坐标系与参数方程联系题(真题)(含答案)
高考数学-坐标系与参数方程(含22年真题讲解)

高考数学-坐标系与参数方程 (含22年真题讲解)1.【2022年全国甲卷】在直角坐标系xOy 中,曲线C 1的参数方程为{x =2+t 6y =√t(t 为参数),曲线C 2的参数方程为{x =−2+s 6y =−√s(s 为参数).(1)写出C 1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,曲线C 3的极坐标方程为2cosθ−sinθ=0,求C 3与C 1交点的直角坐标,及C 3与C 2交点的直角坐标. 【答案】(1)y 2=6x −2(y ≥0);(2)C 3,C 1的交点坐标为(12,1),(1,2),C 3,C 2的交点坐标为(−12,−1),(−1,−2).【解析】 【分析】(1)消去t ,即可得到C 1的普通方程;(2)将曲线C 2,C 3的方程化成普通方程,联立求解即解出. (1) 因为x =2+t 6,y =√t ,所以x =2+y 26,即C 1的普通方程为y 2=6x −2(y ≥0).(2) 因为x =−2+s 6,y =−√s ,所以6x =−2−y 2,即C 2的普通方程为y 2=−6x −2(y ≤0),由2cosθ−sinθ=0⇒2ρcosθ−ρsinθ=0,即C 3的普通方程为2x −y =0. 联立{y 2=6x −2(y ≥0)2x −y =0 ,解得:{x =12y =1 或{x =1y =2 ,即交点坐标为(12,1),(1,2);联立{y 2=−6x −2(y ≤0)2x −y =0 ,解得:{x =−12y =−1 或{x =−1y =−2 ,即交点坐标为(−12,−1),(−1,−2). 2.【2022年全国乙卷】在直角坐标系xOy 中,曲线C 的参数方程为{x =√3cos2t y =2sint ,(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,已知直线l 的极坐标方程为ρsin (θ+π3)+m =0. (1)写出l 的直角坐标方程;(2)若l 与C 有公共点,求m 的取值范围. 【答案】(1)√3x +y +2m =0 (2)−1912≤m ≤52 【解析】 【分析】(1)根据极坐标与直角坐标的互化公式处理即可;(2)联立l 与C 的方程,采用换元法处理,根据新设a 的取值范围求解m 的范围即可. (1)因为l :ρsin (θ+π3)+m =0,所以12ρ⋅sinθ+√32ρ⋅cosθ+m =0,又因为ρ⋅sinθ=y,ρ⋅cosθ=x ,所以化简为12y +√32x +m =0,整理得l 的直角坐标方程:√3x +y +2m =0 (2)联立l 与C 的方程,即将x =√3cos2t ,y =2sint 代入 √3x +y +2m =0中,可得3cos2t +2sint +2m =0, 所以3(1−2sin 2t)+2sint +2m =0, 化简为−6sin 2t +2sint +3+2m =0,要使l 与C 有公共点,则2m =6sin 2t −2sint −3有解,令sint =a ,则a ∈[−1,1],令f(a)=6a 2−2a −3,(−1≤a ≤1), 对称轴为a =16,开口向上,所以f(a)max =f(−1)=6+2−3=5, f(a)min =f(16)=16−26−3=−196,所以−196≤2m ≤5m 的取值范围为−1912≤m ≤52.1.(2022·宁夏·吴忠中学三模(文))在平面直角坐标系xOy 中,曲线1C 的参数方程为244x 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,曲线2C 的极坐标方程为2cos ρθ=.(1)求曲线1C 与2C 的直角坐标方程;(2)已知直线l 的极坐标方程为πR 02θαρα⎛⎫ ⎪=∈⎝<<⎭,,直线l 与曲线1C ,2C 分别交于M ,N (均异于点O )两点,若4OMON=,求α. 【答案】(1)曲线1C 的直角坐标方程为24y x =-,曲线2C 的直角坐标方程为2220x y x +-=, (2)π4α=【解析】 【分析】(1)1C 的参数方程消参可求出1C 的直角坐标方程;2C 的极坐标方程同乘ρ,把cos x ρθ=,222x y ρ=+代入2C 的极坐标方程可求出2C 的直角坐标方程.(2)设M 、N 两点的极坐标分别为()1,ρα、()2,ρα,用极径的几何意义表示出4OMON=,即124ρρ=,解方程即可求出α. (1)解:1C 的参数方程为244x t y t ⎧=-⎨=⎩(t 为参数),把2216y t =代入24x t =-中可得,24y x =-,所以曲线1C 的直角坐标方程为24y x =-,2C 的极坐标方程为2cos ρθ=,即22cos ρρθ=,所以曲线2C 的直角坐标方程为2220x y x +-=,综上所述:曲线1C 的直角坐标方程为24y x =-,曲线2C 的直角坐标方程为2220x y x +-=, (2)由(1)知,1C 的极坐标方程为2sin 4cos ρθθ=-, 设M 、N 两点的极坐标分别为()1,ρα、()2,ρα,则21sin 4cos ραα=-,22cos ρα=,由题意知02πα<<可得sin 0α≠,因为4OMON=,所以124ρρ=,所以24cos 42cos sin ααα-=⨯,故21sin 2α=,所以sin 2α=或sin 2α=(舍) 所以π4α=.2.(2022·四川·宜宾市叙州区第一中学校模拟预测(理))在平面直角坐标系xOy 中,曲线1C 的参数方程为1cos sin x y θθ=+⎧⎨=⎩(θ为参数),曲线2C 的参数方程为2221x t t y t ⎧=-⎨=-⎩(t 为参数).已知曲线2C 与x ,y 正半轴分别相交于,A B 两点.(1)写出曲线1C 的极坐标方程,并求出,A B 两点的直角坐标;(2)若过原点O 且与直线AB 垂直的直线l 与曲线1C 交于P 点,与直线AB 交于Q 点,求线段PQ 的长度.【答案】(1)2cos ρθ=,A 点为()3,0,B 点为()0,3(2)2【解析】 【分析】(1)普通方程()2211x y -+=,即可得2cos ρθ=(2)求出直线AB 的方程为3y x =-+,然后求出直线l 的方程,然后可求出PQ 的长度 (1)曲线1C 的普通方程()2211x y -+=,极坐标方程()()22cos 1sin 1ρθρθ-+=,∴2cos ρθ=.在曲线2C 上,当0x =时,0=t 或2t =,此时3y =或1y =-(舍),所以B 点为()0,3. 当0y =时,1t =-或1t =,此时3x =或1x =-(舍),所以A 点为()3,0. (2)直线AB 的方程为3y x =-+,极坐标方程为sin cos 3ρθρθ=-+, ∴()sin cos 3ρθθ+=,过原点O 且与直线AB 垂直的直线l 的极坐标方程为4πθ=.4πθ=与2cos ρθ=联立,得1ρ 4πθ=与()sin cos 3ρθθ+=联立,得2ρ=∴21PQ ρρ=-=. 3.(2022·江西·南昌市八一中学三模(理))在直角坐标系xOy 中,直线l的参数方程为11x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩(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,曲线C 的极坐标方程为4sin 6πρθ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭.(1)求C 和l 的直角坐标方程;(2)设点Q的直角坐标为(,P 为C 上的动点,求PQ 中点R 的轨迹的极坐标方程. 【答案】(1)直线l 的普通方程为2x y +=,曲线C 的普通方程为()(2214x y ++=;(2)21ρ= 【解析】 【分析】(1)消去参数t ,即可得到直线l 的普通方程,再由两角和的正弦公式及222cos sin x y x y ρθρθρ=⎧⎪=⎨⎪=+⎩,将曲线C 的极坐标方程化为直角坐标方程;(2)设(),R x y ,即可表示P 点坐标,再根据点P 在曲线C 上,代入C 的方程,即可得到点R 的轨迹方程,再将直角坐标方程化为极坐标方程即可;(1)解:因为直线l的参数方程为11x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩(t 为参数), 所以直线l 的普通方程为2x y +=,因为曲线C 的极坐标方程为4sin 6πρθ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭,即4sin cos cos sin 66ππρθθ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭,即2cos ρθθ=--,所以2sin 2cos ρθρθ=--,又222cos sin x y x y ρθρθρ=⎧⎪=⎨⎪=+⎩,所以222x y x +=--,即()(2214x y +++=,即曲线C 的普通方程为()(2214x y ++=;(2)解:设(),R x y,则(21,2P x y -,因为点P 在曲线C 上,所以()(2221124x y -++=,即221x y +=,所以PQ 中点R 的轨迹方程为221x y +=,即21ρ=4.(2022·黑龙江·哈尔滨三中模拟预测(理))在平面直角坐标系xOy 中,已知直线l 的参数方程为21x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩(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,曲线C 的极坐标方程为()2cos θsin θρ=+. (1)求直线l 的普通方程和曲线C 的直角坐标方程; (2)设点()2,1P ,直线l 与曲线C 的交点为A ,B ,求PA PBPB PA+的值. 【答案】(1)10x y --=,22220x y x y +--= (2)4 【解析】 【分析】(1)直接消去参数,将直线l 的方程化为普通方程,利用互化公式将曲线C 的极坐标方程转化为直角坐标方程(2)将直线的参数方程代入曲线C的普通方程,得到210t -=,得到12121t t t t +==- ,化简()222121212122112122PA PBt t t t t t t t PB PA t t t t t t +-++=+==,代入韦达定理,即可得到答案 (1)直线l的参数方程为21x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩(t 为参数), 消去参数t 可得l 的普通方程为10x y --=.曲线C 的极坐标方程为2(cos θsin θ)ρ=+,即22(cos θsin θ)ρρ=+,根据222cos θsin θx y x y ρρρ=⎧⎪=⎨⎪=+⎩,可得2222x y x y +=+.∴曲线C 的直角坐标方程为22220x y x y +--= (2)在直线l的参数方程21x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩(t 为参数)中,设点A ,B 对应的参数分别为1t ,2t , 将直线l的参数方程221x y ⎧=+⎪⎪⎨⎪=⎪⎩(t 为参数),代入22220x y x y +--=,得210t +-=,∴12t t +=121t t =-.∴()2221212121221121224PA PBt t t t t t t t PB PA t t t t t t +-++=+=== 5.(2022·安徽淮南·二模(文))在平面直角坐标系xOy 中,曲线C 的参数方程为2cos 22sin x y αα=⎧⎨=+⎩(其中α为参数,02πα≤<),以原点O 为极点,x 轴非负半轴为极轴,取相同的单位长度建立极坐标系,直线1l 的极坐标方程为(R)3πθρ=∈.(1)求曲线C 的极坐标方程与直线1l 的直角坐标方程;(2)设直线1l 与曲线C 交于点O ,A ,直线2l 与曲线C 交于点O ,B ,求AOB 面积的最大值. 【答案】(1)4sin ρθ=,y(2)【解析】【分析】(1)依据参数方程与普通方程的互化和极坐标方程与直角坐标方程的互化即可解决; (2)先求得AOB 面积的表达式,再对其求最大值即可. (1)曲线C 的直角坐标方程为22(2)4x y +-=,展开得2240x y y +-=, 则曲线C 的极坐标方程为4sin ρθ=. 直线1l的直角坐标方程为y (2)由(1)可知π||4sin3OA == 设直线2l 的极坐标方程为(R)θβρ=∈,根据条件知要使AOB 面积取最大值,则ππ3β<<,则||4sin OB β=,于是1ππsin sin 233OAB S OA OB βββ⎛⎫⎛⎫=⨯⨯⨯-=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭2π6sin cos cos 2)3sin 226ββββββ⎛⎫=-=--=+ ⎪⎝⎭,所以当π3π262β+=即2π3β=时,AOB的面积取最大值,最大值为6.(2022·内蒙古呼和浩特·二模(理))在直角坐标系xOy 中,曲线C的参数方程为))cos sin cos sin 2x y ϕϕϕϕ⎧=+⎪⎨=-⎪⎩(ϕ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,两坐标系取相同单位长度,直线l 的极坐标方程为2cos 3sin 100ρθρθ+-=. (1)求曲线C 的普通方程和直线l 的直角坐标方程; (2)求曲线C 上的点到直线l 距离的最小值. 【答案】(1)2214x y +=,23100x y +-=;【解析】 【分析】(1)消去曲线C 的参数方程中的参数即可得解,利用极坐标与直角坐标互化得直线l 的直角坐标方程作答.(2)设出曲线C 上任意一点的坐标,利用点到直线距离公式及辅助角公式求解作答. (1)由))cos sin cos sin x y ϕϕϕϕ⎧=+⎪⎨=-⎪⎩(ϕ为参数),消去参数得2214x y +=, 所以曲线C 的普通方程为2214x y +=,把cos sin x y ρθρθ=⎧⎨=⎩代入直线l 的极坐标方程2cos 3sin 100ρθρθ+-=得:23100x y +-=,所以直线l 的直角坐标方程为23100x y +-=. (2)由(1)知,曲线C 的参数方程为2cos sin x y αα=⎧⎨=⎩(α为参数),设()2cos ,sin P αα为曲线C 上一点,P 到直线l 的距离为d ,则105sin d αϕ-+===ϕ由4tan 3ϕ=确定,因此,当()sin 1αϕ+=时,d所以曲线C 上的点到直线l 7.(2022·甘肃·武威第六中学模拟预测(文))在直角坐标系xOy 中,曲线C 的参数方程为11x t ty t t ⎧=+⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩(t 为参数),以坐标原点极点,以x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,直线l 的极坐sin cos 0θρθ-.(1)求曲线C 的普通方程和直线l 的直角坐标方程: (2)若直线与曲线C 交于A ,B 两点,点P 的坐标为(0,1),求11||||PA PB +的值. 【答案】(1)224x y -=,0x+= (2)5【解析】【分析】(1)消去参数t 可得曲线C 的方程,利用公式法转化得到直线l 的直角坐标方程; (2)利用直线l 的参数方程中t 的几何意义求解. (1)∴11x t ty t t ⎧=+⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩(t 为参数),∴22222222112112x t t t t y t t t t ⎧⎛⎫=+=++⎪ ⎪⎪⎝⎭⎨⎛⎫⎪=-=+- ⎪⎪⎝⎭⎩,所以224x y -=, 所以曲线C 的方程为224x y -=又∴cos x ρθ=,sin y ρθ=,0x - 所以直线l的直角坐标方程为0x =; (2)∴()0,1P 在直线l 上,∴直线l的参数方程为112x y t⎧=⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩(t 为参数)设A ,B 对应的参数分别为1t 与2t将直线l 的参数方程代入到224x y -=得22100t t --=. ∴2Δ(2)41(10)440=--⨯⨯-=>, ∴122t t +=,12100t t ⋅=-<, ∴1||PA t =,2||PB t =∴1212121111||||-+=+====t tPA PB t t t t,所以11||||+=PA PB 8.(2022·全国·赣州市第三中学模拟预测(理))在平面直角坐标系xOy 中,曲线1C 满足参数方程2241421t x t y t ⎧=⎪⎪+⎨⎪=-⎪+⎩(t 为参数且11t -≤≤).