最新人教版高中数学选修4-4模块综合测评4

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高中数学人教a版高二选修4-4_模块综合测评_ 有答案

高中数学人教a版高二选修4-4_模块综合测评_ 有答案

模块综合测评(时间120分钟,满分150分)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.极坐标方程cos θ=32(ρ∈R )表示的曲线是( ) A .两条相交直线 B .两条射线 C .一条直线D .一条射线【解析】 由cos θ=32,解得θ=π6或θ=116π, 又ρ∈R ,故为两条过极点的直线. 【答案】 A2.极坐标系中,过点P (1,π)且倾斜角为π4的直线方程为( ) A .ρ=sin θ+cos θ B .ρ=sin θ-cos θ C .ρ=1sin θ+cos θD .ρ=1sin θ-cos θ【解析】 设M (ρ,θ) 为直线上任意一点,则 在△OPM 中,由正弦定理得ρsin π4=1sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ-π4, ∴ρ=1sin θ-cos θ.【答案】 D3.已知参数方程⎩⎨⎧x =at +λcos θy =bt +λsin θ(a 、b 、λ均不为零,0≤θ≤2π),分别取①t 为参数;②λ为参数;③θ为参数,则下列结论中成立的是( )A .①、②、③均是直线B .只有②是直线C .①、②是直线,③是圆D .②是直线,①③是圆【解析】 ①t 为参数,原方程可化为:y -λsin θ=ba (x -λcos θ),②λ为参数,原方程可化为:y -bt =(x -at )·tan θ,③θ为参数,原方程可化为: (x -at )2+(y -bt )2=λ2,即①、②是直线,③是圆. 【答案】 C4.将曲线x 23+y 22=1按φ:⎩⎪⎨⎪⎧x ′=13x ,y ′=12y 变换后的曲线的参数方程为( )A.⎩⎨⎧x =3cos θy =2sin θ B.⎩⎨⎧x =3cos θy =2sin θ C.⎩⎪⎨⎪⎧x =13cos θy =12sin θD.⎩⎪⎨⎪⎧x =33cos θy =22sin θ【解析】 x 23+y 22=1→(3x ′)23+(2y ′)22=1→(3x ′)2+(2y ′)2=1→⎩⎨⎧3x ′=cos θ,2y ′=sin θ→⎩⎪⎨⎪⎧ x ′=33cos θ,y ′=22sin θ,即⎩⎪⎨⎪⎧x =33cos θ,y =22sin θ,故选D.【答案】 D5.化极坐标方程ρ2cos θ-ρ=0为直角坐标方程为( ) A .x 2+y 2=0或y =1 B .x =1 C .x 2+y 2=0或x =1D .y =1【解析】 由ρ2cos θ-ρ=0,得ρ(ρcos θ-1)=0, 又ρ=x 2+y 2,x =ρcos θ, ∴x 2+y 2=0或x =1. 【答案】 C6.柱坐标⎝ ⎛⎭⎪⎫2,π3,1对应的点的直角坐标是( )A .(3,-1,1)B .(3,1,1)C .(1,3,1)D .(-1,3,1)【解析】由直角坐标与柱坐标之间的变换公式⎩⎨⎧x =ρcos θ,y =ρsin θz =z,可得⎩⎨⎧x =1,y =3,z =1,故应选C.【答案】 C7.直线l :3x +4y -12=0与圆C :⎩⎨⎧x =-1+2cos θy =2+2sin θ(θ为参数)的公共点个数为( )A .0个B .1个C .2个D .无法确定【解析】 圆C 的直角坐标方程为(x +1)2+(y -2)2=4, ∴圆心C (-1,2),半径r =2. 圆心C 到直线l 的距离 d =|3×(-1)+4×2-12|32+42=75,因此d <r ,直线与圆C 相交于两点. 【答案】 C8.双曲线⎩⎨⎧x =4sec θy =2tan θ(θ为参数)上,当θ=2π3时对应的点为P ,O 为原点,则OP 的斜率为( )A.34B.32C. 3D .2【解析】 ∵x =4sec θ=4cos 2π3=-8, y =2tan θ=2tan 2π3=-23, ∴k OP =y x =34. 【答案】 A9.已知曲线C 的极坐标方程为ρ=6sin θ,以极点为平面直角坐标系的原点,极轴为x 轴正半轴,直线l 的参数方程为⎩⎨⎧x =2t -1,y =22t(t 为参数),则直线l 与曲线C 相交所得弦长为( )A .1B .2C .3D .4【解析】 曲线C 的直角坐标方程为x 2+y 2-6y =0,即x 2+(y -3)2=9,直线⎩⎨⎧x =2t -1,y =22t的直角坐标方程为x -2y +1=0,∵圆心C 到直线l 的距离 d =|0-2×3+1|12+(-2)2=5,∴直线l 与圆C 相交所得弦长为 2r 2-d 2=29-5=4. 【答案】 D10.直线⎩⎨⎧x =-2-4t ,y =1+3t (t 为参数)与圆ρ=2cos θ的位置关系为( )A .相离B .相切C .相交D .无法确定【解析】 直线⎩⎨⎧x =-2-4t ,y =1+3t (t 为参数)的普通方程为3x +4y +2=0,圆ρ=2cos θ的普通方程为x 2+y 2-2x =0,即(x -1)2+y 2=1,圆心到直线3x +4y +2=0的距离d =1=r ,所以直线与圆的位置关系为相切.故选B.【答案】 B11.已知曲线的参数方程是⎩⎪⎨⎪⎧x =cos 2α2,y =12sin α(α为参数),若以此曲线所在的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,则曲线的极坐标方程为( )A .ρ=sin θB .ρ=2sin θC .ρ=2cos θD .ρ=cos θ【解析】由⎩⎪⎨⎪⎧x =cos 2α2=12+12cos α,y =12sin α(α为参数)得普通方程为⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+y 2=14,故圆心为C ⎝ ⎛⎭⎪⎫12,0,半径r =12,所以极坐标方程为ρ=cos θ. 【答案】 D12.若动点(x ,y )在曲线x 24+y 2b 2=1(b >0)上变化,则x 2+2y 的最大值为( ) A.⎩⎪⎨⎪⎧ b 24+4 (0<b ≤4)2b (b >4) B.⎩⎪⎨⎪⎧b 24+4 (0<b <2)2b (b ≥2)C.b 24+4 D .2b【解析】 设动点的坐标为(2cos θ,b sin θ), 代入x 2+2y =4cos 2θ+2b sin θ =-⎝ ⎛⎭⎪⎫2sin θ-b 22+4+b 24,当0<b ≤4时,(x 2+2y )max =b 24+4;当b >4时,(x 2+2y )max =-⎝ ⎛⎭⎪⎫2-b 22+4+b 24=2b .【答案】 A二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分,把正确答案填在题中横线上) 13.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.已知射线θ=π4与曲线⎩⎨⎧x =t +1,y =(t -1)2(t 为参数)相交于A ,B 两点,则线段AB 的中点的直角坐标为________.【解析】 射线θ=π4的普通方程为y =x (x ≥0),代入⎩⎨⎧x =t +1,y =(t -1)2,得t 2-3t =0,解得t=0或t =3.当t =0时,x =1,y =1,即A (1,1); 当t =3时,x =4,y =4,即B (4,4). 所以AB 的中点坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫52,52.【答案】 ⎝ ⎛⎭⎪⎫52,5214.极坐标系中,曲线ρ=-4cos θ上的点到直线ρ()cos θ+3sin θ=8的距离的最大值是________.【解析】 曲线方程化为:ρ2=-4ρcos θ,即x 2+y 2+4x =0,化为:(x +2)2+y 2=4,圆心坐标为(-2,0),半径为r =2,直线方程化为:x +3y -8=0,圆心到直线的距离为:d =|-2-8|2=5,所以最大距离为:5+2=7.【答案】 715.直线⎩⎨⎧ x =2+t y =-1-t (t 为参数)与曲线⎩⎨⎧x =3cos αy =3sin α(α为参数)的交点个数为________.【解析】 直线与曲线的普通方程分别为 x +y -1=0, ① x 2+y 2=9, ②②表示圆心为O (0,0),半径为3的圆, 设O 到直线的距离为d ,则d =|-1|2=22, ∵22<3,∴直线与圆有2个交点. 【答案】 216.已知曲线C 的参数方程为⎩⎨⎧x =2cos t ,y =2sin t (t 为参数),C 在点(1,1)处的切线为l .以坐标原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,则l 的极坐标方程为________.【解析】 由sin 2t +cos 2t =1得曲线C 的普通方程为x 2+y 2=2,过原点O 及切点(1,1)的直线的斜率为1,故切线l 的斜率为-1,所以切线l 的方程为y -1=-(x -1),即x +y -2=0.把x =ρcos θ,y =ρsin θ代入直线l 的方程可得ρcos θ+ρsin θ-2=0,即2ρsin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π4-2=0,化简得ρsin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π4= 2.【答案】 ρsin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π4= 2三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤) 17.(本小题满分10分)在平面直角坐标系xOy 中,求过椭圆⎩⎨⎧x =5cos φ,y =3sin φ(φ为参数)的右焦点,且与直线⎩⎨⎧x =4-2t ,y =3-t(t 为参数)平行的直线的普通方程.【解】 由题设知,椭圆的长半轴长a =5,短半轴长b =3,从而c =a 2-b 2=4,所以右焦点为(4,0).将已知直线的参数方程化为普通方程x -2y +2=0.故所求直线的斜率为12,因此其方程为y =12(x -4),即x -2y -4=0.18.(本小题满分12分)在平面直角坐标系中, 以坐标原点为极点,x 轴的非负半轴为极轴建立极坐标系.已知点A 的极坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫2,π4,直线l 的极坐标方程为ρcos ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ-π4=a ,且点A 在直线l 上.(1)求a 的值及直线l 的直角坐标方程;(2)圆C 的参数方程为⎩⎨⎧x =1+cos α,y =sin α(α为参数),试判断直线l 与圆C 的位置关系.【解】 (1)由点A ⎝ ⎛⎭⎪⎫2,π4在直线ρcos ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ-π4=a 上,可得a =2,所以直线l 的方程可化为ρcos θ+ρsin θ=2, 从而直线l 的直角坐标方程为x +y -2=0.(2)由已知得圆C 的直角坐标方程为(x -1)2+y 2=1, 所以圆C 的圆心为(1,0),半径r =1. 因为圆心C 到直线l 的距离d =12=22<1, 所以直线l 与圆C 相交.19.(本小题满分12分)已知曲线C 1的参数方程为⎩⎨⎧x =4+5cos t ,y =5+5sin t (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,曲线C 2的极坐标方程为ρ=2sin θ.(1)把C 1的参数方程化为极坐标方程;(2)求C 1与C 2交点的极坐标(ρ≥0,0≤θ<2π).【解】 (1)将⎩⎨⎧x =4+5cos t ,y =5+5sin t 消去参数t ,化为普通方程(x -4)2+(y -5)2=25,即C 1:x 2+y 2-8x -10y +16=0.将⎩⎨⎧x =ρcos θ,y =ρsin θ代入x 2+y 2-8x -10y +16=0得 ρ2-8ρcos θ-10ρsin θ+16=0,所以C 1的极坐标方程为ρ2-8ρcos θ-10ρsin θ+16=0. (2)C 2的普通方程为x 2+y 2-2y =0.由⎩⎨⎧x 2+y 2-8x -10y +16=0,x 2+y 2-2y =0,解得⎩⎨⎧ x =1,y =1或⎩⎨⎧x =0,y =2.所以C 1与C 2交点的极坐标分别为⎝ ⎛⎭⎪⎫2,π4,⎝ ⎛⎭⎪⎫2,π2. 20.(本小题满分12分)在直角坐标系xOy 中,圆C 1:x 2+y 2=4,圆C 2:(x -2)2+y 2=4. (1)在以O 为极点,x 轴正半轴为极轴的极坐标系中,分别写出圆C 1,C 2的极坐标方程,并求出圆C 1,C 2的交点坐标(用极坐标表示);(2)求圆C 1与C 2的公共弦的参数方程.【解】 (1)圆C 1的极坐标方程为ρ=2,圆C 2的极坐标方程为ρ=4cos θ. 解⎩⎨⎧ρ=2,ρ=4cos θ,得ρ=2,θ=±π3.故圆C 1与圆C 2交点的坐标为 ⎝ ⎛⎭⎪⎫2,-π3或⎝ ⎛⎭⎪⎫2,π3. 注:极坐标系下点的表示不惟一.(2)法一 将x =1代入⎩⎨⎧x =ρcos θ,y =ρsin θ,得ρcos θ=1,从而ρ=1cos θ.于是圆C 1与C 2的公共弦的参数方程为⎩⎨⎧ x =1,y =tan θ,⎝⎛⎭⎪⎫-π3≤θ≤π3. 法二 由⎩⎨⎧x =ρcos θ,y =ρsin θ,得圆C 1与圆C 2交点的直角坐标分别为(1,-3)或(1,3).故圆C 1与C 2公共弦的参数方程为 ⎩⎨⎧x =1,y =t ,(-3≤t ≤3). 21.(本小题满分12分)在直角坐标系中,以原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立坐标系,已知曲线C :ρsin 2θ=2a cos θ(a >0),已知过点P (-2,-4)的直线l 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =-2+22t y =-4+22t (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 和直线l 的普通方程;(2)若|PM |,|MN |,|PN |成等比数列,求a 的值. 【解】 (1)曲线C :y 2=2ax ,直线l :x -y -2=0. (2)将直线的参数表达式代入抛物线得 12t 2-(42+2a )t +16+4a =0, 所以t 1+t 2=82+22a ,t 1t 2=32+8a . 因为|PM |=|t 1|,|PN |=|t 2|,|MN |=|t 1-t 2|, 由题意知,|t 1-t 2|2=|t 1t 2|⇒(t 1+t 2)2=5t 1t 2, 代入得a =1.22.(本小题满分12分)如图1,已知抛物线y 2=2px (p >0)的焦点为F ,过F 的直线交抛物线于A ,B 两点.图1(1)求证:1|F A |+1|FB |为定值; (2)求AB 的中点M 的轨迹方程.【解】 设直线AB 的方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =p 2+t cos α,y =t sin α(t 为参数,α≠0),代入y 2=2px 整理,得t 2sin 2α-2pt cos α-p 2=0.设A 、B 两点对应的参数分别为t 1、t 2, 则由根与系数的关系,得 t 1+t 2=2p cos αsin 2α,t 1t 2=-p 2sin 2α. (1)1|F A |+1|FB |=1|t 1|+1|t 2|=|t 1|+|t 2||t 1t 2|=|t 1-t 2||t 1t 2|=(t 1+t 2)2-4t 1t 2|t 1t 2|=⎝ ⎛⎭⎪⎫2p cos αsin 2α2+4p 2sin 2α⎪⎪⎪⎪⎪⎪-p 2sin 2α=2p (定值). (2)设AB 的中点M (x ,y ),则M 对应的参数为t =t 1+t 22=p cos αsin 2α, ∴⎩⎪⎨⎪⎧x =p 2+p cos 2αsin 2α,y =p cos αsin α(α为参数),消去α,得y 2=p ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -p 2为所求的轨迹方程.。

