2019高考数学选考系列:参数方程(20200923233452)
2019年高考数学考点突破——选考系列:参数方程

参数方程【考点梳理】1.曲线的参数方程一般地,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⎩⎪⎨⎪⎧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.2.参数方程与普通方程的互化通过消去参数从参数方程得到普通方程,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⎩⎪⎨⎪⎧x =f t ,y =gt就是曲线的参数方程.在参数方程与普通方程的互化中,必须使x ,y 的取值范围保持一致.3.常见曲线的参数方程和普通方程考点一、参数方程与普通方程的互化【例1】已知曲线C 1:⎩⎪⎨⎪⎧x =-4+cos t ,y =3+sin t(t 为参数),C 2:⎩⎪⎨⎪⎧x =8cos θ,y =3sin θ(θ为参数).(1)化C 1,C 2的方程为普通方程,并说明它们分别表示什么曲线;(2)若C 1上的点P 对应的参数为t =π2,Q 为C 2上的动点,求PQ 的中点M 到直线C 3:⎩⎪⎨⎪⎧x =3+2t ,y =-2+t (t 为参数)距离的最小值. [解析] (1)由C 1消去参数t ,得曲线C 1的普通方程为(x +4)2+(y -3)2=1.同理曲线C 2的普通方程为x 264+y 29=1.C 1表示圆心是(-4,3),半径是1的圆,C 2表示中心是坐标原点,焦点在x 轴上,长半轴长是8,短半轴长是3的椭圆.(2)当t =π2时,P (-4,4),又Q (8cos θ,3sin θ),故M ⎝ ⎛⎭⎪⎫-2+4cos θ,2+32sin θ, 又C 3的普通方程为x -2y -7=0, 则M 到直线C 3的距离d =55|4cos θ-3sin θ-13|=55|3sin θ-4cos θ+13| =55|5(sin θ-φ)+13|⎝⎛⎭⎪⎫其中φ满足tan φ=43,所以d 的最小值为855.【类题通法】1.将参数方程化为普通方程,消参数常用代入法、加减消元法、三角恒等变换消去参数. 2.把参数方程化为普通方程时,要注意哪一个量是参数,并且要注意参数的取值对普通方程中x 及y 的取值范围的影响,要保持同解变形. 【对点训练】在直角坐标系xOy 中,曲线C 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =3cos θ,y =sin θ(θ为参数),直线l 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =a +4t ,y =1-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 距离的最大值为17,求a .[解析] (1)a =-1时,直线l 的普通方程为x +4y -3=0. 曲线C 的标准方程是x 29+y 2=1,联立方程⎩⎪⎨⎪⎧x +4y -3=0,x 29+y 2=1,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =3,y =0或⎩⎪⎨⎪⎧x =-2125,y =2425.则C 与l 交点坐标是(3,0)和⎝ ⎛⎭⎪⎫-2125,2425.(2)直线l 的普通方程是x +4y -4-a =0.设曲线C 上点P (3cos θ,sin θ).则P 到l 距离d =|3cos θ+4sin θ-4-a |17=|5sin (θ+φ)-4-a |17,其中tan φ=34.又点C 到直线l 距离的最大值为17. ∴|5sin(θ+φ)-4-a |的最大值为17. 若a ≥0,则-5-4-a =-17,∴a =8. 若a <0,则5-4-a =17,∴a =-16. 综上,实数a 的值为a =-16或a =8.考点二、参数方程的应用【例2】在平面直角坐标系xOy 中,曲线C 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =2cos θ,y =2+2sin θ(θ为参数),直线l 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =1-22t ,y =22t (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.(1)写出直线l 的普通方程以及曲线C 的极坐标方程;(2)若直线l 与曲线C 的两个交点分别为M ,N ,直线l 与x 轴的交点为P ,求|PM |·|PN |的值.[解析] (1)直线l 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =1-22t ,y =22t (t 为参数),消去参数t ,得x +y -1=0.曲线C 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =2cos θ,y =2+2sin θ(θ为参数),利用平方关系,得x 2+(y -2)2=4,则x 2+y 2-4y =0.令ρ2=x 2+y 2,y =ρsin θ,代入得C 的极坐标方程为ρ=4sin θ. (2)在直线x +y -1=0中,令y =0,得点P (1,0). 把直线l 的参数方程代入圆C 的方程得t 2-32t +1=0,∴t 1+t 2=32,t 1t 2=1.由直线参数方程的几何意义,|PM |·|PN |=|t 1·t 2|=1. 【类题通法】过定点P 0(x 0,y 0),倾斜角为α的直线参数方程的标准形式为⎩⎪⎨⎪⎧x =x 0+t cos α,y =y 0+t sin α(t 为参数),t 的几何意义是P 0P →的数量,即|t |表示P 0到P的距离,t 有正负之分.对于形如⎩⎪⎨⎪⎧x =x 0+at ,y =y 0+bt (t为参数),当a 2+b 2≠1时,应先化为标准形式后才能利用t 的几何意义解题. 【对点训练】在平面直角坐标系xOy 中,曲线C 的参数方程为⎩⎨⎧x =5cos α,y =sin α(α为参数).以坐标原点O 为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,直线l 的极坐标方程为ρcos ⎝⎛⎭⎪⎫θ+π4= 2.l 与C 交于A ,B 两点.(1)求曲线C 的普通方程及直线l 的直角坐标方程; (2)设点P (0,-2),求|PA |+|PB |的值.[解析] (1)由曲线C :⎩⎨⎧x =5cos α,y =sin α(α为参数)消去α,得普通方程x 25+y 2=1.因为直线l 的极坐标方程为ρcos ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π4=2,即ρcos θ-ρsin θ=2, 所以直线l 的直角坐标方程为x -y -2=0.(2)点P (0,-2)在l 上,则l 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =22t ,y =-2+22t (t 为参数),代入x 25+y 2=1整理得3t 2-102t +15=0,由题意可得|PA |+|PB |=|t 1|+|t 2|=|t 1+t 2|=1023.考点三、参数方程与极坐标方程的综合应用【例3】在直角坐标系xOy 中,直线l 1的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =2+t ,y =kt (t 为参数),直线l 2的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =-2+m ,y =m k(m 为参数).设l 1与l 2的交点为P ,当k 变化时,P 的轨迹为曲线C .(1)写出C 的普通方程;(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:ρ(cos θ+sin θ)-2=0,M 为与C 的交点,求M 的极径.[解析] (1)由l 1:⎩⎪⎨⎪⎧x =2+t ,y =kt (t 为参数)消去t ,化为l 1的普通方程y =k (x -2),① 同理得直线l 2的普通方程为x +2=ky ,② 联立①,②消去k ,得x 2-y 2=4(y ≠0). 所以C 的普通方程为x 2-y 2=4(y ≠0). (2)将直线l 3化为普通方程为x +y =2, 联立⎩⎨⎧x +y =2,x 2-y 2=4得⎩⎪⎨⎪⎧x =322,y =-22,∴ρ2=x 2+y 2=184+24=5,∴与C 的交点M 的极径为 5.【类题通法】1.参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,可化繁为简. 【对点训练】已知曲线C 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =2+2cos θ,y =2sin θ(θ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,直线l 的极坐标方程为ρsin ⎝⎛⎭⎪⎫θ+π6=4.(1)写出曲线C 的极坐标方程和直线l 的普通方程;(2)若射线θ=π3与曲线C 交于O ,A 两点,与直线l 交于B 点,射线θ=11π6与曲线C交于O ,P 两点,求△PAB 的面积.[解析] (1)由⎩⎪⎨⎪⎧x =2+2cos θ,y =2sin θ(θ为参数),消去θ.普通方程为(x -2)2+y 2=4.从而曲线C 的极坐标方程为ρ2-4ρcos θ=0,即ρ=4cos θ,因为直线l 的极坐标方程为ρsin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π6=4,即32ρsin θ+12ρcos θ=4,∴直线l 的直角坐标方程为x +3y -8=0.(2)依题意,A ,B 两点的极坐标分别为⎝⎛⎭⎪⎫2,π3,⎝ ⎛⎭⎪⎫4,π3, 联立射线θ=11π6与曲线C 的极坐标方程得P 点极坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫23,11π6,∴|AB |=2,∴S △PAB =12×2×23sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3+π6=2 3.。