以坐标原点为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,点P 为曲线1C 上一动点,且极坐标为(),ρθ. (1)求曲线1C 的直角坐标方程; (2)求()cos 3sin ρθθ+的取值范围.【答案】(1)y =()2204y x y +=≥(2)⎡-⎣ 【解析】 【分析】(1)消去参数t 可得普通方程,由11t -≤≤,得到0y ≥,即可求出曲线1C 的直角坐标方程; (2)先判断出2ρ=利用三角函数出()cos 3sin ρθθ+的范围. (1)由2241421t x t y t ⎧=⎪⎪+⎨⎪=-⎪+⎩消去t 可得:224x y +=. 由于11t -≤≤,则212t +≤,即0y ≥.因此曲线1C的直角坐标方程为y ()2204y x y +=≥(2)曲线1C 为上半圆,点P 在1C 上,因此2ρ=,0,θπ⎡⎤∈⎣⎦ 由三角函数的性质知,在[]0,π上,1cos 3sin θθ-≤+≤因此()cos 3sin 2,ρθθ⎡+∈-⎣9.(2022·黑龙江·哈尔滨三中三模(理))在平面直角坐标系xOy 中,已知直线l 的参数方程为22x y t ⎧=⎪⎨=-⎪⎩(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,圆C 的极坐标方程为22cos 4sin 10ρρθρθ---=. (1)求圆C 的直角坐标方程;(2)设圆C 与直线l 交于点A 、B ,若点P 的坐标为()2,2,求1PA PB-.【答案】(1)()()22126x y -+-=;【解析】 【分析】(1)将222x y ρ=+、cos x ρθ=、sin y ρθ=代入圆C 的极坐标方程即可求其直角坐标方程; (2)将直线l 的参数方程化为标准形式,代入圆C 的直角坐标方程得到关于参数t 的二次方程,根据韦达定理和直线参数方程参数的几何意义即可求出1PA PB-.(1)∴22cos 4sin 10ρρθρθ---=,∴222410x y x y +---=, 即()()22126x y -+-=; (2)直线l参数方程的标准形式为2122x y t ⎧=⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩(t 为参数), 代入圆C直角坐标方程整理得250t -=, 设方程的两根为1t 、2t ,则A 、B 对应参数1t 、2t ,则121250t t t t ⋅=-<⎧⎪⎨+⎪⎩,∴1PA PB-121211t t t t ==+-10.(2022·河南·模拟预测(理))在平面直角坐标系xOy 中,曲线1C 的参数方程为222x m y m⎧=⎨=⎩(m 为参数),直线l 的参数方程为12x tcos y tsin αα⎧=+⎪⎨⎪=⎩,(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2C 的极坐标方程为2cos ρθ=,直线l 与1C 交于点P ,Q ,与2C 交于点S ,T ,与x 轴交于点R .(1)写出曲线1C 的普通方程和曲线2C 的直角坐标方程; (2)若()4PR QR SR TR -=-,求直线l 的倾斜角. 【答案】(1)22y x =,()2211x y -+= (2)2π或4π或34π【解析】 【分析】(1)消参求得曲线1C 的普通方程为22y x =.由2cos ρθ=同乘ρ得到2C 的直角坐标方程. (2)l 过定点1,02R ⎛⎫ ⎪⎝⎭.将直线l 的参数方程代入21:2C y x =,整理得22sin 2cos 10t t αα--=,利用参数的几何含义化简求解. (1)曲线1C 的普通方程为22y x =.由2cos ρθ=得22cos ρρθ=.所以2C 的直角坐标方程为222x y x +=,即()2211x y -+=.(2)不妨设0απ<<,则sin 0α>.易知1,02R ⎛⎫ ⎪⎝⎭是l 过的定点.将直线l 的参数方程代入21:2C y x =,整理得22sin 2cos 10t t αα--=,设P ,Q 对应的参数分别为P t ,Q t ,则22cos sin P Q PR QR t t αα-=+=.将直线l 的参数方程代入()222:11C x y -+=,得23cos 04t t α--=, 设S ,T 对应的参数分别为S t ,T t ,则cos S T SR TR t t α-=+=.由()4PR QR SR TR -=-得22cos 4cos sin ααα=,得cos 0α=或sin α=l 的倾斜角为2π或4π或34π. 11.(2022·河南洛阳·三模(理))在直角坐标系xOy 中,直线1l的参数方程为12x ty kt⎧=⎪⎨=⎪⎩(t 为参数),直线2l的参数方程为x m m y k ⎧=⎪⎨=-⎪⎩(m 为参数),设1l 与2l 的交点为P ,当k 变化时,P 的轨迹为曲线1C .(1)求曲线1C 的普通方程;(2)以坐标原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,设曲线2C 的极坐标方程为2cos ρθ=,射线OM :()04πθρ=≥与1C ,2C 分别交于A ,B 两点,求线段AB 的长.【答案】(1)22163x y +=,()0y ≠(2)2【解析】 【分析】(1)消去参数得到直线1l 、2l 的普通方程,联立两方程消去k ,即可得到P 的轨迹; (2)首先将1C 的方程化为极坐标方程,再将()04πθρ=≥代入两极坐标方程即可求出OA ,OB ,即可得解;(1)解:因为直线1l的参数方程为12x ty kt⎧⎪⎨=⎪⎩(t 为参数), 消去参数t 得直线1l的普通方程为(12y k x =①, 直线2l的参数方程为x m m y k ⎧=⎪⎨=-⎪⎩(m 为参数), 消去参数m 得直线2l的普通方程为(1y x k=-②, 设(),P x y ,由①②联立得((121y k x y x k ⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩,消去k 得()22162y x =--即曲线1C 的普通方程为22163x y +=,()0y ≠;(2)解:设1OA ρ=,2OB ρ=,由cos sin x y ρθρθ=⎧⎨=⎩得曲线1C 的极坐标方程为2261sin ρθ=+(02θπ<<,θπ≠),代入()04πθρ=≥得12OA ρ==,将()04πθρ=≥代入2cos ρθ=得2OB ρ==所以2AB OA OB =-= 即线段AB的长度为212.(2022·安徽省芜湖市教育局模拟预测(理))在平面直角坐标系xOy 中,曲线1C 的参数方程为2cos 3sin x y ββ=+⎧⎨=⎩(β为参数),将曲线1C 经过伸缩变换13x xy y =⎧''⎪⎨=⎪⎩得到曲线2C .以坐标原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系. (1)求曲线2C 的极坐标方程;(2)已知射线():0l θαρ=≥与曲线2C 交于A 、B 两点,若3OB OA =,求tan α的值. 【答案】(1)24cos 30ρρθ-+= (2)0 【解析】 【分析】(1)求出曲线2C 的参数方程,化为普通方程,再利用极坐标方程与直角坐标方程之间的转换关系可得出曲线2C 的极坐标方程;(2)设()1,A ρα、()2,B ρα,则1ρ、2ρ为方程24cos 30ρρα-+=的两根,由已知可得213ρρ=,结合韦达定理可求得cos α的值,利用同角三角函数的基本关系可求得tan α的值. (1)解:由题可得2C 的参数方程为2cos sin x y ββ=+⎧⎨=⎩(β为参数),则2C 的直角方程为()2221x y -+=,即22430x y x +-+=, 因为cos x ρθ=,sin y ρθ=,所以24cos 30ρρθ-+=,所以曲线2C 的极坐标方程为24cos 30ρρθ-+=. (2)解:设()1,A ρα、()2,B ρα,则1ρ、2ρ为方程24cos 30ρρα-+=的两根, 2Δ16cos 120α=->,则124cos ρρα+=①,123ρρ=②, 因为3OB OA =,所以213ρρ=③,由①②③解得cos 1α=,则sin 0α=,tan 0α∴=,此时16120∆=->,合乎题意. 故tan 0α=.13.(2022·贵州遵义·三模(文))在极点为O 的极坐标系中,经过点π2,6M ⎛⎫⎪⎝⎭的直线l 与极轴所成角为α,且与极轴的交点为N . (1)当π2α=时,求l 的极坐标方程; (2)当ππ,43α⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,求MON △面积的取值范围.【答案】(1)cos ρθ=(2)⋃⎣⎦⎣⎦【解析】 【分析】(1)先求得l 的直角坐标方程,再转化为极坐标方程.(2)对直线l 的倾斜角进行分类讨论,结合三角形的面积公式求得MON △面积的取值范围. (1)点π2,6M ⎛⎫ ⎪⎝⎭,则π2cos 6π2sin 16x y ⎧=⨯=⎪⎪⎨⎪=⨯=⎪⎩,所以M点的直角坐标为),当π2α=时,直线l的直角坐标方程为x =转化为极坐标方程为cos ρθ=.(2)在极坐标系下:经过点π2,6M ⎛⎫⎪⎝⎭的直线l 与极轴所成角为α,在直角坐标系下:经过点)M的直线l 的倾斜角为α或πα-.即直线l 的倾斜角是α或πα-. 当直线l 的倾斜角为α时,直线l 的方程为(1tan y x α-=,令0y =得1tan N x α-=ππ,43α⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,tan α⎡∈⎣,111,1,,tan tan tan N x ααα⎤⎡∈-∈-=-⎥⎢⎣⎦⎣⎦⎦,所以1π111sin 2262tan 2MONSOM ON α⎛=⨯⨯⨯=⨯⨯-+⨯ ⎝11tan 2α⎛=-⨯∈ ⎝⎣⎦.当直线l 的倾斜角为πα-时,直线l 的方程为()((1tan πtan y x x αα-=-=-,令0y =得1tan N x α=11,1tan tan N x αα⎤⎤∈=⎥⎥⎣⎦⎣⎦,所以1π111sin 2262tan 2MONSOM ON α⎛=⨯⨯⨯=⨯⨯⨯ ⎝11tan 2α⎛=⨯∈ ⎝⎣⎦.综上所述,MON △面积的取值范围是⋃⎣⎦⎣⎦. 14.(2022·江西·上饶市第一中学二模(文))在平面直角坐标系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1C 的普通方程为:22(2)4x y -+=,曲线2C 的参数方程是2cos x y θθ=⎧⎪⎨=⎪⎩(θ为参数),点2,2P π⎛⎫⎪⎝⎭.(1)求曲线1C 和2C 的极坐标方程; (2)设射线(0)3πθρ=>分别与曲线1C 和2C 相交于A ,B 两点,求PAB △的面积.【答案】(1)4cos ρθ=,22123sin ρθ=+(2)1 【解析】 【分析】(1)由公式法求极坐标方程(2)联立方程后分别求出A ,B 坐标,及P 到直线AB 距离后求面积 (1)曲线1C 的直角坐标方程为:2240x y x +-=, 将cos ,sin x y ρθρθ==代入上式并化简, 得曲线1C 的极坐标方程为:4cos ρθ=. 曲线2C 的普通方程是:22143x y +=, 将cos ,sin x y ρθρθ==代入上式并化简, 得曲线2C 的极坐标方程为:22123sin ρθ=+.(2)设12,,,33A B ππρρ⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,则1||4cos23OA πρ===,22221216||53sin 3OB ρπ===+,所以||OB =,所以||||||2AB OA OB =-=-. 又(0,2)P到直线:AB y =的距离为:1d ==所以12112PABS⎛=⨯⨯= ⎝⎭ 15.(2022·全国·模拟预测(文))在直角坐标系xOy 中,曲线C的参数方程为x y θθ⎧=⎪⎨=⎪⎩(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cos sin 4ρθθ=. (1)求C 和l 的直角坐标方程;(2)若点M ,N 分别为曲线C 和直线l 上的动点,求MN 的最小值.【答案】(1)22163x y +=,40x -=2- 【解析】 【分析】(1)利用22cos sin 1θθ+=消去参数θ,可得曲线C 的普通方程,利用极坐标与直角坐标的互化公式可求出直线l 的直角坐标方程, (2)设曲线C上任意一点)Mθθ到直线l 的距离为d ,然后利用点到直线的距离公式表示出d ,再根据三角函数的性质可求出其最小值 (1)由曲线C的参数方程为x y θθ⎧=⎪⎨=⎪⎩(θ为参数)可知2222cos sin 1θθ+=+=,故曲线C 的直角坐标方程为22163x y +=.由直线l的极坐标方程为cos sin 4ρθθ=,结合cos x ρθ=,sin y ρθ=可知l的直角坐标方程为40x -=. (2)MN 的最小值即为曲线C 上任意一点到直线l 距离的最小值.设曲线C上任意一点)Mθθ到直线l 的距离为d ,则2cos 24d πθ⎛⎫==+≥ ⎪⎝⎭,故MN 2..。
参数方程大题及答案

参数方程大题及答案【篇一:高考极坐标参数方程含答案(经典39题)】p class=txt>a,b两点.(1)求圆c及直线l的普通方程.(224.已知直线lc(1)求圆心c的直角坐标;(2)由直线l上的点向圆c引切线,求切线长的最小值.l,且ll分别交于b,c两点.在极坐标系(与直角坐标系5.在直角坐标系xoy 中,直线lxoy取相同的长度单位,且以原点o为极点,以x轴正半轴为极轴)中,圆c的方程为??4cos?. (Ⅰ)求圆c在直角坐标系中的方程;(Ⅱ)若圆c与直线l相切,求实数a的值.6.在极坐标系中,o为极点,已知圆c(Ⅰ)以极点为原点,极轴为x 轴的正半轴,取与极坐标相同单位长度,建立平面直角坐标系,写出曲线l和直线l(Ⅱ)求|bc|的长.3.在极坐标系中,点m轴为x轴的正半轴建立平面直角坐标系,斜率是?1(1)写出直线l的参数方程和曲线c的直角坐标方程;(2)求证直线l和曲线c相交于两点a、b,并求|ma|?|mb|的值.cr=1,p在圆c上运动。
(i)求圆c的极坐标方程;(ii)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。
l的极坐7.在极坐标系中,极点为坐标原点o,已知圆c(1)求圆c的极坐标方程;(2)若圆c和直线l相交于a,b两点,求线段ab的长.9.在直角坐标平面内,以坐标原点o为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线c的极坐标方程是??4cos?,直线lt为参数)。