人教版高中数学选修4-4_综合质量评估 Word版含答案

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综合质量评估第一、二讲(分钟分)一、选择题(本大题共小题,每小题分,共分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的).极坐标方程ρρ表示曲线的中心在( ).第一象限.第二象限.第三象限.第四象限【解析】选.极坐标方程ρρ,即ρρθρθ,化为直角坐标方程为,标准方程为()(),圆心坐标为(),在第四象限..(·北京高二检测)极坐标方程ρθ化为直角坐标方程是( ).() ()【解析】选.极坐标方程ρθ即ρρθ,所以化为直角坐标方程是,即()..(·淮南高二检测)在极坐标系中,曲线ρθ围成的图形面积为( ) .ππ【解析】选.由ρθ得ρρθ,直角坐标方程为,所以(),所以ππ.【补偿训练】已知直线将曲线(θ为参数)平分,则曲线围成图形的面积为( )ππππ【解析】选.直线的普通方程为,曲线(θ为参数)的普通方程为()(),所以圆的圆心的坐标为(),依题意,得,即,所以圆的面积为π..与普通方程等价的参数方程为( )....【解析】选.所谓与方程等价,是指将参数方程化为普通方程时,形式一致,且的变化范围对应相同,按照这一标准逐一验证.选项化为普通方程为∈∈.选项化为普通方程为∈.选项化为普通方程为∈∈.选项化为普通方程为∈∈(∞]..极坐标方程ρθ与参数方程(为参数)所表示的图形分别是( ).直线、直线.直线、圆.圆、直线.圆、圆【解析】选.由ρθ得ρρθ,即,即,对应图形为圆.将参数方程消去参数,得,所以对应图形为直线.。

高中数学 模块综合试卷 新人教A版选修4-4-新人教A版高二选修4-4数学试题

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模块综合试卷(时间:90分钟 满分:120分)一、选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分) 1.极坐标方程ρ=-4cos θ化为直角坐标方程是( ) A .x -4=0B .x +4=0C .(x +2)2+y 2=4D .x 2+(y +2)2=4 答案 C2.在极坐标系中,曲线ρ=4sin θ围成的图形面积为( ) A .πB.4C .4πD.16 答案 C3.设点P 的直角坐标为(-3,3),以原点为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系(0≤θ<2π),则点P 的极坐标为( ) A.⎝⎛⎭⎪⎫32,3π4 B.⎝ ⎛⎭⎪⎫-32,5π4C.⎝ ⎛⎭⎪⎫3,5π4D.⎝ ⎛⎭⎪⎫-3,3π4 答案 A解析 由已知得ρ=(-3)2+32=32,tan θ=3-3=-1,又点P 在第二象限,∴θ=3π4,∴点P 的极坐标为⎝⎛⎭⎪⎫32,3π4.4.已知抛物线C 1:⎩⎪⎨⎪⎧x =8t 2,y =8t(t 为参数),圆C 2的极坐标方程为ρ=r (r >0),若斜率为1的直线过抛物线C 1的焦点,且与圆C 2相切,则r 等于( ) A .1B.22C.2D .2 答案 C解析 抛物线C 1的普通方程为y 2=8x ,焦点为(2,0),故直线方程为y =x -2,即x -y -2=0,圆的直角坐标方程为x 2+y 2=r 2,由题意|-2|12+(-1)2=r ,得r = 2.5.曲线x2+y 2=4与曲线⎩⎪⎨⎪⎧x =-2+2cos θ,y =2+2sin θ(θ∈[0,2π))关于直线l 对称,则l 的方程为( )A .y =x -2B .y =xC .y =-x +2D .y =x +2 答案 D解析 设圆x 2+y 2=4的圆心为O (0,0),圆⎩⎪⎨⎪⎧x =-2+2cos θ,y =2+2sin θ,θ∈[0,2π)的圆心为C (-2,2),∵⊙O 与⊙C 关于直线l 对称, ∴l 为线段OC 的垂直平分线. ∵k OC =-1,∴k l =1,∴l 的方程为y -1=x -(-1),即y =x +2. 6.已知曲线C的参数方程是⎩⎪⎨⎪⎧x =a +2cos θ,y =2sin θ(θ为参数),则曲线C 不经过第二象限的一个充分不必要条件是( ) A .a ≥2B.a >3 C .a ≥1D.a <0 答案 B 7.直线⎩⎪⎨⎪⎧x =2t -1,y =t +1(t 为参数)被圆x 2+y 2=9截得的弦长为( )A.125B.1255 C.925 D.9105答案 B解析 直线的普通方程为x -2y +3=0, 圆的圆心坐标为(0,0),半径r =3, ∴圆心到直线的距离d =35=355,∴所求弦长为2r 2-d 2=1255.8.过椭圆C :⎩⎨⎧x =2cos θ,y =3sin θ(θ为参数)的右焦点F 作直线l 交椭圆C 于M ,N 两点,|MF |=m ,|NF |=n ,则1m +1n的值为( )A.23B.43C.83D .不能确定 答案 B解析 曲线C 为椭圆x 24+y 23=1,右焦点为F (1,0),设l :⎩⎪⎨⎪⎧x =1+t cos θ,y =t sin θ(t 为参数)代入椭圆方程,得(3+sin 2θ)t 2+6cos θ·t -9=0, ∴t 1t 2=-93+sin 2θ,t 1+t 2=-6cos θ3+sin 2θ, ∴1m +1n =1|t 1|+1|t 2|=|t 1-t 2||t 1t 2|=(t 1+t 2)2-4t 1t 2|t 1t 2|=43. 二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分) 9.已知直线l :⎩⎪⎨⎪⎧x =-1+32t ,y =12t(t 为参数)过定点P ,曲线C 的极坐标方程为ρ=2sin θ,直线l 与曲线C 交于A ,B 两点,则|PA |·|PB |的值为________. 答案 1解析 将直线l :⎩⎪⎨⎪⎧x =-1+32t ,y =12t (t 为参数)代入曲线C :ρ=2sin θ的直角坐标方程x 2+y 2-2y =0,整理,得t 2-(3+1)t +1=0,设直线l 与曲线C 的交点A ,B 的对应的参数分别为t 1,t 2,则t 1t 2=1,即|PA |·|PB |=|t 1t 2|=1.10.在平面直角坐标系xOy 中,以原点O 为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系.若P点为直线ρcos θ-ρsin θ-4=0上一点,点Q 为曲线⎩⎪⎨⎪⎧x =t ,y =14t 2(t 为参数)上一点,则|PQ |的最小值为________. 答案322解析 直线ρcos θ-ρsin θ-4=0的直角坐标方程为x -y -4=0,曲线⎩⎪⎨⎪⎧x =t ,y =14t 2(t为参数)的普通方程为y =14x 2,依题意,设与直线x -y -4=0平行的直线方程为x -y +c =0,即y =x +c ,代入y =14x 2,得x 2-4x -4c =0,依题意,Δ=16+16c =0,所以c =-1,即直线x -y -1=0与抛物线y =14x 2相切,所以平行线间的距离d =|-4-(-1)|2=322.11.曲线⎩⎪⎨⎪⎧x =t ,y =t +1(t 为参数,且t >0)与曲线⎩⎪⎨⎪⎧x =cos θ,y =cos2θ+1(θ为参数)的交点坐标是________. 答案 (1,2)解析 将参数方程化为普通方程分别为y =x +1(x >0),y =2x 2.将y =x +1代入y =2x 2,得2x 2-x -1=0,解得x =1(x =-12舍去),则y =2,所以交点坐标是(1,2).12.已知曲线C 的极坐标方程是ρ=2sin θ,直线l 的参数方程是⎩⎪⎨⎪⎧x =-35t +2,y =45t(t为参数).设直线l 与x 轴的交点为M ,N 是曲线C 上一动点,则|MN |的最大值为________. 答案5+1解析 曲线C 的极坐标方程可化为ρ2=2ρsin θ,又x 2+y 2=ρ2,x =ρcos θ,y =ρsin θ,所以,曲线C 的直角坐标方程为x 2+y 2-2y =0. 将直线l 的参数方程化成普通方程为y =-43(x -2).令y =0,得x =2,即M 点的坐标为(2,0).又曲线C 为圆,圆C 的圆心坐标为(0,1),半径r =1, 则|MC |=5,∴|MN |≤|MC |+r =5+1. 三、解答题(本大题共6小题,共60分)13.(10分)在极坐标系中,直线l 的极坐标方程为θ=π3(ρ∈R ),以极点为原点,极轴为x 轴的正半轴建立平面直角坐标系,曲线C的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =2cos α,y =1+cos2α(α为参数),求直线l 与曲线C 的交点P 的直角坐标.解 因为直线l 的极坐标方程为θ=π3(ρ∈R ),所以直线l 的普通方程为y =3x .①又因为曲线C 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =2cos α,y =1+cos 2α(α为参数),所以曲线C 的直角坐标方程为y =12x 2(x ∈[-2,2]).②联立①②得⎩⎪⎨⎪⎧x =0,y =0或⎩⎨⎧x =23,y =6.根据x 的X 围应舍去⎩⎨⎧x =23,y =6,故P 点的直角坐标为(0,0).14.(10分)已知某圆的极坐标方程为ρ2-42ρcos ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ-π4+6=0,求:(1)圆的普通方程和参数方程;(2)圆上所有点(x ,y )中,xy 的最大值和最小值. 解 (1)原方程可化为ρ2-42ρ⎝⎛⎭⎪⎫cos θcos π4+sin θsin π4+6=0,即ρ2-4ρcos θ-4ρsin θ+6=0.① 因为ρ2=x 2+y 2,x =ρcos θ,y =ρsin θ, 所以①可化为x 2+y 2-4x -4y +6=0,即(x -2)2+(y -2)2=2,即为所求圆的普通方程.设⎩⎪⎨⎪⎧cos θ=2(x -2)2,sin θ=2(y -2)2,所以参数方程为⎩⎨⎧x =2+2cos θ,y =2+2sin θ(θ为参数).(2)由(1)可知xy =(2+2cos θ)(2+2sin θ) =4+22(cos θ+sin θ)+2cos θsin θ =3+22(cos θ+sin θ)+(cos θ+sin θ)2. 设t =cos θ+sin θ,则t =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π4,t ∈[-2,2]. 所以xy =3+22t +t 2=(t +2)2+1.当t =-2时,xy 有最小值1;当t =2时,xy 有最大值9.15.(10分)设A ,B 为椭圆x 24+y 2=1上满足OA ⊥OB (O 为原点)的两点,O 为垂足.(1)以O 为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,求椭圆的极坐标方程; (2)求1|OA |2+1|OB |2的值;(3)判断直线AB 与圆C :x 2+y 2=45的位置关系.解 (1)以原点O 为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,将x =ρcos θ,y =ρsin θ代入椭圆方程x 24+y 2=1,得椭圆的极坐标方程为1ρ2=cos 2θ4+sin 2θ.①(2)由条件可设A (ρ1,α),B ⎝ ⎛⎭⎪⎫ρ2,α+π2并代入①,得1ρ21=cos 2α4+sin 2α,1ρ22=sin 2α4+cos 2α, ∴1ρ21+1ρ22=cos 2α4+sin 2α+sin 2α4+cos 2α=54, 即1|OA |2+1|OB |2=54. (3)设原点O 到直线AB 的距离为d , 则由|OA |·|OB |=d |AB |, 得d =|OA |·|OB ||AB |=ρ1ρ2ρ21+ρ22=11ρ21+1ρ22=45=255=r , 因此直线AB 与圆C 相切.16.(10分)在平面直角坐标系xOy 中,直线l 经过点P (-1,0),其倾斜角为α,以原点O 为极点,以x 轴正半轴为极轴,与直角坐标系xOy 取相同的长度单位,建立极坐标系,设曲线C 的极坐标方程为ρ2-6ρcos θ+1=0.(1)写出直线l 的参数方程,若直线l 与曲线C 有公共点,求α的取值X 围; (2)设M (x ,y )为曲线C 上任意一点,求x +y 的取值X 围. 解 (1)因为曲线C 的极坐标方程为ρ2-6ρcos θ+1=0, 所以曲线C 的直角坐标方程为x 2+y 2-6x +1=0. 因为直线l 经过点P (-1,0),其倾斜角为α,所以直线l 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =-1+t cos α,y =t sin α(t 为参数),将⎩⎪⎨⎪⎧x =-1+t cos α,y =t sin α代入x 2+y 2-6x +1=0,整理得t 2-8t cos α+8=0, 因为直线l 与曲线C 有公共点, 所以Δ=64cos 2α-32≥0, 即cos α≥22或cos α≤-22, 因为α∈[0,π),所以α的取值X 围是⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π4∪⎣⎢⎡⎭⎪⎫3π4,π.(2)已知M (x ,y )是曲线C :(x -3)2+y 2=8上一点, 则⎩⎨⎧x =3+22cos θ,y =22sin θ(θ为参数).所以x +y =3+22(sin θ+cos θ)=3+4sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π4,所以x +y 的取值X 围是[-1,7].17.(10分)(2017·全国Ⅱ)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,曲线C 1的极坐标方程为ρcos θ=4.(1)M 为曲线C 1的动点,点P 在线段OM 上,且满足|OM |·|OP |=16,求点P 的轨迹C 2的直角坐标方程;(2)设点A 的极坐标为⎝⎛⎭⎪⎫2,π3,点B 在曲线C 2上,求△OAB 面积的最大值.解 (1)设点P 的极坐标为(ρ,θ)(ρ>0),点M 的极坐标为(ρ1,θ)(ρ1>0).由题设知|OP |=ρ,|OM |=ρ1=4cos θ.由|OM |·|OP |=16得C 2的极坐标方程为ρ=4cos θ(ρ>0). 因此C 2的直角坐标方程为(x -2)2+y 2=4(x ≠0). (2)设点B 的极坐标为(ρB ,α)(ρB >0). 由题设知|OA |=2,ρB =4cos α,于是△OAB 的面积S =12|OA |·ρB ·sin∠AOB=4cos α·⎪⎪⎪⎪⎪⎪sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π3 =2⎪⎪⎪⎪⎪⎪sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2α-π3-32≤2+ 3.当α=-π12时,S 取得最大值2+ 3.所以△OAB 面积的最大值为2+ 3.18.(10分)已知曲线C 1:⎩⎪⎨⎪⎧x =cos θ,y =sin θ(θ为参数),曲线C 2:⎩⎪⎨⎪⎧x =22t -2,y =22t(t为参数).(1)指出C 1,C 2各是什么曲线,并说明C 1与C 2公共点的个数;(2)若把C 1,C 2上各点的纵坐标都压缩为原来的一半,分别得到曲线C 1′,C 2′,写出C 1′,C 2′的参数方程.C 1′与C 2′公共点的个数和C 1与C 2公共点的个数是否相同?说明你的理由.解 (1)C 1是圆,C 2是直线,C 1的普通方程为x 2+y 2=1,圆心为C 1(0,0),半径r =1.C 2的普通方程为x -y +2=0,因为圆心C 1到直线x -y +2=0的距离为1, 所以C 1与C 2只有一个公共点.(2)压缩后的参数方程分别为C 1′:⎩⎪⎨⎪⎧x =cos θ,y =12sin θ(θ为参数),C 2′:⎩⎪⎨⎪⎧x =22t -2,y =24t(t 为参数),化为普通方程为C 1′:x 2+4y 2=1,C 2′:y =12x +22,联立消元得2x 2+22x +1=0,其判别式Δ=(22)2-4×2×1=0,所以压缩后的直线与椭圆仍然只有一个公共点,和原来相同.。

