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极坐标(高考考点解析)

极坐标(高考考点解析)

极坐标与参数方程 目录题型1:求圆或直线的极坐标方程 .......................................................................................................................... 1 题型2:极坐标方程化参数方程 .............................................................................................................................. 1 题型3:参数方程化极坐标方程 .............................................................................................................................. 2 题型4:求圆与直线的交点 ...................................................................................................................................... 4 题型5:求两点间距离 .............................................................................................................................................. 4 题型6:求点到直线的距离 ...................................................................................................................................... 5 题型7:极坐标的综合性问题 . (6)题型1:求圆或直线的极坐标方程【例1】【2013年高考安徽卷(理)】在极坐标系中,圆2cos ρθ=的垂直于极轴的两条切线方程分别为( )A .0()cos 2R θρρ=∈=和B .()cos 22R πθρρ=∈=和C .()cos 12R πθρρ=∈=和 D .0()cos 1R θρρ=∈=和【答案】B【解析1】由2cos ρθ=知,圆心坐标为(1,0),半径为1,所以圆与极轴的两个交点坐标为(0,0),(2,0)。

【高中数学】参数方程和极坐标方程常考题型及解题方法归纳

【高中数学】参数方程和极坐标方程常考题型及解题方法归纳

参数方程和极坐标方程常考题型及解题方法归纳一、根据直线参数方程中t的几何意义求与距离有关的问题经过点P(x0,y0),倾斜角为α的直线l的参数方程为x=x0+tcosαy=y0+tsin烅烄烆α(t为参数),参数t的几何意义是:直线上定点P到动点M的有向线段,t表示参数t对应的点M到定点P的距离,即|t|=|PM|.若A,B为直线l上两点,其对应的参数分别为t1与t2,则有:①AB=|t1-t2|;②当A,B在点P的同侧时,t1与t2同号;当A,B分别在点P的两侧时,t1与t2异号.需要注意的是:有时候直线的参数方程也可写为x=x0+aty=y0+烅烄烆bt(t为参数),如果a2+b2≠1,则参数t没有上述几何意义.例1 在直角坐标系中,以原点为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,已知曲线C:ρll与l的普通方程;(2)若PM,MN,PN成等比数列,求a的值.分析 (1)利用x=ρcosθ,y=ρsinθ即可将曲线C的极坐标方程转化为直角坐标方程,在直线l的参数方程中消去参数t即可得直线l的普通方程;(2)将直线l的参数方程代入曲线C的直角坐标方程,利用参数的几何意义结合韦达定理即可建立关于a的方程求解.解 (1)由ρsin2θ=acosθ得ρ2 sin2θ=aρcosθ,可得曲线C的平面直角坐标方程y2=ax(a>0).由直线l的参数方程消去参数t,可得直线l的普通方程为x-y-1=0.(2)设点M,N对应的参数分别为t1,t2,则PM=t1,PN=t2,MN=t1-t2.将x=-1+槡22t,y=-2 +槡22t代入y2=ax,得t2-(槡4 2 +槡2a)t+8+2a=0.所以Δ=(槡4 2 +槡2a)2-4(8+2a)=2a2+8a>0,t1+t2=槡4 2 +槡2a,t1t2=8+2a.由PM,MN,PN成等比数列,可以得到t1-t22=t1t2,所以(t1+t2)2-4t1t2=t1t2,即(槡4 2 +槡2a)2-5(8+2a)=0,解得a=1(a=-4舍去).例2 (2015年高考湖南卷)已知直线l:x=5 +槡32ty =槡3+12烅烄烆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的极坐标方程为ρ=2cosθ.(Ⅰ)将曲线C的极坐标方程化为直角坐标方程;(Ⅱ)设点M的直角坐标为(5,槡3),直线l与曲线C的交点为A,B,求|MA|·|MB|的值.分析 (Ⅰ)利用ρ2=x2+y2,x=ρcosθ即可将已知条件中的极坐标方程转化为直角坐标方程;(Ⅱ)注意到点M在直线l上,将直线l的参数方程代入圆的直角坐标方程,利用参数的几何意义结合韦达定理即可求解.解 (Ⅰ)ρ=2cosθ等价于ρ2=2ρcosθ,将ρ2=x2+y2,ρcosθ=x代入即得曲线C的直角坐标方程为x2+y2-2x=0.