求极点在直线l上的射影点p的极坐标;若m、n分别为曲线c、直线l10.已知极坐标系下曲线c的方程为??2cos??4sin?,直线l?x?4cos??y?sin?8.平面直角坐标系中,将曲线?(?为参数)上的每一点纵坐标不变,横坐标变为原来的一半,然后整个图象向右平移1个单位,最后横坐标不变,纵坐标变为原来的2倍得到曲线c1 .以坐标原点为极点,x的非负半轴为极轴,建立的极坐标中的曲线c2的方程为??4sin?,求c1和c2公共弦的长度.(Ⅰ)求直线l在相应直角坐标系下的参数方程;(Ⅱ)设l与曲线c相交于两点a、b,求点p到a、b两点的距离之积.11.在直角坐标系中,曲线c1的参数方程为??x?4cos?(?为参数).以坐标原点为极点,x轴的正?y?3sin?14.已知椭圆cf1,f2为其左,右焦点,直线l的参数半轴为极轴的极坐标系中.曲线c2(1)分别把曲线c1与c2化成普通方程和直角坐标方程;并说明它们分别表示什么曲线.(2)在曲线c1上求一点q,使点q到曲线c2的距离最小,并求出最小距离.12.设点m,n分别是曲线??2sin??01)求直线l和曲线c的普通方程;(2)求点f1,f2到直线l的距离之和.?x?3cos?15.已知曲线c:?,直线l:?(cos??2sin?)?12.y?2sin??⑴将直线l的极坐标方程化为直角坐标方程;⑵设点p在曲线c上,求p点到直线l距离的最小值.m,n间的最小距离.16.已知?o1的极坐标方程为??4cos?.点a的极坐标是(2,?).(Ⅰ)把?o1的极坐标方程化为直角坐标参数方程,把点a的极坐标化为直角坐标.(Ⅱ)点m(x0,y0)在?o1上运动,点p(x,y)是线段am的中点,求点p运动轨迹的直角坐标方程.求曲线c2上的点到直线l距离的最小值.19.在直接坐标系xoy中,直线l的方程为x-y+4=0,曲线c的参数方程为(1)已知在极坐标系(与直角坐标系xoy取相同的长度单位,且以原点o为极点,以x轴正半轴为极轴)中,点p17.在直角坐标系xoy中,直线l为参数),若以o为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,则曲线c的极坐标方程为?长.18.已知曲线c1的极坐标方程为??4cos?,曲线c2p与直线l的位置关系;,求直线l被曲线c所截的弦(2)设点q 是曲线c上的一个动点,求它到直线l的距离的最小值.20l交曲线c:?比数列,求直线l的方程.?x?2cos?(?为参数)于a、b?y?2sin?的方程是4x?y?4, 直线l的参数方程22(t为参数).(1)求曲线c1的直角坐标方程,直线l的普通方程;(2)21.已知曲线c1的极坐标方程是,曲线c2的参数方程是(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.1)写出曲线c1的直角坐标方程和曲线c2的普通方程;(2)求t 的取值范围,使得c1,c2没有公共点.22.设椭圆e24.已知直线lc(1)设y?sin?,?为参数,求椭圆e的参数方程;(2)点p?x,y?是椭圆e 上的动点,求x?3y的取值范围.23.在直角坐标系中,以原点为极点,x轴的正半轴为极轴建坐标系,已知曲线a2c?s??,已知过点0p??2,?4?的直线l的参数方程为?oal与曲线c(i)求圆心c的直角坐标;(Ⅱ)由直线l上的点向圆c引切线,求切线长的最小值.25.在直角坐标系中,以坐标原点为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,已知直线l的极坐标方弦长.?x?2cos?c的参数方程为?(?为对数),求曲线c截直线l所得的?y?sin? c:?si2n??分别交于m,n【篇二:2015高考理科数学《参数方程》练习题】lass=txt>一、选择题?x=1+3t,1.若直线的参数方程为?答案:d?x=3t+2,2.参数方程为?2?y=t-1a.线段 c.圆弧2(t为参数),则直线的倾斜角为( )y-2-3t3(0≤t≤5)的曲线为( )b.双曲线的一支 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],故曲线为线段.故选a. 答案:a3.曲线?解析:曲线化为普通方程为答案:c4.若直线2x-y-3+c=0与曲线?x2b.3 d.2312+y218=1,∴c=6,故焦距为26.b.6或-4-----欢迎登陆明师在线浏览更多的学习资讯!-----c.-2或8解析:将曲线?22d.4或-6|-3+c|=0与圆x+y=5相切,可知=5,解得c=-2或8.5答案:c5.已知曲线c:??x=t,?y=t+b(t为参数,b为实数),若曲线c上恰有3个点到直线l的距离等于1,则b=( )a.2 c.0解析:将曲线c和直线l的参数方程分别化为普通方程为x2+y2=4和y=x+b,依题意,若要|b|使圆上有3个点到直线l的距离为1,只要满足圆心到直线的距离为1即可,得到=1,解得b=答案:d?x=4t,6.已知点p(3,m)在以点f为焦点的抛物线??y=4ta.1 c.3b.2 d.42(t为参数)上,则|pf|=( )解析:将抛物线的参数方程化为普通方程为y2=4x,则焦点f(1,0),准线方程为x=-1,又p(3,m)在抛物线上,由抛物线的定义知|pf|=3-(-1)=4.答案:d 二、填空题??x=-2-2t,7.(2014年深圳模拟)直线??y=3+2t?坐标是________.??x=-2-2t,1222??y=3+2t2222(t为参数)上与点a(-2,3)的距离等于2的点的(t-----欢迎登陆明师在线浏览更多的学习资讯!-----为参数),得所求点的坐标为(-3,4)或(-1,2).答案:(-3,4)或(-1,2)8.(2014年东莞模拟)若直线l:y=kx与曲线c:?解析:曲线c化为普通方程为(x-2)2+y2=1,圆心坐标为(2,0),半径r=1.由已知l与圆相切,则r=|2k|333解析:利用直角坐标方程和参数方程的转化关系求解参数方程. 1?21?2x-+y=将x+y-x=0配方,得?2?4?22所以圆的直径为1,设p(x,y),?2210.已知曲线c的参数方程为?24??-----欢迎登陆明师在线浏览更多的学习资讯!-----(1)将曲线c的参数方程化为普通方程;解析:(1)由?2x2+y=1,x∈[-1,1].4???x+y+2=0,?2?x+y=1得x2-x-3=0.解得x=[-1,1],故曲线c与曲线d无公共点.2?x=2cos t,11.已知动点p、q都在曲线c:?(1)求m的轨迹的参数方程;m的轨迹的参数方程为?212.(能力提升)在直角坐标系xoy中,圆c1:x+y=4,圆c2:(x-2)+y=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c1,c2的极坐标方程,并求出圆c1,c2的交点坐标(用极坐标表示);222-----欢迎登陆明师在线浏览更多的学习资讯!-----3(2)解法一由?得圆c1与c2交点的直角坐标分别为(1,3),(1,-3).?x=1,故圆c1与c2的公共弦的参数方程为??y=t,?x=1,(或参数方程写成??y=y,-3≤t≤3.-3 ≤ y ≤3)解法二将x=1代入?于是圆c1与c2的公共弦的参数方程为 ?x=1,?======*以上是由明师教育编辑整理======------欢迎登陆明师在线浏览更多的学习资讯!-----【篇三:坐标系与参数方程典型例题(含高考题----答案详细)】ass=txt>一、选考内容《坐标系与参数方程》高考考试大纲要求:1.坐标系:①理解坐标系的作用.②了解在平面直角坐标系伸缩变换作用下平面图形的变化情况.极坐标系和平面直角坐标系中表示点的位置的区别,能进行极坐标和直角坐标的互化.④能在极坐标系中给出简单图形(如过极点的直线、过极点或圆心在极点的圆)的方程.通过比较这些图形在极坐标系和平面直角坐标系中的方程,理解用方程表示平面图形时选择适当坐标系的意义. ⑤了解柱坐标系、球坐标系中表示空间中点的位置的方法,并与空间直角坐标系中表示点的位置的方法相比较,了解它们的区别.2.参数方程:①了解参数方程,了解参数的意义.②能选择适当的参数写出直线、圆和圆锥曲线的参数方程.③了解平摆线、渐开线的生成过程,并能推导出它们的参数方程.④了解其他摆线的生成过程,了解摆线在实际中的应用,了解摆线在表示行星运动轨道中的作用.二、基础知识归纳总结:?x????x,(??0),1.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?:?的作用下,?y???y,(??0).?点p(x,y)对应到点p?(x?,y?),称?为平面直角坐标系中的坐标伸缩变换,简称伸缩变换。
坐标系与参数方程联系题(真题)(含答案)

1、在极坐标系下,已知圆O :ρ=cos θ+sin θ和直线l :ρsin ()θ-π4=22(ρ≥0,0≤θ<2π).(1)求圆O 和直线l 的直角坐标方程;(2)当θ∈(0,π)时,求直线l 与圆O 的公共点的极坐标. 解:(1)圆O :ρ=cos θ+sin θ,即ρ2=ρcos θ+ρsin θ, 故圆O 的直角坐标方程为x 2+y 2-x -y =0, 直线l :ρsin ()θ-π4=22,即ρsin θ-ρcos θ=1,则直线l 的直角坐标方程为x -y +1=0. (2)由(1)知圆O 与直线l 的直角坐标方程,将两方程联立得⎩⎨⎧ x 2+y 2-x -y =0,x -y +1=0,解得⎩⎨⎧x =0,y =1,即圆O 与直线l 在直角坐标系下的公共点为(0,1),将(0,1)转化为极坐标为()1,π2即为所求.2、已知圆O 1和圆O 2的极坐标方程分别为ρ=2,ρ2-22ρ·cos ()θ-π4=2. (1)把圆O 1和圆O 2的极坐标方程化为直角坐标方程; (2)求经过两圆交点的直线的极坐标方程. 解:(1)由ρ=2知ρ2=4,所以圆O 1的直角坐标方程为x 2+y 2=4. 因为ρ2-22ρcos ()θ-π4=2,所以ρ2-22ρ()cos θcos π4+sin θsin π4=2, 所以圆O 2的直角坐标方程为x 2+y 2-2x -2y -2=0. (2)将两圆的直角坐标方程相减, 得经过两圆交点的直线方程为x +y =1. 化为极坐标方程为ρcos θ+ρsin θ=1, 即ρsin ()θ+π4=22.3、(2017·全国卷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上的动点,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P 的极坐标为(ρ,θ)(ρ>0),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+ 3.4、(2015·全国卷Ⅰ)在直角坐标系xOy 中,直线C 1:x =-2,圆C 2:(x -1)2+(y -2)2=1,以坐标原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系.(1)求C 1,C 2的极坐标方程;(2)若直线C 3的极坐标方程为θ=π4(ρ∈R),设C 2与C 3的交点为M ,N ,求△C 2MN 的面积.解:(1)因为x =ρcos θ,y =ρsin θ, 所以C 1的极坐标方程为ρcos θ=-2, C 2的极坐标方程为ρ2-2ρcos θ-4ρsin θ+4=0. (2)将θ=π4代入ρ2-2ρcos θ-4ρsin θ+4=0,得ρ2-32ρ+4=0,解得ρ1=22,ρ2= 2. 故ρ1-ρ2=2,即|MN |= 2. 由于C 2的半径为1, 所以△C 2MN 的面积为12.5.(2016·全国卷Ⅰ)在直角坐标系xOy 中,曲线C 1的参数方程为⎩⎨⎧x =a cos t ,y =1+a sin t(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C 2:ρ=4cos θ.(1)说明C 1是哪一种曲线,并将C 1的方程化为极坐标方程;(2)直线C 3的极坐标方程为θ=α0,其中α0满足tan α0=2,若曲线C 1与C 2的公共点都在C 3上,求a . 解:(1)消去参数t 得到C 1的普通方程为x 2+(y -1)2=a 2,则C 1是以(0,1)为圆心,a 为半径的圆. 将x =ρcos θ,y =ρsin θ代入C 1的普通方程中,得到C 1的极坐标方程为ρ2-2ρsin θ+1-a 2=0. (2)曲线C 1,C 2的公共点的极坐标满足方程组⎩⎨⎧ρ2-2ρsin θ+1-a 2=0,ρ=4cos θ.若ρ≠0,由方程组得16cos 2θ-8sin θcos θ+1-a 2=0, 由已知tan θ=2,可得16cos 2θ-8sin θcos θ=0, 从而1-a 2=0,解得a =-1(舍去)或a =1.当a =1时,极点也为C 1,C 2的公共点,且在C 3上. 所以a =1.6.(2018·洛阳模拟)在直角坐标系xOy 中,圆C 的方程为x 2+(y -2)2=4.以O 为极点,x 轴的非负半轴为极轴建立极坐标系.(1)求圆C 的极坐标方程;(2)直线l 的极坐标方程是2ρsin ()θ+π6=53,射 线OM :θ=π6与圆C 的交点为O ,P ,与直线l 的交点为Q ,求线段PQ 的长.解:(1)将x =ρcos θ,y =ρsin θ代入x 2+(y -2)2=4, 得圆C 的极坐标方程为ρ=4sin θ.(2)设P (ρ1,θ1),则由⎩⎨⎧ρ=4sin θ,θ=π6,解得ρ1=2,θ1=π6.设Q (ρ2,θ2),则由⎩⎪⎨⎪⎧2ρsin ()θ+π6=53,θ=π6,解得ρ2=5,θ2=π6.所以|PQ |=ρ2-ρ1=3.7.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C 与x 轴,y 轴的交点.(1)求C 的直角坐标方程,并求M ,N 的极坐标; (2)设MN 的中点为P ,求直线OP 的极坐标方程. 解:(1)由ρcos ()θ-π3=1得ρ()12cos θ+32sin θ=1.从而C 的直角坐标方程为12x +32y =1,即x +3y =2.当θ=0时,ρ=2,所以M (2,0). 当θ=π2时,ρ=233,所以N ()233,π2. (2)由(1)知M 点的直角坐标为(2,0),N 点的直角坐标为()0,233. 所以P 点的直角坐标为()1,33,则P 点的极坐标为()233,π6,所以直线OP 的极坐标方程为θ=π6(ρ∈R). 8.(2018·福建质检)在直角坐标系xOy 中,曲线C 1的普通方程为(x -2)2+y 2=4,在以坐标原点O 为极点,x 轴正半轴为极轴的极坐标系中,曲线C 2:ρ=2sin θ,曲线C 3:θ=π6(ρ>0),A (2,0).(1)把C 1的普通方程化为极坐标方程;(2)设C 3分别交C 1,C 2于点P ,Q ,求△APQ 的面积. 解:(1)因为C 1的普通方程为(x -2)2+y 2=4, 即x 2+y 2-4x =0,所以C 1的极坐标方程为ρ2-4ρcos θ=0,即ρ=4cos θ. (2)依题意,设点P ,Q 的极坐标分别为()ρ1,π6,()ρ2,π6. 将θ=π6代入ρ=4cos θ,得ρ1=23,将θ=π6代入ρ=2sin θ,得ρ2=1,所以|PQ |=|ρ1-ρ2|=23-1.依题意,点A (2,0)到曲线θ=π6(ρ>0)的距离d =|OA |sin π6=1,所以S △APQ =12|PQ |·d =12×(23-1)×1=3-12.9.(2018·贵州适应性考试)在以原点O 为极点,x 轴的非负半轴为极轴的极坐标系中,曲线C 1的极坐标方程为ρ=4cos θ,曲线C 2的极坐标方程为ρcos 2θ=sin θ.(1)求曲线C 2的直角坐标方程;(2)过原点且倾斜角为α()π6<α≤π4的射线l 与曲线C 1,C 2分别相交于A ,B 两点(A ,B 异于原点),求|OA |·|OB |的取值范围.解:(1)由曲线C 2的极坐标方程为ρcos 2θ=sin θ, 两边同乘以ρ,得ρ2cos 2θ=ρsin θ, 故曲线C 2的直角坐标方程为x 2=y . (2)射线l 的极坐标方程为θ=α,π6<α≤π4,把射线l 的极坐标方程代入曲线C 1的极坐标方程得|OA |=ρ=4cos α,把射线l 的极坐标方程代入曲线C 2的极坐标方程得|OB |=ρ=sin αcos 2α, ∴|OA |·|OB |=4cos α·sin αcos 2α=4tan α.∵π6<α≤π4, ∴|OA |·|OB |的取值范围是(]433,4.(1)过点M (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).(2)圆心在点M 0(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).(3)椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的参数方程为⎩⎨⎧x =a cos φ,y =b sin φ(φ为参数).(4)双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的参数方程为⎩⎨⎧x =a 1cos θ,y =b tan θ (θ为参数).10、(2017·全国卷Ⅰ)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:(1)曲线C 的普通方程为x 29+y 2=1.当a =-1时,直线l 的普通方程为x +4y -3=0,由⎩⎨⎧x +4y -3=0,x 29+y 2=1解得⎩⎨⎧x =3,y =0或⎩⎪⎨⎪⎧x =-2125,y =2425.从而C 与l 的交点坐标为(3,0),()-2125,2425. (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l 的距离为 d =|3cos θ+4sin θ-a -4|17.当a ≥-4时,d 的最大值为a +917. 由题设得a +917=17,解得a =8; 当a <-4时,d 的最大值为-a +117. 由题设得-a +117=17,解得a =-16. 综上,a =8或a =-16.2.结论要记根据直线的参数方程的标准式中t 的几何意义,有如下常用结论:过定点M 0的直线与圆锥曲线相交,交点为M 1,M 2,所对应的参数分别为t 1,t 2. (1)弦长l =|t 1-t 2|;(2)弦M 1M 2的中点⇒t 1+t 2=0; (3)|M 0M 1||M 0M 2|=|t 1t 2|.11.(2018·湖南五市十校联考)在直角坐标系xOy 中,设倾斜角为α的直线l 的参数方程为⎩⎨⎧x =3+t cos α,y =t sin α(t 为参数),直线l 与曲线C :⎩⎨⎧x =1cos θ,y =tan θ(θ为参数)相交于不同的两点A ,B .(1)若α=π3,求线段AB 的中点的直角坐标;(2)若直线l 的斜率为2,且过已知点P (3,0),求|PA |·|PB |的值. 解:(1)由曲线C :⎩⎨⎧x =1cos θ,y =tan θ (θ为参数),可得曲线C 的普通方程是x 2-y 2=1.