人教版选修4-4综合检测卷(四)及答案

人教版选修4-4综合检测卷(四)及答案

选修4-4综合检测卷(四)(满分150分, 考试时间120分钟)一、选择题(本大题共10小题,每小题6分,满分60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.将点的极坐标(π,-2π)化为直角坐标为( ) A .(π,0) B .(π,2π) C .(-π,0)D .(-2π,0)2.在极坐标系中,已知A ⎝ ⎛⎭⎪⎫2,π6、B ⎝ ⎛⎭⎪⎫6,-π6,则OA 、OB 的夹角为( )A.π6 B .0 C.π3 D.5π63.在同一平面直角坐标系中,将曲线y =13cos 2x 按伸缩变换⎩⎨⎧x ′=2x ,y ′=3y 后为( )A .y =cos xB .y =3cos x2C .y =2cos x3D .y =12cos 3x4.在极坐标系中,圆ρ=-2sin θ的圆心的极坐标是( ) A.⎝ ⎛⎭⎪⎫1,π2 B.⎝ ⎛⎭⎪⎫1,-π2 C .(1,0) D .(1,π) 5.曲线θ=2π3与ρ=6sin θ的两个交点之间的距离为( ) A .1 B. 3 C .3 3D .66.点M ⎝ ⎛⎭⎪⎫1,7π6关于直线θ=π4(ρ∈R)的对称点的极坐标为( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫1,4π3B.⎝ ⎛⎭⎪⎫1,2π3C.⎝ ⎛⎭⎪⎫1,π3D.⎝ ⎛⎭⎪⎫1,-7π67.极坐标方程ρsin 2θ-2cos θ=0表示的曲线是( )A .椭圆B .双曲线C .抛物线D .圆 8.在极坐标系中与圆ρ=4sin θ相切的一条直线的方程为( )A .ρcos θ=12B .ρcos θ=2C .ρ=4sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π3D .ρ=4sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ-π39.圆ρ=4cos θ的圆心到直线tan θ=1的距离为( ) A.22B. 2 C .2 D .2 2 10.圆ρ=r 与圆ρ=-2r sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π4(r >0)的公共弦所在直线的方程为( )A .2ρ(sin θ+cos θ)=rB .2ρ(sin θ+cos θ)=-r C.2ρ(sin θ+cos θ)=r D.2ρ(sin θ+cos θ)=-r二、填空题(本大题共4个小题,每小题5分,满分20分.把答案填写在题中的横线上)11.直线x cos α+y sin α=0的极坐标方程为________.12.在极坐标系中,若过点A (4,0)的直线l 与曲线ρ2=4ρcos θ-3有公共点,则直线l 的斜率的取值范围为________.13.已知点M 的柱坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3,2π3,2π3,则点M 的直角坐标为________,球坐标为________.14.在极坐标系中,定点A (1,π2),点B 在直线l :ρcos θ+ρsin θ=0上运动,当线段AB 最短时,点B 的极坐标是________.三、解答题(本大题共6个小题,满分70分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)15.(本小题满分10分)在极坐标系中,求圆心A 为⎝ ⎛⎭⎪⎫1,π4,半径为1的圆的极坐标方程.16.(本小题满分12分)极坐标方程ρ=-2cos θ与ρcos ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π3=1表示的两个图形的位置关系是什么?17.(本小题满分12分)极坐标系中,求点⎝ ⎛⎭⎪⎫m ,π3(m >0)到直线ρcos ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ-π3=2的距离.解:将直线极坐标方程化为ρcos θcos π3+sin θsin π3=2,化为直角坐标方程为x +3y-4=0,18.(本小题满分12分)在极坐标系中,O 为极点,已知圆C 的圆心为⎝ ⎛⎭⎪⎫2,π3,半径r =1,P 在圆C 上运动.(1)求圆C 的极坐标方程;(2)在直角坐标系(与极坐标系取相同的长度单位,且以极点O 为原点,以极轴为x轴正半轴)中,若Q 为线段OP 的中点,求点Q 轨迹的直角坐标方程.19.(本小题满分12分)在极坐标系中,已知圆C 经过点P ⎝ ⎛⎭⎪⎫2,π4,圆心为直线ρsin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ-π3=-32与极轴的交点,求圆C 的极坐标方程.20.(本小题满分12分)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,曲线C 的极坐标方程为ρcos ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ-π3=1,M ,N 分别为曲线C 与x 轴,y 轴的交点.(1)写出曲线C 的直角坐标方程,并求M ,N 的极坐标; (2)设M ,N 的中点为P ,求直线OP 的极坐标方程.选修4-4综合检测卷(四)姓名 座号答题卡成绩:一、选择题(本题满分60分)、填空题(本题满分20分)13 . 14.15. 16.三、解答题(本题满分70分)选修4-4综合检测卷(四)参考答案一、选择题(本大题共10小题,每小题6分,满分60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.将点的极坐标(π,-2π)化为直角坐标为( ) A .(π,0) B .(π,2π) C .(-π,0)D .(-2π,0)解析:选A x =πcos(-2π)=π,y =πsin(-2π)=0,所以化为直角坐标为(π,0). 2.在极坐标系中,已知A ⎝ ⎛⎭⎪⎫2,π6、B ⎝ ⎛⎭⎪⎫6,-π6,则OA 、OB 的夹角为( )A.π6 B .0 C.π3D.5π6解析:选C如图所示,夹角为π3.3.在同一平面直角坐标系中,将曲线y =13cos 2x 按伸缩变换⎩⎨⎧x ′=2x ,y ′=3y 后为( )A .y =cos xB .y =3cos x2C .y =2cos x3D .y =12cos 3x解析:选A 由⎩⎨⎧x ′=2x ,y ′=3y ,得⎩⎪⎨⎪⎧x =x ′2,y =y ′3.代入y =13cos 2x ,得y ′3=13cos x ′.∴y ′=cos x ′,即曲线y =cos x .4.在极坐标系中,圆ρ=-2sin θ的圆心的极坐标是( ) A.⎝ ⎛⎭⎪⎫1,π2 B.⎝ ⎛⎭⎪⎫1,-π2 C .(1,0) D .(1,π) 解析:选B 由ρ=-2sin θ得ρ2=-2ρsin θ,化成直角坐标方程为x 2+y 2=-2y ,化成标准方程为x 2+(y +1)2=1,圆心坐标为(0,-1),其对应的极坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫1,-π2.5.曲线θ=2π3与ρ=6sin θ的两个交点之间的距离为( ) A .1 B. 3 C .3 3 D .6解析:选C 极坐标方程θ=2π3,ρ=6sin θ分别表示直线与圆,如图所示,圆心C ⎝ ⎛⎭⎪⎫3,π2,∠AOC =π6,∴|AO |=2×3×cos π6=6×32=3 3.6.点M ⎝ ⎛⎭⎪⎫1,7π6关于直线θ=π4(ρ∈R)的对称点的极坐标为( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫1,4π3B.⎝ ⎛⎭⎪⎫1,2π3C.⎝ ⎛⎭⎪⎫1,π3D.⎝ ⎛⎭⎪⎫1,-7π6 解析:选A 法一:点M ⎝ ⎛⎭⎪⎫1,7π6关于直线θ=π4(ρ∈R)的对称点为⎝ ⎛⎭⎪⎫1,7π6+π6,即⎝ ⎛⎭⎪⎫1,4π3. 法二:点M ⎝ ⎛⎭⎪⎫1,7π6的直角坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫cos 7π6,sin 7π6=-32,-12,直线θ=π4(ρ∈R),即直线y =x ,点⎝ ⎛⎭⎪⎫-32,-12关于直线y =x 的对称点为-12,-32,再化为极坐标即⎝ ⎛⎭⎪⎫1,4π3.7.极坐标方程ρsin 2θ-2cos θ=0表示的曲线是( ) A .椭圆 B .双曲线 C .抛物线 D .圆 解析:选C 由ρsin 2θ-2cos θ=0,得ρ2sin 2θ-2ρcos θ=0, ∴化为直角坐标方程是y 2-2x =0,即x =12y 2,表示抛物线.8.在极坐标系中与圆ρ=4sin θ相切的一条直线的方程为( ) A .ρcos θ=12B .ρcos θ=2C .ρ=4sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π3D .ρ=4sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ-π3解析:选B 极坐标方程ρ=4sin θ化为ρ2=4ρsin θ, 即x 2+y 2=4y ,即x 2+(y -2)2=4.由所给的选项中ρcos θ=2知,x =2为其对应的直角坐标方程,该直线与圆相切. 9.圆ρ=4cos θ的圆心到直线tan θ=1的距离为( ) A.22B. 2 C .2 D .2 2 解析:选B 圆ρ=4cos θ的圆心C (2,0),如图,|OC |=2, 在Rt △COD 中,∠ODC =π2,∠COD =π4,∴|CD |= 2.10.圆ρ=r 与圆ρ=-2r sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π4(r >0)的公共弦所在直线的方程为( )A .2ρ(sin θ+cos θ)=rB .2ρ(sin θ+cos θ)=-r C.2ρ(sin θ+cos θ)=r D.2ρ(sin θ+cos θ)=-r解析:选D 圆ρ=r 的直角坐标方程为x 2+y 2=r 2,①圆ρ=-2r sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π4=-2r sin θcos π4+cos θsin π4=-2r (sin θ+cos θ).两边同乘以ρ得ρ2=-2r (ρsin θ+ρcos θ) ∵x =ρcos θ,y =ρsin θ,ρ2=x 2+y 2, ∴x 2+y 2+2rx +2ry =0.②①-②整理得2(x +y )=-r ,即为两圆公共弦所在直线的普通方程.再将直线2(x +y )=-r 化为极坐标方程为2ρ(cos θ+sin θ)=-r .二、填空题(本大题共4个小题,每小题5分,满分20分.把答案填写在题中的横线上)11.直线x cos α+y sin α=0的极坐标方程为________. 解析:ρcos θcos α+ρsin θsin α=0,cos (θ-α)=0, 取θ-α=π2.12.在极坐标系中,若过点A (4,0)的直线l 与曲线ρ2=4ρcos θ-3有公共点,则直线l 的斜率的取值范围为________.解析:将ρ2=4ρcos θ-3化为直角坐标方程得(x -2)2+y 2=1,如图易得-33≤k ≤33. 答案:⎣⎢⎡⎦⎥⎤-33,3313.已知点M 的柱坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3,2π3,2π3,则点M 的直角坐标为________,球坐标为________.解析:设点M 的直角坐标为(x ,y ,z ), 柱坐标为(ρ,θ,z ),球坐标为(r ,φ,θ),由⎩⎨⎧x =ρcos θ,y =ρsin θ,z =z得⎩⎪⎨⎪⎧x =2π3cos 2π3=-π3,y =2π3sin 2π3=3π3,z =2π3,由⎩⎪⎨⎪⎧r =x 2+y 2+z 2,cos φ=z r ,得⎩⎪⎨⎪⎧r =22π3,cos φ=22.即⎩⎪⎨⎪⎧r =22π3,φ=π4.∴点M 的直角坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫-π3,3π3,2π3,球坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫22π3,π4,2π3.答案:⎝ ⎛⎭⎪⎫-π3,3π3,2π3 ⎝ ⎛⎭⎪⎫22π3,π4,2π314.在极坐标系中,定点A (1,π2),点B 在直线l :ρcos θ+ρsin θ=0上运动,当线段AB 最短时,点B 的极坐标是________.解析:将ρcos θ+ρsin θ=0化为直角坐标方程为x +y =0,点A ⎝ ⎛⎭⎪⎫1,π2化为直角坐标得A (0,1),如图,过A 作AB ⊥直线l 于B ,因为△AOB 为等腰直角三角形,又因为|OA |=1,则|OB |=22,θ=3π4,故B 点的极坐标是B ⎝ ⎛⎭⎪⎫22,3π4. 答案:⎝ ⎛⎭⎪⎫22,3π4三、解答题(本大题共6个小题,满分70分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)15.(本小题满分10分)在极坐标系中,求圆心A 为⎝ ⎛⎭⎪⎫1,π4,半径为1的圆的极坐标方程.解:在极坐标系中,设点P (ρ,θ)是圆上任意一点,则有 r 2=OP 2+OA 2-2OP ·OA ·cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ-π4,即1=ρ2+1-2ρcos ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ-π4.即ρ2-2ρcos ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ-π4=0为所求圆的极坐标方程.16.(本小题满分12分)极坐标方程ρ=-2cos θ与ρcos ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π3=1表示的两个图形的位置关系是什么?解:ρ=-2cos θ可变为ρ2=-2ρcos θ, 化为普通方程为x 2+y 2=-2x , 即(x +1)2+y 2=1表示圆, 圆心为(-1,0),半径为1.将ρcos ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π3=1化为普通方程为x -3y -2=0,∵圆心(-1,0)到直线的距离为|-1-2|1+3=32>1, ∴直线与圆相离.17.(本小题满分12分)极坐标系中,求点⎝ ⎛⎭⎪⎫m ,π3(m >0)到直线ρcos ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ-π3=2的距离. 解:将直线极坐标方程化为ρcos θcos π3+sin θsin π3=2,化为直角坐标方程为x +3y-4=0,点⎝ ⎛⎭⎪⎫m ,π3的直角坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫m 2,3m 2, ∴点⎝ ⎛⎭⎪⎫m 2,3m 2到直线x +3y -4=0的距离为m 2+3·3m2-41+3=2|m -2|2=|m -2|.18.(本小题满分12分)在极坐标系中,O 为极点,已知圆C 的圆心为⎝ ⎛⎭⎪⎫2,π3,半径r=1,P 在圆C 上运动.(1)求圆C 的极坐标方程;(2)在直角坐标系(与极坐标系取相同的长度单位,且以极点O 为原点,以极轴为x 轴正半轴)中,若Q 为线段OP 的中点,求点Q 轨迹的直角坐标方程.解:(1)设圆C 上任一点坐标为(ρ,θ), 由余弦定理得12=ρ2+22-2·2ρcos ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ-π3,所以圆的极坐标方程为ρ2-4ρcos ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ-π3+3=0.(2)设Q (x ,y ),则P (2x,2y ),由于圆C 的直角坐标方程为(x -1)2+(y -3)2=1,P 在圆C 上, 所以(2x -1)2+(2y -3)2=1,则Q 的直角坐标方程为⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+⎝ ⎛⎭⎪⎫y -322=14.19.(本小题满分12分)在极坐标系中,已知圆C 经过点P ⎝ ⎛⎭⎪⎫2,π4,圆心为直线ρsin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ-π3=-32与极轴的交点,求圆C 的极坐标方程.解:在ρsin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ-π3=-32中令θ=0,得ρ=1,所以圆C 的圆心坐标为(1,0). 因为圆C 经过点P ⎝ ⎛⎭⎪⎫2,π4,所以圆C 的半径PC = (2)2+12-2×1×2cos π4=1,于是圆C 过极点,所以圆C 的极坐标方程为ρ=2cos θ.20.(本小题满分12分)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,曲线C 的极坐标方程为ρcos ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ-π3=1,M ,N 分别为曲线C 与x 轴,y 轴的交点. (1)写出曲线C 的直角坐标方程,并求M ,N 的极坐标; (2)设M ,N 的中点为P ,求直线OP 的极坐标方程. 解:(1)∵ρcos ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ-π3=1,∴ρcos θ·cos π3+ρsin θ·sin π3=1.又⎩⎨⎧x =ρcos θ,y =ρsin θ,∴12x +32y =1.即曲线C 的直角坐标方程为x +3y -2=0. 令y =0,则x =2;令x =0,则y =233. ∴M (2,0),N ⎝⎛⎭⎪⎫0,233. ∴M 的极坐标为(2,0),N 的极坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫233,π2.(2)M 、N 连线的中点P 的直角坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫1,33,直线OP 的极角为θ=π6.∴直线OP 的极坐标方程为θ=π6(ρ∈R).。

