参数),得直线l :2x +y -1=0,由⎩⎨⎧x =5cos θ,y =m +5sin θ(θ为参数),得曲线C :x 2+(y -m )2=5,因为直线l 与曲线C 相切,所以圆心到直线的距离等于半径,即|m -1|22+12=5,解得m =-4或m =6.故选A.3.在平面直角坐标系中,若曲线C 的参数方程为⎩⎨⎧x =2+22t ,y =1+22t (t 为参数),则其普通方程为____________.解析:依题意,消去参数可得x -2=y -1,即x -y -1=0. 答案:x -y -1=04.已知两曲线的参数方程分别为⎩⎨⎧x =5cos θ,y =sin θ(0≤θ<π)和⎩⎪⎨⎪⎧x =54t 2,y =t(t ∈R ),则它们的交点坐标为________.解析:消去参数θ得普通方程为x 25+y 2=1(0≤y ≤1),表示椭圆的一部分.消去参数t 得普通方程为y 2=45x ,表示抛物线,联立两方程,可知两曲线有一个交点,解得交点坐标为⎝⎛⎭⎫1,255.答案:⎝⎛⎭⎫1,255 5.曲线C 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =sin θ,y =cos 2θ+1(θ为参数),则曲线C 的普通方程为____________.解析:由⎩⎪⎨⎪⎧x =sin θ,y =cos 2θ+1(θ为参数)消去参数θ,得y =2-2x 2(-1≤x ≤1).答案:y =2-2x 2(-1≤x ≤1)考点一 参数方程与普通方程的互化 [基础自学过关][题组练透]1.已知直线l 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧ x =a -2t ,y =-4t (t 为参数),圆C 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =4cos θ,y =4sin θ(θ为参数).(1)求直线l 和圆C 的普通方程;(2)若直线l 与圆C 有公共点,求实数a 的取值范围. 解:(1)直线l 的普通方程为2x -y -2a =0, 圆C 的普通方程为x 2+y 2=16. (2)因为直线l 与圆C 有公共点,故圆C 的圆心到直线l 的距离d =|-2a |5≤4,解得-25≤a ≤2 5.即实数a 的取值范围为[-25,2 5 ].2.在平面直角坐标系xOy 中,已知直线l 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =-8+t ,y =t2(t 为参数),曲线C 的参数方程为⎩⎨⎧x =2s 2,y =22s(s 为参数),设P 为曲线C 上的动点,求点P 到直线l 的距离的最小值.解:直线l 的普通方程为x -2y +8=0. 因为点P 在曲线C 上,设P (2s 2,22s ), 从而点P 到直线l 的距离d =|2s 2-42s +8|12+(-2)2=2(s -2)2+45,当s =2时,d min =455. 因此当点P 的坐标为(4,4)时,曲线C 上的点P 到直线l 的距离取到最小值455.[名师微点]将参数方程化为普通方程消参的3种方法(1)利用解方程的技巧求出参数的表达式,然后代入消去参数. (2)利用三角恒等式消去参数.(3)根据参数方程本身的结构特征,灵活的选用一些方法从整体上消去参数.[提醒] 将参数方程化为普通方程时,要注意防止变量x 和y 取值范围的扩大或缩小,必须根据参数的取值范围,确定函数f (t )和g (t )的值域,即x 和y 的取值范围.考点二 参数方程的应用 [师生共研过关][典例精析](2018·全国卷Ⅲ)在平面直角坐标系xOy 中,⊙O 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =cos θ,y =sin θ(θ为参数),过点(0,-2)且倾斜角为α的直线l 与⊙O 交于A ,B 两点.(1)求α的取值范围;(2)求AB 中点P 的轨迹的参数方程. [解] (1)⊙O 的直角坐标方程为x 2+y 2=1. 当α=π2时,l 与⊙O 交于两点.