当α=π3时,直线l 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =3+12t ,y =32t (t 为参数),代入曲线C 的普通方程,得t 2-6t -16=0,得t 1+t 2=6,所以线段AB 的中点对应的t =t 1+t 22=3,故线段AB 的中点的直角坐标为()92,332. (2)将直线l 的参数方程代入曲线C 的普通方程,化简得(cos 2α-sin 2α)t 2+6cos αt +8=0, 则|PA |·|PB |=|t 1t 2|=||8cos 2α-sin 2α=||8(1+tan 2α)1-tan 2α,由已知得tan α=2,故|PA |·|PB |=403.12.(2018·石家庄质检)在平面直角坐标系xOy 中,圆C 的参数方程为⎩⎨⎧x =-5+2cos t ,y =3+2sin t(t 为参数),在以原点O为极点,x 轴的非负半轴为极轴建立的极坐标系中,直线l 的极坐标方程为ρcos ()θ+π4=- 2.(1)求圆C 的普通方程和直线l 的直角坐标方程;(2)设直线l 与x 轴,y 轴分别交于A ,B 两点,点P 是圆C 上任意一点,求A ,B 两点的极坐标和△PAB 面积的最小值.解:(1)由⎩⎨⎧x =-5+2cos t ,y =3+2sin t ,消去参数t ,得(x +5)2+(y -3)2=2,所以圆C 的普通方程为(x +5)2+(y -3)2=2. 由ρcos ()θ+π4=-2,得ρcos θ-ρsin θ=-2, 所以直线l 的直角坐标方程为x -y +2=0.(2)直线l 与x 轴,y 轴的交点分别为A (-2,0),B (0,2), 化为极坐标为A (2,π),B ()2,π2, 设点P 的坐标为(-5+2cos t,3+2sin t ), 则点P 到直线l 的距离为d =|-5+2cos t -3-2sin t +2|2=||-6+2cos ()t +π42.所以d min =42=22,又|AB |=2 2. 所以△PAB 面积的最小值是S =12×22×22=4.13、在平面直角坐标系xOy 中,以O 为极点,x 轴的非负半轴为极轴建立极坐标系.已知点P 的极坐标为()23,π6,曲线C 的参数方程为⎩⎨⎧x =2cos α,y =-3+2sin α(α为参数).(1)写出点P 的直角坐标及曲线C 的直角坐标方程;(2)若Q 为曲线C 上的动点,求PQ 中点M 到直线l :ρcos θ+2ρsin θ+1=0距离的最小值. 解:(1)由x =ρcos θ,y =ρsin θ, 可得点P 的直角坐标为(3,3),由⎩⎨⎧x =2cos α,y =-3+2sin α,得x 2+(y +3)2=4, ∴曲线C 的直角坐标方程为x 2+(y +3)2=4. (2)直线l 的普通方程为x +2y +1=0,曲线C 的参数方程为⎩⎨⎧x =2cos α,y =-3+2sin α(α为参数),设Q (2cos α,-3+2sin α), 则M ()32+cos α,sin α, 故点M 到直线l 的距离d =||32+cos α+2sin α+112+22=||5sin (α+φ)+525≥-5+525=52-1()tan φ=12, ∴点M 到直线l 的距离的最小值为52-1.14、.(2017·全国卷Ⅲ)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l 3与C 的交点,求M 的极径.解:(1)消去参数t ,得l 1的普通方程l 1:y =k (x -2), 消去参数m ,得l 2的普通方程l 2:y =1k(x +2).设P (x ,y ),由题设得⎩⎨⎧y =k (x -2),y =1k (x +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)C 的极坐标方程为ρ2(cos 2θ-sin 2θ)=4(0<θ<2π,θ≠π).联立⎩⎨⎧ρ2(cos 2θ-sin 2θ)=4,ρ(cos θ+sin θ)-2=0得cos θ-sin θ=2(cos θ+sin θ).故tan θ=-13,从而cos 2θ=910,sin 2θ=110.代入ρ2(cos 2θ-sin 2θ)=4得ρ2=5, 所以交点M 的极径为 5.15.(2018·武昌调研)在直角坐标系xOy 中,曲线C 的参数方程为⎩⎨⎧x =a cos t ,y =2sin t(t 为参数,a >0).以坐标原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,已知直线l 的极坐标方程为ρcos ()θ+π4=-2 2.(1)设P 是曲线C 上的一个动点,当a =2时,求点P 到直线l 的距离的最小值; (2)若曲线C 上的所有点均在直线l 的右下方,求a 的取值范围. 解:(1)由ρcos ()θ+π4=-22, 得22(ρcos θ-ρsin θ)=-22, 化成直角坐标方程,得22(x -y )=-22, 即直线l 的方程为x -y +4=0. 依题意,设P (2cos t,2sin t ), 则点P 到直线l 的距离d =|2cos t -2sin t +4|2=||22cos ()t +π4+42=22+2cos ()t +π4.当cos ()t +π4=-1时,dmin =22-2.故点P 到直线l 的距离的最小值为22-2. (2)∵曲线C 上的所有点均在直线l 的右下方, ∴对∀t ∈R ,有a cos t -2sin t +4>0恒成立, 即a 2+4cos(t +φ)>-4()其中tan φ=2a 恒成立, ∴a 2+4<4, 又a >0,∴0<a <2 3. 故a 的取值范围为(0,23).16.已知P 为半圆C :⎩⎨⎧x =cos θ,y =sin θ(θ为参数,0≤θ≤π)上的点,点A 的坐标为(1,0),O 为坐标原点,点M 在射线OP 上,线段OM 与C 的弧AP 的长度均为π3.(1)以O 为极点,x 轴的正半轴为极轴,建立极坐标系,求点M 的极坐标; (2)求直线AM 的参数方程. 解:(1)由已知,点M 的极角为π3,且点M 的极径等于π3,故点M 的极坐标为()π3,π3. (2)由(1)知点M 的直角坐标为()π6,3π6,A (1,0). 故直线AM 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =1+()π6-1t ,y =3π6t(t 为参数).17.在平面直角坐标系xOy 中,曲线C 1过点P (a,1),其参数方程为⎩⎨⎧x =a +2t ,y =1+2t(t 为参数,a ∈R).以O 为极点,x 轴非负半轴为极轴,建立极坐标系,曲线C 2的极坐标方程为ρcos 2θ+4cos θ-ρ=0.(1)求曲线C 1的普通方程和曲线C 2的直角坐标方程;(2)已知曲线C 1与曲线C 2交于A ,B 两点,且|PA |=2|PB |,求实数a 的值.解:(1)∵曲线C 1的参数方程为⎩⎨⎧x =a +2t ,y =1+2t ,∴其普通方程为x -y -a +1=0.∵曲线C 2的极坐标方程为ρcos 2θ+4cos θ-ρ=0, ∴ρ2cos 2θ+4ρcos θ-ρ2=0, ∴x 2+4x -x 2-y 2=0,即曲线C 2的直角坐标方程为y 2=4x . (2)设A ,B 两点所对应的参数分别为t 1,t 2,将曲线C 1的参数方程代入曲线C 2的直角坐标方程,化简得2t 2-22t +1-4a =0. ∴Δ=(-22)2-4×2(1-4a )>0,即a >0, t 1+t 2=2,t 1·t 2=1-4a2.根据参数方程的几何意义可知|PA |=2|t 1|,|PB |=2|t 2|, 又|PA |=2|PB |可得2|t 1|=2×2|t 2|, 即t 1=2t 2或t 1=-2t 2.∴当t 1=2t 2时,有⎩⎨⎧t 1+t 2=3t 2=2,t 1·t 2=2t 22=1-4a2,解得a =136,符合题意. 当t 1=-2t 2时,有⎩⎨⎧t 1+t 2=-t 2=2,t 1·t 2=-2t 22=1-4a 2,解得a =94,符合题意.综上,实数a =136或a =94.318.(2018·贵阳模拟)在直角坐标系xOy 中,曲线C 1的参数方程为⎩⎨⎧x =4+3cos t ,y =5+3sin t(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 2的极坐标方程为ρ=2sin θ.(1)求曲线C 1的普通方程和C 2的直角坐标方程;(2)若A ,B 分别为曲线C 1,C 2上的动点,求当AB 取最小值时△AOB 的面积.解:(1)由⎩⎨⎧x =4+3cos t ,y =5+3sin t(t 为参数)得C 1的普通方程为(x -4)2+(y -5)2=9, 由ρ=2sin θ,得ρ2=2ρsin θ, 将x 2+y 2=ρ2,y =ρsin θ代入上式, 得C 2的直角坐标方程为x 2+(y -1)2=1.(2)如图,当A ,B ,C 1,C 2四点共线,且A ,B 在线段C 1C 2上时,|AB |取得最小值,由(1)得C 1(4,5),C 2(0,1),则kC 1C 2=5-14-0=1, ∴直线C 1C 2的方程为x -y +1=0, ∴点O 到直线C 1C 2的距离d =12=22, 又|AB |=|C 1C 2|-1-3=(4-0)2+(5-1)2-4 =42-4,∴S △AOB =12d |AB |=12×22×(42-4)=2- 2.19.(2018·广州综合测试)在直角坐标系xOy 中,直线l 的参数方程为⎩⎨⎧x =3-t ,y =1+t(t 为参数).在以坐标原点O 为极点,x 轴正半轴为极轴的极坐标系中,曲线C :ρ=22cos ()θ-π4.(1)求直线l 的普通方程和曲线C 的直角坐标方程; (2)求曲线C 上的点到直线l 的距离的最大值.解:(1)由⎩⎨⎧x =3-t ,y =1+t(t 为参数)消去t 得x +y -4=0,所以直线l 的普通方程为x +y -4=0.由ρ=22cos ()θ-π4=22()cos θcos π4+sin θsin π4=2cos θ+2sin θ, 得ρ2=2ρcos θ+2ρsin θ.将ρ2=x 2+y 2,ρcos θ=x ,ρsin θ=y 代入上式, 得x 2+y 2=2x +2y ,即(x -1)2+(y -1)2=2. 所以曲线C 的直角坐标方程为(x -1)2+(y -1)2=2. (2)法一:设曲线C 上的点P (1+2cos α,1+2sin α),则点P 到直线l 的距离d =|1+2cos α+1+2sin α-4|2=|2(sin α+cos α)-2|2=||2sin ()α+π4-22.当sin ()α+π4=-1时,d max =2 2.所以曲线C 上的点到直线l 的距离的最大值为2 2. 法二:设与直线l 平行的直线l ′:x +y +b =0, 当直线l ′与圆C 相切时,|1+1+b |2=2, 解得b =0或b =-4(舍去), 所以直线l ′的方程为x +y =0. 因为直线l 与直线l ′的距离d =|0+4|2=2 2. 所以曲线C 上的点到直线l 的距离的最大值为2 2.20.在直角坐标系xOy 中,曲线C 1:⎩⎨⎧x =t cos α,y =t sin α(t 为参数,t ≠0),其中0≤α<π.在以O 为极点,x 轴正半轴为极轴的极坐标系中,曲线C 2:ρ=2sin θ,C 3:ρ=23cos θ.(1)求C 2与C 3交点的直角坐标;(2)若C 1与C 2相交于点A ,C 1与C 3相交于点B ,求|AB |的最大值. 解:(1)曲线C 2的直角坐标方程为x 2+y 2-2y =0, 曲线C 3的直角坐标方程为x 2+y 2-23x =0.联立⎩⎨⎧x 2+y 2-2y =0,x 2+y 2-23x =0,解得⎩⎨⎧x =0,y =0或⎩⎪⎨⎪⎧x =32,y =32.所以C 2与C 3交点的直角坐标为(0,0)和()32,32. (2)曲线C 1的极坐标方程为θ=α(ρ∈R ,ρ≠0),其中0≤α<π. 因此A 的极坐标为(2sin α,α),B 的极坐标为(23cos α,α). 所以|AB |=|2sin α-23cos α|=4||sin ()α-π3.当α=5π6时,|AB |取得最大值,最大值为4. 21.已知直线L 的参数方程为⎩⎨⎧x =2+t ,y =2-2t(t 为参数),以原点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ρ=21+3cos 2 θ.(1)求直线L 的极坐标方程和曲线C 的直角坐标方程;(2)过曲线C 上任意一点P 作与直线L 夹角为π3的直线l ,设直线l 与直线L 的交点为A ,求|PA |的最大值. 解:(1)由⎩⎨⎧ x =2+t ,y =2-2t(t 为参数),得L 的普通方程为2x +y -6=0, 令x =ρcos θ,y =ρsin θ,得直线L 的极坐标方程为2ρcos θ+ρsin θ-6=0,由曲线C 的极坐标方程,知ρ2+3ρ2cos 2θ=4,所以曲线C 的直角坐标方程为x 2+y 24=1. (2)由(1),知直线L 的普通方程为2x +y -6=0,设曲线C 上任意一点P (cos α,2sin α),则点P 到直线L 的距离d =|2cos α+2sin α-6|5. 由题意得|PA |=d sin π3=415||2sin ()α+π4-315,所以当sin ()α+π4=-1时,|PA |取得最大值,最大值为415(3+2)15. 22.(2018·石家庄一模)在平面直角坐标系中,将曲线C 1上的每一个点的横坐标保持不变,纵坐标缩短为原来的12,得到曲线C 2.以坐标原点O 为极点,x 轴的正半轴为极轴,建立极坐标系,已知曲线C 1的极坐标方程为ρ=2.(1)求曲线C 2的参数方程;(2)过坐标原点O 且关于y 轴对称的两条直线l 1与l 2分别交曲线C 2于A ,C 和B ,D ,且点A 在第一象限,当四边形ABCD 的周长最大时,求直线l 1的普通方程.解:(1)由ρ=2,得ρ2=4,所以曲线C 1的直角坐标方程为x 2+y 2=4.故由题意可得曲线C 2的直角坐标方程为x 24+y 2=1. 所以曲线C 2的参数方程为⎩⎨⎧ x =2cos θ,y =sin θ(θ为参数). (2)设四边形ABCD 的周长为l ,点A (2cos θ,sin θ),则l =8cos θ+4sin θ=45sin(θ+φ),()其中sin φ=25,cos φ=15 所以当θ+φ=2k π+π2(k ∈Z)时,l 取得最大值,最大值为45,此时θ=2k π+π2-φ(k ∈Z), 所以2cos θ=2sin φ=45,sin θ=cos φ=15, 此时A ()45,15. 所以直线l 1的普通方程为x -4y =0.23.(2018·成都诊断)在直角坐标系xOy 中,曲线C 的参数方程为⎩⎨⎧ x =2cos α,y =2+2sin α(α为参数),直线l 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧ x =3-32t ,y =3+12t (t 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,过极点O 的射线与曲线C相交于不同于极点的点A ,且点A 的极坐标为(23,θ),其中θ∈()π2,π.(1)求θ的值;(2)若射线OA 与直线l 相交于点B ,求|AB |的值.解:(1)由题意知,曲线C 的普通方程为x 2+(y -2)2=4, ∵x =ρcos θ,y =ρsin θ,∴曲线C 的极坐标方程为(ρcos θ)2+(ρsin θ-2)2=4,即ρ=4sin θ.由ρ=23,得sin θ=32, ∵θ∈()π2,π,∴θ=2π3. (2)易知直线l 的普通方程为x +3y -43=0,∴直线l 的极坐标方程为ρcos θ+3ρsin θ-43=0.又射线OA 的极坐标方程为θ=2π3(ρ≥0), 联立⎩⎨⎧ θ=2π3(ρ≥0),ρcos θ+3ρsin θ-43=0,解得ρ=4 3.∴点B 的极坐标为()43,2π3,∴|AB |=|ρB -ρA |=43-23=2 3.。
(完整版)选修4-4坐标系与参数方程-高考题及答案

