2016年《南方新课堂·高考总复习》数学(理科) 第十章 第3讲 坐标系与参数方程
2016年《南方新课堂·高考总复习》数学(理科) 第二章 第9讲 函数的图象

ⅰ)当 x>a 时,
①当 a<0 时,g(a)=-1,
a a a2 g =- -1<0,g(x)在 ,+∞ 4 2 2
上是增函数,如图 2-9-8,此时函数 g(x)与 x 轴有 1 个交点;
图 2-9-8
图 2-9-9
②当 a=0 时, g(0)=-1,g(x)在(0,+∞)上是增函数, 如图 2-9-9,此时函数 g(x)与 x 轴有 1 个交点; ③当 a>0 时,g(a)=-1,g(x)在(a,+∞)上是增函数, 此 时函数 g(x)与 x 轴有 1 个交点.
A
B
C
D
3.函数 y=lg|x|的图象大致是( C )
A
B
C
D
4.方程|x|=cosx 在(-∞,+∞)内(
C )
A.没有根
C.有且仅有两个根
B.有且仅有一个根
D.有无穷多个根
解析:构造两个函数 y=|x|和 y=cosx,在同一个坐标系内 画出它们的图象,如图 D4,观察知图象有两个公共点,所以已 知方程有且仅有两个根.
方法二:函数 g(x)=f(x)-1 的零点个数问题等价于函数 y
=f(x)-1 与 x 轴的交点的个数.
2 x -ax-1,x≥a, g(x)=f(x)-1=x|x-a|-1= 2 -x +ax-1,x<a, a2 a2 x-2 - 4 -1,x≥a, 即 g(x)= 2 a a -x- 2+ -1,x<a. 2 4
答案:①②
【规律方法】本题考查的是作图,作图主要应用描点法、 图象变换法以及结合函数的性质等方法.函数图象的变换主要 有三种:平移变换、伸缩变换、对称变换.要特别注意平移变换 与伸缩变换的顺序不同会带来不同的结果.
高考讲坐标系与参数方程课件理

考点三:运用坐标系解决实际问题
01
02
总结词:能够运用坐标 系解决简单的实际问题 ,提高解决实际问题的 能力。
详细描述
03
04
05
1. 能够运用坐标系解决 简单的实际问题,如位 移、速度、加速度等物 理量的表示和计算。
2. 能够运用坐标系解决 一些简单的几何问题, 如求两点之间的距离、 三角形面积等。
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考点二:参数方程的转化与求解
详细描述
2. 能够将普通方程转化为参数方 程,将参数方程转化为普通方程 ,并了解参数的物理意义。
总结词:了解和掌握参数方程的 基本概念和转化方法,能够求解 简单的参数方程。
1. 了解参数方程的基本概念和特 点,掌握参数方程与普通方程的 转化方法。
3. 掌握求解参数方程的方法,如 代入法、消元法等,能够求解简 单的参数方程。
它由一个原点和一组有序的坐标轴组成。
坐标系的分类
02 坐标系可分为直角坐标系、极坐标系和球面坐标系等
。
坐标系的表示方法
03
坐标系可以用图形、符号和公式等方式来表示。
坐标系的种类
直角坐标系
直角坐标系是二维平面上最常用的坐标系, 它由一个原点和两组互相垂直的坐标轴组成 。
极坐标系
极坐标系是用来描述在平面上的点和其到原点的距 离以及其与极轴的夹角的坐标系。
坐标系与参数方程的应用场景
坐标系广泛应用于各种科学领域,如物理学、化学、生物学、地理学等。在物理学中,坐标系可以描 述物体的位置和运动状态;在化学中,它可以描述分子的空间构型和原子间的相互作用;在地理学中 ,它可以描述地球上物体的位置和形态。
参数方程也被广泛应用于各种科学领域。例如,在物理学中,参数方程可以描述物体的运动轨迹和速 度变化;在化学中,它可以描述化学反应的进程和速率;在生物学中,它可以描述生物体的生长过程 和形态变化。
2016届广东省高考数学二轮专题复习坐标系与参数方程

坐标系与参数方程1. 直线的极坐标方程若直线过点M (ρ0,θ0),且极轴到此直线的角为α,则它的方程为:ρsin(θ-α)=ρ0sin(θ0-α).几个特殊位置的直线的极坐标方程 (1)直线过极点:θ=α;(2)直线过点M (a,0)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 . 2. 圆的极坐标方程若圆心为M (ρ0,θ0),半径为r 的圆方程为:ρ2-2ρ0ρcos(θ-θ0)+ρ20-r 2=0.几个特殊位置的圆的极坐标方程 (1)圆心位于极点,半径为r :ρ=r ; (2)圆心位于M (r,0),半径为r :ρ=2r cos θ; (3)圆心位于M ⎝⎛⎭⎫r ,π2,半径为r :ρ=2r sin θ. 3. 常见曲线的参数方程(1)圆x 2+y 2=r 2的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =r cos θ,y =r sin θ(θ为参数).