高考真题 极坐标与参数方程

2019年高考真题极坐标与参数方程1. 在极坐标系中,已知两点,,直线的方程为.(1)求,两点间的距离.(2)求点到直线的距离.2. 如图,在极坐标系中,,,,,弧,,所在圆的圆心分别是,,,曲线是弧,曲线是弧,曲线是弧.(1)分别写出,,的极坐标方程.(2)曲线由,,构成,若点在上,且,求的极坐标.3. 在极坐标系中,为极点,点在曲线上,直线过点且与垂直,垂足为.(1)当时,求及的极坐标方程.(2)当在上运动且在线段上时,求点轨迹的极坐标方程.4. 在直角坐标系中,曲线的参数方程为(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,直线的极坐标方程为.(1)求和的直角坐标方程.(2)求上的点到距离的最小值.参考答案1.(1)【答案】【解析】解:设极点为,则在中,由余弦定理,得,.【知识点】极坐标系、余弦定理【来源】2019年江苏省高考数学试卷1.(2)【答案】【解析】解:由直线的方程,知直线过,倾斜角为,又,点到直线的距离为.【知识点】简单曲线的极坐标方程【来源】2019年江苏省高考数学试卷2.(1)【答案】见解析【解析】解:由题设得,弧,,所在圆的极坐标方程分别为,,,则的极坐标方程为,的极坐标方程为,的极坐标方程为.【知识点】简单曲线的极坐标方程【来源】2019年全国统一高考数学试卷(理科)(新课标Ⅲ); 2019年全国统一高考数学试卷(文科)(新课标Ⅲ)2.(2)【答案】或或或【解析】解:设,由题设及知,若,由得,得,若,由得,得或,若,由得,得,综上,的极坐标为或或或.【知识点】极坐标系【来源】2019年全国统一高考数学试卷(理科)(新课标Ⅲ); 2019年全国统一高考数学试卷(文科)(新课标Ⅲ)3.(1)【答案】见解析【解析】解:当时,,,曲线的直角坐标方程为,将极坐标化为直角坐标得,直线的方程为,又直线与垂直,直线的斜率为,又直线过点,故的极坐标方程为,即.【知识点】简单曲线的极坐标方程【来源】2019年全国统一高考数学试卷(理科)(新课标Ⅱ); 2019年全国统一高考数学试卷(文科)(新课标Ⅱ)3.(2)【答案】见解析【解析】解:设,则在中,有,在线段上,,故点轨迹的极坐标方程为,.【知识点】简单曲线的极坐标方程【来源】2019年全国统一高考数学试卷(理科)(新课标Ⅱ); 2019年全国统一高考数学试卷(文科)(新课标Ⅱ)4.(1)【答案】见解析【解析】解:由(为参数),得,两式平方相加,得,的直角坐标方程为,由,得.即直线的直角坐标方程为.【知识点】极坐标与参数方程综合【来源】2019年全国统一高考数学试卷(文科)(新课标Ⅰ); 2019年全国统一高考数学试卷(理科)(新课标Ⅰ); 2019高考真题新课标I224.(2)【答案】见解析【解析】解:设与直线平行的直线方程为,联立,得.由,得.当时,直线与曲线的切点到直线的距离最小,为.【知识点】参数方程的应用、极坐标与参数方程综合【来源】2019年全国统一高考数学试卷(文科)(新课标Ⅰ); 2019年全国统一高考数学试卷(理科)(新课标Ⅰ); 2019高考真题新课标I22。
第22题 坐标系与参数方程--2019年高考数学23题试题分析与考题集训含答案

第22题 坐标系与参数方程【考法】本主题考题形式为解答题,主要考查平面直角坐标系中的伸缩变换、直线和圆的极坐标方程;参数方程与普通方程的互化,常见曲线的参数方程及参数方程的简单应用.以极坐标、参数方程与普通方程的互化为主要考查形式,同时考查直线与曲线位置关系等解析几何知识,难度为基础题,分值为10分.【考前回扣】1.直角坐标与极坐标的互化把直角坐标系的原点作为极点,x 轴正半轴作为极轴,且在两坐标系中取相同的长度单位.设M 是平面内的任意一点,它的直角坐标、极坐标分别为(x ,y )和(ρ,θ),则⎩⎪⎨⎪⎧x =ρcos θ,y =ρsin θ,⎩⎪⎨⎪⎧ρ2=x 2+y 2,tan θ=yx (x ≠0).2.直线的极坐标方程若直线过点M (ρ0,θ0),且极轴到此直线的角为α,则它的方程为ρsin(θ-α)=ρ0sin(θ0-α). 几个特殊位置的直线的极坐标方程: (1)直线过极点:θ=α;(2)直线过点M (a ,0)(a >0)且垂直于极轴:ρcos θ=a ; (3)直线过M ⎝⎛⎭⎫b ,π2且平行于极轴:ρsin θ=b . 3.圆的极坐标方程几个特殊位置的圆的极坐标方程: (1)当圆心位于极点,半径为r :ρ=r ;(2)当圆心位于M (r ,0),半径为r :ρ=2r cos θ; (3)当圆心位于M ⎝⎛⎭⎫r ,π2,半径为r :ρ=2r sin θ. 4.直线的参数方程经过点P 0(x 0,y 0),倾斜角为α的直线的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =x 0+t cos α,y =y 0+t sin α(t 为参数).t 的几何意义是0P →的数量,即|t |表示P 0到P 的距离,t 有正负之分.使用该式时直线上任意两点P 1,P 2对应的参数分别为t 1,t 2,则|P 1P 2|=|t 1-t 2|,P 1P 2的中点对应的参数为12(t 1+t 2)..5.圆、椭圆的参数方程(1)圆心在点M (x 0,y 0),半径为r 的圆的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =x 0+r cos θ,y =y 0+r sin θ(θ为参数,0≤θ≤2π).(2)椭圆x 2a 2+y 2b 2=1的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =a cos θ,y =b sin θ(θ为参数)【易错点提醒】1. 将参数方程化为普通方程时忽视参数对变量x 、y 范围的限定致错.2.应用直线参数方程时,忽视不是直线参数方程的标准形式而用其参数t 的几何意义致错.【考向】曲线的极坐标方程【解决法宝】1.进行极坐标方程与直角坐标方程互化的关键是抓住互化公式:x =ρcos θ,y =ρsin θ,ρ2=x 2+y 2,tan θ=yx(x ≠0),要注意ρ,θ的取值范围及其影响,灵活运用代入法和平方法等技巧.2.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.例【2019届湖南省六校(长沙一中、常德一中等)联考】在平面直角坐标系中,以原点为极点,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.已知直线的参数方程为(为参数),曲线的极坐标方程为.(1)求直线的普通方程与曲线的直角坐标方程; (2)若直线与曲线交于,两点,求的面积.【分析】(1)直线l 的参数方程消去参数t 能求出l 的直角坐标方程.利用极坐标与直角坐标的互化公式能求出曲线C 的直角坐标方程;(2)求得圆心到直线l 的距离,又分析可得弦长MN 即为直径,由此能求出△MON 的面积. 【解析】(1)由消去参数得,直线的普通方程为.由得,,即,曲线的直角坐标方程是圆:.(2)原点到直线的距离.直线过圆的圆心,,所以的面积.【集训】1.【2019届陕西省汉中市二检】已知直线的参数方程为(为参数,),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,圆的极坐标方程为.(1)若直线被圆截得的弦长为时,求的值.(2)直线的参数方程为(为参数),若,垂足为,求点的极坐标.【解析】(1)由得(,为参数)得.∵,,∴由得,,即圆心为,,∴到直线距离为,又弦长为,故,解得.(2)由的方程可得,又得:,解,,,.2.【四川省雅安中学2018届下学期第一次月考】在平面直角坐标系xOy 中,曲线1C 的参数方程为.以平面直角坐标系的原点O 为极点, x 轴的非负半轴为极轴建立极坐标系,直线2C 的极坐标方程为sin ρθ=.(1) 求曲线1C 的极坐标方程;(2) 设1C 和2C 交点的交点为A , B ,求AOB ∆的面积.【解析】(1)曲线1C 的参数方程为,消去参数的1C 的直角坐标方程为:∴1C 的极坐标方程为4cos ρθ=(2)解方程组,有得sin2θ=或当时, ρ=时, 2ρ=∴ 1C 和2C 交点的极坐标∴故AOB ∆3.【2019届广东省佛山市一中期中】已知倾斜角为α且经过点的直线l 与椭圆C :交于A 、B 两点 (1)若,写出直线l 与椭圆C 的参数方程; (2)若,求直线l 的方程.【解析】(1)直线l 的参数方程为,(t 为参数)椭圆C 的参数方程为,(θ为参数)(2)将直线l 的参数方程代入中,得∴,,∴∵,得,∴,则tanα=±∴直线l 的方程为4.【辽宁省辽阳市2018学届一模】在直角坐标系xOy 中,圆1C :,以坐标原点O为极点, x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系, 2C : 3πθ=(R ρ∈).(1)求1C 的极坐标方程和2C 的平面直角坐标系方程; (2)若直线3C 的极坐标方程为6πθ=(R ρ∈),设2C 与1C 的交点为O 、M , 3C 与1C 的交点为O ,N 求OMN 的面积.【解析】(1)因为圆1C 的普通方程为,把cos x ρθ=, sin y ρθ=代入方程得.所以1C 的极坐标方程为,2C 的平面直角坐标系方程为y =.(2)分别将3πθ=, 6πθ=代入,得,.则OMN 的面积为.5.【2019届贵州省凯里一中模拟(三)】在直角坐标系中,圆的参数方程为(为参数),以为极点,轴非负半轴为极轴建立极坐标系. (Ⅰ)求圆的极坐标方程; (Ⅱ)射线:与圆的交点为、,与曲线:的交点为,求线段的长.【解析】(Ⅰ)圆的普通方程为,又,,∴圆的极坐标方程为.(Ⅱ)设,则由解得.:化为极坐标方程,设,由解得.∴.6.