当α≠π2时,记tan α=k ,则l 的方程为y =kx - 2.l 与⊙O 交于两点需满足21+k 2<1, 解得k <-1或k >1, 即α∈⎝⎛⎭⎫π2,3π4或α∈⎝⎛⎭⎫π4,π2. 综上,α的取值范围是⎝⎛⎭⎫π4,3π4.(2)l 的参数方程为⎩⎨⎧x =t cos α,y =-2+t sin α⎝⎛⎭⎫t 为参数,π4<α<3π4.设A ,B ,P 对应的参数分别为t A ,t B ,t P ,则t P =t A +t B2,且t A ,t B 满足t 2-22t sin α+1=0.于是t A +t B =22sin α,t P =2sin α.又点P 的坐标(x ,y )满足⎩⎨⎧x =t P cos α,y =-2+t P sin α,所以点P 的轨迹的参数方程是⎩⎨⎧x =22sin 2α,y =-22-22cos 2α⎝⎛⎭⎫α为参数,π4<α<3π4.[解题技法]一般地,如果题目中涉及圆、椭圆上的动点或求最值范围问题时可考虑用参数方程,设曲线上点的坐标,将问题转化为三角恒等变换问题解决,使解题过程简单明了.[过关训练]已知曲线C :x 24+y 29=1,直线l :⎩⎪⎨⎪⎧x =2+t ,y =2-2t (t 为参数).(1)写出曲线C 的参数方程,直线l 的普通方程;(2)过曲线C 上任意一点P 作与l 夹角为30°的直线,交l 于点A ,求|PA |的最大值与最小值.解:(1)曲线C 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =2cos θ,y =3sin θ(θ为参数).直线l 的普通方程为2x +y -6=0.(2)曲线C 上任意一点P (2cos θ,3sin θ)到l 的距离为 d =55|4cos θ+3sin θ-6|. 则|PA |=d sin 30°=255|5sin(θ+α)-6|,其中α为锐角,且tan α=43.当sin(θ+α)=-1时,|PA |取得最大值,最大值为2255.当sin(θ+α)=1时,|PA |取得最小值,最小值为255.考点三 参数方程与极坐标方程的综合应用 [师生共研过关][典例精析](2019·柳州模拟)在直角坐标系xOy 中,曲线C 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =3cos α,y =2sin α(α为参数),以原点为极点,x 轴的正半轴为极轴,建立极坐标系,曲线D 的极坐标方程为ρ=4sin ⎝⎛⎭⎫θ-π6. (1)求曲线C 的极坐标方程以及曲线D 的直角坐标方程;(2)若过点A ⎝⎛⎭⎫22,π4(极坐标)且倾斜角为π3的直线l 与曲线C 交于M ,N 两点,弦MN 的中点为P ,求|AP ||AM |·|AN |的值.[解] (1)由题意可得曲线C 的普通方程为x 29+y 24=1,将⎩⎪⎨⎪⎧x =ρcos θ,y =ρsin θ代入曲线C 的普通方程可得,曲线C 的极坐标方程为ρ2cos 2θ9+ρ2sin 2 θ4=1,即ρ2=364+5sin 2θ.因为曲线D 的极坐标方程为ρ=4sin ⎝⎛⎭⎫θ-π6, 所以ρ2=4ρsin ⎝⎛⎭⎫θ-π6=4ρ⎝⎛⎭⎫32sin θ-12cos θ, 又ρ2=x 2+y 2,x =ρcos θ,y =ρsin θ, 所以x 2+y 2=23y -2x ,所以曲线C 的极坐标方程为ρ2=364+5sin 2θ,曲线D 的直角坐标方程为x 2+y 2+2x -23y =0.(2)由点A ⎝⎛⎭⎫22,π4,得⎩⎨⎧x =22cos π4=2,y =22sin π4=2,所以A (2,2).因为直线l 过点A (2,2)且倾斜角为π3,所以直线l 的参数方程为⎩⎨⎧x =2+t cos π3,y =2+t sin π3(t 为参数),代入x 29+y 24=1可得,314t 2+(8+183)t +16=0, 设M ,N 对应的参数分别为t 1,t 2, 则t 1+t 2=-32+72331,t 1t 2=6431,所以|AP ||AM |·|AN |=⎪⎪⎪⎪t 1+t 22|t 1t 2|=4+9316.