(Ⅱ)结合直线l的参数方程,注意到点M在直线l上,且(槡32)2+(12)2=1,可设点M,N对应的参数分别为t1,t2,则MA=|t1|,MB=|t2|,所以MA·MB=t1t2. 将直线l的参数方程代入曲线C的直角坐标方程,整理得t2 +槡5 3t+18=0,则MA·MB=t1t2=18.例3 已知圆锥曲线C:x=2cosαy=sin{α(α为参数)和定点A(0,,槡3),F1,F2是此圆锥曲线的左、右焦点,以原点O为极点,以x轴的正半轴为极轴建立极坐标系.(1)求直线AF2的极坐标方程;(2)经过点F1且与直线AF2垂直的直线l交此圆锥曲线于M,N两点,求MF1-NF1的值.解 (1)消去参数α即可将曲线C的方程化为普通方程x24+y2=1,从而可求得F1(-槡3,0),F2(槡3,0),于是可得直线AF2的普通方程为x+y-槡3=0,利用互化公式化为极坐标方程为ρcosθ+ρsinθ=槡3.(2)由(1)可得kAF2=-1,所以直线l的倾斜角为45°,从而可得直线l的参数方程为x=-槡3 +槡22ty =槡22烅烄烆t(t为参数),代入椭圆C的直角坐标方程:x24+y2=1,得5t2-槡2 6t-2=0,设点M,N对应的参数分别为t1,t2,注意到点M,N,F1都在直线l上且点M,N在点F1两侧,所以|MF1|-|NF1|=|t1+t2|=槡2 65.评注 对于直线上与定点距离有关的问题,利用直线参数方程中参数t的几何意义,能避免通过解方程组求交点坐标的繁琐运算,使解题过程得到简化.二、利用参数方程求最值和取值范围利用曲线的参数方程求解两曲线间的最值问题,是解决这类问题的常用方法,优点是解题过程比较简洁.为此,需要熟悉常见曲线的参数方程、参数方程与普通方程的互化以及参数方程的简单应用.例4 已知曲线C1:x=8costy=2sin{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C2的极坐标方程为ρ=7cosθ-sinθ.(1)将曲线C1的参数方程化为普通方程,将曲线C2的极坐标方程化为直角坐标方程.(2)设P为曲线C1上的点,点Q极坐标为(2槡2,π4),求PQ的中点与曲线C2上的点的距离的最小值.分析 (1)利用参数方程和普通方程之间的关系进行互化即可,(2)先把点Q的极坐标化为直角坐标,设出点P的参数形式的直角坐标(t为参数),进而得到PQ的中点M的直角坐标,可用公式得到点M到直线C2的距离d的表达式(用参数t表示),再求最值即可.解 (1)由曲线C1的参数方程消去参数t得曲线C1的普通方程x264+y24=1.由曲线C2的极坐标方程得ρcosθ-ρsinθ=7,于是可得它的直角坐标方程为x-y-7=0.(2)由点Q的极坐标(槡2 2,π4)可得它的直角坐标为(2,2),设P(8cost,2sint),则PQ的中点M的直角坐标为(4cost+1,sint+1),所以,点M到直线C2的距离d=4cost-sint-7槡2=槡17cos(t+φ)-7槡2,其中φ为锐角,且tanφ=14.当cos(t+φ)=1时,d取得最小值dmin=槡7 2 -槡342.所以,PQ的中点M与曲线C2上的点的距离的最小值为槡7 2 -槡342.例5 (2014年全国卷Ⅰ)已知曲线C:x24+y29=1,直线l:x=2+ty=2-2{t(t为参数).(Ⅰ)写出曲线C的参数方程和直线l的普通方程;(Ⅱ)过曲线C上任一点P作与l夹角为30°的直线,交l于点A,求|PA|的最大值与最小值.分析 (Ⅰ)利用椭圆的普通方程及直线的参数的特征进行互化即可;(Ⅱ)由椭圆的参数方程建立|PA|的三角函数表达式,再求最值.图1解 (Ⅰ)曲线C的参数方程为x=2cosθy=3sin{θ(θ为参数),直线l的普通方程为2x+y-6=0.(Ⅱ)如图1,在曲线C上任意取一点P(2cosθ,3sinθ),它到直线l的距离为:d=槡554cosθ+3sinθ-6,则|PA|=dsin30°=槡2 55|5sin(θ+α)-6|,其中α为锐角,且tanα=43.当sin(θ+α)=-1时,|PA|取得最大值,最大值为槡22 55;当sin(θ+α)=1时,|PA|取得最小值,最小值为槡2 55.例6 (2015年高考陕西卷)在直角坐标系xΟy中,直线l的参数方程为x=3+12ty =槡32烅烄烆t(t为参数).以原点为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,⊙C的极坐标方程为ρ=槡2 3sinθ.(Ⅰ)写出⊙C的直角坐标方程;(Ⅱ)Ρ为直线l上一动点,当Ρ到圆心C的距离最小时,求Ρ的直角坐标.分析 (Ⅰ)利用x=ρcosθ,y=ρsinθ,由⊙C的极坐标方程可得它的直角坐标方程;(Ⅱ)先设点Ρ的参数坐标,可得ΡC的函数表达式,再利用函数的性质可得ΡC的最小值,进而可得Ρ的直角坐标;或将直线l的方程化为普通方程,再求过圆心且垂直于直线l的直线方程,联立两方程可解得点P的直角坐标.解 (Ⅰ)由ρ=槡2 3sinθ,得ρ2 =槡2 3ρsinθ,从而,⊙C的直角坐标方程为x2+y2 =槡2 3y,即x2+(y-槡3)2=3.(Ⅱ)设P(3+12t,槡32t),又C(0,槡3),则|PC|=(3+12t)2+(槡32t -槡3)槡2=t2+槡12,易知:当t=0时,ΡC取得最小值,此时Ρ点的直角坐标为(3,0).评注 将曲线的参数方程化为普通方程的关键是消去其中的参数,常用的技巧有:代入消参、加减消参、整体消参、平方后加减消参等.如果题目中涉及圆、椭圆上的动点求相关最值(范围)问题时,可考虑用其参数方程设出点的坐标,将问题转化为函数问题来解决,可以使解题的过程更简洁.例7 (2016年全国卷Ⅱ理科第20题)已知椭圆E:x2t+y23=1的焦点在x轴上,A是E的左顶点,斜率为k(k>0)的直线交E于A,M两点,点N在E上,MA⊥NA.(Ⅰ)当t=4,AM=AN时,求△AMN的面积;(Ⅱ)当2 AM=AN时,求k的取值范围.