人教版高中数学选修(4-4)-2.4选修4-4模块综合测评

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模块综合检测题(谷杨华)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.已知点M 的极坐标为)3,5(π,下列所给出的四个坐标中不能表示点M 的坐标的是 ( ) A .)34,5(π B .)37,5(π C .)313,5(π D .)35,5(π- 【知识点】极坐标【解题过程】由极坐标的定义可知选A ,)3,5(π与)34,5(π关于极点对称.故选A 【思路点拔】直接找角的终边.【答案】A2.若直线l 的参数方程为⎩⎨⎧x =1+3t ,y =2-4t(t 为参数),则直线l 的倾斜角的余弦值为( ) A.-45B.-35C.35D.45 【知识点】直线的参数方程,直线的斜率,同角三角函数的基本关系【解题过程】 由l 的参数方程可得l 的普通方程为4x +3y -10=0,设l 的倾斜角为θ,则tan θ=-43,由1cos 2θ=sin 2θ+cos 2θcos 2θ=tan 2θ+1,得cos 2θ=925,又π2<θ<π,∴cos θ=-35.【思路点拔】先求出直线的斜率,得用同角三角函数的基本关系【答案】B3.极坐标方程)4cos(22πθρ-=表示图形的面积是( ) A .2 B .2π C .4 D . 【知识点】圆的极坐标方程,极坐标与直角坐标的互化,圆的面积.【解题过程】 )4cos(22πθρ-==22)sin 22cos 22(θθ+=2cos θ+2sin θ,∴ρ2=2ρcos θ+2ρsin θ,即x 2+y 2=2x +2y ,(x -1)2+(y -1)2=2,∴方程表示的图形是圆,半径为2,∴其面积为πr 2=2π.【思路点拔】先把极坐标方程化为直角坐标方程,判断曲线的形状,求出相应面积.【答案】 B4.把函数y =12sin2x 的图象经过________变化,可以得到函数y =14sin x 的图象.( )A .横坐标缩短为原来的12倍,纵坐标伸长为原来的2倍B .横坐标伸长为原来的2倍,纵坐标伸长为原来的2倍C .横坐标缩短为原来的12倍,纵坐标缩短为原来的12倍D .横坐标伸长为原来的2倍,纵坐标缩短为原来的12【知识点】伸缩变换【解题过程】 本题主要考查直角坐标系的伸缩变换,根据变换的方法和步骤可知,把函数y =12sin2x 的图象的横坐标伸长为原来的2倍可得y =12sin x 的图象,再把纵坐标缩短为原来的12,得到y =14sin x 的图象..【思路点拔】此题包含周期变换和振幅变换.【答案】 D5.圆)sin (cos 2θθρ+=的圆心极坐标是 ( )A .)4,1(πB .)4,21(πC .)4,2(πD .)4,2(π 【知识点】极坐标方程【解题过程】 可化为直角坐标方程1)22()22(22=-+-y x 或化为ρ=2cos )4(πθ-,这是ρ=2r cos (θ-θ0)形式的圆的方程.故选A .【思路点拔】可先将极坐标方程化为直角坐标方程,求出圆心坐标,然后化为极坐标;也可以化为2cos 4πρθ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,然后求出圆心的极坐标. 【答案】 A6.已知点P 所在曲线的极坐标方程为ρ=2cos θ,点Q 所在曲线的参数方程为⎩⎨⎧x =1+t ,y =4+2t(t 为参数),则|PQ |的最小值是( )A .2B .455+1C .455-1D .1 【知识点】直线的参数方程、圆的极坐标方程【解题过程】 易知点P 在圆x 2+y 2-2x =0上,圆心为(1,0),半径为1,点Q 在直线2x -y。