[解题技法]参数方程与极坐标方程综合问题的解题策略(1)涉及参数方程和极坐标方程的综合题,求解的一般方法是分别化为普通方程和直角坐标方程后求解.当然,还要结合题目本身特点,确定选择何种方程.(2)数形结合的应用,即充分利用参数方程中参数的几何意义,或者利用ρ和θ的几何意义,直接求解,能达到化繁为简的解题目的.[过关训练](2018·合肥质检)在平面直角坐标系xOy 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,已知曲线C 的极坐标方程为ρ=22cos ⎝⎛⎭⎫π4-θ. (1)求曲线C 的直角坐标方程;(2)已知直线l 过点 P (1,0)且与曲线C 交于A ,B 两点,若|PA |+|PB |=5,求直线l 的倾斜角α.解:(1)由ρ=22cos ⎝⎛⎭⎫π4-θ=2(cos θ+sin θ)⇒ρ2=2(ρcos θ+ρsin θ)⇒x 2+y 2=2x +2y ⇒(x -1)2+(y -1)2=2,故曲线C 的直角坐标方程为(x -1)2+(y -1)2=2.(2)由条件可设直线l 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =1+t cos α,y =t sin α(t 为参数),代入圆的方程,有t 2-2t sin α-1=0,设点A ,B 对应的参数分别为t 1,t 2,则t 1+t 2=2sin α, t 1t 2=-1,|PA |+|PB |=|AB |=|t 1-t 2|=(t 1+t 2)2-4t 1t 2=4sin 2α+4=5,解得sin α=12或sin α=-12(舍去),故α=π6或5π6.[课时跟踪检测]1.设直线l 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =3+t cos α,y =4+t sin α(t 为参数,α为倾斜角),圆C 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =1+2cos θ,y =-1+2sin θ(θ为参数). (1)若直线l 经过圆C 的圆心,求直线l 的斜率;(2)若直线l 与圆C 交于两个不同的点,求直线l 的斜率的取值范围. 解:(1)由已知得直线l 经过的定点是P (3,4),而圆C 的圆心是C (1,-1), 所以,当直线l 经过圆C 的圆心时,直线l 的斜率k =52.(2)由圆C 的参数方程⎩⎪⎨⎪⎧x =1+2cos θ,y =-1+2sin θ(θ为参数),得圆C 的圆心是C (1,-1),半径为2.由直线l 的参数方程⎩⎪⎨⎪⎧x =3+t cos α,y =4+t sin α(t 为参数,α为倾斜角),得直线l 的普通方程为y -4=k (x -3)(斜率存在), 即kx -y +4-3k =0.当直线l 与圆C 交于两个不同的点时,圆心到直线的距离小于圆的半径, 即|5-2k |k 2+1<2,解得k >2120.即直线l 的斜率的取值范围为⎝⎛⎭⎫2120,+∞. 2.(2018·全国卷Ⅱ)在直角坐标系xOy 中,曲线C 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =2cos θ,y =4sin θ(θ为参数),直线l 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =1+t cos α,y =2+t sin α(t 为参数).(1)求C 和l 的直角坐标方程;(2)若曲线C 截直线l 所得线段的中点坐标为(1,2),求l 的斜率.解:(1)曲线C 的直角坐标方程为x 24+y 216=1.当cos α≠0时,l 的直角坐标方程为y =tanα·x +2-tan α;当cos α=0时,l 的直角坐标方程为x =1.(2)将l 的参数方程代入C 的直角坐标方程,整理得关于t 的方程(1+3cos 2α)t 2+4(2cos α+sin α)t -8=0.①因为曲线C 截直线l 所得线段的中点(1,2)在C 内, 所以①有两个解,设为t 1,t 2,则t 1+t 2=0. 