分析 (Ⅰ)先结合已知条件设出直线AM的参数方程,代入椭圆方程,可求得AM,进而求得△AMN的面积;(Ⅱ)设出直线AM、AN的参数方程(以直线AM的倾斜角α为参数),代入椭圆方程,用t和α表示|AM|和|AN|,再利用2 AM=AN将t表示为k的函数,结合t>3,可求得k的取值范围.解 (Ⅰ)当t=4,AM=AN时,可得点A(-2,0),k=1.设直线AM的参数方程为x=-2+槡22my =槡22烅烄烆m(m为参数),代入椭圆方程,整理得72m2-槡6 2 m=0,故AM =槡12 27,所以S△AMN=12AM·AN=14449.(Ⅱ)设直线AM的倾斜角为α,又点A(-槡t,0),可设直线AM的参数方程为x=-槡t+mcosαy=msin烅烄烆α(m为参数),代入椭圆方程,整理得(3cos2α+t sin2α)m2-6tcosα·m=0,所以AM=6tcosα3cos2α+t sin2α.因为MA⊥NA,故直线AN的倾斜角为α+π2,同理可得:AN=6tcos(α+π2)3cos2(α+π2)+t sin2(α+π2)=6tsinα3sin2α+t cos2α.由2 AM=AN,k=tanα,代入化简得t=6k2-3kk3-2.又因为椭圆E:x2t+y23=1的焦点在x轴上,所以t>3,即6k2-3kk3-2>3,解得3槡2<k<2.所以,k的取值范围是(3槡2,2).评注 本题属于圆锥曲线试题,常规思路是利用直角坐标直接求解,过程比较复杂.利用直线的参数方程来求解本题,使问题的求解过程变得简洁.三、利用极坐标中ρ的几何意义求有关距离或相关问题我们知道,极坐标中的ρ为极径,表示曲线上一点与原点O之间的距离,因此,与原点O有关的距离、面积等问题都可考虑运用极坐标中ρ的几何意义来解决,这是一种有效的解题策略,很多时候比化为直角坐标运算更简便.例8 (2015年高考全国卷Ⅱ)在直角坐标系xOy中,曲线C1:x=tcosα,y=tsinα{,(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=2sinθ,曲线C3:ρ=2 槡3cosθ.(Ⅰ)求C2与C1的交点的直角坐标;(Ⅱ)若C2与C1相交于点A,C3与C1相交于点B,求AB的最大值.分析 (Ⅰ)可将曲线C2与C1的极坐标方程化为直角坐标方程后联立求交点的直角坐标,也可以直接联立极坐标方程求得交点的极坐标,再化为直角坐标;(Ⅱ)分别联立C2与C1、C3与C1的极坐标方程,求得A,B的极坐标,由极径的概念用α表示出AB,转化为求关于α的三角函数的最大值.解 (Ⅰ)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 -槡2 3x=0.联立两方程解得:x1=0,y1=0烅烄烆,x2=槡32,y2=32烅烄烆,所以,C2与C1的交点的直角坐标为(0,0)和(槡32,32).(Ⅱ)曲线C1的极坐标方程为θ=α(ρ∈R,ρ≠0),其中0≤α<π.于是可得:点A的极坐标为(2sinα,α),点B的极坐标为(槡2 3cosα,α).所以AB=2sinα-槡2 3cosα=4|sin(α-π3)|,又0≤α<π,所以,当α=5π6时,AB取得最大值,最大值为4.评注 如果用直角坐标来处理本题,计算量较大.例9 (2016年全国卷Ⅱ理科第23题)在直线坐标系xOy中,圆C的方程为(x+6)2+y2=25.(Ⅰ)以坐标原点为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,求C的极坐标方程;(Ⅱ)直线l的参数方程是x=tcosα,y=tsinα{,(t为参数),l与C交于A,B两点,|AB|=槡10,求l的斜率.分析 (Ⅰ)利用ρ2=x2+y2,x=ρcosθ可得C的极坐标方程;(Ⅱ)先将直线l的参数方程化为极坐标方程,再利用弦长公式可求得l的斜率.解 (Ⅰ)由x=ρcosθ,y=ρsinθ可得C的极坐标方程ρ2+12ρcosθ+11=0.(Ⅱ)在(Ⅰ)中建立的极坐标系中,直线l的极坐标方程为θ=α(ρ∈R),与C的极坐标方程联立得ρ2+12ρcosα+11=0.设点A,B所对应的极径分别为ρ1,ρ2,则ρ1+ρ2=-12cosα,ρ1ρ2=11,所以|AB|=|ρ1-ρ2|=(ρ1+ρ2)2-4ρ1ρ槡2=144cos2α-槡44.又|AB|=槡10,所以144cos2α-槡44 =槡10,解得cos2α=38,故tanα=±槡153,所以,直线l的斜率为槡153或-槡153.例10 (2015年高考全国卷Ⅰ理科第23题)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.(Ⅰ)求C1,C2的极坐标方程;(Ⅱ)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.分析 (Ⅰ)根据公式x=ρcosθ,y=ρsinθ,x2+y2=ρ2即可求得C1,C2的极坐标方程;(Ⅱ)联立直线C3和圆C2的极坐标方程得到关于ρ的方程,可求得MN,进而可求出△C2MN的面积.解 (Ⅰ)因为x=ρcosθ,y=ρsinθ,所以,可求得:C1的极坐标方程为ρcosθ=-2,C2的极坐标方程为ρ2-2ρcosθ-4ρsinθ+4=0.(Ⅱ)将C3的极坐标方程θ=π4代入C2的极坐标方程ρ2-2ρcosθ-4ρsinθ+4=0,得ρ2 -槡3 2ρ+4=0,解得ρ1=槡2 2,ρ2=槡2,所以,MN=ρ1-ρ2=槡2.又因为C2的半径为1,∠C2MN=π4,所以△C2MN的面积为S=12×槡2×1×sinπ4=12.评注 过坐标原点、倾斜角为θ0的直线的极坐标方程为θ=θ0,其上两点P(ρ1,θ0),Q(ρ2,θ0)间的距离为PQ=ρ1-ρ2.【一点感悟】参数方程和极坐标虽然是选考内容,也应得到充分的重视,如果能够将它们和普通方程有机联系,相互补充,可以优化解题思路,简化计算过程,减少运算量,提高解题的效率.。