高中数学人教a版高二选修4-4_模块综合测评 有答案

高中数学人教a版高二选修4-4_模块综合测评 有答案

高中数学人教a 版高二选修4-4_模块综合测评 有答案(时间120分钟,满分150分)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.极坐标方程cos θ=32(ρ∈R )表示的曲线是( ) A .两条相交直线 B .两条射线 C .一条直线D .一条射线【解析】 由cos θ=32,解得θ=π6或θ=116π,又ρ∈R ,故为两条过极点的直线. 【答案】 A2.极坐标系中,过点P (1,π)且倾斜角为π4的直线方程为( ) A .ρ=sin θ+cos θ B .ρ=sin θ-cos θ C .ρ=1sin θ+cos θD .ρ=1sin θ-cos θ【解析】 设M (ρ,θ) 为直线上任意一点,则 在△OPM 中,由正弦定理得ρsin π4=1sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ-π4, ∴ρ=1sin θ-cos θ.【答案】 D3.已知参数方程⎩⎨⎧x =at +λcos θy =bt +λsin θ(a 、b 、λ均不为零,0≤θ≤2π),分别取①t 为参数;②λ为参数;③θ为参数,则下列结论中成立的是( )A .①、②、③均是直线B .只有②是直线C .①、②是直线,③是圆D .②是直线,①③是圆【解析】 ①t 为参数,原方程可化为:y -λsin θ=ba (x -λcos θ),②λ为参数,原方程可化为:y -bt =(x -at )·tan θ,③θ为参数,原方程可化为: (x -at )2+(y -bt )2=λ2,即①、②是直线,③是圆. 【答案】 C4.将曲线x 23+y 22=1按φ:⎩⎪⎨⎪⎧x ′=13x ,y ′=12y 变换后的曲线的参数方程为( )A.⎩⎨⎧x =3cos θy =2sin θ B.⎩⎨⎧x =3cos θy =2sin θ C.⎩⎪⎨⎪⎧x =13cos θy =12sin θD.⎩⎪⎨⎪⎧x =33cos θy =22sin θ【解析】 x 23+y 22=1→(3x ′)23+(2y ′)22=1→(3x ′)2+(2y ′)2=1→⎩⎪⎨⎪⎧3x ′=cos θ,2y ′=sin θ→⎩⎪⎨⎪⎧ x ′=33cos θ,y ′=22sin θ,即⎩⎪⎨⎪⎧x =33cos θ,y =22sin θ,故选D.【答案】 D5.化极坐标方程ρ2cos θ-ρ=0为直角坐标方程为( ) A .x 2+y 2=0或y =1 B .x =1 C .x 2+y 2=0或x =1D .y =1【解析】 由ρ2cos θ-ρ=0,得ρ(ρcos θ-1)=0, 又ρ=x 2+y 2,x =ρcos θ,∴x 2+y 2=0或x =1.【答案】 C6.柱坐标⎝ ⎛⎭⎪⎫2,π3,1对应的点的直角坐标是( )A .(3,-1,1)B .(3,1,1)C .(1,3,1)D .(-1,3,1)【解析】由直角坐标与柱坐标之间的变换公式⎩⎪⎨⎪⎧x =ρcos θ,y =ρsin θz =z,可得⎩⎪⎨⎪⎧x =1,y =3,z =1,故应选C.【答案】 C7.直线l :3x +4y -12=0与圆C :⎩⎨⎧x =-1+2cos θy =2+2sin θ(θ为参数)的公共点个数为( )A .0个B .1个C .2个D .无法确定【解析】 圆C 的直角坐标方程为(x +1)2+(y -2)2=4, ∴圆心C (-1,2),半径r =2. 圆心C 到直线l 的距离 d =|3×(-1)+4×2-12|32+42=75,因此d <r ,直线与圆C 相交于两点. 【答案】 C8.双曲线⎩⎨⎧x =4sec θy =2tan θ(θ为参数)上,当θ=2π3时对应的点为P ,O 为原点,则OP 的斜率为( )A.34B.32C. 3D .2【解析】 ∵x =4sec θ=4cos 2π3=-8,y =2tan θ=2tan 2π3=-23, ∴k OP =y x =34. 【答案】 A9.已知曲线C 的极坐标方程为ρ=6sin θ,以极点为平面直角坐标系的原点,极轴为x 轴正半轴,直线l 的参数方程为⎩⎨⎧x =2t -1,y =22t(t 为参数),则直线l 与曲线C 相交所得弦长为( )A .1B .2C .3D .4【解析】 曲线C 的直角坐标方程为x 2+y 2-6y =0,即x 2+(y -3)2=9,直线⎩⎨⎧x =2t -1,y =22t的直角坐标方程为x -2y +1=0,∵圆心C 到直线l 的距离 d =|0-2×3+1|12+(-2)2=5,∴直线l 与圆C 相交所得弦长为 2r 2-d 2=29-5=4.【答案】 D10.直线⎩⎨⎧x =-2-4t ,y =1+3t (t 为参数)与圆ρ=2cos θ的位置关系为( )A .相离B .相切C .相交D .无法确定【解析】 直线⎩⎪⎨⎪⎧x =-2-4t ,y =1+3t (t 为参数)的普通方程为3x +4y +2=0,圆ρ=2cos θ的普通方程为x 2+y 2-2x =0,即(x -1)2+y 2=1,圆心到直线3x +4y +2=0的距离d =1=r ,所以直线与圆的位置关系为相切.故选B.【答案】 B11.已知曲线的参数方程是⎩⎪⎨⎪⎧x =cos 2α2,y =12sin α(α为参数),若以此曲线所在的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,则曲线的极坐标方程为( )A .ρ=sin θB .ρ=2sin θC .ρ=2cos θD .ρ=cos θ【解析】由⎩⎪⎨⎪⎧x =cos 2α2=12+12cos α,y =12sin α(α为参数)得普通方程为⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+y 2=14,故圆心为C ⎝ ⎛⎭⎪⎫12,0,半径r =12,所以极坐标方程为ρ=cos θ. 【答案】 D12.若动点(x ,y )在曲线x 24+y 2b 2=1(b >0)上变化,则x 2+2y 的最大值为( ) A.⎩⎪⎨⎪⎧ b 24+4 (0<b ≤4)2b (b >4) B.⎩⎪⎨⎪⎧b 24+4 (0<b <2)2b (b ≥2)C.b 24+4 D .2b【解析】 设动点的坐标为(2cos θ,b sin θ), 代入x 2+2y =4cos 2θ+2b sin θ =-⎝ ⎛⎭⎪⎫2sin θ-b 22+4+b 24,当0<b ≤4时,(x 2+2y )max =b 24+4;当b >4时,(x 2+2y )max =-⎝ ⎛⎭⎪⎫2-b 22+4+b 24=2b .【答案】 A二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分,把正确答案填在题中横线上) 13.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.已知射线θ=π4与曲线⎩⎨⎧x =t +1,y =(t -1)2(t 为参数)相交于A ,B 两点,则线段AB 的中点的直角坐标为________.【解析】 射线θ=π4的普通方程为y =x (x ≥0),代入⎩⎪⎨⎪⎧x =t +1,y =(t -1)2,得t 2-3t =0,解得t=0或t =3.当t =0时,x =1,y =1,即A (1,1); 当t =3时,x =4,y =4,即B (4,4). 所以AB 的中点坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫52,52.【答案】 ⎝ ⎛⎭⎪⎫52,5214.极坐标系中,曲线ρ=-4cos θ上的点到直线ρ()cos θ+3sin θ=8的距离的最大值是________.【解析】 曲线方程化为:ρ2=-4ρcos θ,即x 2+y 2+4x =0,化为:(x +2)2+y 2=4,圆心坐标为(-2,0),半径为r =2,直线方程化为:x +3y -8=0,圆心到直线的距离为:d =|-2-8|2=5,所以最大距离为:5+2=7.【答案】 715.直线⎩⎨⎧ x =2+t y =-1-t (t 为参数)与曲线⎩⎨⎧x =3cos αy =3sin α(α为参数)的交点个数为________.【解析】 直线与曲线的普通方程分别为 x +y -1=0, ① x 2+y 2=9, ②②表示圆心为O (0,0),半径为3的圆, 设O 到直线的距离为d ,则d =|-1|2=22,∵22<3,∴直线与圆有2个交点. 【答案】 216.已知曲线C 的参数方程为⎩⎨⎧x =2cos t ,y =2sin t (t 为参数),C 在点(1,1)处的切线为l .以坐标原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,则l 的极坐标方程为________.【解析】 由sin 2t +cos 2t =1得曲线C 的普通方程为x 2+y 2=2,过原点O 及切点(1,1)的直线的斜率为1,故切线l 的斜率为-1,所以切线l 的方程为y -1=-(x -1),即x +y -2=0.把x =ρcos θ,y =ρsin θ代入直线l 的方程可得ρcos θ+ρsin θ-2=0,即2ρsin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π4-2=0,化简得ρsin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π4= 2.【答案】 ρsin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π4= 2三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤) 17.(本小题满分10分)在平面直角坐标系xOy 中,求过椭圆⎩⎨⎧x =5cos φ,y =3sin φ(φ为参数)的右焦点,且与直线⎩⎨⎧x =4-2t ,y =3-t(t 为参数)平行的直线的普通方程.【解】 由题设知,椭圆的长半轴长a =5,短半轴长b =3,从而c =a 2-b 2=4,所以右焦点为(4,0).将已知直线的参数方程化为普通方程x -2y +2=0.故所求直线的斜率为12,因此其方程为y =12(x -4),即x -2y -4=0.18.(本小题满分12分)在平面直角坐标系中, 以坐标原点为极点,x 轴的非负半轴为极轴建立极坐标系.已知点A 的极坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫2,π4,直线l 的极坐标方程为ρcos ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ-π4=a ,且点A 在直线l 上.(1)求a 的值及直线l 的直角坐标方程;(2)圆C 的参数方程为⎩⎨⎧x =1+cos α,y =sin α(α为参数),试判断直线l 与圆C 的位置关系.【解】 (1)由点A ⎝ ⎛⎭⎪⎫2,π4在直线ρcos ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ-π4=a 上,可得a =2,所以直线l 的方程可化为ρcos θ+ρsin θ=2, 从而直线l 的直角坐标方程为x +y -2=0.(2)由已知得圆C 的直角坐标方程为(x -1)2+y 2=1, 所以圆C 的圆心为(1,0),半径r =1. 因为圆心C 到直线l 的距离d =12=22<1, 所以直线l 与圆C 相交.19.(本小题满分12分)已知曲线C 1的参数方程为⎩⎨⎧x =4+5cos t ,y =5+5sin t (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,曲线C 2的极坐标方程为ρ=2sin θ.(1)把C 1的参数方程化为极坐标方程; (2)求C 1与C 2交点的极坐标(ρ≥0,0≤θ<2π).【解】 (1)将⎩⎪⎨⎪⎧x =4+5cos t ,y =5+5sin t 消去参数t ,化为普通方程(x -4)2+(y -5)2=25,即C 1:x 2+y 2-8x -10y +16=0.将⎩⎪⎨⎪⎧x =ρcos θ,y =ρsin θ代入x 2+y 2-8x -10y +16=0得 ρ2-8ρcos θ-10ρsin θ+16=0,所以C 1的极坐标方程为ρ2-8ρcos θ-10ρsin θ+16=0. (2)C 2的普通方程为x 2+y 2-2y =0.由⎩⎪⎨⎪⎧x 2+y 2-8x -10y +16=0,x 2+y 2-2y =0,解得⎩⎪⎨⎪⎧ x =1,y =1或⎩⎪⎨⎪⎧x =0,y =2.所以C 1与C 2交点的极坐标分别为⎝ ⎛⎭⎪⎫2,π4,⎝ ⎛⎭⎪⎫2,π2.20.(本小题满分12分)在直角坐标系xOy 中,圆C 1:x 2+y 2=4,圆C 2:(x -2)2+y 2=4. (1)在以O 为极点,x 轴正半轴为极轴的极坐标系中,分别写出圆C 1,C 2的极坐标方程,并求出圆C 1,C 2的交点坐标(用极坐标表示);(2)求圆C 1与C 2的公共弦的参数方程.【解】 (1)圆C 1的极坐标方程为ρ=2,圆C 2的极坐标方程为ρ=4cos θ. 解⎩⎪⎨⎪⎧ρ=2,ρ=4cos θ,得ρ=2,θ=±π3.故圆C 1与圆C 2交点的坐标为 ⎝ ⎛⎭⎪⎫2,-π3或⎝ ⎛⎭⎪⎫2,π3. 注:极坐标系下点的表示不惟一.(2)法一 将x =1代入⎩⎪⎨⎪⎧x =ρcos θ,y =ρsin θ,得ρcos θ=1,从而ρ=1cos θ.于是圆C 1与C 2的公共弦的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =1,y =tan θ,⎝ ⎛⎭⎪⎫-π3≤θ≤π3. 法二 由⎩⎪⎨⎪⎧x =ρcos θ,y =ρsin θ,得圆C 1与圆C 2交点的直角坐标分别为(1,-3)或(1,3).故圆C 1与C 2公共弦的参数方程为 ⎩⎪⎨⎪⎧x =1,y =t ,(-3≤t ≤3). 21.(本小题满分12分)在直角坐标系中,以原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立坐标系,已知曲线C :ρsin 2θ=2a cos θ(a >0),已知过点P (-2,-4)的直线l 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =-2+22t y =-4+22t (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 和直线l 的普通方程;(2)若|PM |,|MN |,|PN |成等比数列,求a 的值. 【解】 (1)曲线C :y 2=2ax ,直线l :x -y -2=0. (2)将直线的参数表达式代入抛物线得 12t 2-(42+2a )t +16+4a =0, 所以t 1+t 2=82+22a ,t 1t 2=32+8a . 因为|PM |=|t 1|,|PN |=|t 2|,|MN |=|t 1-t 2|, 由题意知,|t 1-t 2|2=|t 1t 2|⇒(t 1+t 2)2=5t 1t 2, 代入得a =1.22.(本小题满分12分)如图1,已知抛物线y 2=2px (p >0)的焦点为F ,过F 的直线交抛物线于A ,B 两点.图1(1)求证:1|F A |+1|FB |为定值; (2)求AB 的中点M 的轨迹方程.【解】设直线AB 的方程为⎩⎨⎧x =p2+t cos α,y =t sin α(t 为参数,α≠0),代入y 2=2px 整理,得t 2sin 2α-2pt cos α-p 2=0.第- 11 -页 共11页 设A 、B 两点对应的参数分别为t 1、t 2, 则由根与系数的关系,得t 1+t 2=2p cos αsin 2α,t 1t 2=-p 2sin 2α.(1)1|F A |+1|FB |=1|t 1|+1|t 2|=|t 1|+|t 2||t 1t 2| =|t 1-t 2||t 1t 2|=(t 1+t 2)2-4t 1t 2|t 1t 2|=⎝ ⎛⎭⎪⎫2p cos αsin 2α2+4p 2sin 2α⎪⎪⎪⎪⎪⎪-p 2sin 2α=2p (定值). (2)设AB 的中点M (x ,y ),则M 对应的参数为t =t 1+t 22=p cos αsin 2α,∴⎩⎪⎨⎪⎧ x =p 2+p cos 2αsin 2α,y =p cos αsin α(α为参数),消去α,得y 2=p ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -p 2为所求的轨迹方程.。