【2018届广东省揭阳市一模】在直角坐标系xOy 中,已知曲线1C 的参数方程为为参数,)α;现以原点为极点, x 轴的非负半轴为极轴建立极坐标系,曲线2C 的方程为,(1)求曲线1C 的极坐标方程;(2)设1C 和2C 的交点为M N 、,求MON ∠的值.【解析】(1)由曲线1C 的参数方程知, 1C 是以原点O 为圆心,,其极坐标方程为.(2)联立方程ρ= =,得,于是tan2θ=,解得π24θ=或5π24θ=, 即N M θθ和的值为π5π88和,所以MON ∠=.7.【2019届山东师范大学附中五模】在直角坐标系中,以原点为极点,轴的正半轴为极轴建立极坐标系,已知直线的参数方程: (为参数),曲线的极坐标方程:,且直线交曲线于两点.(Ⅰ)将曲线的极坐标方程化为直角坐标方程; (Ⅱ)巳知点,求当直线倾斜角变化时,的值.【解析】(Ⅰ),∴(Ⅱ)(为参数)代入,8.【山东省枣庄市2018届二模】在直角坐标系xOy 中,曲线C 的参数方程为(θ为参数),直线l 的参数方程为(t 为参数).(Ⅰ)若1a =,求直线l 被曲线C 截得的线段的长度;(Ⅱ)若11a =,在曲线C 上求一点M ,使得点M 到直线l 的距离最小,并求出最小距离.【解析】(Ⅰ)曲线C 的普通方程为22194x y +=. 当1a =时,直线l 的普通方程为2y x =.由.解得{x y ==或,直线l 被曲线C 截得的线段的长度为.(Ⅱ) 11a =时,直线l 的普通方程为.由点到直线的距离公式,椭圆上的点到直线l :的距离为,其中0θ满足,.由三角函数性质知,当00θθ+=时, d取最小值此时,,.因此,当点M 位于时,点M 到l的距离取最小值9.【2019届四川广元第二次高考适应考】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,已知直线l 的参数方程为:,为参数点的极坐标为,曲线C 的极坐标方程为.Ⅰ试将曲线C 的极坐标方程化为直角坐标方程,并求曲线C 的焦点在直角坐标系下的坐标;Ⅱ设直线l 与曲线C 相交于两点A ,B ,点M 为AB 的中点,求的值.【解析】Ⅰ把,代入,可得曲线C 的直角坐标方程为,它是开口向上的抛物线,焦点坐标为.Ⅱ点P 的直角坐标为,它在直线l 上,在直线l 的参数方程中,设点A ,B ,M 对应的参数为,,,由题意可知.把直线l 的参数方程代入抛物线的直角坐标方程,得.因为,所以.10.【山西省2018年高考考前适应性测试】在平面直角坐标系xOy 中,曲线1C 的参数方程为: {x cos y sin θθ==(θ为参数,[]0,θπ∈),将曲线1C 经过伸缩变换:'{'x x y ==得到曲线2C .(1)以原点为极点, x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,求2C 的极坐标方程; (2)若直线l : {x tcos y tsin αα==(t 为参数)与1C , 2C 相交于A , B 两点,且,求α的值.(2)在(1)中建立的极坐标系中,直线l 的极坐标方程为,由1{ ρθα==得1A ρ=,由得.而,∴1cos 2α=±. 而[]0,απ∈,∴3πα=或23π. 11.【2019届安徽省毛坦厂中学4月联考】已知直线的参数方程为(为参数),以原点为极点,轴的非负半轴为极轴,建立极坐标系,曲线的极坐标方程为.(1)求直线的普通方程及曲线的直角坐标方程; (2)设直线与曲线交于,两点,求的值.【解析】(1)直线的参数方程为(为参数),消去,得,即直线的普通方程为.又曲线,即,,曲线的直角坐标方程为.(2)由(1)得,直线的标准参数方程为(为参数),代入曲线的直角坐标方程得,,,,.12.【湖南省郴州市2018届二质监】已知曲线C的极坐标方程是,以极点为平面直角坐标系的原点,极轴为x轴的正半轴,建立平面直角坐标系,直线l的参数方程是(t是参数), (Ⅰ)写出直线l的普通方程和曲线C的直角坐标方程;(Ⅱ)设曲线C经过伸缩变换2{x xy y='='得到曲线C',曲线C'任一点为(),M x y,求点M直线l的距离的最大值.【解析】(Ⅰ)直线l的普通方程为,∵∴∴221 4xy+=故曲线C的直角坐标方程为221 4xy+=,(Ⅱ)由(Ⅰ)得2214xy+=,经过伸缩变换2{x xx y='='得到曲线C'的方程为,所以曲线C'的方程22116xy+=,可以令(α是参数),根据点到直线的距离公式可得,故点M 到直线l . 13.【2019届四川省成都市外国语学校一诊】在极坐标系中,曲线的极坐标方程为,曲线与曲线关于极点对称.(1)以极点为坐标原点,极轴为轴的正半轴建立直角坐标系,求曲线的直角坐标方程; (2)设为曲线上一动点,记到直线与直线的距离分别为,,求的最小值.【解析】(1)∵曲线的极坐标方程为,∴,∴曲线的直角坐标方程,即.∴曲线的直角坐标方程为.(2)由(1)设,,直线与直线的直角坐标方程分别为,,∴,,,∴的最小值为.14.【湖南省三湘名校教育联盟2018届三联考】在极坐标系中,直线l 的极坐标方程为,现以极点O 为原点,极轴为x 轴的非负半轴建立平面直角坐标系,曲线1C 的参数方程为( 为参数).(1)求直线l 的直角坐标方程和曲线1C 的普通方程;(2)若曲线2C 为曲线1C 关于直线l 的对称曲线,点,A B 分别为曲线1C 、曲线2C 上的动点,点P 坐标为()2,2,求AP BP+的最小值.【解析】(1)∵,∴,即,∴直线l的直角坐标方程为;∵,∴曲线1C的普通方程为.15.【2019届安徽省马鞍山二质量监测】在直角坐标系中,曲线的极坐标方程为,直线的参数方程为(为参数,).(1)求曲线和直线的直角坐标方程;(2)若直线与曲线交于,两点,且,求以为直径的圆的方程.【解析】(1)曲线的直角坐标方程为,直线的直角坐标方程为.(2)设A(x1,y1),B(x2,y2)由得.所以.因直线过抛物线的焦点所以.由题设知,又,故因此的方程为.的中点坐标为(3,2),因此所求圆的方程为.16.【山西省2018届一模】在平面直角坐标系xOy中,曲线1C的参数方程为:{x cosy sinθθ==(θ为参数,[]0,θπ∈),将曲线1C 经过伸缩变换:{x x y ''==得到曲线2C .(1)以原点为极点, x 轴的正半轴为极轴建立坐标系,求2C 的极坐标方程;(2)若直线(t 为参数)与12,C C 相交于,A B 两点,且,求α的值.【解析】(1)1C 的普通方程为,把代入上述方程得,,∴2C 的方程为,令,所以2C 的极坐标方程为; (2)在(1)中建立的极坐标系中,直线l 的极坐标方程为,由1{ρθα==,得1A ρ=, 由,得,而,∴1cos 2α=±, 而[]0,απ∈,∴3πα=或23π. 17.【2019届南昌外国语学校适应性测试】在直角坐标系中,曲线的参数方程为(t 为参数),以坐标原点为极点,以轴正半轴为极轴,建立极坐标系,圆的极坐标方程为.(Ⅰ)求的普通方程和的直角坐标方程;(Ⅱ)过曲线上任一点作与夹角为45°的直线,交于点,求的最大值与最小值.【解析】(Ⅰ)由∴的普通方程为,由,可得, ∴, ∴,即,此即的直角坐标方程.(Ⅱ)在曲线上任意取一点则到的距离为 ,则,即当时,|P A|取最大值为12;当时,|PA|取最小值为4.18.【河南安阳2018届二模】在平面直角坐标系xOy 中,已知直线l :,以原点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4sin ρθ=.(1)求直线l 的极坐标方程和圆C 的直角坐标方程; (2)射线OP : 6πθ=与圆C 的交点为O , A ,与直线l 的交点为B ,求线段AB 的长.【解析】(1)在中,令cos x ρθ=, sin y ρθ=.得,化简得.即为直线l 的极坐标方程. 由4sin ρθ=得,即.,即为圆C 的直角坐标方程.(2)所以.19.【2019届河南省天一大联考阶段性测试(五)】在平面直角坐标系中,直线的参数方程为(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,曲线的极坐标方程为.(Ⅰ)若,求直线的普通方程及曲线的直角坐标方程;(Ⅱ)若直线与曲线有两个不同的交点,求的取值范围.【解析】(Ⅰ)当时,直线的参数方程为.所以其普通方程为. 对于曲线,由,得,所以其直角坐标方程为.(Ⅱ)由题意得,直线过定点,为其倾斜角,曲线:,表示以为圆心,以1为半径的圆.当时,直线为,此时直线与圆不相交.当时,设表示直线的斜率,则:.设圆心到直线的距离为.当直线与圆相切时,令,解得或. 则当直线与圆有两个不同的交点时,. 因为,由,可得,即的取值范围为.20.【宁夏石嘴山市第三中学2018届一模】已知在平面直角坐标系xOy 中,椭圆C 的方程为221164y x +=,以O 为极点, x 轴的非负半轴为极轴,取相同的长度单位建立极坐标系,直线l 的极坐标方程为.(1)求直线l 的直角坐标方程;(2)设(),M x y 为椭圆C 上任意一点,求的最大值.(2)根据题意,M (x ,y )为椭圆一点,则设M (2cosθ,4sinθ),|2x+y ﹣1|=|4cosθ+4sinθ﹣1|=|8sin (θ+)﹣1|,分析可得,当sin (θ+)=﹣1时,|2x+y ﹣1|取得最大值9.。
2019届高考理科数学专题 坐标系与参数方程

理科数学选修4-4:坐标系与参数方程
理科数学选修4-4:坐标系与参数方程
理科数学选修4-4:坐标系与参数方程
理科数学选修4-4:坐标系与参数方程
理科数学选修4-4:坐标系与参数方程
因为直线l与曲线C交于M,N两点,所以Δ>0,即a>0或a<-4.又a>0,所以a的取 值范围为(0,+∞). (2)设交点M,N对应的参数分别为t1,t2.则由(1)知 t1+t2=2(42+2a),t1t2=2(16+4a),|PM|=|t1|,|PN|=|t2|,|MN|=|t1-t2|.(参数t的几何 意义的应用) 若|PM|,|MN|,|PN|成等比数列,则|t1-t2|2=|t1t2|, 解得a=1或a=-4(舍去),所以实数a的值为1.
理科数学选修4-4:坐标系与参数方程
注意 把直角坐标化为极坐标时,一定要明确点所在的象限(即极角的终边的位置) 和极角的范围,以便正确求出极角,否则点的极坐标将不唯一.