极坐标与参数方程题型讲义-2022届高三数学一轮复习

极坐标与参数方程题型讲义-2022届高三数学一轮复习

极坐标与参数方程题型汇总题型一.直线参数方程t 的几何意义1.经过点P (x 0,y 0),倾斜角为α的直线l 的参数方程为为参数)t t y y t x x (sin cos 00⎩⎨⎧+=+=αα若A ,B 为直线l 上两点,其对应的参数分别为t 1,t 2,线段AB 的中点为M ,点M 所对应的参数为t 0,则以下结论在解题中经常用到: (1)t 0=t 1+t 22;(2)|PM |=|t 0|=t 1+t 22;(3)|AB |=|t 2-t 1|; (4)|PA |·|PB |=|t 1·t 2|(5)⎪⎩⎪⎨⎧>+<-+=-=+=+0,0,4)(212121212212121t t t t t t t t t t t t t t PB PA 当当(注:记住常见的形式,P 是定点,A 、B 是直线与曲线的交点,P 、A 、B 三点在直线上) 【特别提醒】直线的参数方程中,参数t 的系数的平方和为1时,t 才有几何意义且其几何意义为:|t |是直线上任一点M (x ,y )到M 0(x 0,y 0)的距离,即|M 0M |=|t |. 直线与圆锥曲线相交,交点对应的参数分别为12,t t ,则弦长12l t t =-; 2.解题思路第一步:曲线化成普通方程,直线化成参数方程第二步:将直线的参数方程代入曲线的普通方程,整理成关于t 的一元二次方程:02=++c bt at第三步:韦达定理:a ct t a b t t =-=+2121,第四步:选择公式代入计算。