又由①得t 1+t 2=-4(2cos α+sin α)1+3cos 2α,故2cos α+sin α=0,于是直线l 的斜率k =tan α=-2.3.(2019·沈阳模拟)在平面直角坐标系xOy 中,直线l 的参数方程为⎩⎨⎧x =-2+22t ,y =22t(t为参数).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,曲线C 的极坐标方程为ρsin 2θ=2a cos θ(a >0).(1)求曲线C 的直角坐标方程,直线l 的普通方程;(2)设直线l 与曲线C 交于M ,N 两点,点P (-2,0),若|PM |,|MN |,|PN |成等比数列,求实数a 的值.解:(1)由ρsin 2θ=2a cos θ(a >0)两边同乘以ρ得, 曲线C 的直角坐标方程为y 2=2ax (a >0).由直线l 的参数方程为⎩⎨⎧x =-2+22t ,y =22t(t 为参数),消去t ,得直线l 的普通方程为x -y +2=0.(2)将⎩⎨⎧x =-2+22t ,y =22t代入y 2=2ax ,得t 2-22at +8a =0,由Δ>0得a >4,设M ,N 对应的参数分别为t 1,t 2,则t 1+t 2=22a ,t 1t 2=8a , ∵|PM |,|MN |,|PN |成等比数列,∴|t 1-t 2|2=|t 1t 2|,∴(22a )2-4×8a =8a ,∴a =5.4.(2019·青岛调研)在直角坐标系xOy 中,曲线C 1的参数方程为⎩⎨⎧x =3cos α,y =sin α(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C 2的极坐标方程为ρsin ⎝⎛⎭⎫θ+π4=2 2. (1)写出C 1的普通方程和C 2的直角坐标方程;(2)设点P 在C 1上,点Q 在C 2上,求|P Q |的最小值及此时P 的直角坐标. 解:(1)C 1的普通方程为x 23+y 2=1,C 2的直角坐标方程为x +y -4=0.(2)由题意,可设点P 的直角坐标为(3cos α,sin α).因为C 2是直线,所以|P Q |的最小值即为P 到C 2的距离d (α)的最小值,d (α)=|3cos α+sin α-4|2=2⎪⎪⎪⎪sin ⎝⎛⎭⎫α+π3-2. 当且仅当α=2k π+π6(k ∈Z)时,d (α)取得最小值,最小值为2,此时P 的直角坐标为⎝⎛⎭⎫32,12. 5.(2018·辽宁五校联合体模拟)在平面直角坐标系xOy 中,曲线C 1的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =1+cos α,y =sin α(α为参数).在以O 为极点,x 轴的正半轴为极轴的极坐标系中,曲线C 2的极坐标方程为ρcos 2θ=sin θ.(1)求C 1的普通方程和C 2的直角坐标方程;(2)若射线l :y =kx (x ≥0)分别交C 1,C 2于A ,B 两点(A ,B 异于原点),当k ∈(1,3]时,求|OA |·|OB |的取值范围.解:(1)由⎩⎪⎨⎪⎧x =1+cos α,y =sin α,可得(x -1)2+y 2=cos 2α+sin 2α=1,即C 1的普通方程为(x -1)2+y 2=1.方程ρcos 2θ=sin θ可化为ρ2cos 2θ=ρsin θ (*),将⎩⎪⎨⎪⎧x =ρcos θ,y =ρsin θ代入(*)式,可得x 2=y , 所以C 2的直角坐标方程为x 2=y . (2)因为A ,B 异于原点,所以联立⎩⎪⎨⎪⎧(x -1)2+y 2=1,y =kx ,可得A ⎝⎛⎭⎫2k 2+1,2k k 2+1;联立⎩⎪⎨⎪⎧y =kx ,y =x 2,可得B (k ,k 2). 故|OA |·|OB |=1+k 2·2k 2+1·1+k 2·|k |=2|k |.又k ∈(1,3],所以|OA |·|OB |∈(2,23].6.(2019·惠州调研)在直角坐标系xOy 中,曲线C 1的参数方程为⎩⎨⎧x =2-35t ,y =-2+45t (t 为参数).以坐标原点为极点,以x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C 2的极坐标方程为ρcos θ=tan θ.