x t 3,1、已知在直角坐标系xOy中,直线I的参数方程为_ (t为参数),在极坐标系(与y v3t直角坐标系xOy取相同的长度单位,且以原点0为极点,以x轴正半轴为极轴)中,曲线C 的极坐标方程为2 4 cos 3 0.①求直线I普通方程和曲线C的直角坐标方程;②设点P是曲线C上的一个动点,求它到直线I的距离的取值范围.x = 2cos 0 , 一2、已知曲线C的参数方程是(0为参数),以坐标原点为极点,x轴的正半轴y = 3sin 0 ,为极轴建立极坐标系,曲线C2的极坐标方程是p = 2,正方形ABCD勺顶点都在C2上,且AnB C、D依逆时针次序排列,点A的极坐标为(2 ,—).3(I )求点A B C、D的直角坐标;(n )设P为C上任意一点,求|PA2+ |PB2+ |PC2+ |PD2的取值范围.. . 2 2 . - 2 23、在直角坐标系xOy中,圆C :x + y = 4,圆C2:(x—2) + y = 4.(I )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 i, C2的极坐标方程, 并求出圆C,C2的交点坐标(用极坐标表示);(n)求圆C与C2的公共弦的参数方程.4、在直角坐标系xOy中,直线I的方程为x —y + 4 = 0,曲线C的参数方程为x= :::]3cos a ,(a为参数).y= sin a(1)已知在极坐标系(与直角坐标系xOy取相同的长度单位,且以原点O为极点,以xn轴正半轴为极轴)中,点P的极坐标为(4 ,―),判断点P与直线I的位置关系;(2)设点Q是曲线C上的一个动点,求它到直线I的距离的最小值.X = 2C0S a ,5、在直角坐标系xOy 中,曲线G 的参数方程为( a 为参数).M 是C i 上的y = 2+ 2sin a .动点,P 点满足0F= 20M P 点的轨迹为曲线 C 2.(1)求C 2的方程;(2)在以0为极点,x 轴的正半轴为极轴的极坐标系中,射线 交点为A ,与C 2的异于极点的交点为 B,求|AE |.x = cos e6、已知P 为半圆C:( e 为参数,o w e wn )上的点,点 A 的坐标为(1,0) , Oy = sin en 为坐标原点,点 M 在射线OP 上,线段OM 与C 的弧AP 的长度均为—.(1) 以O 为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,求点 M 的极坐标;(2) 求直线AM 的参数方程.ne =g 与C 的异于极点的n n .* j 3 7、在极坐标系中,已知圆C经过点P .2,~4,圆心为直线P sin 9—3 =一与极轴的交点,求圆C的极坐标方程.8、在平面直角坐标系中,以坐标原点0为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系.已知直线I上两点M, N的极坐标分别为(2,0), 穿,-2,圆C的参数方程为x= 2+ 2cos 9 ,厂(9为参数).y=—3+ 2sin 9(1) 设P为线段MN的中点,求直线OP的平面直角坐标方程;(2) 判断直线l与圆C的位置关系.1、【答案】①直线I 的普通方程为:,3x y 3、、3 0. n n n n nn_nnA (2cos —, 2sin —), B (2cos(-3 + R , 2sin( — + —)) , q2cos( — +n ), 2sin( — +n 3 n n 3 nn )) , D (2cos( — + 〒),2sin( — + 亍)),即 A (1 , 3) , B ( — 3 , 1), Q — 1, — 3) , D ( 3 , — 1). (n )设 P (2cos 0 , 3sin 0 ),令 S =|PA 2+ |PB 2+ |PC 2+ |PD 2 ,则2 2S = 16cos 0 + 36sin 0 + 162=32 + 20sin 0 .因为0W sin 20W 1,所以S 的取值范围是[32 , 52].3、解:(I )圆C 的极坐标方程为p = 2 , 圆G 的极坐标方程p = 4cos 0 .2 解卩,得卩=2, 0=±石,p _ 4cos 03从而p_占.n(1)把极坐标系的点P (4 ,-)化为直角坐标,得 R0,4),满足直线l 的方程x — y + 4_ 0,所以点P 在直线l 上. 故可设点Q 的坐标为曲线C 的直角坐标方程为:x 2y 2②曲线C 的标准方程为(x 2)2 y 2•••圆心C(2,0)到直线I 的距离为:d所以点P 到直线I 的距离的取值范围是2、解:(I )由已知可得2 24x 3 0【或(x 2)2 y 21]1,圆心C(2,0),半径为1;|2、一 3 0 3.3| 5,32 2故圆C 与圆C 2交点的坐标为(2 ,,(2,—勺.注:极坐标系下点的表示不唯一.x _ p cos 0 ,得圆 y _ p sin 0 (n )法一:由故圆C 与G 的公共弦的参数方程为x_ t 1,-3w t w 3.x _ 1(或参数方程写成 , —..3 < y w 3)法二:将x = 1代入 cos 0得 p sin 0p cos 0 = 1,于是圆 C 与G 的公共弦的参数方程为x _ 1 y _ tan 0 '4、因为点P 的直角坐标(0,4)⑵因为点Q 在曲线C 上,(.3cos a , sin a ),C 与C 2交点的直角坐标分别为从而点Q 到直线I 的距离=;'2cos( a+ -Q )+ 2 2nl由此得,当cos( a + —) =— 1时,d 取得最小值,且最小值为:2.x y5、⑴设Rx , y ),则由条件知 M ^ 2 .由于M 点在C 上,x=2cos a , 2X = 4cos a ,所以即yy = 4+ 4sin a .2= 2+ 2sin a ,X = 4cos a ,从而C 2的参数方程为(a 为参数)y = 4 + 4sin a .(2)曲线C 的极坐标方程为 p = 4sin 0,曲线C 2的极坐标方程为 p = 8sin 0 .n n射线0 =三与C 的交点A 的极径为 p 1= 4sin —,3 3nn射线0 = y 与G 的交点B 的极径为p 2= 8sin —. 所以 | AB = | p 2— p 1| = 2 '3.nn6、 (1)由已知,M 点的极角为y ,且M 点的极径等于 J ,n n故点M 的极坐标为 ~~ .⑵M 点的直角坐标为n ,二空,A (1,0),故直线AM 的参数方程为6 6nx=1 + 6 — 1t ,(t 为参数).| 3cos a — sina + 4|2cos7t6所以圆C 的圆心坐标为(1,0) 因为圆C经过点P .'2, n,所以圆C的半径PC= 2+ 12—2X 1 x J2cos■—= 1,¥ 4于是圆C 过极点,所以圆 C 的极坐标方程为p = 2cos e .0, ¥8、解:(1)由题意知,M N 的平面直角坐标分别为所以直线l 的平面直角坐标方程为 3x + 3y — 2 3= 0.又圆C 的圆心坐标为(2 , — ,;3),半径r = 2, 圆心到直线I 的距离d =, : — ■' =-<r ,故直线l 与圆C 相交.yJ 3 + 9 2又P 为线段MN 勺中点,从而点 P 的平面直角坐标为1,,故直线OP 的平面直角坐标方程为 ⑵因为直线l 上两点M N 的平面直角坐标分别为 (2,0)(2,0)。
2020年高考数学 选修4-4:坐标系与参数方程 解答题专练(含答案)

2020年高考数学选修4-4:坐标系与参数方程解答题专练1.【选修4-4:坐标系与参数方程】在直角坐标系xOy中,直线,曲线(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,点M的极坐标为.(1)求直线l1和曲线C的极坐标方程;(2)在极坐标系中,已知射线与,C的公共点分别为A,B,且,求MOB的面积.2.【选修4-4:坐标系与参数方程】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,且取相等的单位长度,建立平面直角坐标系,直线l的参数方程是设点P(-1,2).(1)将曲线C的极坐标方程化为直角坐标方程,将直线的参数方程化为普通方程;(2)设直线l与曲线C相交于M,N两点,求的值.3.【选修4-4:坐标系与参数方程】在平面直角坐标系xOy中,已知曲线C的参数方程为(θ为参数),直线l的参数方程为(t为参数),点P的坐标为(-2,0)(1)若点Q在曲线C上运动,点M在线段PQ上运动,且,求动点M的轨迹方程;(2)设直线l与曲线C交于A,B两点,求的值.4.【选修4-4:坐标系与参数方程】在直角坐标系xOy中,设倾斜角为α的直线l:(t为参数)与曲线(φ为参数)相交于不同的两点A,B.(1)若,若以坐标原点为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,求直线AB的极坐标方程;(2)若直线的斜率为,点,求的值.5.【选修4-4:坐标系与参数方程】在直角坐标系xOy中,圆C的参数方程(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)求圆C的极坐标方程;(2)直线l的极坐标方程是,射线OM与圆C的交点为O、P,与直线l的交点为Q,求线段PQ的长.6.【选修4-4:坐标系与参数方程】在平面直角坐标系xOy中,曲线C的参数方程为,在以原点为极点,x轴正半轴为极轴的极坐标系中,直线l的极坐标方程为.(1)求曲线C的普通方程和直线l的直角坐标方程;(2)设点P(-1,0),直线l和曲线C交于A,B两点,求的值.7.【选修4-4:坐标系与参数方程】以平面直角坐标系的原点O为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,已知点M的直角坐标为(1,0),若直线l的极坐标方程为,曲线C的参数方程是,(m为参数).(1)求直线l的直角坐标方程和曲线C的普通方程;(2)设直线l与曲线C交于A,B两点,求.8.【选修4-4:坐标系与参数方程】已知直线l的参数方程为(t为参数),以坐标原点为极点,x轴的非负半轴为极轴建立极坐标系,圆C的极坐标方程为,直线l与圆C交于A,B两点.(1)求圆C的直角坐标方程及弦AB的长;(2)动点P在圆C上(不与A,B重合),试求ABP的面积的最大值9.【选修4-4:坐标系与参数方程】在平面直角坐标系xOy中,点P(0,﹣1),直线l的参数方程为(t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的极坐标方程为ρ+ρcos2θ=8sinθ.(1)求曲线C的直角坐标方程;(2)若直线l与曲线C相交于不同的两点A,B,M是线段AB的中点,当|PM|=时,求sinα的值.10.【选修4-4:坐标系与参数方程】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O为极点,z轴正半轴为极轴建立极坐标系,直线l的极坐标方程为(1)求曲线C的普通方程和直线l的直角坐标方程;(2)设点M(0,1).若直线l与曲线C相交于A,B两点,求|MA|+|MB|的值.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P的极坐标为,直线l的极坐标方程为.(1)求直线l的直角坐标方程与曲线C的普通方程;(2)若Q是曲线C上的动点,M为线段PQ的中点,直线l上有两点A,B,始终满足|AB|=4,求△MAB面积的最大值与最小值。
坐标系与参数方程 Word版(含答案)

广东省2013届高三最新理科试题精选(37套含13大市区的二模)分类汇编20:坐标系与参数方程一、选择题 二、填空题1 .(广东省韶关市2013届高三第三次调研考试数学(理科)试题(word 版) )设M 、N 分别是曲线2sin 0ρθ+=和s ()42in πρθ+=上的动点,则M 、N 的最小距离是______12 .(广东省茂名市实验中学2013届高三下学期模拟(二)测试数学(理)试题(详解))在极坐标系中,直线sin ρθ=与圆2cos ρθ=相交的弦长为____3 .(广东省肇庆市2013届高三4月第二次模拟数学(理)试题)(坐标系与参数方程选做题)已知曲线1l 的极坐标系方程为sin 4πρθ⎛⎫-= ⎪⎝⎭(0,ρ> 02)θπ≤≤,直线2l 的参数方程为{1222x t y t =-=+(为参数),若以直角坐标系的x 轴的非负半轴为极轴,则1l 与2l 的交点A 的直角坐标是____________【答案】解析:sin sin cos cos sin 1444y x πππρθρθρθ⎛⎫-=⇒-=⇒-= ⎪⎝⎭ {12322x t x y y t =-⇒+==+,由3112x y x y x y +==⎧⎧⇒⎨⎨-==⎩⎩(1,2)A ⇒ 4 .(广东省深圳市2013届高三第二次调研考试数学理试题(2013深圳二模))在极坐标系中,圆3cos ρθ=上的点到直线cos()13πρθ-=的距离的最大值是______.【答案】745 .(广东省江门佛山两市2013届高三4月教学质量检测(佛山二模)数学理试题)(坐标系与参数方程)在极坐标系中,设曲线1:2sin C ρθ=与2:2cos C ρθ=的交点分别为A B 、,则线段AB 的垂直平分线的极坐标方程为________________.【答案】sin 4πρθ⎛⎫+=⎪⎝⎭(或1cos sin =+θρθρ)6 .(广东省汕头一中2013年高三4月模拟考试数学理试题 )(坐标系与参数方程选做题)在极坐标系中,极点到曲线22)4cos(=+θπρ的距离是_____________【答案】7 .(广东省汕头市东厦中学2013届高三第三次质量检测数学(理)试题 )(坐标系与参数方程选做题)在极坐标系中,过圆6cos ρθ=的圆心,且垂直于极轴的直线的极坐标方程为________.【答案】cos 3ρθ=.8 .(广东省珠海一中等六校2013届高三第一次联考数学(理)试题)(坐标系与参数方程选做题) 在极坐标系中,直线ρsin(θ+π4)=2被圆ρ=4截得的弦长为__________. 【答案】349 .(广东省肇庆市2013届高三上学期期末统一检测数学(理)试题)(坐标系与参数方程选做题)在极坐标系(),ρθ(0,02πρθ>≤<)中,曲线2sin ρθ=与2cos ρθ=的交点的极坐标为_____【答案】解析:4π⎫⎪⎭两式相除得tan 12sin 44ππθθρ=⇒=⇒==交点的极坐标为4π⎫⎪⎭10.(广东省湛江一中等“十校”2013届高三下学期联考数学(理)试题)已知抛物线C 的参数方程为⎩⎨⎧==t y t x 882(t为参数),若斜率为1的直线经过抛物线C 的焦点,且与圆222(4)(0)x y r r -+=>相切,则半径r =________.【答案】211.(广东省深圳市南山区2013届高三上学期期末考试数学(理)试题)(坐标系与参数方程选做题)已知曲线C 的极坐标方程是6sin ρθ=,以极点为平面直角坐标系的原点,极轴为x 的正半轴,建立平面直角坐标系,直线l的参数方程是1(x t y ⎧=-⎪⎨=⎪⎩为参数),则直线l 与曲线C 相交所得的弦的弦长为________.【答案】412.(广东省汕头市东山中学2013届高三下学期入学摸底考试数学(理)试题)(坐标系与参数方程选做题)曲线1C :1cos sin x y θθ=+⎧⎨=⎩(θ为参数)上的点到曲线2C:12112x t y t⎧=-⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩(t 为参数)上的点的最短距离为______ 【答案】1; 13.(广东省汕头市东山中学2013届高三第二次模拟考试数学(理)试题(详解))(坐标系与参数方程选做题)过点(2,)3π且平行于极轴的直线的极坐标方程为__________.【答案】sin ρθ【解析】点(2,)3π的直角坐标为,∴过点平行于x轴的直线方程为y =即极坐标方程为sin ρθ=14.(广东省汕头市第四中学2013届高三阶段性联合考试数学(理)试题)已知圆M:x 2+y 2-2x-4y+1=0,则圆心M 到直线43,31,x t y t =+⎧⎨=+⎩(t 为参数)的距离为______.【答案】215.(广东省汕头市2013届高三上学期期末统一质量检测数学(理)试题)(坐标系与参数方程)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,则直线21x ty t=--⎧⎨=-⎩(t 为参数)截圆22cos ρρθ+-3=0的弦长为____ 【答案】 416.(广东省汕头市2013届高三3月教学质量测评数学(理)试题)已知直线l 方程是22x ty 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,圆C 的极坐标方程为ρ=2,则圆C 上的点到直线l 的距离最小值是___【答案】222-17.(广东省梅州市2013届高三3月总复习质检数学(理)试题)(坐标系与参数方程选做题)在极坐标系中,圆ρ=2上的点到直线sin()6πρθ+=3的距离的最小值是____【答案】118.(广东省茂名市2013届高三第一次模拟考试数学(理)试题)(坐标系与参数方程选做题)已知曲线C 的参数方程为2cos sin x y θθ=+⎧⎨=⎩ (θ为参数),则曲线C 上的点到直线3x -4y +4=0的距离的最大值为______________ 【答案】3;19.(广东省揭阳市2013届高三3月第一次高考模拟数学(理)试题(含解析))(坐标系与参数方程选做题)已知曲线1C:ρ=和曲线2C:cos()4πρθ+=,则1C 上到2C 的距的点的个数为__________.【答案】3;将方程ρ=与cos()4πρθ+=222x y +=与20x y --=,知1C 为圆心在坐标原点,半径为的圆,2C 为直线,因圆心到直线20x y --=,故满足条件的点的个数3n =.20.(广东省华附、省实、深中、广雅四校2013届高三上学期期末联考数学(理)试题)(坐标系与参数方程)在极坐标中,圆ρ =4cos θ 的圆心C 到直线 ρ sin (θ +π4 )=2 2 的距离为_*****_.【答案】答案: 2解:在直角坐标系中,圆:x 2+y 2=4x ,圆心C (2,0),直线:x +y =4,所以,所求为2.21.