(2)圆(x -x 0)2+(y -y 0)2=r 2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的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =a cos θ,y =b sin θ(θ为参数).(4)抛物线y 2=2px 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =2pt 2,y =2pt (t 为参数).(5)过定点P (x 0,y 0)的倾斜角为α的直线的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =x 0+t cos α,y =y 0+t sin α(t 为参数).4. 直角坐标与极坐标的互化把直角坐标系的原点作为极点,x 轴正半轴作为极轴,且在两坐标系中取相同的长度单位.如图,设M 是平面内的任意一点,它的直 角坐标、极坐标分别为(x ,y )和(ρ,θ),则 ⎩⎪⎨⎪⎧x =ρcos θy =ρsin θ,⎩⎪⎨⎪⎧ρ2=x 2+y 2tan θ=y x (x ≠0).考点一 极坐标与直角坐标的互化例1 在以O 为极点的极坐标系中,直线l 与曲线C 的极坐标方程分别是ρcos(θ+π4)=32和ρsin 2θ=8cos θ,直线l 与曲线C 交于点A 、B ,求线段AB 的长. 解 ∵ρcos(θ+π4)=ρcos θcos π4-ρsin θsin π4=22ρcos θ-22ρsin θ =32,∴直线l 对应的直角坐标方程为x -y =6. 又∵ρsin 2θ=8cos θ, ∴ρ2sin 2θ=8ρcos θ.∴曲线C 对应的直角坐标方程是y 2=8x .解方程组⎩⎪⎨⎪⎧x -y =6y 2=8x ,得⎩⎪⎨⎪⎧ x =2y =-4或⎩⎪⎨⎪⎧x =18y =12, 所以A (2,-4),B (18,12),所以AB =(18-2)2+[12-(-4)]2=16 2. 即线段AB 的长为16 2.(1)在由点的直角坐标化为极坐标时,一定要注意点所在的象限和极角的范围,否则点的极坐标将不唯一.(2)在与曲线的方程进行互化时,一定要注意变量的范围,要注意转化的等价性. (1)求直线2ρcos θ=1与圆ρ=2cos θ相交的弦长. 解 直线2ρcos θ=1可化为2x =1,即x =12;圆ρ=2cos θ两边同乘ρ得ρ2=2ρcos θ, 化为直角坐标方程是x 2+y 2=2x .将x =12代入x 2+y 2=2x 得y 2=34,∴y =±32.故弦长为2×32= 3. (2)在极坐标系中,曲线C 1:ρ(2cos θ+sin θ)=1与曲线C 2:ρ=a (a >0)的一个交点在极轴上,求a 的值.解 ρ(2cos θ+sin θ)=1,即2ρcos θ+ρsin θ=1对应的普通方程为2x +y -1=0, ρ=a (a >0)对应的普通方程为x 2+y 2=a 2. 在2x +y -1=0中,令y =0,得x =22. 将⎝⎛⎭⎫22,0代入x 2+y 2=a 2得a =22. 考点二 参数方程与普通方程的互化例2 (1)在平面直角坐标系xOy 中,直线l 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =t +1,y =2t (t 为参数),曲线C 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =2tan 2θ,y =2tan θ(θ为参数).试求直线l 和曲线C 的普通方程,并求出它们的公共点的坐标.解 因为直线l 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =t +1,y =2t (t 为参数),由x =t +1得t =x -1,代入y =2t ,得到直线l 的普通方程为2x -y -2=0.同理得到曲线C 的普通方程为y 2=2x .联立方程组⎩⎪⎨⎪⎧y =2(x -1),y 2=2x ,解得公共点的坐标为(2,2),⎝⎛⎭⎫12,-1.(2)已知直线l 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =4-2t ,y =t -2(t 为参数),P 是椭圆x 24+y 2=1上的任意一点,求点P 到直线l 的距离的最大值.解 由于直线l 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =4-2t ,y =t -2(t 为参数),故直线l 的普通方程为x +2y =0. 