(1)求曲线C 1的普通方程与曲线C 2的直角坐标方程;(2)若C 1与C 2交于A ,B 两点,点P 的极坐标为⎝⎛⎭⎫22,-π4,求1|PA |+1|PB |的值. 解:(1)由曲线C 1的参数方程消去参数t 可得,曲线C 1的普通方程为4x +3y -2=0. 由x =ρcos θ,y =ρsin θ可得,曲线C 2的直角坐标方程为y =x 2.(2)由点P 的极坐标为⎝⎛⎭⎫22,-π4,可得点P 的直角坐标为(2,-2),∴点P 在曲线C 1上.将曲线C 1的参数方程⎩⎨⎧x =2-35t ,y =-2+45t (t 为参数)代入y =x 2,得9t 2-80t +150=0,设t 1,t 2是点A ,B 对应的参数, 则t 1+t 2=809,t 1t 2=503>0.∴1|PA |+1|PB |=|PA |+|PB ||PA |·|PB |=|t 1+t 2||t 1t 2|=815. 7.在平面直角坐标系xOy 中,以坐标原点为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,点A 的极坐标为⎝⎛⎭⎫2,π4,直线l 的极坐标方程为ρcos ⎝⎛⎭⎫θ-π4=a ,且l 过点A ,曲线C 1的参数方程为⎩⎨⎧x =2cos α,y =3sin α(α为参数).(1)求曲线C 1上的点到直线l 的距离的最大值;(2)过点B (-1,1)且与直线l 平行的直线l 1与曲线C 1交于M ,N 两点,求|BM |·|BN |的值. 解:(1)由直线l 过点A ,得2cos ⎝⎛⎭⎫π4-π4=a ,故a =2,则易得直线l 的直角坐标方程为x +y -2=0.由点到直线的距离公式,得曲线C 1上的点到直线l 的距离d =|2cos α+3sin α-2|2=|7sin (α+φ)-2|2,⎝⎛⎭⎫其中tan φ=233,∴d max =7+22=14+222.即曲线C 1上的点到直线l 的距离的最大值为14+222. (2)由(1)知直线l 的倾斜角为3π4, 则直线l 1的参数方程为⎩⎨⎧x =-1+t cos 3π4,y =1+t sin 3π4(t 为参数).易知曲线C 1的普通方程为x 24+y 23=1.把直线l 1的参数方程代入曲线C 1的普通方程, 得72t 2+72t -5=0, 设M ,N 对应的参数分别为t 1,t 2,则t 1t 2=-107, 根据参数t 的几何意义可知|BM |·|BN |=|t 1t 2|=107. 8.(2019·郑州模拟)在平面直角坐标系xOy 中,直线l 的参数方程为⎩⎨⎧x =3-32t ,y =m +12t (t为参数),以坐标原点O 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=8cos ⎝⎛⎭⎫θ-π6,直线l 与圆C 交于A ,B 两点. (1)若OA ⊥OB ,求直线l 的普通方程;(2)设P (3,1)是直线l 上的点,若|AB |=λ|PC |,求λ的值.解:(1)消去参数t ,得直线l 的普通方程为x +3y =3+3m ,将圆C 的极坐标方程ρ=8cos ⎝⎛⎭⎫θ-π6的两边同时乘ρ, 得ρ2=43ρcos θ+4ρsin θ,则圆C 的直角坐标方程为(x -23)2+(y -2)2=16,所以圆C 的圆心C (23,2),半径为4,且经过原点O ,数形结合得,若OA ⊥OB ,则直线l 经过圆心C ,即23+3×2=3+3m ,解得m =3, 即直线l 的普通方程为x +3y -43=0. (2)由P (3,1)是直线l 上的点,得m =1,此时直线l 的参数方程为⎩⎨⎧x =3-32t ,y =1+12t (t 为参数),代入到圆C 的方程(x -23)2+(y -2)2=16中,得t 2+2t -12=0,设A ,B 两点对应的参数分别为t 1,t 2, 则t 1+t 2=-2,t 1t 2=-12,所以|AB |=|t 1-t 2|=(t 1+t 2)2-4t 1t 2=4+48=213, 又|PC |=2,|AB |=λ|PC |,所以λ=13.。