1.以直角坐标系的原点O 为极点,x 轴的非负半轴为极轴建立极坐标系,已知曲线C 的极坐标方程为ρsin 2θ=4cos θ.(1)求曲线C的直角坐标方程;(2)若直线l的参数方程为(t为参数),设点P(1,1),直线l与曲线C相交于A,B两点,求|P A|+|PB|的值.2.在直角坐标系xOy中,直线l过点P(0,1)且斜率为1,以O为极点,x轴的非负半轴为极轴的极坐标系中,曲线C的极坐标方程为ρ=2sinθ+2cosθ.(Ⅰ)求直线l的参数方程与曲线C的直角坐标方程;(Ⅱ)若直线l与曲线C的交点为A、B,求|P A|+|PB|的值.3.在直角坐标系xOy中,直线l的参数方程为(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,已知曲线C的极坐标方程为ρsin2θ﹣2cosθ=0.(1)写出直线l的普通方程及曲线C的直角坐标方程;(2)已知点P(0,1),点Q(,0),直线l过点Q且曲线C相交于A,B两点,设线段AB的中点为M,求|PM|的值.4.已知曲线C的极坐标方程是ρ=2cosθ,以极点为平面直角坐标系的原点,极轴为x轴的正半轴,建立平面直角坐标系,直线L的参数方程是(t为参数).(1)求曲线C的直角坐标方程和直线L的普通方程;(2)设点P(m,0),若直线L与曲线C交于A,B两点,且|P A|•|PB|=1,求实数m的值.5.在平面直角坐标系中,直线的参数方程为(为参数),曲线的参数方程为(为参数),以坐标原点为极点,轴非负半轴为极轴建立极坐标系.(1)求的极坐标方程;(2)设点,直线与曲线相交于点,求的值.6.在平面直角坐标系中,以原点为极点,以轴非负半轴为极轴建立极坐标系,已知曲线的极坐标方程为,直线的极坐标方程为.(Ⅰ)写出曲线和直线的直角坐标方程;(Ⅱ)设直线过点与曲线交于不同两点,的中点为,与的交点为,求.7.在平面直角坐标系中,直线的参数方程为(其中为参数).现以坐标原点为极点,轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线的极坐标方程为.(1)写出直线普通方程和曲线的直角坐标方程;(2)过点,且与直线平行的直线交于两点,求.8.在平面直角坐标系中,直线过点,且倾斜角为,以坐标原点为极点,轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线的极坐标方程为.(Ⅰ)写出直线的参数方程及曲线的直角坐标方程;(Ⅱ)若直线与曲线交于,两点,且弦的中点为,求的值.9.在直角坐标系中,过点的直线的参数方程为(为参数),以坐标原点为极点,以轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线的极坐标方程为,曲线的极坐标方程为.(1)若点的直角坐标为,求直线及曲线的直角坐标方程;(2)若点在上,直线与交于两点,求的值.10.在平面直角坐标系中,以坐标原点为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线的极坐标方程为,直线的参数方程为(为参数),其中,直线与曲线相交于,两点.(1)求曲线的直角坐标方程;(2)若点满足,求的值.11.在平面直角坐标系xOy中,点P(0,−1),直线l的参数方程为{x=tcosαy=−1+tsinα(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|=409时,求sinα的值.12.在直角坐标系xOy 中,曲线C 1的参数方程为{x =1−√22t y =1+√22t(t 为参数),以坐标原点为极点,以x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C 2的极坐标方程为ρsin 2θ=4cosθ. (1)求曲线C 1的普通方程与曲线C 2的直角坐标方程;(2)若C 1与C 2交于A,B 两点,点P 的极坐标为(√2,π4),求1|PA|+1|PB|的值.题型二.极径的应用:一直线与两曲线分别相交,求交点间的距离(1)思路:一般采用直线极坐标与曲线极坐标联系方程求出2个交点的极坐标,利用极径相减即可,|=AB |B A 2B A B A 4)(||ρρρρρρ-+=-(2)过原点,倾斜角为α的直线的极坐标方程为:)(R ∈=ραθ 1.在平面直角坐标系中,直线l 的参数方程是(t 为参数),以坐标原点为极点,x 轴的正半轴为板轴,建立极坐标系,已知曲线C 的极坐标方程为ρ2cos 2θ+ρ2sin 2θ﹣2ρsin θ﹣3=0.(1)求直线l 的极坐标方程;(2)若直线l 与曲线C 相交于A ,B 两点,求AB 的长.2.已知曲线,是曲线上的动点,以坐标原点为极点,轴的正半轴为极轴建立极坐标系,以极点为中心,将点绕点逆时针旋转得到点,设点的轨迹方程为曲线.(Ⅰ)求曲线,的极坐标方程;(Ⅱ)射线与曲线,分别交于,两点,定点,求的面积.3.在平面直角坐标系xOy中,曲线C1的参数方程为{x=2+2cosφy=2sinφ(φ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,曲线C2的极坐标方程为ρ=4sinθ.(1)求C1的普通方程和C2的直角坐标方程;(2)已知直线C3的极坐标方程为θ=α(0<α<π,ρ∈R),A是C3与C1的交点,B是C1与C2的交点,且A,B均异于原点O,|AB|=4√2,求a的值.4.在平面直角坐标系xOy 中,曲线C 的参数方程为{x =2+√3cosαy =√3sinα(α为参数),直线l 的参数方程为{x =tcosβy =tsinβ(t 为参数,0≤β<π),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.(1)求曲线C 的极坐标方程;(2)已知直线l 与曲线C 相交于A 、B 两点,且|OA |−|OB |=2,求β.5.在直角坐标系xOy 中,直线l 的参数方程为{x =34+√3t y =a +√3t(t 为参数),圆C 的标准方程为(x −3)2+(y −3)2=4.以坐标原点为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系. (1)求直线l 和圆C 的极坐标方程;(2)若射线θ=π3与l 的交点为M ,与圆C 的交点为A ,B ,且点M 恰好为线段AB 的中点,求a 的值.题型三.距离、最值、取值范围 (一)与圆有关的题型1.圆与直线的位置关系(圆与直线的交点个数问题)----利用圆心到直线的距离与半径比较 相离,无交点;:r d >个交点;相切,1:r d =个交点;相交,2:r d < 用圆心(x 0,y 0)到直线Ax+By+C=0的距离2200BA C By Ax d +++=,算出d ,在与半径比较。

直线极坐标方程的几何意义

直线极坐标方程的几何意义

直线极坐标方程的几何意义在解析几何中,直线是一个基础的几何概念。

直线可以用多种方式来表示,其中一种常见的方式就是极坐标方程。

直线的极坐标方程有着一定的几何意义,能够帮助我们更好地理解直线在平面上的特性和性质。

极坐标方程的基本形式直线的极坐标方程一般可以写作:r = a·cos(θ) + b·sin(θ)其中,r是极坐标系中的径向距离,表示从原点到该直线的距离;θ是极坐标系中的极角,表示与极轴的夹角;a和b是常数,决定了直线的位置和方向。