4.简单曲线的极坐标方程
曲线 圆心在极点,半 径为r的圆
图形
圆心为(r,0),半 径为r的圆
理科数学选修4-4:坐标系与参数方程
【理科数学】选修4-4:坐标系与参数方程
选修4-4坐标系与参数方程
考情精解读 考纲解读
目录
CONTENTS
命题规律
命题分析预测
考点1 坐标系 考点2 参数方程
理科数学选修4-4:坐标系与参数方程
考法1 极坐标(方程)与直角坐标(方程)的互化 考法2 极坐标方程的应用 考法3 参数方程与普通方程的互化 考法4 参数方程的应用 考法5 极坐标方程与参数方程的综合应用
考法2 极坐标方程的应用
19年高考真题和模拟题分类汇编—理科数学14:极坐标与参数方程

2019年高考数学理科真题和模拟题分类汇编:极坐标与参数方程1.【19年高考北京卷 3】已知直线l 的参数方程为1324x ty t=+=+⎧⎨⎩(t 为参数),则点()1,0到直线l 的距离是( ) (A )15 (B )25 (C )45 (D )652.【19年高考江苏卷 21】在极坐标系中,已知两点3,4A π⎛⎫ ⎪⎝⎭,2B π⎫⎪⎭,直线l 的方程为sin 34πρθ⎛⎫+= ⎪⎝⎭。
⑴求,A B 两点间的距离;⑵求点B 到直线l 的距离。
3.【19年高考全国Ⅰ卷 22】在直角坐标系xOy 中,曲线C 的参数方程为2221141t x t t y t ⎧-=⎪⎪+⎨⎪=⎪+⎩(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,直线l 的极坐标方程为2cos sin 110ρθθ++=。
⑴求C 和l 的直角坐标方程;⑵求C 上的点到l 距离的最小值。
4.【19年高考全国II 卷 22】在极坐标系中,O 为极点,点()()000,0M ρθρ>在曲线C :4sin ρθ=上,直线l 过点()4,0A 且与OM 垂直,垂足为P 。
⑴当03πθ=时,求0ρ及l 的极坐标方程;⑵当M 在C上运动且P 在线段OM 上时,求P 点轨迹的极坐标方程。
5.【19年高考全国III 卷 22】如图,在极坐标系Ox 中,()2,0A,4B π⎫⎪⎭,4C π3⎫⎪⎭,()2,D π,弧AB ,BC ,CD 所在圆的圆心分别是()1,0,1,2π⎛⎫⎪⎝⎭,()1,π,曲线1M 是弧AB ,曲线2M 是弧BC ,曲线3M 是弧CD 。
⑴分别写出1M ,2M ,3M 的极坐标方程;⑵曲线M 由1M ,2M ,3M 构成,若P 在M 上,且||OP =求P 的极坐标。
6.【重庆西南大学附属中学校19届高三第十次月考】在平面直角坐标系xOy 中,已知曲线1C 的参数方程为()5x y ϕϕϕ⎧=+⎪⎨=⎪⎩为参数,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2C 的极坐标方程为4cos ρθ=。
专题 坐标系与参数方程-2019年高考真题

专题14 坐标系与参数方程1.【2019年高考北京卷理数】已知直线l 的参数方程为13,24x t y t =+=+⎧⎨⎩(t 为参数),则点(1,0)到直线l的距离是 A .15B .25C .45D .652.【2019年高考全国Ⅰ卷理数】在直角坐标系xOy 中,曲线C 的参数方程为(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,直线l 的极坐标方程为.(1)求C 和l 的直角坐标方程; (2)求C 上的点到l 距离的最小值.3.【2019年高考全国Ⅱ卷理数】在极坐标系中,O 为极点,点000(,)(0)M ρθρ>在曲线:4sin C ρθ=上,直线l 过点(4,0)A 且与OM 垂直,垂足为P . (1)当0=3θπ时,求0ρ及l 的极坐标方程; (2)当M 在C 上运动且P 在线段OM 上时,求P 点轨迹的极坐标方程.4.【2019年高考全国Ⅲ卷理数】如图,在极坐标系Ox 中,(2,0)A,)4B π,)4C 3π,(2,)D π,弧AB ,BC ,CD 所在圆的圆心分别是(1,0),(1,)2π,(1,)π,曲线1M 是弧AB ,曲线2M 是弧BC ,曲线3M 是弧CD .(1)分别写出1M ,2M ,3M 的极坐标方程;(2)曲线M 由1M ,2M ,3M 构成,若点P 在M上,且||OP =P 的极坐标.2221141t x t t y t ⎧-=⎪⎪+⎨⎪=⎪+⎩,2cos sin 110ρθθ++=5.【2019年高考江苏卷数学】在极坐标系中,已知两点3,,42A B ππ⎛⎫⎫ ⎪⎪⎝⎭⎭,直线l 的方程为sin 34ρθπ⎛⎫+= ⎪⎝⎭.(1)求A ,B 两点间的距离;(2)求点B 到直线l 的距离.6.【重庆西南大学附属中学校2019届高三第十次月考数学】在平面直角坐标系xOy 中,已知曲线1C 的参数方程为5()x y ϕϕϕ⎧=+⎪⎨=⎪⎩为参数,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2C 的极坐标方程为4cos ρθ=.(1)求曲线1C 与曲线2C 两交点所在直线的极坐标方程;(2)若直线l的极坐标方程为sin()4ρθπ+=,直线l 与y 轴的交点为M ,与曲线1C 相交于,A B 两点,求MA MB +的值.7.【山东省郓城一中等学校2019届高三第三次模拟考试数学】在平面直角坐标系xOy 中,曲线C 的参数方程为sin x y αα⎧=⎪⎨=⎪⎩(α为参数),在以坐标原点O 为极点,x 轴的正半轴为极轴的极坐标系中,点M的极坐标为34π⎛⎫ ⎪⎝⎭,直线l的极坐标方程为sin 04ρθπ⎛⎫-+= ⎪⎝⎭.(1)求直线l 的直角坐标方程与曲线C 的普通方程;(2)若N 是曲线C 上的动点,P 为线段MN 的中点,求点P 到直线l 的距离的最大值.8.【河南省周口市2018–2019学年度高三年级(上)期末调研考试数学】在直角坐标系xOy 中,直线l 的参数方程为4,32x y ⎧=+⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩(t 为参数),以坐标原点为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C 的极坐标方程为223sin 12ρθ+=(). (1)求直线l 的普通方程与曲线C 的直角坐标方程; (2)若直线l 与曲线C 交于A B ,两点,且设定点21P (,),求PB PA PAPB+的值.。
专题 坐标系与参数方程(解析版)

专题 坐标系与参数方程1.【2019年高考北京卷理数】已知直线l 的参数方程为13,24x t y t =+=+⎧⎨⎩(t 为参数),则点(1,0)到直线l的距离是 A .15B .25C .45D .652.【2019年高考全国Ⅰ卷理数】在直角坐标系xOy 中,曲线C 的参数方程为(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,直线l 的极坐标方程为.(1)求C 和l 的直角坐标方程; (2)求C 上的点到l 距离的最小值.2221141t x t t y t ⎧-=⎪⎪+⎨⎪=⎪+⎩,2cos sin 110ρθθ++=3.【2019年高考全国Ⅱ卷理数】在极坐标系中,O 为极点,点000(,)(0)M ρθρ>在曲线:4sin C ρθ=上,直线l 过点(4,0)A 且与OM 垂直,垂足为P . (1)当0=3θπ时,求0ρ及l 的极坐标方程; (2)当M 在C 上运动且P 在线段OM 上时,求P 点轨迹的极坐标方程.4.【2019年高考全国Ⅲ卷理数】如图,在极坐标系Ox 中,(2,0)A ,)4B π,)4C 3π,(2,)D π,弧AB ,BC ,CD 所在圆的圆心分别是(1,0),(1,)2π,(1,)π,曲线1M 是弧AB ,曲线2M 是弧BC ,曲线3M 是弧CD .(1)分别写出1M ,2M ,3M 的极坐标方程;(2)曲线M 由1M ,2M ,3M 构成,若点P 在M 上,且||OP =P 的极坐标.5.【2019年高考江苏卷数学】在极坐标系中,已知两点3,,42A B ππ⎛⎫⎫ ⎪⎪⎝⎭⎭,直线l 的方程为sin 34ρθπ⎛⎫+= ⎪⎝⎭.(1)求A ,B 两点间的距离;(2)求点B 到直线l 的距离.6.【重庆西南大学附属中学校2019届高三第十次月考数学】在平面直角坐标系xOy 中,已知曲线1C 的参数方程为5()x y ϕϕϕ⎧=⎪⎨=⎪⎩为参数,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2C 的极坐标方程为4cos ρθ=.(1)求曲线1C 与曲线2C 两交点所在直线的极坐标方程;(2)若直线l的极坐标方程为sin()4ρθπ+=,直线l 与y 轴的交点为M ,与曲线1C 相交于,A B 两点,求MA MB +的值.7.【山东省郓城一中等学校2019届高三第三次模拟考试数学】在平面直角坐标系xOy 中,曲线C 的参数方程为sin x y αα⎧=⎪⎨=⎪⎩(α为参数),在以坐标原点O 为极点,x 轴的正半轴为极轴的极坐标系中,点M 的极坐标为34π⎛⎫ ⎪⎝⎭,直线l 的极坐标方程为sin 04ρθπ⎛⎫-+= ⎪⎝⎭.(1)求直线l 的直角坐标方程与曲线C 的普通方程;(2)若N 是曲线C 上的动点,P 为线段MN 的中点,求点P 到直线l 的距离的最大值.8.【河南省周口市2018–2019学年度高三年级(上)期末调研考试数学】在直角坐标系xOy 中,直线l 的参数方程为4,232x y ⎧=+⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩(t 为参数),以坐标原点为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C 的极坐标方程为223sin 12ρθ+=(). (1)求直线l 的普通方程与曲线C 的直角坐标方程; (2)若直线l 与曲线C 交于A B ,两点,且设定点21P (,),求PB PA PAPB+的值.9.