(广东省海珠区2013届高三上学期综合测试一数学(理)试题)(坐标系与参数方程选做题) 已知直线l 的参数方程为1x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩ (t 为参数),圆C 的参数方程为cos 2sin x y θθ=+⎧⎨=⎩ (θ为参数), 则圆心C 到直线l 的距离为__________. 【答案】 22.(广东省广州市2013届高三调研测试数学(理)试题)(坐标系与参数方程选讲选做题)已知圆C 的参数方程为2x y cos ,sin ,θθ⎧=⎨=+⎩(θ为参数), 以原点为极点,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1sin cos ρθρθ+=, 则直线l 截圆C 所得的弦长是________.分析:圆C 的参数方程化为平面直角坐标方程为22(2)1x y +-=,直线l 的极坐标方程化为平面直角坐标方程为1x y +=,如右图所示,圆心到直线的距离2d ==,故圆C 截直线l所得的弦长为23.(广东省广州市2013届高三3月毕业班综合测试试题(一)数学(理)试题)(坐标系与参数方程选做题)在极坐标系中,定点32,2A π⎛⎫⎪⎝⎭,点B 在直线cos sin 0ρθθ=上运动,当线段AB 最短时,点B 的极坐标为_______.【答案】1116,π⎛⎫ ⎪⎝⎭ 答案可以是:11126k k ,(ππ⎛⎫+∈ ⎪⎝⎭Z ).24.(广东省湛江市2013届高三4月高考测试(二)数学理试题(WORD 版))(坐标系与参数方程选做题)在直角坐标系x oy 中,曲线C 的参数方程是⎩⎨⎧=+=θθsin 2cos 22y x (θπθ],2,0[∈为参数),若以O 为极点,x 轴正半轴为极轴,则曲线C 的极坐标方程是________.【答案】4cos ρθ=25.(广东省韶关市2013届高三4月第二次调研测试数学理试题)(坐标系与参数方程选做题)在极坐标系中,过点π1,2A ⎛⎫-⎪⎝⎭引圆8sin ρθ=的一条切线,则切线长为______.【答案】3;26.(广东省汕头市2013年普通高中高三教学质量测试试题(二)理科数学试卷)直角坐标系xOy中,以原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,设点,A B 分别在曲线12c o s:s i n x C y θθ=+⎧⎪⎨=⎪⎩(θ为参数)和曲线2:1C ρ=上,则||AB 的最大值为__________.【答案】527.(广东省茂名市2013届高三4月第二次高考模拟数学理试题(WORD 版))(坐标系与参数方程)在极坐标系(,)ρθ (02)θπ≤<中,曲线(cos sin )1ρθθ+=与(cos sin )1ρθθ-=-的交点的极坐标为_________.【答案】(1,)2π28.(广东省揭阳市2013年高中毕业班第二次高考模拟考试理科数学试题)(坐标系与参数方程选做题)在极坐标系中,O 为极点,直线l 过圆C:)4πρθ=-的圆心C,且与直线OC 垂直,则直线l 的极坐标方程为_________.【答案】把)4πρθ=-化为直角坐标系的方程为2222x y x y +=+,圆心C 的坐标为(1,1),与直线OC 垂直的直线方程为20,x y +-=化为极坐标系的方程为cos sin 20ρθρθ+-=或cos()4πρθ-=29.(广东省惠州市2013届高三4月模拟考试数学理试题(WORD 版))(坐标系与参数方程选做题)若直线的极坐标方程为cos()4πρθ-=,曲线C :1ρ=上的点到直线的距离为d ,则d 的最大值为_________.【答案】【解析】直线的直角坐标方程为60x y +-=,曲线C 的方程为221x y +=,为圆;d 的最大值为圆心到直线的距离加半径,即为max 1d =+30.(广东省广州市2013届高三4月综合测试(二)数学理试题(WORD 版))(坐标系与参数方程选做题)在极坐标系中,已知点1,2A π⎛⎫ ⎪⎝⎭,点P 是曲线2sin 4cos ρθθ=上任意一点,设点P 到直线cos 10ρθ+=的距离为d ,则PA d +的最小值为______.31.(广东省潮州市2013届高三第二次模拟考试数学(理)试题)(坐标系与参数方程选做题)在极坐标系) , (θρ(πθ20<≤)中,直线4πθ=被圆θρsin 2=截得的弦的长是__________.【答案】2.。
新课标高考《坐标系与参数方程》(选修4-4)含答案

第二讲 坐标系与参数方程(选修4-4)1.(2014·新课标全国卷Ⅰ)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|P A |的最大值与最小值.2.(2014·新课标全国卷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,半圆C 的极坐标方程为ρ=2cos θ,θ∈⎣⎡⎦⎤0,π2. (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.3.(2013·新课标全国卷Ⅰ)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).4.(2013·福建高考)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.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,并在两坐标系中取相同的长度单位.设M 是平面内任意一点,它的直角坐标是(x ,y ),极坐标是(ρ,θ),则⎩⎨⎧x =ρcos θ,y =ρsin θ,⎩⎪⎨⎪⎧ρ2=x 2+y 2,tan θ=yx (x ≠0).2.圆的极坐标方程若圆心为M (ρ0,θ0),半径为r ,则圆的方程为:ρ2-2ρ0ρcos(θ-θ0)+ρ20-r 2=0. 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 (a,0),半径为a :ρ=2a cos θ;(3)当圆心位于M ⎝⎛⎭⎫a ,π2,半径为a :ρ=2a sin θ. 3.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=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 ⎝⎛⎭⎫b ,π2且平行于极轴:ρsin θ=b . 4.几种常见曲线的参数方程 (1)圆以O ′(a ,b )为圆心,r 为半径的圆的参数方程是⎩⎨⎧x =a +r cos α,y =b +r sin α,其中α是参数.当圆心在(0,0)时,方程为⎩⎨⎧x =r cos α,y =r sin α,其中α是参数.(2)椭圆椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的参数方程是⎩⎨⎧x =a cos φ,y =b sin φ,其中φ是参数.椭圆x 2b 2+y 2a 2=1(a >b >0)的参数方程是⎩⎨⎧x =b cos φ,y =a sin φ,其中φ是参数.(3)直线经过点P 0(x 0,y 0),倾斜角为α的直线的参数方程是⎩⎨⎧x =x 0+t cos α,y =y 0+t sin α,其中t 是参数.热点一极坐标方程及其应用[例1] (1)(2014·江西高考改编)若以直角坐标系的原点为极点,x 轴的非负半轴为极轴建立极坐标系,求线段y =1-x (0≤x ≤1)的极坐标方程.(2)(2014·东北三校联考)已知点P (1+cos α,sin α),参数α∈[0,π],点Q 在曲线C :ρ=92sin ⎝⎛⎭⎫θ+π4上.①求点P 的轨迹方程和曲线C 的直角坐标方程; ②求点P 与点Q 之间距离的最小值.1.在极坐标系下,已知圆O :ρ=cos θ+sin θ和直线l :ρsin ⎝⎛⎭⎫θ-π4=22.(ρ≥0,0≤θ<2π) (1)求圆O 和直线l 的直角坐标方程;(2)当θ∈(0,π)时,求直线l 与圆O 的公共点的极坐标.热点二 参数方程及其应用[例2] (2014·福建高考)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.2.倾斜角为α的直线l 过点P (8,2),直线l 和曲线C :⎩⎨⎧x =42cos θ,y =2sin θ(θ为参数)交于不同的两点M 1,M 2.(1)将曲线C 的参数方程化为普通方程,并写出直线l 的参数方程; (2)求|PM 1|·|PM 2|的取值范围.[例3] (2014·辽宁高考)将圆x 2+y 2=1上每一点的横坐标保持不变,纵坐标变为原来的2倍,得曲线C .(1)写出C 的参数方程;(2)设直线l :2x +y -2=0与C 的交点为P 1,P 2,以坐标原点为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,求过线段P 1P 2的中点且与l 垂直的直线的极坐标方程.3.极坐标系与直角坐标系xOy 取相同的长度单位,以原点O 为极点,以x 轴正半轴为极轴.已知直线l 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =2+t cos α,y =t sin α(t 为参数).曲线C 的极坐标方程为ρsin 2 θ=8cos θ.热点三 极坐标方程与参数方程的综合应用(1)求曲线C 的直角坐标方程;(2)设直线l 与曲线C 交于A ,B 两点,与x 轴的交点为F ,求1|AF |+1|BF |的值.1.(2014·江苏高考)在平面直角坐标系xOy 中,已知直线l 的参数方程为⎩⎨⎧x =1-22t ,y =2+22t (t 为参数),直线l 与抛物线y 2=4x 相交于A ,B 两点,求线段AB 的长.2.(2014·南京模拟)在极坐标系中,圆C 的方程为ρ=2a cos θ,以极点为坐标原点,极轴为x 轴的正半轴建立平面直角坐标系,直线l 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =3t +2,y =4t +2(t 为参数),若直线l 与圆C 相切,求实数a 的值.3.(2014·郑州模拟)已知曲线C 1:⎩⎪⎨⎪⎧ x =-2+cos t ,y =1+sin t (t 为参数),C 2:⎩⎪⎨⎪⎧x =4cos 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)过曲线C 2的左顶点且倾斜角为π4的直线l 交曲线C 1于A ,B 两点,求|AB |.4.(2014·贵阳模拟)以直角坐标系的原点为极点,x 轴非负半轴为极轴建立极坐标系,在两种坐标系中取相同的单位长度,已知直线l 的方程为ρcos θ-ρsin θ-1=0(ρ>0),曲线C的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =2cos α,y =2+2sin α(α为参数),点M 是曲线C 上的一动点.(1)求线段OM 的中点P 的轨迹方程;(2)求曲线C 上的点到直线l 的距离的最小值.5.(2014·沈阳模拟)已知曲线C 1的极坐标方程为ρ2cos 2θ=8,曲线C 2的极坐标方程为θ=π6,曲线C 1、C 2相交于A 、B 两点. (1)求A 、B 两点的极坐标;(2)曲线C 1与直线⎩⎨⎧x =1+32t ,y =12t(t 为参数)分别相交于M 、N 两点,求线段MN 的长度.6.(2014·昆明模拟)在直角坐标系xOy 中,l 是过定点P (4,2)且倾斜角为α的直线,在极坐标系(以坐标原点O 为极点,以x 轴非负半轴为极轴,取相同单位长度)中,曲线C 的极坐标方程为ρ=4cos θ.(1)写出直线l 的参数方程,并将曲线C 的方程化为直角坐标方程;(2)若曲线C 与直线l 相交于不同的两点M 、N ,求|PM |+|PN |的取值范围.第二部分题1.(2014·江苏高考)在平面直角坐标系xOy 中,已知直线l 的参数方程为⎩⎨⎧x =1-22t ,y =2+22t (t 为参数),直线l 与抛物线y 2=4x 相交于A ,B 两点,求线段AB 的长.2.(2014·南京模拟)在极坐标系中,圆C 的方程为ρ=2a cos θ,以极点为坐标原点,极轴为x 轴的正半轴建立平面直角坐标系,直线l 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =3t +2,y =4t +2(t 为参数),若直线l 与圆C 相切,求实数a 的值.3.(2014·郑州模拟)已知曲线C 1:⎩⎪⎨⎪⎧ x =-2+cos t ,y =1+sin t (t 为参数),C 2:⎩⎪⎨⎪⎧x =4cos 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)过曲线C 2的左顶点且倾斜角为π4的直线l 交曲线C 1于A ,B 两点,求|AB |.4.(2014·贵阳模拟)以直角坐标系的原点为极点,x 轴非负半轴为极轴建立极坐标系,在两种坐标系中取相同的单位长度,已知直线l 的方程为ρcos θ-ρsin θ-1=0(ρ>0),曲线C的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =2cos α,y =2+2sin α(α为参数),点M 是曲线C 上的一动点.(1)求线段OM 的中点P 的轨迹方程;(2)求曲线C 上的点到直线l 的距离的最小值.5.(2014·沈阳模拟)已知曲线C 1的极坐标方程为ρ2cos 2θ=8,曲线C 2的极坐标方程为θ=π6,曲线C 1、C 2相交于A 、B 两点. (1)求A 、B 两点的极坐标;(2)曲线C 1与直线⎩⎨⎧x =1+32t ,y =12t(t 为参数)分别相交于M 、N 两点,求线段MN 的长度.6.(2014·昆明模拟)在直角坐标系xOy 中,l 是过定点P (4,2)且倾斜角为α的直线,在极坐标系(以坐标原点O 为极点,以x 轴非负半轴为极轴,取相同单位长度)中,曲线C 的极坐标方程为ρ=4cos θ.(1)写出直线l 的参数方程,并将曲线C 的方程化为直角坐标方程;(2)若曲线C 与直线l 相交于不同的两点M 、N ,求|PM |+|PN |的取值范围.答案解:(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|P A |=d sin 30°=255|5sin(θ+α)-6|,其中α为锐角,且tan α=43.当sin(θ+α)=-1时,|P A |取得最大值,最大值为2255.当sin(θ+α)=1时,|P A |取得最小值,最小值为255.解:(1)C 的普通方程为(x -1)2+y 2=1(0≤y ≤1).可得C 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =1+cos t ,y =sin t (t 为参数,0≤t ≤π).(2)设D (1+cos t ,sin t ),由(1)知C 是以G (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GD 与l 的斜率相同,tan t =3,t =π3.故D 的直角坐标为⎝⎛⎭⎫1+cos π3,sin π3,即⎝⎛⎭⎫32,32.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.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.[师生共研] (1)因为x =ρcos θ,y =ρsin θ,且y =1-x ,所以ρsin θ=1-ρcos θ,所以ρ(sin θ+cos θ)=1,ρ=1sin θ+cos θ.又0≤x ≤1,所以0≤y ≤1,所以点(x ,y )都在第一象限及坐标轴的正半轴上,则0≤θ≤π2,即所求线段的极坐标方程为ρ=1sin θ+cos θ⎝⎛⎭⎫0≤θ≤π2. (2)①由⎩⎪⎨⎪⎧x =1+cos α,y =sin α,消去α,得点P 的轨迹方程为(x -1)2+y 2=1(y ≥0),又由ρ=92sin ⎝⎛⎭⎫θ+π4,得ρ=9sin θ+cos θ,所以ρsin θ+ρcos θ=9.所以曲线C 的直角坐标方程为x +y =9.②因为半圆(x -1)2+y 2=1(y ≥0)的圆心(1,0)到直线x +y =9的距离为42, 所以|PQ |min =42-1.解:(1)圆O :ρ=cos θ+sin θ,即ρ2=ρcos θ+ρsin θ,故圆O 的直角坐标方程为:x 2+y 2-x -y =0,直线l :ρsin ⎝⎛⎭⎫θ-π4=22,即ρsin θ-ρcos θ=1, 则直线l 的直角坐标方程为:x -y +1=0.(2)由(1)知圆O 与直线l 的直角坐标方程,将两方程联立得⎩⎪⎨⎪⎧x 2+y 2-x -y =0,x -y +1=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =0,y =1,即圆O 与直线l 在直角坐标系下的公共点为(0,1),将(0,1)转化为极坐标为⎝⎛⎭⎫1,π2,即为所求.