直线在极坐标系中的表达极坐标方程的几何意义可以通过直线在极坐标系中的表达来体现。

我们知道,极坐标系由原点 O、极轴、极角和径向距离组成。

而直线的极坐标方程所表示的直线实际上是由一组点构成的集合,这些点满足直线方程的条件。

在极坐标系中,直线方程r = a·cos(θ) + b·sin(θ)描述了一条直线随着极角的变化而移动的轨迹。

当极角θ在特定范围内变化时,满足方程的点将被绘制出来,形成直线。

由于直线的极坐标方程是一个周期性方程,它的图形在极坐标系中呈现出特定的规律。

具体而言,直线的图形是一个连接两个极点的曲线,该曲线在每一个周期内都会如此。

直线的斜率与其位置和方向有关,而直线在极坐标系中的图形可以帮助我们更好地理解直线的性质。

直线的位置和方向直线的极坐标方程中的常数a和b决定了直线的位置和方向。

当a = 0且b ≠0时,直线平行于极轴,且过极点(0, 0)。

当a ≠ 0且b = 0时,直线垂直于极轴,且过极点(0, 0)。

当a ≠ 0且b ≠ 0时,直线既不平行于极轴也不垂直于极轴。

直线的位置和方向可以通过极坐标系的图形来判断。

如果直线在极坐标系中的图形与极轴相交,那么直线与极轴的夹角就是其斜率的绝对值。

如果直线在极坐标系中的图形是一条平行于极轴的直线,那么直线与极轴的夹角为零。

直线与其他几何图形的关系直线的极坐标方程还可以帮助我们理解直线与其他几何图形的关系。

极坐标与参数方程解题方法规律技巧

极坐标与参数方程解题方法规律技巧

极坐标与参数方程解题方法规律技巧极坐标解题方法典例1: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)求曲线C 的标准方程;(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.2.求交点 :已知直线的参数方程为(为参数).以为极点, 轴的非负半轴为极轴建立极坐标系,曲线的极坐标方程为.(Ⅰ)写出直线经过的定点的直角坐标,并求曲线的普通方程; (Ⅱ)若,求直线的极坐标方程,以及直线与曲线的交点的极坐标.【答案】(1),;(2). l 1{1x tcos y tsin αα=-+=+t O x C cos 2ρρθ=+l C 4πα=l l C ()1,1-244y x =+2,2π⎛⎫⎪⎝⎭解析:(1)直线经过定点,由得,得曲线的普通方程为,化简得;(2)若,得的普通方程为, 则直线的极坐标方程为, 联立曲线: . ∵得,取,得,所以直线与曲线的交点为. 3.利用极角求最值和范围3.1.在平面直角坐标系中,已知曲线与曲线(为参数, ).以坐标原点为极点, 轴的非负半轴为极轴建立极坐标系. (1)写出曲线的极坐标方程;(2)在极坐标系中,已知点是射线与的公共点,点是与的公共点,当在区间上变化时,求的最大值.【答案】(1), (2) l ()1,1-cos 2ρρθ=+()22cos2ρρθ=+C ()2222x y x +=+244y x =+4πα=12{ 12x y =-+=+2y x =+l sin cos 2ρθρθ=+C cos 2ρρθ=+0ρ≠sin 1θ=2πθ=2ρ=l C 2,2π⎛⎫⎪⎝⎭xOy 1:1C x y +=222:{ 2x cos C y sin ϕϕ=+=ϕ[)0,2ϕπ∈x 12,C C A ():0l θαρ=≥1C B l 2C α0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦OB OAsin 42πρθ⎛⎫+= ⎪⎝⎭4cos ρθ=2+【试题解析】(1)曲线的极坐标方程为,即. 曲线的普通方程为,即,所以曲线的极坐标方程为.(2) 由(1)知,… 由知,当, 即时,有最大值3.2. 在直角坐标系中,直线的方程是,圆的参数方程是(为参数),以原点为极点, 轴的非负半轴为极轴建立极坐标系. (1)分别求直线与圆的极坐标方程; (2)射线: ()与圆的交点为, 两点,与直线交于点,射线: 与圆交于, 两点,与直线交于点,求的最大值.【答案】(1) , ;(2). 【解析】试题分析:(1)利用直角坐标与极坐标的互化公式,即可求得直线和圆的极坐标方程;(2)由题意可得:点, 的极坐标,可得,同理可得: ,即可得出结论. 试题解析:(1)直线l 的方程是,可得极坐标方程:1C ()cos sin 1ρθθ+=sin 4πρθ⎛⎫+= ⎪⎝⎭2C ()2224x y -+=2240x y x +-=2C 4cos ρθ=1,4cos cos sin A B OA OB ρρθθθ====+()()4cos cos sin 21cos2sin2224OBOA παααααα⎛⎫∴=+=++=++ ⎪⎝⎭02πα≤≤52+444πππα≤≤242ππα+=8πα=OB OA2+xOy l 6y =C { 1x cos y sin φφ==+ϕO x l C OM θα=02πα<<C O P l M ON 2πθα=+C O Q l N OP OQ OMON⋅sin 6ρθ=2sin ρθ=136P M 2sin 3OPaOM =2sin 3OQ ON α=6y =sin 6ρθ=圆C 的参数方程是(为参数),可得普通方程:展开为.化为极坐标方程: 即4.求极径:在直角坐标系xOy 中,直线l 1的参数方程为(t 为参数),直线l 2的参数方程为.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,M 为l 3与C 的交点,求M 的极径.【答案】(1) ;【解析】{1x cos y sin ϕϕ==+ϕ()2211x y +-=2220x y y +-=22sin 0ρρθ-=2sin ρθ=2+,,x t y kt =⎧⎨=⎩2,,x m m m y k =-+⎧⎪⎨=⎪⎩(为参数)()3:cos sin 0l ρθθ+=()2240x y y -=≠设,由题设得,消去k 得. 所以C 的普通方程为.(2)C 的极坐标方程为 .联立得.故,从而 . 代入得,所以交点M【考点】 参数方程与直角坐标方程互化;极坐标中的极径的求解【名师点睛】本题考查了极坐标方程的求法及应用.重点考查了转化与化归能力.遇到求曲线交点、距离、线段长等几何问题时,求解的一般方法是分别化为普通方程和直角坐标方程后求解,或者直接利用极坐标的几何意义求解.要结合题目本身特点,确定选择何种方程.: 5.求面积5. 1.在直角坐标系xOy 中,以坐标原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线的极坐标方程为。