【河南省郑州市第一中学2019届高三上学期入学摸底测试数学】以直角坐标系的原点O 为极点,x 轴的正半轴为极轴.已知点P 的直角坐标为15 (,),点M 的极坐标为π42(,).若直线l 过点P ,且倾斜角为π3,圆C 以M 为圆心、4为半径. (1)求直线l 的参数方程和圆C 的极坐标方程; (2)试判定直线l 和圆C 的位置关系.10.【全国I 卷2019届高三五省优创名校联考数学】在直角坐标系xOy 中,直线l的参数方程为22x m t y t ⎧⎪=+⎨=⎪⎪⎪⎩(t 为参数),以坐标原点O 为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,椭圆C 的极坐标方程为2222cos 3sin 48ρθρθ+=,其左焦点F 在直线l 上. (1)若直线l 与椭圆C 交于A B ,两点,求FA FB +的值; (2)求椭圆C 的内接矩形面积的最大值.11.【河北衡水金卷2019届高三12月第三次联合质量测评数学】在直角坐标系中,直线l 的参数方程为1cos ,1sin x t y t αα=-+⎧⎨=+⎩(t 为参数,0πα<<),以坐标原点为极点,x 轴正半轴为极轴,取相同的长度单位建立极坐标系,曲线C 的极坐标方程为2241sin ρθ=+. (1)当π6a =时,写出直线l 的普通方程及曲线C 的直角坐标方程; (2)已知点()11P -,,设直线l 与曲线C 交于A ,B 两点,试确定PA PB ⋅的取值范围.12.【河南省信阳高级中学2018–2019学年高二上学期期中考试数学】在平面直角坐标系xOy 中,以O 为极点,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2sin 2cos 0a a ρθθ=+>();直线l的参数方程为22x t y ⎧=-+⎪⎪⎨⎪=⎪⎩(t 为参数).直线l 与曲线C 分别交于M N ,两点.(1)写出曲线C 的直角坐标方程和直线l 的普通方程;(2)若点P 的极坐标为()2πPM PN +=,,a 的值.13.【河南省豫南九校(中原名校)2017届高三下学期质量考评八数学】己知直线l 的参数方程为132x ty t=+⎧⎨=+⎩(t 为参数),曲线C 的极坐标方程为2sin 16cos 0ρθθ-=,直线l 与曲线C 交于A 、B 两点,点13P (,). (1)求直线l 的普通方程和曲线C 的直角坐标方程; (2)求11PA PB+的值.14.【河南省开封市2019届高三上学期第一次模拟考试数学】在直角坐标系xOy 中,直线l 的参数方程是1x t y t ==+⎧⎨⎩(t 为参数),曲线C 的参数方程是22cos 2sin x y ϕϕ=+⎧⎨=⎩(ϕ为参数),以O 为极点,x 轴的非负半轴为极轴建立极坐标系. (1)求直线l 和曲线C 的极坐标方程; (2)已知射线1OP θα=:(其中π02α<<)与曲线C 交于O P ,两点,射线2π2OQ θα=+:与直线l 交于Q 点,若OPQ ∆的面积为1,求α的值和弦长OP .15.【四川省成都市第七中学2019届高三一诊模拟考试数学】在平面直角坐标系xOy中,曲线C的参数标方程为e ee et tt txy--⎧=+⎪⎨=-⎪⎩(其中t为参数),在以O为极点、x轴的非负半轴为极轴的极坐标系(两种坐标系的单位长度相同)中,直线l的极坐标方程为πsin3ρθ⎛⎫-=⎪⎝⎭(1)求曲线C的极坐标方程;(2)求直线l与曲线C的公共点P的极坐标.16.【黑龙江省大庆市第一中学2019届高三下学期第四次模拟(最后一卷)数学】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,已知直线l 的参数方程为22x ty t =⎧⎨=+⎩(t为参数),曲线C 的极坐标方程为2cos 8sin ρθθ=. (1)求曲线C 的直角坐标方程,并指出该曲线是什么曲线; (2)若直线l 与曲线C 的交点分别为M ,N ,求MN .17.【河北省石家庄市2018届高中毕业班模拟考试(二)数学】在平面直角坐标系xOy 中,曲线1C 的方程为224x y +=,直线l的参数方程2x ty =--⎧⎪⎨=+⎪⎩(t 为参数),若将曲线1C 上的点的横坐标不变,纵坐标变为原来的32倍,得曲线2C . (1)写出曲线2C 的参数方程;(2)设点2P -(,直线l 与曲线2C 的两个交点分别为A B ,,求11PA PB+的值.答 案1.【2019年高考北京卷理数】已知直线l 的参数方程为13,24x t y t =+=+⎧⎨⎩(t 为参数),则点(1,0)到直线l的距离是 A .15B .25C .45D .65【答案】D【解析】由题意,可将直线l 化为普通方程:1234x y --=,即()()41320x y ---=,即4320x y -+=,所以点(1,0)到直线l的距离65d ==,故选D . 【名师点睛】本题考查直线参数方程与普通方程的转化,点到直线的距离,属于容易题,注重基础知识、基本运算能力的考查.2.【2019年高考全国Ⅰ卷理数】在直角坐标系xOy 中,曲线C 的参数方程为(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,直线l 的极坐标方程为.2221141t x t t y t ⎧-=⎪⎪+⎨⎪=⎪+⎩,2cos sin 110ρθθ++=(1)求C 和l 的直角坐标方程; (2)求C 上的点到l 距离的最小值.【答案】(1)221(1)4y x x +=≠-;l的直角坐标方程为2110x +=;(2.【解析】(1)因为221111t t --<≤+,且()22222222141211y t t x t t ⎛⎫-⎛⎫+=+= ⎪ ⎪+⎝⎭⎝⎭+,所以C 的直角坐标方程为221(1)4y x x +=≠-.l的直角坐标方程为2110x ++=.(2)由(1)可设C 的参数方程为cos ,2sin x y αα=⎧⎨=⎩(α为参数,ππα-<<).C 上的点到lπ4cos 11α⎛⎫-+ ⎪=当2π3α=-时,π4cos 113α⎛⎫-+ ⎪⎝⎭取得最小值7,故C 上的点到l.【名师点睛】本题考查参数方程、极坐标方程与直角坐标方程的互化、求解椭圆上的点到直线距离的最值问题.求解本题中的最值问题通常采用参数方程来表示椭圆上的点,将问题转化为三角函数的最值求解问题.3.【2019年高考全国Ⅱ卷理数】在极坐标系中,O 为极点,点000(,)(0)M ρθρ>在曲线:4sin C ρθ=上,直线l 过点(4,0)A 且与OM 垂直,垂足为P . (1)当0=3θπ时,求0ρ及l 的极坐标方程; (2)当M 在C 上运动且P 在线段OM 上时,求P 点轨迹的极坐标方程. 【答案】(1)0ρ=l 的极坐标方程为cos 23ρθπ⎛⎫-= ⎪⎝⎭; (2)4cos ,,42ρθθπ⎡⎤=∈⎢⎥⎣⎦π.【解析】(1)因为()00,M ρθ在C 上,当03θπ=时,04sin 3ρπ==由已知得||||cos23OP OA π==. 设(,)Q ρθ为l 上除P 的任意一点.在Rt OPQ △中,cos ||23OP ρθπ⎛⎫-== ⎪⎝⎭, 经检验,点(2,)3P π在曲线cos 23ρθπ⎛⎫-= ⎪⎝⎭上. 所以,l 的极坐标方程为cos 23ρθπ⎛⎫-= ⎪⎝⎭. (2)设(,)P ρθ,在Rt OAP △中,||||cos 4cos ,OP OA θθ== 即 4cos ρθ=. 因为P 在线段OM 上,且AP OM ⊥,故θ的取值范围是,42ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦.所以,P 点轨迹的极坐标方程为4cos ,,42ρθθπ⎡⎤=∈⎢⎥⎣⎦π.【名师点睛】本题主要考查极坐标方程与直角坐标方程的互化,熟记公式即可,属于常考题型.4.【2019年高考全国Ⅲ卷理数】如图,在极坐标系Ox 中,(2,0)A ,)4B π,)4C 3π,(2,)D π,弧AB ,BC ,CD 所在圆的圆心分别是(1,0),(1,)2π,(1,)π,曲线1M 是弧AB ,曲线2M 是弧BC ,曲线3M 是弧CD .(1)分别写出1M ,2M ,3M 的极坐标方程;(2)曲线M 由1M ,2M ,3M 构成,若点P 在M 上,且||OP =P 的极坐标.【答案】(1)1M 的极坐标方程为π2cos 04ρθθ⎛⎫=≤≤⎪⎝⎭,2M 的极坐标方程为π3π2sin 44ρθθ⎛⎫=≤≤⎪⎝⎭,3M 的极坐标方程为3π2cos π4ρθθ⎛⎫=-≤≤⎪⎝⎭.(2)π6⎫⎪⎭或π3⎫⎪⎭或2π3⎫⎪⎭或5π6⎫⎪⎭.【解析】(1)由题设可得,弧,,AB BC CD 所在圆的极坐标方程分别为2cos ρθ=,2sin ρθ=,2cos ρθ=-.所以1M 的极坐标方程为π2cos 04ρθθ⎛⎫=≤≤⎪⎝⎭,2M 的极坐标方程为π3π2sin 44ρθθ⎛⎫=≤≤ ⎪⎝⎭,3M 的极坐标方程为3π2cos π4ρθθ⎛⎫=-≤≤⎪⎝⎭. (2)设(,)P ρθ,由题设及(1)知若π04θ≤≤,则2cos θ=,解得π6θ=;若π3π44θ≤≤,则2sin θ=π3θ=或2π3θ=;若3ππ4θ≤≤,则2cos θ-=5π6θ=.综上,P 的极坐标为π6⎫⎪⎭或π3⎫⎪⎭或2π3⎫⎪⎭或5π6⎫⎪⎭.【名师点睛】此题考查了极坐标中过极点的圆的方程,思考量不高,运算量不大,属于中档题.5.【2019年高考江苏卷数学】在极坐标系中,已知两点3,,42A B ππ⎛⎫⎫ ⎪⎪⎝⎭⎭,直线l 的方程为sin 34ρθπ⎛⎫+= ⎪⎝⎭.(1)求A ,B 两点间的距离;(2)求点B 到直线l 的距离.【答案】(12)2.【解析】(1)设极点为O .在△OAB 中,A (3,4π),B ,2π),由余弦定理,得AB =. (2)因为直线l 的方程为sin()34ρθπ+=,则直线l 过点)2π,倾斜角为34π.又)2B π,所以点B 到直线l的距离为3sin()242ππ⨯-=. 