数学选修4-4专题综合测评附答案 含解析 精品

专题综合测评(时间120分钟,满分150分)一、选择题(每小题5分,共60分)1.点P 的直角坐标为(1,-3),则它的极坐标可能是 A.(2,3π) B.(2,34π) C.(2,-3π) D.(2,34π) 解析:因为点P (1,-3)在第四象限,与原点的距离为2,且OP 与x 轴所成的角为35π,所以点P 的一个极坐标为(2,35π),排除A 、B 选项.又因为-34π+2π=23π,所以极坐标(2,34π-)所表示的点在第二象限,排除D.答案:C2.已知动圆x 2+y 2-2axcosθ-2bysinθ=0(a 、b 是正常数,a≠b,θ是常数),则圆心的轨迹是 A.直线 B.圆 C.抛物线的一部分 D.椭圆 解析:x 2+y 2-2axcosθ-2bysinθ=(x-acosθ)2+(y-bsinθ)2-a 2cos 2θ-b 2sin 2θ.所以圆心坐标为(acosθ>bsinθ).由于1)sin ()cos (2222=+bb a a θθ, 所以圆心的轨迹是椭圆.答案:D 3.直线⎩⎨⎧+-=+=ty t x 1,32上对应t=0与t=1两点间的距离是A.1B.10C.10D.22解析:10)(10)()33(212212212=-=-+-t t t t t t .答案:B4.圆ρ=2(cosθ+sinθ)的圆心坐标是A.(1,4π) B.(21,4π) C.(2,4π) D.(2,4π) 解析:因为ρ=2(cosθ+sinθ)=2sin(θ+4π),所以由圆的极坐标方程得圆心坐标是(1, 4π).答案:A5.不论θ为何实数,方程2cosθ·x 2+y 2=1所表示的曲线都不能是A.直线B.圆C.抛物线D.双曲线 解析:当2cosθ=0时,方程为y=±1,表示的曲线是两条直线;当2cosθ=1时,方程为x 2+y 2=1,表示的曲线是圆;当2cosθ<0时,方程表示的曲线是双曲线. 答案:C6.已知点A(-2,-2π)、B(2,43π)、O(0,0),则△ABO 为A.正三角形B.直角三角形C.等腰锐角三角形D.等腰直角三角形解析:可以先求出三边的长度再判断三角形的形状. 答案:D7.已知直线方程⎩⎨⎧+-=+=t y t x 34,43(t 为参数),则下列说法中,错误的是A.直线的斜率是43 B.直线过点(3,-4)C.当t =1时,直线方程所对应的点到点(3,-4)的距离是1D.该直线不经过第二象限 解析:直线的斜率k=434334==-+t t x y ;当t =0时,x =3,y =-4;当t =1时,直线方程所对应的点为(7,-1),它与点(3,-4)的距离为22)41()37(+-+-=5;当x =3+4t <0,即t<43-时,y=-4+3t <-4+3×(43-)=425-<0,所以该直线不经过第二象限.答案:C 8.椭圆⎩⎨⎧+-=+=θθsin 51,cos 33y x (θ为参数,且θ∈[0,2π))的两个焦点坐标是A.(-3,5)、(-3,-3)B.(3,3)、(3,-5)C.(1,1)、(-7,1)D.(7,1)、(-1,-1)解析:椭圆中心为(3,-1),焦点在直线x=3上,a =5,b =3,c =22b a -=4. 答案:B 9.已知直线l :⎩⎨⎧+-=+=ty t x 2,1(t 为参数)与椭圆x 2+2y 2=8交于A 、B 两点,则|AB|等于A.22B.334C.2D.632 解析:把x=1+t,y=-2+t代入椭圆方程中,整理得到3t 2-6t+1=0,t 1+t 2=2,t 1t 2=31.而|AB|=334]4)[(2)(221221212=-+=-t t t t t t . 答案:B10.若曲线C:⎩⎨⎧-==1sin ,sin 2θθy x (θ为参数,θ∈R )与直线l :x=m 交于相异的两点,那么A.m≥0B.m >0C.0≤m≤1D.0<m≤1解析:曲线C 的普通方程为(y+1)2=x (0≤x≤1),表示抛物线的一段(如图所示),当0<m≤1时,直线l 与曲线C 有两个相异交点.答案:D 11.直线l :⎩⎨⎧==ααsin ,cos t y t x (t 为参数)与圆C :⎩⎨⎧=+=θθsin 2,cos 4y x (θ为参数,θ∈ [0,2π))相切,则直线的倾斜角为A.6π或65π B.4π或43π C.3π或32π D.6π-或-65π解析:将参数方程化为普通方程,直线l :xtanα-y =0(α≠2π),当α=2π时不合题意.圆C :(x-4)2+y 2=4,它们相切的充要条件是2tan 1|0tan 4|2=+-αα,解得tanα=±33.又∵α∈[0,π),∴α=6π或65π.答案:A12.椭圆的中心为点E(-1,0),它的一个焦点为F(-3,0),相应于焦点的准线方程为x=-27,则这个椭圆的方程为A.13221)1(222=+-y x B.13221)1(222=++y x C.15)1(22=+-y x D.15)1(22=++y x 解析:椭圆的中心在E(-1,0),则可设椭圆的方程为1)1(2222=++by a x ,从而排除了A 、C .该椭圆相当于椭圆2222b y a x +=1向左平移了 1个单位得到的,故c =-1-(-3)=2.1272+-=-c a ,∴a 2=5.故选D. 答案:D二、填空题(每小题4分,共16分)13.极坐标方程4ρsin 22θ=5化为直角坐标方程是______________.解析:先把原式变形,再代入互化公式.答案:y 2=5x+425. 14.圆心为C(3,6π),半径为3的圆的极坐标方程为_____________. 解析:可以直接代入圆的极坐标方程的公式求得. 答案:ρ=6cos(θ-6π). 15.直线的参数方程为⎩⎨⎧-=+=,1,1t y t x 则它与圆x 2+y 2=4的交点坐标为______________.解析:把直线的参数方程代入圆的方程,得(1+t)2+(1-t)2=4,解得t 1=-1,t 2=1.分别代入直线方程,得⎩⎨⎧==;2,011y x ⎩⎨⎧==.0,222y x 所以交点为A(0,2)和B(2,0). 答案:(0,2)和(2,0) 16.P(x,y)是曲线⎩⎨⎧=+=αθsin ,cos 2y x (α为参数,α∈[0,2π))上任意一点,则22)4()5(-+-y x 的最大值为_______________.解析:曲线⎩⎨⎧=+=ααsin ,cos 2y x 的普通方程为(x-2)2+y 2=1,表示以C(2,0)为圆心,1为半径的圆,P(x,y)是圆上任一点,22)4()5(-+-y x 的几何意义是圆上任一点P(x,y)与点Q(5,4)的距离d,由图可知,当PQ 过圆心时,|PQ|取得最大值和最小值,最大值为|QC|+1,而|QC|=22)04()25(-+-=5,|QC|+1=6.答案:6三、解答题(17—21题每题12分,22题14分,共74分) 17.已知P(5,32π),O 为极点,求使△POP′是正三角形的P′点的坐标. 解:假设P′点坐标是(ρ,θ),由OP =OP′,得ρ=5.由∠POP′=3π,得θ=3π或π. 则P′(5,3π)或P′(5,π). 18.△ABC 的底边BC=10,∠A=21∠B,以B 点为极点,BC 为极轴,求顶点A 的轨迹方程.思路分析:数形结合,由正弦定理直0接得出相等表达式,化简后得出结论. 解:设M(ρ,θ)是曲线上任意一点,在△ABC 中,由正弦定理得2sin10)23sin(θθπρ=-,得点A 的轨迹是ρ=30-40sin 22θ.19.如图,在平面直角坐标系中,已知点A (3,0),P 是圆x 2+y 2=1上一个动点,且∠AOP 的平分线交PA 于Q 点,求Q 点的轨迹的极坐标方程.思路分析:首先建立极坐标系,然后由面积S △OQA +S △OQP =S △OAP 建立点之间的联系得出方程.解:以O 为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系, 设Q(ρ,θ),P(1,2θ),∵S △OQA +S △OQP =S △OAP , ∴21×3ρsinθ+21ρsinθ=21×3×1×sin2θ,得ρ=23cosθ. 20.说明由函数y=2x 的图象经过怎样的图象变换可以得到函数y=4x-3+1的图象. 思路分析:按照图形平移变换和伸缩变换的规律求解. 解:y=4x-3+1可变为y-1=22(x-3). 先把函数y=2x 的图象按伸缩系数k=21向着y 轴压缩,得到y=22x 的图象,再按向量a =(3,1)平移,得到函数y=4x-3+1的图象.也可以先把函数y=2x 的图象按向量a =(6,1)平移,得到函数y=2x-6+1的图象,再按伸缩系数k=21向着y 轴压缩,得到y-1=22x-6的图象,即函数y=4x-3+1的图象. 21.已知定点P (6,0)、Q (0,-4),动点C 在椭圆4922y x +=1上运动(如图所示).求△PQC 面积的最大值和最小值.思路分析:因为动点C 在椭圆4922y x +=1上运动,故可设出点C 的坐标(3cosθ,2sinθ),从而把△PQC 的面积表示为θ的函数,再利用三角函数的知识求解. 解:由题意,可求得直线PQ 的方程为2x-3y-12=0,|PQ|=132.已知椭圆的参数方程为⎩⎨⎧==θθsin 2,cos 3y x (θ为参数,且0≤θ<2π),则椭圆上点C(3cosθ,2sinθ)到直线PQ 的距离d =13|12)4sin(26|13|12sin 6cos 6|--=--θπθθ. 显然,当θ=43π时,d 最大,且d 最大值=131226+.此时S △PQC 的最大值是21×d 最大值×|PQ|=21×131226+×132=12+62;当θ=47π时,d 最小,d 最小值=132612-,此时S △PQC 的最小值为12-62.22.如图所示,当前热带风暴中心位于点O 处,某海滨城市在它的西面220千米的点A 处.风暴正以40千米每小时的速度向西偏北60°方向运动.已知距风暴中心200千米以内的地方都会受风暴侵袭,计算经过多长时间该城市会受风暴侵袭,侵袭会持续多长时间.思路分析:根据题意建立适当坐标系,将实际问题转化为数学问题解决. 解:以O 为坐标原点,AO 所在的直线为x 轴建立如图所示的坐标系.以有向线段OP 的数量u 为变量,建立直线OP 的方程⎩⎨⎧︒=︒=.120sin ,120cos u y u x设风暴中心处于点O 时,时间为0,而到达点P 的时间为t (小时),则u =40t ,代入OP 的参数方程,得⎩⎨⎧=-=.320,20t y t x记点A(-220,0)到点P 的距离为|AP|,则|AP|2=(220+20t)2+(-203t)2=202(4t 2-22t+121). 当|AP|≤200时,城市就受到风暴侵袭,即202(4t 2-22t+121)≤2002,4t2-22t+121≤0,解得43711-≤t≤11+43711+.近似得1.23≤t≤4.27.而1.23小时≈1小时14分,4.27小时≈4小时16分.由此可知,1小时14分后城市就受到侵袭,侵袭时间要持续3小时2分.。

数学人教A版选修4-4综合模块测试 含解析 精品

模块综合测评(时间:120分钟,满分:150分)知识点分布表一、选择题(每小题5分,共60分)1.将正弦曲线y =sinx 作如下变换⎪⎩⎪⎨⎧='=',3,21y y x x 得到的曲线方程为( )A.x y '='21sin 3B.x y '='2sin 31C.x y '='2sin 21D.y ′=3sin2x ′ 2.将点P 的直角坐标)33,33(+-化为极坐标是( ) A.)12,62(π-B.)12,6(πC.)125,62(πD.)125,6(π 3.方程ρ=2sin θ表示的图形是( )A.圆B.直线C.椭圆D.射线 4.设点M 的柱坐标为)7,6,2(π,则M 的直角坐标是( )A.)7,3,1(B.)7,1,3(C.)3,7,1(D.)1,7,3(5.曲线的参数方程为⎪⎩⎪⎨⎧-=-=21,11t y t x (t 为参数,t ≠0),它的普通方程是( )A.(x -1)2(y -1)=1 B.2)1()2(x x x y --=C.1)1(12--=x y D.112+-=x x y 6.已知过曲线⎩⎨⎧==θθsin 4,cos 3y x (θ为参数,0≤θ≤π)上一点P 与原点O 的直线PO,倾斜角为4π,则点P 的极坐标为 ( ) A.)4,3(πB.)4,223(πC.)4,512(π-D.)4,5212(π 7.过点P(4,3),且斜率为32的直线的参数方程为( ) A.⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+=+=t y t x 1323,1334(t 为参数) B.⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+=+=t y t x 1324,1333(t 为参数) C.⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+=+=t y t x 1333,1324(t 为参数) D.⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+=+=t y t x 1334,1323(t 为参数)8.直线y =ax +b 通过第一、二、四象限,则圆⎩⎨⎧+=+=θθsin ,cos r b y r a x (θ为参数)的圆心位于( )A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限 9.设a,b ∈R ,a 2+2b 2=6,则a +b 的最小值是( ) A.22- B.335-C.-3D.27-10.曲线⎩⎨⎧+=-=12,12t y t x (t 为参数)的焦点坐标是( )A.(0,1)B.(1,0)C.(1,2)D.(0,2) 11.将参数方程⎩⎨⎧=+=θθsin 2,cos 21y x (θ为参数)化为普通方程为( )A.(x -2)2+y 2=4 B.(x -1)2+y 2=4 C.(y -2)2+x 2=4 D.(y -1)2+x 2=412.双曲线⎪⎩⎪⎨⎧+=+-=θθcos 121,tan 2y x (θ为参数)的渐近线方程为( )A.)2(211+±=-x y B.x y 21±= C.y -1=±2(x +2) D.y +1=±2(x -2) 二、填空题(每小题4分,共16分)13.在极坐标系中,若过点A(3,0)且与极轴垂直的直线交曲线ρ=4cos θ于A 、B 两点,则|AB|=_________.14.O 为坐标原点,P 为椭圆⎩⎨⎧==ϕϕsin 2,cos 3y x (φ为参数)上一点,对应的参数6πϕ=,那么直线OP 的倾斜角的正切值是__________.15.抛物线y 2=2px(p >0)的一条过焦点的弦被分成m ,n 长的两段,则=+nm 11_______.16.在极坐标系中,点)6,2(π-P 到直线1)6sin(:=-πθρl 的距离是________. 三、解答题(共74分)17.(12分)函数y =2x的图象经过图象变换得到函数y =4x -3+1的图象,求该坐标变换.18.(12分)已知椭圆⎩⎨⎧=+=ϕϕsin 3,cos 2:1y m x C (φ为参数)及抛物线)23(6:22-=x y C .当C 1∩C 2≠时,求m 的取值范围.19.(12分)已知直线的参数方程为⎩⎨⎧-=+-=ty t x 42,31(t 为参数),它与曲线(y -2)2-x 2=1交于A 、B 两点. (1)求|AB|的长;(2)求点P (-1,2)到线段AB 中点C 的距离. 20.(12分)已知⊙C:ρ=cos θ+sin θ,直线)4cos(22:πθρ+=l .求⊙C 上点到直线l 距离的最小值.21.(12分)在曲线⎩⎨⎧=+=θθs i n,c o s 1:1y x C (θ为参数)上求一点,使它到直线⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=+-=t y t x C 211,2122:2(t 为参数)的距离最小,并求出该点坐标和最小距离. 22.(14分)已知某圆的极坐标方程为06)4cos(242=+--πθρρ,求:(1)圆的普通方程和参数方程;(2)圆上所有点(x,y)中x ·y 的最大值和最小值.参考答案1 答案:D2 解析:∵33-=x ,33+=y ,∴62)33()33(2222=++-=+=y x ρ,125tan )64tan(3313313333tan πππθ=+=-+=-+==x y ,∴125πθ=. 答案:C3 解析:ρ=2sin θ可化为x 2+y 2-2y =0,表示以(0,1)为圆心,以1为半径的圆. 答案:A 4 解析:36cos 2==πx ,16sin2==πy ,z =7.答案:B5 解析:t x 11-=,∴x t -=11,222)1()2()1(111x x x x t y --=--=-=. 答案:B6 解析:将曲线化成普通方程为116922=+y x (y ≥0),与直线PO:y =x 联立可得P 点坐标为)512,512(.利用直角坐标与极坐标转化公式即可得到P 点的极坐标. 答案:D7 解析:∵倾斜角α满足32tan =α,∴132sin =α,133cos =α,∴所求参数方程为⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+=+=.1323,1334t y t x (t 为参数) 答案:A8 解析:∵y =ax +b 通过第一、二、四象限,∴a <0,b >0. ∴圆心(a,b)位于第二象限. 答案:B9 解析:不妨设⎪⎩⎪⎨⎧==ααsin 3,cos 6b a (α为参数),则)sin(3sin 3cos 6ϕααα+=+=+b a ,其中2tan =ϕ,∴a +b 的最小值为-3.答案:C10 解析:将参数方程化为普通方程为(y -1)2=4(x +1),该曲线为抛物线y 2=4x 向左、向上各平移一个单位得到的,∴焦点为(0,1). 答案:A 11 解析:∵⎩⎨⎧=+=,sin 2,cos 21θθy x ,∴21cos -=x θ,2sin y=θ,∴1)2()21(22=+-y x ,即(x -1)2+y 2=4. 答案:B12 解析:根据三角函数的性质把参数方程化为普通方程,得1)2(4)1(22=+--x y ,可知这是中心在(-2,1)的双曲线,利用平移知识,结合双曲线的渐近线的概念即可. 答案:C13 解析:∵ρ=4cos θ, ∴ρ2=4pcos θ, 即x 2+y 2=4x,∴(x -2)2+y 2=4为ρ=4cos θ的直角坐标方程. 当x =3时,3±=y ,∴直线x =3与ρ=4cos θ的交点坐标为)3,3(、)3,3(-, ∴32||=AB . 答案:32 14 解析:当6πϕ=时,P 点坐标为)1,233(,所以9322331tan ==ϕ,即为所求. 答案:93215 解析:利用参数方程,结合参数的几何意义,设过焦点)0,2(p的直线方程为⎪⎩⎪⎨⎧=+=θθsin ,cos 2t y t p x (t 为参数),代入抛物线的方程得(tsin θ)2=p 2+2ptcos θ,即t 2sin 2θ-2ptcos θ-p 2=0,设此方程的两个实根分别为t 1、t 2,则根据根与系数的关系,可得θθ221sin cos 2p t t =+,θ2221sin p t t -=,而根据参数的几何意义可得||112121t t t t mn n m n m -=+=+,代入化简即得答案. 答案:p216 解析:点)6,2(π-P 的直角坐标为)1,3(-,将直线1)6sin(:=-πθρl 化为直角坐标方程为:12236sincos 6cossin =-=-xy πθρπθρ. 即023=+-y x .∴132|233|+=++=d .答案:13+ 17 解:因为y =4x -3+1=22x -6+1,所以只需把y =2x的图象经过下列变换就可以得到y=4x -3+1的图象.先把纵坐标不变,横坐标向右平移6个单位,得到函数y =2x -6的图象;再把横坐标缩短为原来的21,纵坐标不变,得到函数y =22x -6的图象; 再把所得函数图象的横坐标不变,纵坐标向上平移1个单位即得函数y =4x -3+1的图象.∴⎩⎨⎧-'=-'=.1,62y y x x 则⎪⎩⎪⎨⎧+='+='.1,26y y x x18 解:将椭圆C 1的参数方程代入)23(6:22-=x y C ,整理得3sin 2φ=6(m +2cos φ-23), ∴1-cos 2φ=2m +4cos φ-3,即(cos φ+2)2=8-2m. ∵1≤(cos φ+2)2≤9, ∴1≤8-2m ≤9. 解之,得2721≤≤-m . ∴当C 1∩C 2≠时,]27,21[-∈m . 19 解:(1)把直线的参数方程对应的坐标代入曲线的方程并化简得7t 2+6t -2=0,设A 、B 对应的参数分别为t 1,t 2,则7621-=+t t ,7221-=∙t t .所以,线段AB 的长度237104)(5||)4(3||212212122=-+=-∙-+=t t t t t t AB .(2)根据中点坐标的性质可得AB 的中点C 对应的参数为73221-=+t t ,所以,由t 的几何意义可得点P(-1,2)到线段AB 中点C 的距离为715|73|)4(322=-∙-+.20 解:⊙O 的直角坐标方程是x 2+y 2-x -y =0, 即21)21()21(22=-+-y x . 又直线l 的极坐标方程为ρ(cos θ-sin θ)=4, 所以直线l 的直角坐标方程为x -y -4=0. 设)sin 2221,cos 2221(θθ++M 为⊙C 上任意一点,M 点到直线l 的距离 2|4)sin 2221(cos 2221|-+-+=θθd2)4cos(4πθ+-=.当47πθ=时,22323min ==d . 21 解:直线C 2化成普通方程为0122=-++y x . 设所求的点为P(1+cos θ,sin θ),则P 到直线C 2的距离为 |2)4sin(|2|122sin cos 1|++=-+++=πθθθd .当πππθk 2234+=+,k ∈Z 时,即ππθk 245+=,k ∈Z 时,d 取最小值1. 此时,点P 的坐标是)22,221(--. 22 解:(1)原方程可化为06)4sin sin 4cos (cos 242=++-πθπθρρ,即ρ2-4ρcos θ-4ρsin θ+6=0.①因为ρ2=x 2+y 2,x =ρcos θ,y =ρsin θ,所以①可化为x 2+y 2-4x -4y +6=0,即(x -2)2+(y -2)2=2,即为所求圆的普通方程.设2)2(2cos -=x θ,2)2(2sin -=y θ,所以参数方程为⎪⎩⎪⎨⎧+=+=θθsin 22,cos 22y x (θ为参数).(2)由(1)可知223sin cos 2)sin (cos 224)sin 22()cos 22(+=∙+++=+∙+=θθθθθθxy 2)sin (cos )sin (cos θθθθ+++.②设t =cos θ+sin θ,则)4sin(2πθ+=t ,]2,2[-∈t .所以1)2(22322++=++=t t t xy .当2-=t 时xy 有最小值为1;当2=t 时,xy 有最大值为9.。