极坐标与参数方程专题(1)——直线参数t几何意义的应用

极坐标与参数方程专题(1)——直线参数t几何意义的应用

极坐标与参数方程专题(1)——直线参数t几何意义的应用极坐标与参数方程专题(1)——直线参数t的几何意义的应用1.(2018•银川三模)在平面直角坐标系xoy中,以O为极点,x轴非负半轴为极轴建立极坐标系。

已知曲线C的极坐标方程为ρsin2θ=4cosθ,直线l的参数方程为:x=2t-2,y=2t+2求M、N两点。

Ⅰ)求曲线C的直角坐标方程和直线l的普通方程;Ⅱ)若P(﹣2,﹣4),求|PM|+|PN|的值。

解:(Ⅰ)根据x=ρcosθ、y=ρsinθ,求得曲线C的直角坐标方程为y2=4x。

用代入法消去参数求得直线l的普通方程x-y-2=0.Ⅱ)直线l的参数方程为:x=2t-2,y=2t+2(t为参数),两曲线相交于M、N两点。

代入y2=4x,得到t1=-4,t2=6.则|PM|+|PN|=|t1+t2|=10.2.(2018•乐山二模)已知圆C的极坐标方程为ρ=2cosθ,直线l的参数方程为x=t+1,y=t-1(t为参数),点A的极坐标为(2,π/4),设直线l与圆C交于点P、Q两点。

1)求圆C的直角坐标方程;2)求|AP|•|AQ|的值。

解:(1)圆C的极坐标方程为ρ=2cosθ即ρ2=2ρcosθ,即(x-1)2+y2=1,表示以C(1,0)为圆心、半径等于1的圆。

2)点A的直角坐标为(2,2),所以点A在直线l上。

把直线的参数方程代入曲线C的方程可得t2+t-2=0.由韦达定理可得t1=-2,t2=1.根据参数的几何意义可得|AP|•|AQ|=|t1•t2|=2.3.(2018•西宁模拟)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。

已知直线l的极坐标方程为ρcosθ+ρsinθ-2=0,C的极坐标方程为ρ=4sin(θ-π/2)。

I)求直线l和C的普通方程;II)直线l与C有两个公共点A、B,定点P(2,-2),求||PA|-|PB||的值。

解:(I)直线l的极坐标方程为ρcosθ+ρsinθ-2=0,所以直线l的普通方程为:x-y+2=0.圆C的极坐标方程为ρ=4sin(θ-π/2),所以圆C的直角坐标方程为:(x-2)2+y2=16.II)直线l的参数方程为:x=tcosθ+tsinθ,y=tsinθ-tcosθ-2(t为参数)。

(完整版)极坐标与参数方程知识点、题型总结(最新整理)

(完整版)极坐标与参数方程知识点、题型总结(最新整理)

(完整版)极坐标与参数⽅程知识点、题型总结(最新整理)极坐标与参数⽅程知识点、题型总结⼀、伸缩变换:点是平⾯直⾓坐标系中的任意⼀点,在变换),(y x P 的作⽤下,点对应到点,称伸缩变换>?='>?=').0(,y y 0),(x,x :µµλλ?),(y x P ),(y x P '''⼀、1、极坐标定义:M 是平⾯上⼀点,表⽰OM 的长度,是,则有序实数实ρθMOx ∠数对,叫极径,叫极⾓;⼀般地,,。

,点P 的直⾓坐标、(,)ρθρθ[0,2)θπ∈0ρ≥极坐标分别为(x ,y )和(ρ,θ)2、直⾓坐标极坐标 2、极坐标直⾓坐标?cos sin x y ρθρθ=??=??222tan (0)x y y x xρθ?=+??=≠?3、求直线和圆的极坐标⽅程:⽅法⼀、先求出直⾓坐标⽅程,再把它化为极坐标⽅程⽅法⼆、(1)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)(2)若圆⼼为M (ρ0,θ0),半径为r 的圆⽅程为ρ2-2ρ0ρcos(θ-θ0)+ρ02-r 2=0⼆、参数⽅程:(⼀).参数⽅程的概念:在平⾯直⾓坐标系中,如果曲线上任意⼀点的坐标都是某个变数的函数并且对于的每⼀个允许值,由这个⽅程所确y x ,t ?==),(),(t g y t f x t 定的点都在这条曲线上,那么这个⽅程就叫做这条曲线的参数⽅程,联系变数),(y x M 的变数叫做参变数,简称参数。

相对于参数⽅程⽽⾔,直接给出点的坐标间关系的y x ,t ⽅程叫做普通⽅程。

(⼆).常见曲线的参数⽅程如下:直线的标准参数⽅程1、过定点(x 0,y 0),倾⾓为α的直线:(t 为参数)ααsin cos 00t y y t x x +=+=(1)其中参数t 的⼏何意义:点P (x 0,y 0),点M 对应的参数为t ,则PM =|t|(2)直线上对应的参数是。

极坐标参数方程几何意义

极坐标参数方程几何意义

极坐标参数方程的几何意义极坐标是一种描述平面点的坐标系统,它使用角度和距离来确定一个点的位置。

在极坐标系统中,一个点的位置由两个参数确定:极径(距离原点的距离)和极角(与极轴的夹角)。

极坐标参数方程是一种使用参数表示极坐标坐标系中的曲线的方程形式。

这些参数方程提供了一种便捷的方法来描述各种几何图形,包括点、线、圆、椭圆等。

极坐标参数方程的表示形式极坐标参数方程通常采用下面的形式:r = r(theta)其中,r表示极径,theta表示极角,r(theta)是一个关于theta的函数,描述了曲线上每个点的距离原点的距离。