热点二 参数方程及其应用[师生共研] (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.解:(1)曲线C 的普通方程为x 232+y 24=1,直线l 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =8+t cos α,y =2+t sin α(t 为参数).(2)将l 的参数方程代入曲线C 的方程得:(8+t cos α)2+8(2+t sin α)2=32,整理得(8sin 2α+cos 2α)t 2+(16cos α+32sin α)t +64=0,由Δ=(16cos α+32sin α)2-4×64(8sin 2α+cos 2α)>0,得cos α>sin α,故α∈⎣⎡⎭⎫0,π4, ∴|PM 1||PM 2|=|t 1t 2|=641+7sin 2 α∈⎝⎛⎦⎤1289,64.热点三 极坐标方程与参数方程的综合应用[师生共研] (1)设(x 1,y 1)为圆上的点,在已知变换下变为曲线C 上点(x ,y ),依题意,得⎩⎪⎨⎪⎧x =x 1,y =2y 1.由x 21+y 21=1得x 2+⎝⎛⎭⎫y 22=1, 即曲线C 的方程为x 2+y 24=1.故C 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =cos t ,y =2sin t (t 为参数).(2)由⎩⎪⎨⎪⎧x 2+y 24=1,2x +y -2=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧ x =1,y =0或⎩⎪⎨⎪⎧x =0,y =2.不妨设P 1(1,0),P 2(0,2),则线段P 1P 2的中点坐标为⎝⎛⎭⎫12,1,所求直线斜率为k =12,于是所求直线方程为y -1=12⎝⎛⎭⎫x -12, 化为极坐标方程,并整理得2ρcos θ-4ρsin θ=-3,即ρ=34sin θ-2cos θ.解:(1)由ρsin 2θ=8cos θ得ρ2sin 2θ=8ρcos θ,,∴曲线C 的直角坐标方程为y 2=8x . (2)易得直线l 与x 轴的交点为F (2,0),将直线l 的方程代入y 2=8x ,得(t sin α)2=8(2+t cos α),整理得t 2sin 2 α-8t cos α-16=0.由已知sin α≠0,Δ=(-8cos α)2-4×(-16)sin 2 α=64>0,∴t 1+t 2=8cos αsin 2α,t 1t 2=-16sin 2α<0,故1|AF |+1|BF |=⎪⎪⎪⎪1t 1-1t 2=⎪⎪⎪⎪t 1-t 2t 1t 2=(t 1+t 2)2-4t 1t 2|t 1t 2|=⎝⎛⎭⎫8cos αsin 2α2+64sin 2α16sin 2α=12.解:将直线l 的参数方程⎩⎨⎧x =1-22t ,y =2+22t (t 为参数)代入抛物线方程y 2=4x ,得⎝⎛⎭⎫2+22t 2=4⎝⎛⎭⎫1-22t ,解得t 1=0,t 2=-8 2. 所以AB =|t 1-t 2|=8 2.解:易求直线l :4x -3y -2=0,圆C :(x -a )2+y 2=a 2,依题意,有|4a -2|42+(-3)2=|a |,解得a =-2或29.解:(1)C 1:(x +2)2+(y -1)2=1,C 2:x 216+y 29=1.曲线C 1为圆心是(-2,1),半径是1的圆.曲线C 2为中心是坐标原点,焦点在x 轴上,长轴长是8,短轴长是6的椭圆.(2)曲线C 2的左顶点为(-4,0),则直线l 的参数方程为⎩⎨⎧x =-4+22s ,y =22s(s 为参数),将其代入曲线C 1整理可得:s 2-32s +4=0,设A ,B 对应参数分别为s 1,s 2,则s 1+s 2=32,s 1s 2=4.所以|AB |=|s 1-s 2|=(s 1+s 2)2-4s 1s 2= 2.解:(1)设中点P 的坐标为(x ,y ),依据中点公式有⎩⎪⎨⎪⎧x =cos α,y =1+sin α(α为参数).这是点P 轨迹的参数方程,消参得点P 的普通方程为x 2+(y -1)2=1.(2)直线l 的直角坐标方程为x -y -1=0,曲线C 的普通方程为x 2+(y -2)2=4,表示以(0,2)为圆心,以2为半径的圆,故所求最小值为圆心(0,2)到直线l 的距离减去半径,设所求最小距离为d ,则d =|-1×2-1|1+1-2=322-2.因此曲线C 上的点到直线l 的距离的最小值为322-2.解:(1)由⎩⎪⎨⎪⎧ρ2cos 2θ=8,θ=π6得:ρ2cos π3=8,所以ρ2=16,即ρ=±4.所以A 、B 两点的极坐标为:A ⎝⎛⎭⎫4,π6,B ⎝⎛⎭⎫-4,π6或B ⎝⎛⎭⎫4,7π6. (2)由曲线C 1的极坐标方程得其直角坐标方程为x 2-y 2=8,将直线⎩⎨⎧x =1+32t ,y =12t代入x 2-y 2=8,整理得t 2+23t -14=0,所以|MN |=(23)2-4×(-14)1=217.解:(1)直线l 的参数方程:⎩⎪⎨⎪⎧x =4+t cos α,y =2+t sin α(t 为参数).∵ρ=4cos θ,∴ρ2=4ρcos θ,∴曲线C 的直角坐标方程为x 2+y 2=4x .(2)直线l 的参数方程:⎩⎪⎨⎪⎧x =4+t cos α,y =2+t sin α(t 为参数),代入x 2+y 2=4x ,得t 2+4(sin α+cos α)t +4=0,⎩⎪⎨⎪⎧Δ=16(sin α+cos α)2-16>0,t 1+t 2=-4(sin α+cos α),t 1t 2=4,∴sin α·cos α>0,又0≤α<π,∴α∈⎝⎛⎭⎫0,π2,且t 1<0,t 2<0. ∴|PM |+|PN |=|t 1|+|t 2|=|t 1+t 2|=4(sin α+cos α)=42sin ⎝⎛⎭⎫α+π4, 由α∈⎝⎛⎭⎫0,π2,得α+π4∈⎝⎛⎭⎫π4,3π4, ∴22<sin ⎝⎛⎭⎫α+π4≤1, 故|PM |+|PN |的取值范围是(4,4 2 ].第二部分题答案:1.解:将直线l 的参数方程⎩⎨⎧x =1-22t ,y =2+22t (t 为参数)代入抛物线方程y 2=4x ,得⎝⎛⎭⎫2+22t 2=4⎝⎛⎭⎫1-22t ,解得t 1=0,t 2=-8 2. 所以AB =|t 1-t 2|=8 2.2.解:易求直线l :4x -3y -2=0,圆C :(x -a )2+y 2=a 2,依题意,有|4a -2|42+(-3)2=|a |,解得a =-2或29.3.解:(1)C 1:(x +2)2+(y -1)2=1,C 2:x 216+y 29=1.曲线C 1为圆心是(-2,1),半径是1的圆.曲线C 2为中心是坐标原点,焦点在x 轴上,长轴长是8,短轴长是6的椭圆.(2)曲线C 2的左顶点为(-4,0),则直线l 的参数方程为⎩⎨⎧x =-4+22s ,y =22s(s 为参数),将其代入曲线C 1整理可得:s 2-32s +4=0,设A ,B 对应参数分别为s 1,s 2,则s 1+s 2=32,s 1s 2=4.所以|AB |=|s 1-s 2|=(s 1+s 2)2-4s 1s 2= 2.4. 解:(1)设中点P 的坐标为(x ,y ),依据中点公式有⎩⎪⎨⎪⎧x =cos α,y =1+sin α(α为参数).这是点P 轨迹的参数方程,消参得点P 的普通方程为x 2+(y -1)2=1.(2)直线l 的直角坐标方程为x -y -1=0,曲线C 的普通方程为x 2+(y -2)2=4,表示以(0,2)为圆心,以2为半径的圆,故所求最小值为圆心(0,2)到直线l 的距离减去半径,设所求最小距离为d ,则d =|-1×2-1|1+1-2=322-2.因此曲线C 上的点到直线l 的距离的最小值为322-2.5. 解:(1)由⎩⎪⎨⎪⎧ρ2cos 2θ=8,θ=π6得:ρ2cos π3=8,所以ρ2=16,即ρ=±4.所以A 、B 两点的极坐标为:A ⎝⎛⎭⎫4,π6,B ⎝⎛⎭⎫-4,π6或B ⎝⎛⎭⎫4,7π6. (2)由曲线C 1的极坐标方程得其直角坐标方程为x 2-y 2=8,将直线⎩⎨⎧x =1+32t ,y =12t代入x 2-y 2=8,整理得t 2+23t -14=0,所以|MN |=(23)2-4×(-14)1=217.6.解:(1)直线l 的参数方程:⎩⎪⎨⎪⎧x =4+t cos α,y =2+t sin α(t 为参数).∵ρ=4cos θ,∴ρ2=4ρcos θ,∴曲线C 的直角坐标方程为x 2+y 2=4x .(2)直线l 的参数方程:⎩⎪⎨⎪⎧x =4+t cos α,y =2+t sin α(t 为参数),代入x 2+y 2=4x ,得t 2+4(sin α+cos α)t +4=0,⎩⎪⎨⎪⎧Δ=16(sin α+cos α)2-16>0,t 1+t 2=-4(sin α+cos α),t 1t 2=4,∴sin α·cos α>0,又0≤α<π,∴α∈⎝⎛⎭⎫0,π2,且t 1<0,t 2<0. ∴|PM |+|PN |=|t 1|+|t 2|=|t 1+t 2|=4(sin α+cos α)=42sin ⎝⎛⎭⎫α+π4, 由α∈⎝⎛⎭⎫0,π2,得α+π4∈⎝⎛⎭⎫π4,3π4, ∴22<sin ⎝⎛⎭⎫α+π4≤1, 故|PM |+|PN |的取值范围是(4,4 2 ].。
【高三】2021高考数学坐标系与参数方程总复习测试(含答案)

【高三】2021高考数学坐标系与参数方程总复习测试(含答案)2021年高考数学总复习12-2坐标系与参数方程但因为测试新人教b版1.(海淀中期,北京,2022年)在极坐标系中,已知圆C的方程为ρ=2cosθ,那么在以下几点中,圆C上的方程为()a.(1,-π3)b.(1,π6)c、(2,3π4)d.(2,5π4)[答案] a[analysis]将替代答案代入圆C的方程中,因为2cos(-π3)=2×12=1,所以a成立2.(2021湖南,4)极坐标方程ρ=cosθ和参数方程x=-1-ty=2+t(t为参数)所表示的图形分别是( )a、直线,直线B.直线,圆c.圆、圆d.圆、直线[答:]d[解析] 由ρ=cosθ得ρ2=ρcosθ,∴x2+y2-x=0.此方程所表示的图形是圆.通过消除方程x=-1-ty=2+t,x+Y-1=0中的参数t。
这个方程式所代表的图形是一条直线3.()(2021湖南十二校联考)若直线的参数方程为x=1+3ty=2-3t(t为参数),则直线的倾斜角为( )a、30°b.60°c.120°d.150°[答:]d[解析] 由直线的参数方程知,斜率k=y-2x-1=-3t3t=-33=tanθ,θ为直线的倾斜角,所以该直线的倾斜角为150°.(理论上)直线的参数方程为x=tsin50°-1y=-tcos50°(t为参数),则直线的倾角为()a.40°b.50°c、140°d.130°[答案] c【分析】对直线的参数方程进行变形,得到x=-1-tcos 140°,y=-Tsin 140°,倾角为140°4.()(2021皖中地区示范高中联考)在平面直角坐标系xoy中,直线l的参数方程为x=ty=t+1(t∈r),圆的参数方程为x=cosθ+1y=sinθ(θ∈[0,2π)),则圆心c到直线l的距离为( )a、 0b.2c.2d.22[答:]C[解析] 化直线l的参数方程x=ty=t+1(t∈r)为普通方程为x-y+1=0,化圆的参数方程x=cosθ+1y=sinθ(θ∈[0,2π))为普通方程为(x-1)2+y2=1,则圆心c(1,0)到直线l的距离为1-0+112+-12=2.(原因)(上海市奉贤区2022年)如果已知点P(3,)位于以点F为焦点的抛物线x=4t2y=4T(t为参数)上,则pf=()a.1 b.2c、三,d、四,[答案] d【分析】将抛物线的参数方程转化为一般方程,即y2=4x,然后焦点f(1,0),拟线性方程为x=-1,P(3,)在抛物线上。
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1、在极坐标系下,已知圆O:ρ=cos θ+sinθ和直线l:ρsin错误!=错误!(ρ≥0,0≤θ<2π).(1)求圆O和直线l的直角坐标方程;(2)当θ∈(0,π)时,求直线l与圆O的公共点的极坐标.解:(1)圆O:ρ=cos θ+sin θ,即ρ2=ρcosθ+ρsin θ,故圆O的直角坐标方程为x2+y2-x-y=0,直线l:ρsin错误!=错误!,即ρsin θ-ρcos θ=1,则直线l的直角坐标方程为x-y+1=0.(2)由(1)知圆O与直线l的直角坐标方程,将两方程联立得错误!解得错误!即圆O与直线l在直角坐标系下的公共点为(0,1),将(0,1)转化为极坐标为错误!即为所求.2、已知圆O1和圆O2的极坐标方程分别为ρ=2,ρ2-22ρ·cos错误!=2.(1)把圆O1和圆O2的极坐标方程化为直角坐标方程;(2)求经过两圆交点的直线的极坐标方程.解:(1)由ρ=2知ρ2=4,所以圆O1的直角坐标方程为x2+y2=4.因为ρ2-2\r(2)ρcos错误!=2,所以ρ2-22ρ错误!=2,所以圆O2的直角坐标方程为x2+y2-2x-2y-2=0.(2)将两圆的直角坐标方程相减,得经过两圆交点的直线方程为x+y=1.化为极坐标方程为ρcosθ+ρsinθ=1,即ρsin错误!=错误!.3、(2017·全国卷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|OM|·|OP|=16,求点P的轨迹C2的直角坐标方程;(2)设点A的极坐标为错误!,点B在曲线C2上,求△OAB面积的最大值.解:(1)设P的极坐标为(ρ,θ)(ρ>0),M的极坐标为(ρ1,θ)(ρ1>0).由题设知|OP|=ρ,|OM|=ρ1=错误!.由|OM|·|OP|=16,得C2的极坐标方程ρ=4cosθ(ρ>0).因此C2的直角坐标方程为(x-2)2+y2=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=错误!|OA|·ρB·sin∠AOB=4cos α·错误!=2错误!≤2+错误!.当α=-错误!时,S取得最大值2+错误!.所以△OAB面积的最大值为2+\r(3).4、(2015·全国卷Ⅰ)在直角坐标系xOy中,直线C1:x=-2,圆C2:(x-1)2+(y-2)2=1,以坐标原点为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系.(1)求C1,C2的极坐标方程;(2)若直线C3的极坐标方程为θ=π4(ρ∈R),设C2与C3的交点为M,N,求△C2MN的面积. 解:(1)因为x=ρcosθ,y=ρsinθ,所以C1的极坐标方程为ρcos θ=-2,C2的极坐标方程为ρ2-2ρcosθ-4ρsin θ+4=0.(2)将θ=π4代入ρ2-2ρcos θ-4ρsin θ+4=0,得ρ2-3\r(2)ρ+4=0,解得ρ1=22,ρ2= 2.故ρ1-ρ2=\r(2),即|MN|=错误!.由于C2的半径为1,所以△C2MN的面积为错误!.5.(2016·全国卷Ⅰ)在直角坐标系xOy中,曲线C1的参数方程为错误!(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=4cosθ.(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.解:(1)消去参数t得到C1的普通方程为x2+(y-1)2=a2,则C1是以(0,1)为圆心,a为半径的圆.将x=ρcos θ,y=ρsinθ代入C1的普通方程中,得到C1的极坐标方程为ρ2-2ρsin θ+1-a2=0.(2)曲线C1,C2的公共点的极坐标满足方程组错误!若ρ≠0,由方程组得16cos2θ-8sin θcos θ+1-a2=0,由已知tan θ=2,可得16cos2θ-8sin θcos θ=0,从而1-a2=0,解得a=-1(舍去)或a=1.当a=1时,极点也为C1,C2的公共点,且在C3上.所以a=1.6.(2018·洛阳模拟)在直角坐标系xOy中,圆C的方程为x2+(y-2)2=4.以O为极点,x轴的非负半轴为极轴建立极坐标系.(1)求圆C的极坐标方程;(2)直线l的极坐标方程是2ρsin错误!=5错误!,射线OM:θ=错误!与圆C的交点为O,P,与直线l的交点为Q,求线段PQ的长.解:(1)将x=ρcos θ,y=ρsin θ代入x2+(y-2)2=4,得圆C的极坐标方程为ρ=4sin θ.(2)设P(ρ1,θ1),则由错误!解得ρ1=2,θ1=错误!.设Q(ρ2,θ2),则由错误!解得ρ2=5,θ2=\f(π,6).所以|PQ|=ρ2-ρ1=3.7.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错误!=1,M,N 分别为C 与x轴,y 轴的交点.(1)求C 的直角坐标方程,并求M ,N 的极坐标;(2)设MN 的中点为P ,求直线O P的极坐标方程.解:(1)由ρcos 错误!=1得ρ错误!=1.从而C 的直角坐标方程为错误!x +错误!y =1,即x +错误!y=2.当θ=0时,ρ=2,所以M (2,0).当θ=错误!时,ρ=错误!,所以N 错误!.