人教A版数学选修4-4检测模块综合评价 Word版含解析

模块综合评价(时间:分钟满分:分)一、选择题(本大题共小题,每小题分,共分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的).点的直角坐标是(-,),则点的极坐标为( )(∈)解析:点的极径是,点在第二象限,故点的极坐标是.答案:.极坐标方程θ=(ρ∈)表示的曲线是( ).两条相交直线.两条射线.一条直线.一条射线解析:由θ=,解得θ=或θ=π,又ρ∈,故为两条过极点的直线.答案:.曲线ρθ+=关于直线θ=对称的曲线的方程是( ).ρθ+=.ρθ+=.ρθ=.ρθ=解析:因为(ρ,θ)关于直线θ=的对称点是,从而所求曲线方程为ρ+=,即ρθ+=.答案:.直线(为参数)和圆+=交于,两点,则的中点坐标为( ).(,-) .(-,).(,-) .(,-)解析:将=+,=-+代入圆方程,得+=,所以-+=,则=,=,因此的中点对应参数==,所以=+×=,=-+×=-,故中点的坐标为(,-).答案:.化极坐标方程ρθ-ρ=为直角坐标方程为( ).+=或=.=.=.+=或=解析:ρ(ρθ-)=,ρ==或ρθ==.答案:.极坐标方程分别是ρ=θ和ρ=θ的两个圆的圆心距是( )..解析:ρ=θ是圆心为(,),半径为的圆;ρ=θ是圆心为,半径为的圆,所以两圆的圆心距是.答案:.已知圆:+--=,则圆心到直线(为参数)的距离为( )....解析:由题意易知圆的圆心(,),由直线的参数方程化为一般方程为--=,所以圆心到直线的距离为==.答案:.点关于直线θ=(ρ∈)的对称点的极坐标为( )解析:点的直角坐标为=,直线θ=(ρ∈),即直线=,点关于直线=的对称点为,再化为极坐标为.。

高中数学人教A版选修4-4综合模块测试

模块综合测评(时间:120分钟,满分:150分) 知识点分布表知识点分布表知识点相应题号平面直角坐标系1,17 极坐标系2,13,16,18 简单曲线的极坐标方程3,20,22柱坐标系与球坐标系 4曲线的参数方程5,11,8,18 圆锥曲线的参数方程6,9,10,12,14 直线的参数方程7,15,19,21一、选择题(每小题5分,共60分)1.将正弦曲线y=sinx作如下变换得到的曲线方程为()A. B.C. D.y′=3sin2x′2.将点P的直角坐标化为极坐标是()A. B.C. D.3.方程ρ=2sinθ表示的图形是()A.圆B.直线C.椭圆D.射线4.设点M的柱坐标为,则M的直角坐标是()A. B.C. D.5.曲线的参数方程为(t为参数,t≠0),它的普通方程是()A.(x-1)2(y-1)=1B.C. D.6.已知过曲线(θ为参数,0≤θ≤π)上一点P与原点O的直线PO,倾斜角为,则点P的极坐标为()A. B.C. D.7.过点P(4,3),且斜率为的直线的参数方程为()A.(t为参数)B.(t为参数)C.(t为参数)D.(t为参数)8.直线y=ax+b通过第一、二、四象限,则圆(θ为参数)的圆心位于()A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限9.设a,b∈R,a2+2b2=6,则a+b的最小值是()A. B.C.-3D.10.曲线(t为参数)的焦点坐标是()A.(0,1)B.(1,0)C.(1,2)D.(0,2)11.将参数方程(θ为参数)化为普通方程为()A.(x-2)2+y2=4B.(x-1)2+y2=4C.(y-2)2+x2=4D.(y-1)2+x2=412.双曲线(θ为参数)的渐近线方程为()A. B.C.y-1=±2(x+2)D.y+1=±2(x-2)二、填空题(每小题4分,共16分)13.在极坐标系中,若过点A(3,0)且与极轴垂直的直线交曲线ρ=4cosθ于A、B两点,则|AB|=_________.14.O为坐标原点,P为椭圆(φ为参数)上一点,对应的参数,那么直线OP的倾斜角的正切值是__________.15.抛物线y2=2px(p>0)的一条过焦点的弦被分成m,n长的两段,则_______.16.在极坐标系中,点到直线的距离是________.三、解答题(共74分)17.(12分)函数y=2x的图象经过图象变换得到函数y=4x-3+1的图象,求该坐标变换.18.(12分)已知椭圆(φ为参数)及抛物线.当C1∩C2≠时,求m的取值范围.19.(12分)已知直线的参数方程为(t为参数),它与曲线(y-2)2-x2=1交于A、B两点.(1)求|AB|的长;(2)求点P(-1,2)到线段AB中点C的距离.20.(12分)已知⊙C:ρ=cosθ+sinθ,直线.求⊙C上点到直线l距离的最小值.21.(12分)在曲线(θ为参数)上求一点,使它到直线(t为参数)的距离最小,并求出该点坐标和最小距离.22.(14分)已知某圆的极坐标方程为,求:(1)圆的普通方程和参数方程;(2)圆上所有点(x,y)中x·y的最大值和最小值.参考答案1 答案:D2 解析:∵,,∴,,∴.答案:C3 解析:ρ=2sinθ可化为x2+y2-2y=0,表示以(0,1)为圆心,以1为半径的圆.答案:A4 解析:,,z=7.答案:B5 解析:,∴,.答案:B6 解析:将曲线化成普通方程为(y≥0),与直线PO:y=x联立可得P点坐标为.利用直角坐标与极坐标转化公式即可得到P点的极坐标.答案:D7 解析:∵倾斜角α满足,∴,,∴所求参数方程为(t为参数)答案:A8 解析:∵y=ax+b通过第一、二、四象限,∴a<0,b>0.∴圆心(a,b)位于第二象限.答案:B9 解析:不妨设(α为参数),则,其中,∴a+b的最小值为-3.答案:C10 解析:将参数方程化为普通方程为(y-1)2=4(x+1),该曲线为抛物线y2=4x向左、向上各平移一个单位得到的,∴焦点为(0,1).答案:A11 解析:∵,∴,,∴,即(x -1)2+y2=4.答案:B12 解析:根据三角函数的性质把参数方程化为普通方程,得,可知这是中心在(-2,1)的双曲线,利用平移知识,结合双曲线的渐近线的概念即可.答案:C13 解析:∵ρ=4cosθ,∴ρ2=4pcosθ,即x2+y2=4x,∴(x-2)2+y2=4为ρ=4cosθ的直角坐标方程.当x=3时,,∴直线x=3与ρ=4cosθ的交点坐标为、,∴.答案:14 解析:当时,P点坐标为,所以,即为所求.答案:15 解析:利用参数方程,结合参数的几何意义,设过焦点的直线方程为(t为参数),代入抛物线的方程得(tsinθ)2=p2+2ptcosθ,即t2sin2θ-2ptcosθ-p2=0,设此方程的两个实根分别为t1、t2,则根据根与系数的关系,可得,,而根据参数的几何意义可得,代入化简即得答案.答案:16 解析:点的直角坐标为,将直线化为直角坐标方程为:.即.∴.答案:17 解:因为y=4x-3+1=22x-6+1,所以只需把y=2x的图象经过下列变换就可以得到y =4x-3+1的图象.先把纵坐标不变,横坐标向右平移6个单位,得到函数y=2x-6的图象;再把横坐标缩短为原来的,纵坐标不变,得到函数y=22x-6的图象;再把所得函数图象的横坐标不变,纵坐标向上平移1个单位即得函数y=4x-3+1的图象.∴则18 解:将椭圆C1的参数方程代入,整理得3sin2φ=6(m+2cosφ-),∴1-cos2φ=2m+4cosφ-3,即(cosφ+2)2=8-2m.∵1≤(cosφ+2)2≤9,∴1≤8-2m≤9.解之,得.∴当C1∩C2≠时,.19 解:(1)把直线的参数方程对应的坐标代入曲线的方程并化简得7t2+6t-2=0,设A、B对应的参数分别为t1,t2,则,.所以,线段AB的长度.(2)根据中点坐标的性质可得AB的中点C对应的参数为,所以,由t的几何意义可得点P(-1,2)到线段AB中点C的距离为.20 解:⊙O的直角坐标方程是x2+y2-x-y=0,即.又直线l的极坐标方程为ρ(cosθ-sinθ)=4,所以直线l的直角坐标方程为x-y-4=0.设为⊙C上任意一点,M点到直线l的距离.当时,.21 解:直线C2化成普通方程为.设所求的点为P(1+cosθ,sinθ),则P到直线C2的距离为.当,k∈Z时,即,k∈Z时,d取最小值1.此时,点P的坐标是.22 解:(1)原方程可化为,即ρ2-4ρcosθ-4ρsinθ+6=0.①因为ρ2=x2+y2,x=ρcosθ,y=ρsinθ,所以①可化为x2+y2-4x-4y+6=0,即(x -2)2+(y-2)2=2,即为所求圆的普通方程.设,,所以参数方程为(θ为参数).(2)由(1)可知.②设t=cosθ+sinθ,则,.所以.当时xy有最小值为1;当时,xy有最大值为9.。