因为P 为椭圆x 24+y 2=1上的任意一点,故可设P (2cos θ,sin θ),其中θ∈R .因此点P 到直线l 的距离是d =|2cos θ+2sin θ|12+22=22⎪⎪⎪⎪sin ⎝⎛⎭⎫θ+π45.所以当θ=k π+π4,k ∈Z 时,d 取得最大值2105.(1)参数方程化为普通方程,主要用“消元法”消参,常用代入法、加减消元法、利用三角恒等式消元等.在参数方程化为普通方程时,要注意保持同解变形.(2)参数方程思想的应用,不仅有利于曲线方程的表达,也成为研究曲线性质的有力工具,如在求轨迹方程、求最值的问题中有广泛的应用.(1)已知曲线C 的参数方程为⎩⎨⎧x =2cos ty =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,求l 的极坐标方程.解 由⎩⎨⎧x =2cos t y =2sin t(t 为参数),得曲线C 的普通方程为x 2+y 2=2.则在点(1,1)处的切线l的方程为y -1=-(x -1),即x +y -2=0.又x =ρcos θ,y =ρsin θ,故l 的极坐标方程为ρcos θ+ρsin θ-2=0.(2)已知动点P 、Q 都在曲线C :⎩⎪⎨⎪⎧x =2cos t ,y =2sin t (t 为参数)上,对应参数分别为t =α与t =2α(0<α<2π),M 为PQ 的中点. ①求M 的轨迹的参数方程;②将M 到坐标原点的距离d 表示为α的函数,并判断M 的轨迹是否过坐标原点. 解 ①依题意有P (2cos α,2sin α),Q (2cos 2α,2sin 2α), 因此M (cos α+cos 2α,sin α+sin 2α). M 的轨迹的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =cos α+cos 2α,y =sin α+sin 2α(α为参数,0<α<2π). ②M 点到坐标原点的距离d =x 2+y 2=2+2cos α(0<α<2π). 当α=π,d =0,故M 的轨迹过坐标原点. 考点三 极坐标与参数方程的综合应用例3 在直角坐标系xOy 中,曲线C 1的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =2cos α,y =2+2sin α(α为参数).M 是C 1上的动点,P 点满足OP →=2OM →,点P 的轨迹为曲线C 2. (1)求C 2的参数方程;(2)在以O 为极点,x 轴的正半轴为极轴的极坐标系中,射线θ=π3与C 1的异于极点的交点为A ,与C 2的异于极点的交点为B ,求AB .解 (1)设P (x ,y ),则由条件知M ⎝⎛⎭⎫x 2,y 2.由于M 点在C 1上,所以⎩⎨⎧x2=2cos α,y2=2+2sin α,即⎩⎪⎨⎪⎧x =4cos α,y =4+4sin α. 从而C 2的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =4cos α,y =4+4sin α.(α为参数)(2)曲线C 1的极坐标方程为ρ=4sin θ,曲线C 2的极坐标方程为ρ=8sin θ. 射线θ=π3与C 1的交点A 的极径为ρ1=4sin π3,射线θ=π3与C 2的交点B 的极径为ρ2=8sin π3.所以AB =|ρ2-ρ1|=2 3. (1)曲线参数方程有很多优点:①曲线上任一点坐标都可用一个参数表示,变元只有一个.特别对于圆、椭圆、双曲线有很大用处.②很多参数都有实际意义,解决问题更方便.比如:直线参数方程⎩⎪⎨⎪⎧x =x 0+t cos αy =y 0+t sin α(α为倾斜角,t 为参数),其中|t |=PM ,P (x ,y )为动点,M (x 0,y 0)为定点.(2)求两点间距离时,用极坐标也比较方便,这两点与原点共线时,距离为|ρ1-ρ2|,这两点与原点不共线时,用余弦定理求解.无论哪种情形,用数形结合的方法易得解题思路.(1)在直角坐标系xOy 中,椭圆C 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =a cos φy =b sin φ(φ为参数,a >b >0),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,直线l 与圆O 的极坐标方程分别为ρsin(θ+π4)=22m (m 为非零常数)与ρ=b .若直线l经过椭圆C 的焦点,且与圆O 相切,求椭圆C 的离心率.