(2)由(1)知M点的直角坐标为(2,0),N 点的直角坐标为错误!.所以P 点的直角坐标为错误!,则P点的极坐标为错误!,所以直线OP 的极坐标方程为θ=错误!(ρ∈R).8.(2018·福建质检)在直角坐标系xOy 中,曲线C 1的普通方程为(x -2)2+y2=4,在以坐标原点O 为极点,x 轴正半轴为极轴的极坐标系中,曲线C2:ρ=2sin θ,曲线C 3:θ=错误!(ρ>0),A (2,0).(1)把C 1的普通方程化为极坐标方程;(2)设C 3分别交C 1,C 2于点P ,Q ,求△APQ 的面积.解:(1)因为C1的普通方程为(x-2)2+y 2=4,即x2+y2-4x =0,所以C 1的极坐标方程为ρ2-4ρcos θ=0,即ρ=4cos θ.(2)依题意,设点P,Q 的极坐标分别为错误!,错误!.将θ=\f(π,6)代入ρ=4c os θ,得ρ1=23,将θ=错误!代入ρ=2si n θ,得ρ2=1,所以|PQ |=|ρ1-ρ2|=2错误!-1.依题意,点A (2,0)到曲线θ=错误!(ρ>0)的距离d =|OA |sin \f (π,6)=1,所以S△A PQ=错误!|P Q|·d =错误!×(2错误!-1)×1=错误!-错误!.9.(2018·贵州适应性考试)在以原点O 为极点,x 轴的非负半轴为极轴的极坐标系中,曲线C1的极坐标方程为ρ=4cos θ,曲线C 2的极坐标方程为ρcos 2θ=si n θ.(1)求曲线C 2的直角坐标方程;(2)过原点且倾斜角为α错误!的射线l与曲线C 1,C2分别相交于A,B 两点(A ,B 异于原点),求|OA |·|OB |的取值范围.解:(1)由曲线C 2的极坐标方程为ρco s2θ=s in θ,两边同乘以ρ,得ρ2co s2θ=ρsin θ,故曲线C 2的直角坐标方程为x 2=y .(2)射线l 的极坐标方程为θ=α,错误!<α≤错误!,把射线l的极坐标方程代入曲线C 1的极坐标方程得|O A|=ρ=4cos α,把射线l的极坐标方程代入曲线C 2的极坐标方程得|OB|=ρ=sin αcos 2α, ∴|OA |·|OB |=4cos α·\f (sin α,co s2α)=4tan α.∵\f (π,6)<α≤π4, ∴|OA|·|OB |的取值范围是错误!.(1)过点M (x0,y 0),倾斜角为α的直线l 的参数方程为错误!(t 为参数).(2)圆心在点M0(x0,y 0),半径为r的圆的参数方程为错误!(θ为参数).(3)椭圆错误!+错误!=1(a >b >0)的参数方程为错误! (φ为参数).(4)双曲线\f(x 2,a 2)-y 2b 2=1(a >0,b>0)的参数方程为错误! (θ为参数).10、(2017·全国卷Ⅰ)在直角坐标系xOy 中,曲线C 的参数方程为错误!(θ为参数),直线l 的参数方程为错误!(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:(1)曲线C的普通方程为x29+y2=1.当a =-1时,直线l的普通方程为x +4y -3=0,由错误!解得错误!或错误!从而C 与l 的交点坐标为(3,0),错误!.(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l 的距离为d =|3cos θ+4sin θ-a -4|17. 当a ≥-4时,d 的最大值为错误! .由题设得错误!=错误!,解得a =8;当a <-4时,d 的最大值为\f(-a +1,\r(17)).由题设得错误!=错误!,解得a=-16.综上,a=8或a =-16.2.结论要记根据直线的参数方程的标准式中t 的几何意义,有如下常用结论:过定点M 0的直线与圆锥曲线相交,交点为M 1,M 2,所对应的参数分别为t1,t 2.(1)弦长l=|t 1-t2|;(2)弦M 1M 2的中点⇒t 1+t2=0;(3)|M0M 1||M 0M2|=|t 1t2|.11.(2018·湖南五市十校联考)在直角坐标系xOy 中,设倾斜角为α的直线l 的参数方程为错误!(t 为参数),直线l与曲线C :错误! (θ为参数)相交于不同的两点A ,B.(1)若α=\f(π,3),求线段AB 的中点的直角坐标;(2)若直线l 的斜率为2,且过已知点P (3,0),求|PA |·|PB |的值.解:(1)由曲线C:错误! (θ为参数),可得曲线C 的普通方程是x2-y 2=1.当α=\f(π,3)时,直线l 的参数方程为错误!(t 为参数),代入曲线C 的普通方程,得t 2-6t -16=0,得t1+t2=6,所以线段AB 的中点对应的t =错误!=3,故线段AB的中点的直角坐标为错误!.(2)将直线l的参数方程代入曲线C的普通方程,化简得(cos2α-sin2α)t2+6cos αt+8=0,则|PA|·|PB|=|t1t2|=错误!=错误!,由已知得tanα=2,故|PA|·|PB|=错误!.12.(2018·石家庄质检)在平面直角坐标系xOy中,圆C的参数方程为错误!(t为参数),在以原点O为极点,x轴的非负半轴为极轴建立的极坐标系中,直线l的极坐标方程为ρcos错误!=-错误!.(1)求圆C的普通方程和直线l的直角坐标方程;(2)设直线l与x轴,y轴分别交于A,B两点,点P是圆C上任意一点,求A,B两点的极坐标和△PAB面积的最小值.解:(1)由错误!消去参数t,得(x+5)2+(y-3)2=2,所以圆C的普通方程为(x+5)2+(y-3)2=2.由ρcos错误!=-错误!,得ρcosθ-ρsinθ=-2,所以直线l的直角坐标方程为x-y+2=0.(2)直线l与x轴,y轴的交点分别为A(-2,0),B(0,2),化为极坐标为A(2,π),B错误!,设点P的坐标为(-5+2cos t,3+错误!sin t),则点P到直线l的距离为d=错误!=错误!.所以d min=42=2错误!,又|AB|=2错误!.所以△PAB面积的最小值是S=错误!×2错误!×2错误!=4.13、在平面直角坐标系xOy中,以O为极点,x轴的非负半轴为极轴建立极坐标系.已知点P的极坐标为错误!,曲线C的参数方程为错误!(α为参数).(1)写出点P的直角坐标及曲线C的直角坐标方程;(2)若Q为曲线C上的动点,求PQ中点M到直线l:ρcos θ+2ρsin θ+1=0距离的最小值.解:(1)由x=ρcos θ,y=ρsin θ,可得点P的直角坐标为(3,3),由错误!得x2+(y+错误!)2=4,∴曲线C的直角坐标方程为x2+(y+错误!)2=4.(2)直线l的普通方程为x+2y+1=0,曲线C的参数方程为错误!(α为参数),设Q(2cos α,-错误!+2sinα),则M错误!,故点M到直线l的距离d=错误!=错误!≥错误!=错误!-1错误!,∴点M到直线l的距离的最小值为错误!-1.14、.(2017·全国卷Ⅲ)在直角坐标系xOy中,直线l1的参数方程为错误!(t为参数),直线l2的参数方程为错误!(m为参数).设l与l2的交点为P,当k变化时,P的轨迹为曲线C.1(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l3:ρ(cosθ+sin θ)-2=0,M为l3与C的交点,求M的极径.解:(1)消去参数t,得l1的普通方程l1:y=k(x-2),消去参数m,得l2的普通方程l2:y=\f(1,k)(x+2).设P(x,y),由题设得错误!消去k得x2-y2=4(y≠0).所以C的普通方程为x2-y2=4(y≠0).(2)C的极坐标方程为ρ2(cos2θ-sin2θ)=4(0<θ<2π,θ≠π).联立错误!得cosθ-sin θ=2(cosθ+sinθ).故tanθ=-错误!,从而cos2θ=错误!,sin2θ=错误!.代入ρ2(cos2θ-sin2θ)=4得ρ2=5,所以交点M的极径为\r(5).15.(2018·武昌调研)在直角坐标系xOy中,曲线C的参数方程为错误!(t为参数,a>0).以坐标原点为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,已知直线l的极坐标方程为ρcos错误!=-2错误!.(1)设P是曲线C上的一个动点,当a=2时,求点P到直线l的距离的最小值;(2)若曲线C上的所有点均在直线l的右下方,求a的取值范围.解:(1)由ρcos错误!=-2错误!,得\f(\r(2),2)(ρcos θ-ρsinθ)=-2错误!,化成直角坐标方程,得错误!(x-y)=-2错误!,即直线l的方程为x-y+4=0.依题意,设P(2cost,2sin t),则点P到直线l的距离d=错误!=错误!=2\r(2)+2cos错误!.当cos错误!=-1时,d min=2错误!-2.故点P到直线l的距离的最小值为22-2.(2)∵曲线C上的所有点均在直线l的右下方,∴对∀t∈R,有a cos t-2sin t+4>0恒成立,即错误!cos(t+φ)>-4错误!恒成立,∴\r(a2+4)<4,又a>0,∴0<a<2 3.故a的取值范围为(0,2错误!).16.已知P为半圆C:错误!(θ为参数,0≤θ≤π)上的点,点A的坐标为(1,0),O为坐标原点,点M在射线OP上,线段OM与C的弧AP的长度均为\f(π,3).(1)以O为极点,x轴的正半轴为极轴,建立极坐标系,求点M的极坐标;(2)求直线AM的参数方程.解:(1)由已知,点M的极角为错误!,且点M的极径等于错误!,故点M的极坐标为错误!.(2)由(1)知点M的直角坐标为错误!,A(1,0).故直线AM的参数方程为错误!(t为参数).17.在平面直角坐标系xOy中,曲线C1过点P(a,1),其参数方程为错误!(t为参数,a∈R).以O为极点,x轴非负半轴为极轴,建立极坐标系,曲线C2的极坐标方程为ρcos2θ+4cosθ-ρ=0.(1)求曲线C1的普通方程和曲线C2的直角坐标方程;(2)已知曲线C1与曲线C2交于A,B两点,且|PA|=2|PB|,求实数a的值.解:(1)∵曲线C1的参数方程为错误!∴其普通方程为x-y-a+1=0.∵曲线C2的极坐标方程为ρcos2θ+4cos θ-ρ=0,∴ρ2cos2θ+4ρcosθ-ρ2=0,∴x2+4x-x2-y2=0,即曲线C2的直角坐标方程为y2=4x.(2)设A,B两点所对应的参数分别为t1,t2,将曲线C1的参数方程代入曲线C2的直角坐标方程,化简得2t2-2错误!t+1-4a=0.∴Δ=(-2\r(2))2-4×2(1-4a)>0,即a>0,t1+t2=\r(2),t1·t2=\f(1-4a,2).根据参数方程的几何意义可知|PA|=2|t1|,|PB|=2|t2|,又|PA|=2|PB|可得2|t1|=2×2|t2|,即t1=2t2或t1=-2t2.∴当t1=2t2时,有错误!解得a=错误!,符合题意.当t1=-2t2时,有错误!解得a=94,符合题意.综上,实数a=错误!或a=错误!.318.(2018·贵阳模拟)在直角坐标系xOy中,曲线C1的参数方程为错误!(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C2的极坐标方程为ρ=2sin θ.(1)求曲线C1的普通方程和C2的直角坐标方程;(2)若A,B分别为曲线C1,C2上的动点,求当AB取最小值时△AOB的面积.解:(1)由错误!(t为参数)得C1的普通方程为(x-4)2+(y-5)2=9,由ρ=2sin θ,得ρ2=2ρsinθ,将x2+y2=ρ2,y=ρsin θ代入上式,得C2的直角坐标方程为x2+(y-1)2=1.(2)如图,当A,B,C1,C2四点共线,且A,B在线段C1C2上时,|AB|取得最小值,由(1)得C1(4,5),C2(0,1),则kC1C2=错误!=1,∴直线C1C2的方程为x-y+1=0,∴点O到直线C1C2的距离d=错误!=错误!,又|AB|=|C1C2|-1-3=错误!-4=4\r(2)-4,∴S△AOB=错误!d|AB|=错误!×错误!×(4错误!-4)=2-错误!.19.(2018·广州综合测试)在直角坐标系xOy中,直线l的参数方程为错误!(t为参数).在以坐标原点O为极点,x 轴正半轴为极轴的极坐标系中,曲线C:ρ=22cos错误!.(1)求直线l的普通方程和曲线C的直角坐标方程;(2)求曲线C上的点到直线l的距离的最大值.解:(1)由错误!(t为参数)消去t得x+y-4=0,所以直线l的普通方程为x+y-4=0.由ρ=2\r(2)cos错误!=2错误!错误!=2cosθ+2sinθ,得ρ2=2ρcosθ+2ρsin θ.将ρ2=x2+y2,ρcosθ=x,ρsin θ=y代入上式,得x2+y2=2x+2y,即(x-1)2+(y-1)2=2.所以曲线C的直角坐标方程为(x-1)2+(y-1)2=2.(2)法一:设曲线C上的点P(1+错误!cosα,1+错误!sin α),则点P到直线l的距离d=\f(|1+2cos α+1+\r(2)sin α-4|,\r(2))=错误!=错误!.当sin错误!=-1时,d max=2错误!.所以曲线C上的点到直线l的距离的最大值为2 2.法二:设与直线l平行的直线l′:x+y+b=0,当直线l′与圆C相切时,错误!=错误!,解得b=0或b=-4(舍去),所以直线l′的方程为x+y=0.因为直线l与直线l′的距离d=\f(|0+4|,\r(2))=2错误!.所以曲线C上的点到直线l的距离的最大值为2错误!.20.在直角坐标系xOy中,曲线C1:错误!(t为参数,t≠0),其中0≤α<π.在以O为极点,x轴正半轴为极轴的极坐标系中,曲线C2:ρ=2sin θ,C3:ρ=2错误!cos θ.(1)求C2与C3交点的直角坐标;(2)若C1与C2相交于点A,C1与C3相交于点B,求|AB|的最大值.解:(1)曲线C2的直角坐标方程为x2+y2-2y=0,曲线C3的直角坐标方程为x2+y2-2错误!x=0.联立错误!解得错误!或错误!所以C2与C3交点的直角坐标为(0,0)和错误!.(2)曲线C1的极坐标方程为θ=α(ρ∈R,ρ≠0),其中0≤α<π.因此A的极坐标为(2sin α,α),B的极坐标为(2\r(3)cos α,α).所以|AB|=|2sin α-23cosα|=4错误!.当α=错误!时,|AB|取得最大值,最大值为4.21.已知直线L的参数方程为错误!(t为参数),以原点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ρ=错误!.(1)求直线L的极坐标方程和曲线C的直角坐标方程;(2)过曲线C上任意一点P作与直线L夹角为错误!的直线l,设直线l与直线L的交点为A,求|PA|的最大值.解:(1)由错误!(t为参数),得L的普通方程为2x+y-6=0,令x=ρcos θ,y=ρsinθ,得直线L的极坐标方程为2ρcosθ+ρsin θ-6=0,由曲线C的极坐标方程,知ρ2+3ρ2cos2θ=4,所以曲线C的直角坐标方程为x2+\f(y2,4)=1.(2)由(1),知直线L的普通方程为2x+y-6=0,设曲线C上任意一点P(cosα,2sin α),则点P到直线L的距离d=错误!.由题意得|PA|=错误!=错误!,所以当sin错误!=-1时,|PA|取得最大值,最大值为错误!.22.(2018·石家庄一模)在平面直角坐标系中,将曲线C1上的每一个点的横坐标保持不变,纵坐标缩短为原来的错误!,得到曲线C2.以坐标原点O为极点,x轴的正半轴为极轴,建立极坐标系,已知曲线C1的极坐标方程为ρ=2.(1)求曲线C2的参数方程;(2)过坐标原点O且关于y轴对称的两条直线l1与l2分别交曲线C2于A,C和B,D,且点A在第一象限,当四边形ABCD 的周长最大时,求直线l1的普通方程.解:(1)由ρ=2,得ρ2=4,所以曲线C1的直角坐标方程为x2+y2=4.故由题意可得曲线C2的直角坐标方程为x24+y2=1.所以曲线C2的参数方程为错误!(θ为参数).(2)设四边形ABCD的周长为l,点A(2cosθ,sinθ),则l=8cos θ+4sinθ=4\r(5)sin(θ+φ),错误!所以当θ+φ=2kπ+\f(π,2)(k∈Z)时,l取得最大值,最大值为45,此时θ=2kπ+\f(π,2)-φ(k∈Z),所以2cosθ=2sinφ=错误!,sin θ=cosφ=错误!,此时A错误!.所以直线l1的普通方程为x-4y=0.23.(2018·成都诊断)在直角坐标系xOy中,曲线C的参数方程为错误!(α为参数),直线l的参数方程为错误!(t 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,过极点O的射线与曲线C相交于不同于极点的点A,且点A的极坐标为(2错误!,θ),其中θ∈错误!.(1)求θ的值;(2)若射线OA与直线l相交于点B,求|AB|的值.解:(1)由题意知,曲线C的普通方程为x2+(y-2)2=4,∵x=ρcos θ,y=ρsinθ,∴曲线C的极坐标方程为(ρcos θ)2+(ρsinθ-2)2=4,即ρ=4sinθ.由ρ=2错误!,得sinθ=错误!,∵θ∈错误!,∴θ=错误!.(2)易知直线l的普通方程为x+错误!y-4错误!=0,∴直线l的极坐标方程为ρcosθ+错误!ρsin θ-4错误!=0. 又射线OA的极坐标方程为θ=错误!(ρ≥0),联立错误!解得ρ=4错误!.∴点B的极坐标为错误!,∴|AB|=|ρB-ρA|=4错误!-2错误!=2错误!.。