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模块综合测评(一)(时间120分钟,满分150分) 第Ⅰ卷(选择题 共60分)一、选择题(请把正确答案填入括号内,每小题5分,共60分) 1.下列有关坐标系的说法,错误的是( )A.在直角坐标系中,通过伸缩变换圆可以变成椭圆B.在直角坐标系中,平移变换不会改变图形的形状和大小C.任何一个参数方程都可以转化为直角坐标方程和极坐标方程D.同一条曲线可以有不同的参数方程 解析:直角坐标系是最基本的坐标系,在直角坐标系中,伸缩变换可以改变图形的形状,但是必须是相近的图形可以进行伸缩变化得到,例如圆可以变成椭圆;而平移变换不改变图形的形状和大小而只改变图形的位置;对于参数方程,有些比较复杂的是不能化成普通方程的,同一条曲线根据参数选取的不同可以有不同的参数方程. 答案:C2.把函数y =21sin2x 的图象经过__________变化,可以得到函数y =41sin x 的图象.( ) A.横坐标缩短为原来的21倍,纵坐标伸长为原来的2倍B.横坐标伸长为原来的2倍,纵坐标伸长为原来的2倍C.横坐标缩短为原来的21倍,纵坐标缩短为原来的21倍 D.横坐标伸长为原来的2倍,纵坐标缩短为原来的21倍解析:本题主要考查直角坐标系的伸缩变换,根据变换的方法和步骤,可知把函数y =21sin2x 的图象的横坐标伸长为原来的2倍可得y =21sin x 的图象,再把纵坐标缩短为原来的21,得到y =41sin x 的图象. 答案:D3.极坐标方程ρ2-ρ(2+sin θ)+2sin θ=0表示的图形是( ) A.一个圆与一条直线 B.一个圆 C.两个圆 D.两条直线解析:所给方程可以化为(ρ-2)(ρ-sin θ)=0,即ρ=2或ρ=sin θ.化成直角坐标方程分别为x 2+y 2=4和x 2+y 2-y =0,可知分别表示两个圆. 答案:C4.极坐标ρ2cos2θ-2ρcos θ=1表示的曲线是( ) A.圆 B.椭圆 C.抛物线 D.双曲线解析:所给的极坐标方程可以化为ρ2(cos 2θ-sin 2θ)-2ρcos θ=1,化为直角坐标方程是x 2-y 2-2x =1,即22)1(22y x --=1,显然表示双曲线. 答案:D5.极坐标系中,圆ρ=4cos θ+3sin θ的圆心的极坐标是( )A.(25,ar csin 53) B.(5,ar csin 54)C.(5,ar csin 53)D.(52,ar csin 54)解析:将原方程化为直角坐标方程得(x -2)2+(y -23)2=425,圆心坐标为(2,23),化为极坐标为(25,arcsin 53). 答案:A6.圆心是(ρ0,θ0),半径为r 的圆的极坐标方程为( ) A.ρ2-2ρ0ρcos(θ-θ0)+ρ02-r 2=0 B.ρ2+2ρ0ρcos(θ-θ0)+ρ02-r 2=0 C.ρ2-2ρ0ρcos(θ+θ0)+ρ02-r 2=0 D.ρ2+2ρ0ρcos(θ+θ0)+ρ02-r 2=0解析:根据圆的定义,极坐标系内两点的距离公式,M (ρ,θ)是圆上任意一点,O ′(ρ0,θ0)为圆心. 则有|MM 0|=)cos(2200202θ-θρρ-ρ+ρ=r ⇒ρ2+ρ02-2ρ0ρcos(θ-θ0)-r 2=0.答案:A 7.曲线⎩⎨⎧θy=θ,x=sin cos (θ为参数)上的点到两坐标轴的距离之和的最大值是( )A.21 B.22 C.1 D.2解析:因为曲线表示单位圆,其圆心在原点,半径为1,所以曲线上的点到两坐标轴的距离之和不小于1,且不会恒等于1(这是因为直角三角形两直角边之和大于斜边之缘故),故最大值必大于1,排除A 、B 、C,选D. 答案:D8.由方程x 2+y 2-4tx -2ty +3t 2-4=0(t 为参数)所表示的一组圆的圆心轨迹是( )A.一个定点B.一个椭圆C.一条抛物线D.一条直线解析:由原方程,得(x -2t )2+(y -t )2=4+2t 2.设圆心坐标为(x ,y ),则⎩⎨⎧==.,2t y t x 消去t ,得x=2y.轨迹是一条直线.答案:D9.已知双曲线C 的参数方程为⎩⎨⎧θy=θx=tan 4,sec 3(θ为参数),在下列直线的参数方程中⎩⎨⎧--=+=⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+=-=⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-==⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=+=⎩⎨⎧=-=.44,33;221,221;54,53;211,231;4,3t y t x t y t x t y t x t y t x t y t x ⑤④③②①(以上方程中,t 为参数),可以作为双曲线C 的渐近线方程的是( )A.①③⑤B.①⑤C.①②④D.②④⑤解析:由双曲线的参数方程知在双曲线中对应的a =3,b =4且双曲线的焦点在x 轴上,因此其渐近线方程是y =±43x .检验所给直线的参数方程可知只有①③⑤适合条件. 答案:A10.已知P 点的柱坐标是(2,4π,1),点Q 的球坐标为(1,2π,4π),根据空间坐标系中两点A (x 1,y 1,z 1)、B (x 2,y 2,z 2)之间的距离公式|AB |=(x 1-x 2)2+(y 1-y 2)2+(z 1-z 2)2,可知P 、Q 之间的距离为( ) A.3 B.2 C.5 D.22 解析:首先根据柱坐标和空间直角坐标之间的关系,把P 点的柱坐标转化为空间直角坐标(2,2,1),再根据球面坐标与空间直角坐标之间的关系把Q 点的球坐标转化为空间直角坐标(22,22,0),代入两点之间的距离公式即可得到距离为2. 答案:B11.已知一个圆的参数方程是⎩⎨⎧θy=θ,x=sin 3cos 3 (θ为参数),那么圆的摆线方程中参数φ=2π对应的点的坐标与点(23π,2)之间的距离为( ) A.2π-1 B.2 C.10D.12π3- 解析:根据圆的参数方程可知圆的半径是3,那么其对应的摆线的参数方程为⎩⎨⎧)cos 1(3),sin (3φ-y=φφ-x=(φ为参数),把φ=2π代入参数方程易得⎪⎩⎪⎨⎧=-=,3),12π(3y x 代入距离公式,可得距离为.10)23(2π3)12π(322=-+⎥⎦⎤⎢⎣⎡-- 答案:C12.过抛物线⎪⎩⎪⎨⎧ty=t x=3,22(t 为参数)的焦点的弦长为2,则该弦所在直线的倾斜角为( )A.3π B.3π或32π C.6π D.6π或65π 解析一:将抛物线的参数方程化成普通方程为y 2=23x ,它的焦点为(83,0).设弦所在直线的方程为y =k (x -83).由⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-==),83(,232x k y x y 消去y ,得64k 2x 2-48(k 2+2)x +9k 2=0, 设弦的两端点坐标为(x 1,y 1)、(x 2,y 2),则|x 1-x 2|=212214)(x x x x -+=169)2·43(222-+k k=4244·169kk + =.12322+k k∵,2123·1222=++k k k∴222)1(3kk +=2. ∴k 2=3,k =±3. ∴直线的倾斜角为32π3π或. 解析二:由抛物线的参数方程得y 2=23x ,它的焦点为(83,0). 设弦所在直线的参数方程为⎪⎩⎪⎨⎧=+=am y a m x sin ,cos 83(m 为参数),代入y 2=23x ,得m 2sin 2α-23cosα·m -169=0.∴aa a 222sin 1694)sin 2cos 3(⨯+=4,即9cos 2α+9sin 2α=16sin 4α. ∴sin 4α=169,sin 2α=34,sinα=±23. ∴α=3π或α=32π. 答案:B第Ⅱ卷(非选择题 共90分)二、填空题(请把正确答案直接填到题后的横线上,每小题4分,共16分) 13.极坐标方程ρ=cos(4π-θ)所表示的曲线是___________. 解析:方程可化为ρ=22(cos θ+sin θ),所以ρ2=22(ρcos θ+ρsin θ).转化为直角坐标方程为x 2+y 2=22(x +y ),即(x -42)2+(y -42)2=41.答案:以(42,42)为圆心,半径为21的圆14.将参数方程⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+=+=221,1t t y tt x (t 为参数)化为普通方程为___________.解析:将x =t +t 1两边平方,得x 2=t 2+21t+2, ∴y =x 2-2.其中y =t 2+21t ≥2t 2·21t=2. 答案:y =x 2-2(y ≥2)15.抛物线y 2=2px (p >0)的一条过焦点的弦被焦点分成m 、n 长的两段,则nm 11+=___________. 解析:利用参数方程,结合参数的几何意义.设过焦点(p 2,0)的直线方程为⎪⎩⎪⎨⎧=+=θθsin ,cos 2t y t p x (t 为参数),代入抛物线的方程得(t sin θ)2=p +2t cos θ,即t 2sin 2θ-2t cos θ-p =0.设此方程的两个实根分别为t 1、t 2,则根据根与系数关系可得t 1+t 2=θθsin cos 2,t 1t 2=-θ2sin p.而根据参数的几何意义可得|,|112121t t t t mn n m n m -=+=+代入化简即得答案. 答案:p216.渐开线⎩⎨⎧)cos (sin 6)sin (cos 6φφ-φy=,φφ+φx=(φ为参数)的基圆的圆心在原点,把基圆的横坐标伸长为原来的2倍得到的曲线的焦点坐标为___________. 解析:根据摆线方程可知基圆的半径为6,则基圆的方程为x 2+y 2=36,把横坐标伸长为原来的2倍,得到椭圆方程42x +y 2=36,即3614422y x +=1,对应的焦点坐标为(63,0)和(-63,0).答案:(63,0)和(-63,0)三、解答题(请写出详细的做题步骤,共74分)17.(本小题满分12分)说明由函数y =2x 的图象经过怎样的图象变换可以得到函数y =4x -3+1的图象.解析:本题主要考查直角坐标的变换方法,主要有平移变换和伸缩变换,平移变换改变图象的位置,伸缩变换改变图象的形状或大小. 解:因为y =4x -3+1=22x -6+1,所以只需把y =2x 的图象经过下列变换就可以得到y =4x -3+1的图象. 先把纵坐标不变,横坐标向右平移6个单位,得到函数y =2x -6的图象; 然后把横坐标缩短为原来的12,纵坐标不变,得到函数y =22x -6的图象;再把所得函数图象的横坐标不变,纵坐标向上平移1个单位即得函数y =4x -3+1的图象.18.(本小题满分12分)在平面内一动点P 到两定点A 、B 距离之积等于这两定点间距离的一半的平方,求P 点轨迹的极坐标方程. 解析:首先根据条件建立合适的极坐标系,结合图形,根据动点满足的关系,建立方程,化简即得所求轨迹的极坐标方程.解:如图,以A 、B 两点连线的中点O 为极点,OB 射线为极轴建立极坐标系. 设|AB |=2a ,则A (a ,π),B (a ,0),P (ρ,θ), 在△POA 和△POB 中, |P A |=,cos 2cos(22222θa ρ++a ρπ-θ)a ρ-+a ρ=|PB |=θa ρ+a ρcos 222-.∵|P A|·|P B|=a 2, ∴θa ρ-+a ρθa ρ++a ρcos 2·cos 22222=a 2.化简得ρ2=2a 2cos2θ即为所求.19.(本小题满分12分)设抛物线以O 为顶点,F 为焦点,PQ 是过焦点F 的弦,已知|OF |=a ,|PQ |=b ,求△OPQ 的面积. 解析:由本题条件|PQ |=b ,求△OPQ 的面积,宜建立极坐标系.根据抛物线的极坐标方程的特点,可以把抛物线的焦点作为极点,以抛物线的对称轴为极轴建立极坐标系.解:如图,以F 为极点,抛物线的对称轴为极轴建立极坐标系. 则抛物线的方程为ρ=.cos 12θ-a设点P 的极角为θ〔θ∈(0,π)〕,则点Q 的极角为π+θ.所以|PQ |=ρP +ρQ =,sin 4)πcos(12cos 122θθθaa a =+-+-, 即θ2sin 4a =b .所以sin θ=2ba. 又S △OP F =12a ·|PF |sin θ,S △OQF =21a |FQ |sin θ, 故S △OPQ =S △OPF +S △OQF =21a (|FP |+|FQ |)sin θ=21ab sin θ=a ab . 20.(本小题满分12分)已知A 1(-a ,0)、A 2(a ,0)是椭圆长轴的两个端点(a >0),椭圆离心率为23,P 是椭圆上异于A 1、A 2的动点,直线l 1过A 1且垂直于P A 1,直线l 2过A 2且垂直于P A 2,求l 1与l 2的交点Q 的轨迹方程.解析:本题是设参数求动点轨迹的典型问题.由于动点的坐标x 、y 直接的关系比较复杂,不容易直接求得,故而改为求x 、y 与第三个变量(参数)之间的关系.联立即得动点的轨迹参数方程,消去参数即得普通方程. 解:因为e =⇒=23a c a 2=4b 2,故椭圆的方程为x 2+4y 2=a 2. 由椭圆的参数方程⎩⎨⎧==θθsin ,cos b y a x (θ为参数)(a >b >0),可设P (a cos θ,a 2sin θ),则k P A 1=)cos 1(2sin θθ+,k P A 2=,)1(cos 2sin -θθ所以直线l 1的方程为① ),(sin )1(cos 2a x y ++-=θθ直线l 2的方程为② ),(sin )1(cos 2a x y +--=θθ 以上两个方程联立就是动点Q 的轨迹方程.两式相除可得cos θ=-2x ,代入①可得.)(2sin 22aya x -=θ∵sin 2θ+cos 2θ=1,∴2222222)(4ya a x a x -+=1. 化简得4x 2+y 2=4a 2,这就是动点Q 的轨迹方程. 21.(本小题满分12分)已知直线的参数方程为⎩⎨⎧t-y=t +x=-42,31 (t 为参数),它与曲线(y -2)2-x 2=1交于A 、B 两点.(1)求|AB |的长;(2)求点P (-1,2)到线段AB 中点C 的距离.解析:本题主要考查直线参数方程以及直线与曲线的位置关系.首先把直线的参数方程代入曲线方程,可以得到关于参数t 的二次方程,根据参数的有关意义可以解决此问题.解:(1)把直线的参数方程对应的坐标代入曲线方程并化简得7t 2+6t -2=0.设A 、B 对应的参数分别为t 1、t 2,则t 1+t 2=-67,t 1t 2=-72. 所以线段|AB |的长为22)4(3-+|t 1-t 2|=5.237104)(2121=-+t t t t (2)根据中点坐标的性质可得AB 中点C 对应的参数为73221-=+t t .所以由t 的几何意义可得点P (-1,2)到线段AB 中点C 的距离为22)4(3-+·|-73|=715. 22.(本小题满分14分)已知椭圆的中心在原点,焦点在y 轴上且长轴长为4,短轴长为2,直线l 的参数方程为⎩⎨⎧ty=m+x=t 2,(t 为参数).当m 为何值时,直线l 被椭圆截得的弦长为6?解析:在利用直线的参数方程求弦长时,先将参数方程代入二次曲线的普通方程,得关于t 的二次方程At 2+Bt +C =0,则弦长为|t 1-t 2|=.||44)(22121A ACB t t t t -=-+解:椭圆方程为42y +x 2=1,化直线参数方程⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧'+='=⎩⎨⎧+==t m y t x t m y t x 552,552,为(t ′为参数). 代入椭圆方程得(m +t '552)2+4(55t ′)2=4⇔8t ′2+45m t ′+5m 2-20=0. 当Δ=80m 2-160m 2+640=640-80m 2>0,即-22<m <22时,方程有两不等实根t ′1、t ′2,则弦长为|t ′1-t ′2|=.8806404)(221221m t t t t -=''-'+'依题意知68806402=-m .解之,得m =±554.。

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