【名师点睛】本题主要考查曲线的极坐标方程等基础知识,考查运算求解能力.6.【重庆西南大学附属中学校2019届高三第十次月考数学】在平面直角坐标系xOy 中,已知曲线1C 的参数方程为5()x y ϕϕϕ⎧=+⎪⎨=⎪⎩为参数,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2C 的极坐标方程为4cos ρθ=.(1)求曲线1C 与曲线2C 两交点所在直线的极坐标方程;(2)若直线l的极坐标方程为sin()4ρθπ+=,直线l 与y 轴的交点为M ,与曲线1C 相交于,A B 两点,求MA MB +的值. 【答案】(1)5cos 2ρθ=;(2) 【解析】(1)曲线1C 的普通方程为:22(5)10x y -+=,曲线2C 的普通方程为:224x y x +=,即22(2)4x y -+=,由两圆心的距离32)d =∈,所以两圆相交, 所以两方程相减可得交线为6215x -+=,即52x =. 所以直线的极坐标方程为5cos 2ρθ=. (2)直线l 的直角坐标方程:4x y +=,则与y 轴的交点为(0,4)M ,直线l的参数方程为24x y ⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,带入曲线1C 22(5)10x y -+=得2310t ++=.设,A B 两点的参数为1t ,2t ,所以12t t +=-1231t t =,所以1t ,2t 同号.所以1212MA MB t t t t +=+=+=【名师点睛】本题考查了极坐标,参数方程和普通方程的互化和用参数方程计算长度,是常见考题.7.【山东省郓城一中等学校2019届高三第三次模拟考试数学】在平面直角坐标系xOy 中,曲线C 的参数方程为sin x y αα⎧=⎪⎨=⎪⎩(α为参数),在以坐标原点O 为极点,x 轴的正半轴为极轴的极坐标系中,点M的极坐标为34π⎛⎫ ⎪⎝⎭,直线l 的极坐标方程为sin 04ρθπ⎛⎫-+= ⎪⎝⎭.(1)求直线l 的直角坐标方程与曲线C 的普通方程;(2)若N 是曲线C 上的动点,P 为线段MN 的中点,求点P 到直线l 的距离的最大值.【答案】(1)40x y --=,2213x y +=;(2.【解析】(1)因为直线l 的极坐标方程为πsin 04ρθ⎛⎫-+= ⎪⎝⎭, 即ρsin θ-ρcos θ+4=0.由x =ρcos θ,y =ρsin θ, 可得直线l 的直角坐标方程为x -y -4=0.将曲线C 的参数方程sin x y αα⎧=⎪⎨=⎪⎩,消去参数a ,得曲线C 的普通方程为2213x y +=.(2)设N α,sin α),α∈[0,2π).点M 的极坐标(,3π4),化为直角坐标为(-2,2).则11,sin 12P αα⎫-+⎪⎪⎝⎭.所以点P 到直线l 的距离2d ==≤,所以当5π6α=时,点M 到直线l 的距离的最大值为2. 【名师点睛】本题主要考查参数方程、极坐标方程和普通方程的互化,考查三角函数的图像和性质,考查点到直线的距离的最值的计算,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平和分析推理能力. 8.【河南省周口市2018–2019学年度高三年级(上)期末调研考试数学】在直角坐标系xOy 中,直线l 的参数方程为4,32x y ⎧=+⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩(t 为参数),以坐标原点为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C 的极坐标方程为223sin 12ρθ+=(). (1)求直线l 的普通方程与曲线C 的直角坐标方程; (2)若直线l 与曲线C 交于A B ,两点,且设定点21P (,),求PB PA PAPB+的值.【答案】(1)l 普通方程为10x y --=,C 直角坐标方程为22143x y +=;(2)867. 【解析】(1)由直线l 的参数方程消去t ,得普通方程为10x y --=.223sin 12ρθ+=()等价于2223sin 12ρρθ+=,将222sin x y y ρρθ=+=,代入上式,得曲线C 的直角坐标方程为222312x y y ++=(), 即22143x y +=. (2)点21P (,)在直线10x y --=上,所以直线l的参数方程可以写为2 1x t y ⎧=+⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩,(为参数), 将上式代入22143x y +=,得2780t ++=. 设A B ,对应的参数分别为12t t ,,则1212877t t t t +=-=, 所以22||PA PB PB PAPA PB PA PB ++=22PA PB PA PB PA PB+-=()21212122t t t t t t +-=()2121212||2t t t t t t +-⋅==⋅2828677877--⨯=(. 【名师点睛】本题考查了直线的参数方程,考查了简单曲线的极坐标方程,解答此题的关键是熟练掌握直线参数方程中参数的几何意义.9.【河南省郑州市第一中学2019届高三上学期入学摸底测试数学】以直角坐标系的原点O 为极点,x 轴的正半轴为极轴.已知点P 的直角坐标为15-(,),点M 的极坐标为π42(,).若直线l 过点P ,且倾斜角为π3,圆C 以M 为圆心、4为半径. (1)求直线l 的参数方程和圆C 的极坐标方程; (2)试判定直线l 和圆C 的位置关系.【答案】(1)11252x t y t ⎧=+⎪⎪⎨⎪=-+⎪⎩(t 为参数),8sin ρθ=;(2)直线l 与圆C 相离.【解析】(1)直线l的参数方程1π11cos 23 π5sin 53x t x t y t y ⎧⎧=+=+⋅⎪⎪⎪⎪⇒⎨⎨⎪⎪=-+⋅=-⎪⎪⎩⎩(t 为参数), M 点的直角坐标为(0,4),圆C 的半径为4,∴圆C 的方程为22416x y +-=(),将cos sin x y ρθρθ=⎧⎨=⎩代入,得圆C 的极坐标方程为222cos (sin 4)16ρθρθ+-=,即8sin ρθ=; (2)直线l50y ---=,圆心M 到l的距离为942d ==>, ∴直线l 与圆C 相离.【名师点睛】主要是考查了极坐标与直角坐标的互化,以及运用,属于基础题.10.【全国I 卷2019届高三五省优创名校联考数学】在直角坐标系xOy 中,直线l的参数方程为22x m t y t ⎧⎪=+⎨=⎪⎪⎪⎩(t 为参数),以坐标原点O 为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,椭圆C 的极坐标方程为2222cos 3sin 48ρθρθ+=,其左焦点F 在直线l 上.(1)若直线l 与椭圆C 交于A B ,两点,求FA FB +的值;(2)求椭圆C 的内接矩形面积的最大值. 【答案】(1)2) 【解析】(1)将cos sin x y ρθρθ=⎧⎨=⎩代入ρ2cos 2θ+3ρ2sin 2θ=48,得x 2+3y 2=48,即2214816x y +=, 因为c 2=48-16=32,所以F的坐标为(-,0), 又因为F 在直线l上,所以m =-把直线l的参数方程22x t y =-=⎧⎪⎪⎨⎪⎪⎩代入x 2+3y 2=48,化简得t 2-4t -8=0,所以t 1+t 2=4,t 1t 2=-8,所以12FA FB t t +=-===(2)由椭圆C 的方程2214816x y +=,可设椭圆C 上在第一象限内的任意一点M 的坐标为(θ,4sin θ)(π02θ<<),所以内接矩形的面积8sin 2S θθθ=⋅=, 当π4θ=时,面积S取得最大值 【名师点睛】直角坐标方程转为极坐标方程的关键是利用公式cos sin x y ρθρθ=⎧⎨=⎩,而极坐标方程转化为直角坐标方程的关键是利用公式222tan x y yx ρθ⎧=+⎪⎨=⎪⎩,后者也可以把极坐标方程变形,尽量产生2cos ρρθ,,sin ρθ以便转化.另一方面,当动点在圆锥曲线运动变化时,我们可以用一个参数θ来表示动点坐标,从而利用一元函数求与动点有关的最值问题.11.【河北衡水金卷2019届高三12月第三次联合质量测评数学】在直角坐标系中,直线l 的参数方程为1cos ,1sin x t y t αα=-+⎧⎨=+⎩(t 为参数,0πα<<),以坐标原点为极点,x 轴正半轴为极轴,取相同的长度单位建立极坐标系,曲线C 的极坐标方程为2241sin ρθ=+.(1)当π6a =时,写出直线l 的普通方程及曲线C 的直角坐标方程; (2)已知点()11P -,,设直线l 与曲线C 交于A ,B 两点,试确定PA PB ⋅的取值范围.【答案】(1)2210142x y x ++=+=,;(2)112⎡⎫⎪⎢⎣⎭,【解析】(1)当π6a =时,直线l的参数方程为π1cos ,162π11sin 162x t x y t y t ⎧⎧=-+=-+⎪⎪⎪⎪⇒⎨⎨⎪⎪=+=+⎪⎪⎩⎩,. 消去参数t得10x ++=. 由曲线C 的极坐标方程为2241sin ρθ=+,得()22sin 4ρρθ+=, 将222x y ρ+=,及sin y ρθ=代入得2224x y +=,即22142x y +=; (2)由直线l 的参数方程为1cos ,1sin x t y t αα=-+⎧⎨=+⎩(t 为参数,0πα<<),可知直线l 是过点P (–1,1)且倾斜角为α的直线,又由(1)知曲线C 为椭圆22142x y +=,所以易知点P (–1,1)在椭圆C 内, 将1cos , 1sin x t y t αα=-+⎧⎨=+⎩代入22142x y +=中,整理得 ()()221sin 22sin c s 10to t ααα++--=,设A ,B 两点对应的参数分别为12t t ,, 则12211sin t t α⋅=-+, 所以12211sin PA PB t t α⋅==+,因为0πα<<,所以(]2sin 01α∈,,所以1221111sin 2PA PB t t α⎡⎫⋅==∈⎪⎢+⎣⎭,,所以PA PB ⋅的取值范围为112⎡⎫⎪⎢⎣⎭,.