通过改变theta的取值范围,可以绘制出不同的曲线形状。

例如,当r(theta)为常数时,即r = a,其中a为常数,表示一个半径为a的圆。

当r(theta)为a*cos(theta)或者a*sin(theta)时,可以绘制出椭圆。

对于更复杂的曲线,r(theta)可以是任意的函数,通过改变函数的形式,可以绘制出各种形状的曲线。

极坐标参数方程与几何图形的关系极坐标参数方程提供了一种简洁的方式来描述各种几何图形。

通过选择适当的r(theta)函数,可以方便地绘制出线段、圆、椭圆、螺线等形状。

例如,在绘制直线时,可以选择r(theta) = a/(cos(theta)*sin(theta)),其中a为常数。

这个函数代表了一种与theta有关的直线方程,在极坐标系中,该直线将作为一条斜线延伸。

通过改变参数a的取值,可以控制直线的斜率。

在绘制圆形时,可以选择r(theta) = a,其中a为常数。

这个函数表示了一个半径为a的圆形,不同的theta取值对应于圆上的不同点。

通过改变参数a的取值,可以绘制不同半径的圆。

特殊的极坐标参数方程除了常见的直线和圆形外,极坐标参数方程还可以绘制出一些特殊的曲线形状。

例如,当r(theta) = a*(1 - cos(theta))时,可以绘制出一个心形。

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几何意义解题 1、(距离最值)
1.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.已知曲线
12cos :3sin x C y αα=-+⎧⎨=+⎩(α为参数)(θ为参数).
(1)将12,C C 的方程化为普通方程,并说明它们分别表示什么曲线; (2)若1C 上的点P 对应的参数
Q 为2C 上的动点,求PQ 中点M 到直线l

2.已知曲线C 的极坐标方程为2sin cos 10ρθρθ+=,曲线13cos :2sin x C y α
α=⎧⎨=⎩
(α为参数).
(1)求曲线1C 的普通方程;
(2)若点M 在曲线1C 上运动,试求出M 到曲线C 的距离的最小值.
3.在直角坐标系xOy 中,圆O 的参数方程为(θ为参数,0r >).以O 为极点,x 轴正半轴为极轴,并取相同的单位长度建立极坐标系,直线l 的极坐标方程

写出圆心的极坐标,并求当r 为何值时,圆O 上的点到直线l 的最大距离为3.
4.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。

已知曲线C 1的极坐
l
(Ⅰ)写出曲线C 1与直线l 的直角坐标方程;
(Ⅱ)设Q 为曲线C 1上一动点,求Q 点到直线l 距离的最小值。

5.已知曲线1C 的极坐标方程为,曲线1C
经过坐标变换2C ,直线l 的参数方程为 (Ⅰ)求直线l 的普通方程和曲线1C 的直角坐标方程;
(Ⅱ)若P 为曲线2C 上的点,求点P 到直线l 的距离的最大值。

6.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,已知圆C 的
时,设OA 为圆C 的直径,求点A 的极坐标; (Ⅱ)直线l 的参数方程是⎩⎨⎧==t
y t
x 42(t 为参数),直线l 被圆C 截得的弦长为d ,若,求a 的
取值范围。

2、(直线参数几何意义)
1.已知极坐标系的极点在平面直角坐标系的原点O 处,极轴与x 轴的正半轴重合,且长度单位相同;
曲线C 的方程是直线l 的参数方程为⎩
⎨⎧+=+=ααsin 2cos 1t y t x (t 为参数,πα<≤0),
设)2,1(P ,直线l 与曲线C 交于B A ,两点. (1)当0=α时,求 (2
2. 在直角坐标系中,以原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,已知曲线
:C 2
sin 2cos (0)a a ρθθ=>,过点(2,4)P --的直线l 的参数方程为(t
为参数)
,l 与C 分别交于,M N .
(Ⅰ)写出C 的平面直角坐标系方程和l 的普通方程; 成等比数列,求a 的值.
3.在直角坐标系xoy 中,曲线1C 的参数方程为(t 为参数),以原点为极点,以x 轴
正半轴为极轴,建立极坐标系,曲线2C 的极坐标方程为(1)求曲线1C 的普通方程与曲线2C 的直角坐标方程;
(2)设点()1,2-M ,曲线1C 与曲线2C 交于B A ,,求
(极坐标几何意义)
1C 与l 有且仅有一个公共点.
(1)求a 的值;
(2)O 为极点,A ,B 为C
2.在直角坐标系x y O 中,圆C 的参数方程1cos sin x y ϕ
ϕ
=+⎧⎨=⎩(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 的极坐标方程是与圆C 的交点为O 、P ,与直线l 的交点为Q ,求线段Q P 的长.
3.极坐标系与直角坐标系xoy 有相同的长度单位,以原点为极点,以x 轴正半轴为极轴,曲线1C 的极坐标方程为4cos ρθ=,曲线2C 的参数方程为cos sin x m t y t α
α
=+⎧⎨
=⎩(t 为参数,0απ≤<),射线
与曲线1C 交于(不包括极点O )三点C B A ,,
(1
(2B ,C 两点在曲线2C 上,求m 与α的值。

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