【名师点睛】利用直线参数方程中参数的几何意义求解问题.经过点P (x 0,y 0),倾斜角为α的直线l 的参数方程为00cos sin x x t y y t θθ=+⎧⎨=+⎩(t 为参数).若A ,B 为直线l 上两点,其对应的参数分别为12t t ,,线段AB 的中点为M ,点M 所对应的参数为0t ,则以下结论在解题中经常用到:(1)1202t t t +=;(2)1202t t PM t +==;(3)21AB t t =-;(4)12··PA PB t t =. 12.【河南省信阳高级中学2018–2019学年高二上学期期中考试数学】在平面直角坐标系xOy 中,以O 为极点,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2sin 2cos 0a a ρθθ=+>();直线l的参数方程为22x t y ⎧=-+⎪⎪⎨⎪=⎪⎩(t 为参数).直线l 与曲线C 分别交于M N ,两点.(1)写出曲线C 的直角坐标方程和直线l 的普通方程;(2)若点P 的极坐标为()2πPM PN +=,,a 的值.【答案】(1)曲线C 的直角坐标方程为:()()22211x a y a -+-=+,直线l 的普通方程为2y x =+. (2)2a =.【解析】(1)由()2sin 2cos 0a a ρθθ=+>,得()22sin 2cos 0a a ρρθρθ=+>,所以曲线C 的直角坐标方程为2222x y y ax +=+,即()()22211x a y a -+-=+,直线l 的普通方程为2y x =+.(2)将直线l的参数方程2,22x y t ⎧=-+⎪⎪⎨⎪=⎪⎩代入2222x y y ax +=+并化简、整理,得()2440t t a -++=.因为直线l 与曲线C 交于M N ,两点.所以()()2Δ4440a =-+>,解得1a ≠.由根与系数的关系,得121244t t t t a +==+,.因为点P 的直角坐标为()20-,,在直线l上.所以12PM PN t t +=+== 解得2a =,此时满足0a >.且1a ≠,故2a =.【名师点睛】参数方程主要通过代入法或者已知恒等式(如22cos sin 1αα+=等三角恒等式)消去参数化为普通方程,通过选取相应的参数可以把普通方程化为参数方程,利用关系式222tan cos ,sin x y x y xy ρρθρθθ=⎧+==⎧⎪⎨⎨=⎩⎪⎩等可以把极坐标方程与直角坐标方程互化,这类问题一般我们可以先把曲线方程化为直角坐标方程,用直角坐标方程解决相应问题.13.【河南省豫南九校(中原名校)2017届高三下学期质量考评八数学】己知直线l 的参数方程为132x ty t=+⎧⎨=+⎩(t 为参数),曲线C 的极坐标方程为2sin 16cos 0ρθθ-=,直线l 与曲线C 交于A 、B 两点,点13P (,). (1)求直线l 的普通方程和曲线C 的直角坐标方程; (2)求11PA PB+的值. 【答案】(1)21y x =+,216y x =;(2. 【解析】(1)直线l 的参数方程为132x ty t=+⎧⎨=+⎩(t 为参数),消去参数,可得直线l 的普通方程21y x =+,曲线C 的极坐标方程为2sin 16cos 0ρθθ-=,即22sin 16cos 0ρθρθ-=, 曲线C 的直角坐标方程为216y x =,(2)直线的参数方程改写为135x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩(t 为参数),代入221212435167054y x t t t t t =-=+==-,,,121211t t PA PB t t -+==. 【名师点睛】由直角坐标与极坐标互换公式222cos sin x y x y ρθρθρ⎧=⎪=⎨⎪+=⎩,利用这个公式可以实现直角坐标与极坐标的相互转化.14.【河南省开封市2019届高三上学期第一次模拟考试数学】在直角坐标系xOy 中,直线l 的参数方程是1x t y t ==+⎧⎨⎩(t 为参数),曲线C 的参数方程是22cos 2sin x y ϕϕ=+⎧⎨=⎩(ϕ为参数),以O 为极点,x 轴的非负半轴为极轴建立极坐标系.(1)求直线l 和曲线C 的极坐标方程; (2)已知射线1OP θα=:(其中π02α<<)与曲线C 交于O P ,两点,射线2π2OQ θα=+:与直线l 交于Q 点,若OPQ ∆的面积为1,求α的值和弦长OP . 【答案】(1)cos sin 10ρθρθ-+=,4cos ρθ=;(2)π4OP α==, 【解析】(1)直线l 的普通方程为10x y -+=,极坐标方程为cos sin 10ρθρθ-+=,曲线C 的普通方程为2224x y -+=(),极坐标方程为4cos ρθ=. (2)依题意,∵π02α∈(,),∴4cos OP α=, 1ππsin cos 22OQ αα=+-+()()1sin cos αα=+,12cos 12cos sin OPQ S OP OQ ααα===+△, ∴πtan 102αα=∈,(,),∴π4OP α==,【名师点睛】本题考查的知识要点:三角函数关系式的恒等变变换,参数方程直角坐标方程和极坐标方程之间的转换,三角形面积公式的应用,主要考查学生的运算能力和转化能力,属于基础题型. 15.【四川省成都市第七中学2019届高三一诊模拟考试数学】在平面直角坐标系xOy 中,曲线C 的参数标方程为e e e et tt tx y --⎧=+⎪⎨=-⎪⎩(其中t 为参数),在以O 为极点、x 轴的非负半轴为极轴的极坐标系(两种坐标系的单位长度相同)中,直线l的极坐标方程为πsin 3ρθ⎛⎫-= ⎪⎝⎭(1)求曲线C 的极坐标方程;(2)求直线l 与曲线C 的公共点P 的极坐标. 【答案】(1)2ππcos2444ρθθ⎛⎫=-<< ⎪⎝⎭(2)π6⎛⎫ ⎪⎝⎭,【解析】(1)消去参数t ,得曲线C 的直角坐标方程()2242x y x -=≥. 将cos sin x y ρθρθ==,代入224x y -=,得()222cos sin 4ρθθ-=. 所以曲线C 的极坐标方程为2ππcos2444ρθθ⎛⎫=-<< ⎪⎝⎭.(2)将l 与C 的极坐标方程联立,消去ρ得2π4sin 2cos23θθ⎛⎫-=⎪⎝⎭.展开得()22223cos cos sin 2cos sin θθθθθθ-+=-. 因为cos 0θ≠,所以23tan 10θθ-+=.于是方程的解为tan θ=,即π6θ=.代入πsin 3ρθ⎛⎫-=⎪⎝⎭ρ=P 的极坐标为π6⎛⎫ ⎪⎝⎭,.【名师点睛】本题考查曲线的极坐标方程与普通方程的互化,直线的极坐标方程与曲线极坐标方程联立求交点的问题,考查计算能力.16.【黑龙江省大庆市第一中学2019届高三下学期第四次模拟(最后一卷)数学】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,已知直线l 的参数方程为22x ty t =⎧⎨=+⎩(t为参数),曲线C 的极坐标方程为2cos 8sin ρθθ=.(1)求曲线C 的直角坐标方程,并指出该曲线是什么曲线;(2)若直线l 与曲线C 的交点分别为M ,N ,求MN .【答案】(1)曲线C 方程为28x y =,表示焦点坐标为()0,2,对称轴为y 轴的抛物线;(2)10. 【解析】(1)因为2cos 8sin ρθθ=,所以22cos 8sin ρθρθ=,即28x y =,所以曲线C 表示焦点坐标为()0,2,对称轴为y 轴的抛物线. (2)设点()11,M x y ,点()22,N x y直线l 过抛物线的焦点()0,2,则直线参数方程为22x t y t =⎧⎨=+⎩化为一般方程为122y x =+,代入曲线C 的直角坐标方程,得24160x x --=, 所以12124,16x x x x +==- 所以MN ===10==.【名师点睛】本题考查极坐标方程化直角坐标方程,直线的参数方程化一般方程,弦长公式等,属于简单题.17.【河北省石家庄市2018届高中毕业班模拟考试(二)数学】在平面直角坐标系xOy 中,曲线1C 的方程为224x y +=,直线l的参数方程2x ty =--⎧⎪⎨=⎪⎩(t 为参数),若将曲线1C 上的点的横坐标不变,纵坐标变为原来的32倍,得曲线2C . (1)写出曲线2C的参数方程;(2)设点2P -(,直线l 与曲线2C 的两个交点分别为A B ,,求11PA PB+的值. 【答案】(1)2cos 3sin x y θθ=⎧⎨=⎩(θ为参数);(2)12【解析】(1)若将曲线1C 上的点的纵坐标变为原来的32,31则曲线2C 的直角坐标方程为22243x y +=(),整理得22149x y +=, ∴曲线2C 的参数方程2cos 3sin x y θθ=⎧⎨=⎩(θ为参数). (2)将直线的参数方程化为标准形式为1223332x t y t ''⎧=--⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩(t '为参数),将参数方程带入22149x y +=得221(2))22149t --'+=' 整理得27183604t t ''++=(). 12127214477PA PB t t PA PB t t ''''+=+===,, 72111714427PA PB PA PB PA PB++===. 【名师点睛】本题考查了参数方程与普通方程的互化,及直线的参数方程的应用,重点考查了转化与化归能力.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普通方程和直角坐标方程后求解,或者直接利用直线参数的几何意义求解.要结合题目本身特点,确定选择何种方程.。
2019年高考全国Ⅰ卷坐标系与参数方程试题评析和备考建议

容易消去, 曲线 C 的参数方程源于课本, 高于课本.
课本习题 4 (选修 4-4《坐标系与参数方程》第 28 页 x2 y2
例 1) 在椭圆 + = 1 上求一点 M , 使点 M 到直线 94
x + 2y − 10 = 0 的距离最小, 并求出最小距离.
在高考试题 1 中, 如果求出了曲线 C 和直线 l 的直角坐
分考生把 l 的直角坐标方程写成了 3x + 2y + 11 = 0 或 √
2x − 3y + 1 = 0 等形式, 说明了有些考生存在“公式不熟,
记忆混乱, 粗心大意, 快速解答, 不懂检验”等问题.
2. 高考试题 1 第 (1) 问求曲线 C 的直角坐标方程.
解法 2.1 (利用完全平方公式, 平方相加消去参数, 求曲
y=
1 + t2 4t
(t 为参
1 + t2
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, 直线 l 的极坐标方程为 2ρ cos θ + 3ρ sin θ + 11 = 0.
(1) 求 C 和 l 的直角坐标方程;
(2) 求 C 上的点到 l 距离的最小值.
课本习题 1 (选修 4-4《坐标系与参数方程》第 15 页习
42
中学数学研究
2019 年第 9 期 (上)
2019 年高考全国 I 卷坐标系与参数方程试题评析和备考建议
广东省云浮市郁南县西江中学 (527199) 刘龙标
坐标系与参数方程模块是高中数学的选修内容, 在高
考全国 I 卷的数学卷中有 1 道选做题, 分值 10 分, 广东约有
90% 的考生是选做这一道题的. 下面结合笔者的教学经验,
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所以直线 l 的直角坐标方程为 x- y- 2= 0.
(2) 点 P(0 ,- 2) 在 l 上,则 l 的参数方程为
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2
x=
t, 2
( t 为参数 ) ,
2 y=- 2+ 2 t
代入
x2 +
5
y2=
1
整理得
3t 2- 10
2t + 15= 0,
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π 6
=2
3.
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[ 解析 ] (1) 由
( θ 为参数 ) ,消去 θ.
y= 2sin θ
普通方程为 ( x-2) 2+ y2= 4.
从而曲线 C的极坐标方程为 ρ 2- 4ρcos θ =0,即 ρ= 4cos θ,
因为直线 l 的极坐标方程为
ρ sin
π θ+ 6
= 4,即
3 2 ρ sin
1 θ + 2ρ cos θ = 4,
( θ 为参数 ) ,直线 l 的参数方
y= sin θ
x=a+ 4t ,
程为
( t 为参数 ).
y=1- t
(1) 若 a=- 1,求 C与 l 的交点坐标;
(2) 若 C上的点到 l 距离的最大值为 17,求 a.
[ 解析 ] (1) a=- 1 时,直线 l 的普通方程为 x+4y- 3=0.
(2) 若 C1 上的点 P 对应的参数为 t = , Q 为 C2 上的动点,求 PQ的中点 M 到直线 C3: 2
x= 3+2t , ( t 为参数 ) 距离的最小值 .
y=- 2+ t
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[ 解析 ] (1) 由 C1 消去参数 t ,得曲线 C1 的普通方程为 ( x+ 4) 2 +( y- 3) 2= 1.
半轴为极轴建立极坐标系,直线
π l 的极坐标方程为 ρ sin θ + 6 = 4.
(1) 写出曲线 C的极坐标方程和直线 l 的普通方程;
(2) 若射线
θ
=
π 3
与曲线
C 交于
O, A 两点,与直线
11 π l 交于 B 点,射线 θ= 6 与曲线 C
交于 O, P两点,求△ PAB的面积 .
x= 2+ 2cos θ ,
曲线
C的标准方程是
x2 +
y2=
1,
9
联立方程
x+ 4y- 3= 0,
x= 3,
x2 9
+
y2
=
1,
解得
或
y= 0
21 x=- 25,
24 y=25.
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21 24 则 C与 l 交点坐标是 (3 ,0) 和 -25, 25 . (2) 直线 l 的普通方程是 x+ 4y-4- a= 0.
【考点梳理】
参数方程
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1.曲线的参数方程 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
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
4
85
φ = 3 ,所以 d 的最小值为 5 .
1.将参数方程化为普通方程,消参数常用代入法、加减消元法、三角恒等变换消去参数.
2.把参数方程化为普通方程时, 要注意哪一个量是参数, 并且要注意参数的取值对普通方
程中 x 及 y 的取值范围的影响,要保持同解变形.
【对点训练】
x= 3cos θ ,
在直角坐标系 xOy 中,曲线 C 的参数方程为
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设曲线 C上点 P(3cos θ, sin θ ).
|3cos θ + 4sin θ - 4- a| |5sin ( θ + φ)- 4- a|
3
则 P到 l 距离 d=
= 17
17
,其中 tan φ= 4.
又点 C到直线 l 距离的最大值为 17.
∴ |5sin( θ + φ) - 4- a| 的最大值为 17.
x= x0+ at , (t
y= y0+ bt
为参数 ) ,当 a2+ b2≠1时,应先化为标准形式后才能利用 t 的几何意义解题 .
【对点训练】
x= 5cos α ,
在平面直角坐标系 xOy 中,曲线 C的参数方程为
( α 为参数 ). 以坐标原点
y= sin α
π O为极点, x 轴正半轴为极轴建立极坐标系, 直线 l 的极坐标方程为 ρ cos θ + 4 = 2. l 与 C 交于 A, B两点 .
∴直线 l 的直角坐标方程为 x+ 3y- 8= 0.
π
π
(2) 依题意, A,B 两点的极坐标分别为 2, 3 , 4, 3 ,
11π
11π
联立射线 θ = 6 与曲线 C的极坐标方程得 P 点极坐标为 2 3, 6 ,
∴ | AB| = 2,
1 ∴ S△ = PAB 2×2×2 3sin
π 3
+
若 a≥0,则- 5- 4- a=- 17,∴ a= 8.
若 a<0,则 5- 4- a= 17,∴ a=- 16.
综上,实数 a 的值为 a=- 16 或 a= 8. 考点二、参数方程的应用
x= 2cos θ,
【例 2】在平面直角坐标系 xOy 中, 曲线 C的参数方程为
( θ 为参数 ) ,直线
x,y 的取值范围保持一致.
点的轨迹
普通方程
参数方程
直线
y- y0= tan α ( x- x0)
x= x0+ t cos α , y= y0+ t sin α
( t 为参数 )
圆
x2+y2= r 2
x= r cos θ , y= r sin θ
( θ 为参数 )
椭圆
x2 y2 a2+ b2= 1( a>b>0)
x2 y2
同理曲线
C2 的普通方程为
+ = 1. 64 9
C1 表示圆心是 ( - 4, 3) ,半径是 1 的圆, C2 表示中心是坐标原点,焦点在 x 轴上,长半轴
长是 8,短半轴长是 3 的椭圆 .
π (2) 当 t = 时, P( - 4, 4) ,又 Q(8cos θ ,3sin θ) ,
x= 2+ t ,
[ 解析 ] (1) 由 l 1:
( t 为参数 ) 消去 t ,
y= kt
化为 l 1 的普通方程 y= k( x- 2) ,①
同理得直线 l 2 的普通方程为 x+ 2= ky,②
联立①,②消去 k,得 x2-y2= 4( y≠0).
所以 C的普通方程为
x
2
-
y
2
=
4(
y≠0).
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,可化繁为简.
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【对点训练】
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x= 2+ 2cos θ ,
已知曲线 C的参数方程为
( θ 为参数 ) ,以坐标原点 O 为极点, x 轴的正
y= 2sin θ
(2) 将直线 l 3 化为普通方程为 x+ y= 2,
x+ y= 2, 联立 x2- y2= 4 得
32 x= 2 ,
2 y=- 2 ,
∴
ρ
2=
x
2+
y
2=
18 4+
2 4
=
5
,∴与
C的交点
M的极径为
5.
【类题通法】
1.参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.
x,y 的变数 t 叫做参变数, 简
称参数.
2.参数方程与普通方程的互化
通过消去参数从参数方程得到普通方程, 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
x=f t , y= g( t ) ,那么
y=g t
就是曲线的参数方程.在参数方程与普通方程的互化中,必须使 3.常见曲线的参数方程和普通方程
| PM| ·|PN| = | t 1· t 2| = 1.
【类题通法】
过定点 P0( x0,y0) ,倾斜角为 α 的直线参数方程的标准形式为
x=x0+ t cos α, ( t 为参数 ) ,
y=y0+ t sin α
t 的几何意义是 P→0P的数量,即 | t | 表示 P0 到 P 的距离, t 有正负之分 . 对于形如
x= acos φ , y= bsin φ
( φ 为参数 )
【考点突破】
考点一、参数方程与普通方程的互化
x=- 4+ cos t ,
x= 8cos θ ,
【例 1】已知曲线 C1:
( t 为参数 ) , C2:
( θ 为参数 ).
y= 3+ sin t
y= 3sin θ
(1) 化 C1, C2 的方程为普通方程,并说明它们分别表示什么曲线; π
2
3
故
M - 2+ 4cos
θ
,
2+
sin 2
θ,
又 C3 的普通方程为 x- 2y-7= 0,
5
5
则 M到直线 C3 的距离 d= 5 |4cos θ - 3sin θ - 13| = 5 |3sin θ -4cos θ + 13|