解 椭圆C 的标准方程为x 2a 2+y 2b 2=1,直线l 的标准方程为x +y =m ,圆O 的方程为x 2+y 2=b 2,由题意知⎩⎪⎨⎪⎧|m |2=ba 2-b 2=|m |,∴a 2-b 2=2b 2,a 2=3b 2, ∴e =c 2a 2=3b 2-b 23b 2=23=63. (2)在平面直角坐标系xOy 中,以原点O 为极点,x 轴为极轴建立极坐标系,曲线C 1的参数方程为⎩⎨⎧x =1tan φ,y =1tan 2φ(φ为参数),曲线C 2的极坐标方程为ρ(cos θ+sin θ)=1,若曲线C 1与C 2相交于A 、B 两点. ①求线段AB 的长;②求点M (-1,2)到A 、B 两点的距离之积.解 ①由曲线C 1的参数方程可得曲线C 1的普通方程为y =x 2(x ≠0),由曲线C 2的极坐标方程可得曲线C 2的直角坐标方程为x +y -1=0,则曲线C 2的参数方程为⎩⎨⎧x =-1-22t ,y =2+22t (t 为参数),将其代入曲线C 1的普通方程得t 2+2t -2=0,设A 、B 两点对应的参数分别为t 1、t 2, 则t 1+t 2=-2,t 1t 2=-2, 所以AB =|t 1-t 2| =(t 1+t 2)2-4t 1t 2=10. ②由①可得MA ·MB =|t 1t 2|=2.1. 解决直线、圆和圆锥曲线的有关问题,将极坐标方程化为直角坐标方程或将参数方程化为普通方程,有助于对方程所表示的曲线的认识,从而达到化陌生为熟悉的目的,这是化归与转化思想的应用.在涉及圆、椭圆的有关最值问题时,若能将动点的坐标用参数表示出来,借助相应的参数方程,可以有效地简化运算,从而提高解题的速度. 2. 极坐标方程与普通方程互化核心公式:⎩⎪⎨⎪⎧x =ρcos θy =ρsin θ,⎩⎪⎨⎪⎧ρ2=x 2+y 2tan θ=y x (x ≠0). 3. 过点A (ρ0,θ0) ,倾斜角为α的直线方程为ρsin(θ-α)=ρ0sin(θ0-α).特别地,①过点A (a,0),垂直于极轴的直线l 的极坐标方程为ρcos θ=a .②平行于极轴且过点A (b ,π2)的直线l 的极坐标方程为ρsin θ=b .4. 圆心在点A (ρ0,θ0),半径为r 的圆的方程为r 2=ρ2+ρ20-2ρρ0cos(θ-θ0).5. 重点掌握直线的参数方程⎩⎪⎨⎪⎧x =x 0+t cos θy =y 0+t sin θ(t 为参数),理解参数t 的几何意义.1. 在极坐标系中,求过圆ρ=6cos θ的圆心,且垂直于极轴的直线的极坐标方程.解 把ρ=6cos θ两边同乘以ρ,得ρ2=6ρcos θ, 所以圆的普通方程为x 2+y 2-6x =0, 即(x -3)2+y 2=9,圆心为(3,0), 故所求直线的极坐标方程为ρcos θ=3.2. 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.直线l 的极坐标方程为ρ=92sin ⎝⎛⎭⎫θ+π4,点P (1+cos α,sin α),参数α∈[0,2π).(1)求点P 轨迹的直角坐标方程; (2)求点P 到直线l 距离的最大值.解 (1)由⎩⎪⎨⎪⎧x =1+cos α,y =sin α,得点P 的轨迹方程(x -1)2+y 2=1. (2)由ρ=92sin ⎝⎛⎭⎫θ+π4,得ρ=9sin θ+cos θ, ∴ρsin θ+ρcos θ=9.∴曲线C 的直角坐标方程为x +y =9.圆(x -1)2+y 2=1的圆心(1,0)到直线x +y =9的距离为42,所以(PQ )min =42-1.(推荐时间:60分钟)1. 在平面直角坐标系xOy 中,若直线l 1:⎩⎪⎨⎪⎧ x =2s +1,y =s (s 为参数)和直线l 2:⎩⎪⎨⎪⎧x =at ,y =2t -1(t 为参数)平行,求常数a 的值.解 由⎩⎪⎨⎪⎧x =2s +1,y =s 消去参数s ,得x =2y +1.由⎩⎪⎨⎪⎧x =at ,y =2t -1消去参数t ,得2x =ay +a . ∵l 1∥l 2,∴2a =12≠1a,∴a =4.2. 如图,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.3. 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=0.4. 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.若极坐标方程为ρcos θ=4的直线与曲线⎩⎪⎨⎪⎧x =t 2,y =t 3(t 为参数)相交于A ,B 两点,求AB 的长. 解 将极坐标方程ρcos θ=4化为直角坐标方程得x =4,将x =4代入⎩⎪⎨⎪⎧x =t 2,y =t 3得t =±2,从而y =±8.所以A (4,8),B (4,-8).所以AB =|8-(-8)|=16.5. 在极坐标系中,已知圆ρ=2cos θ与直线3ρcos θ+4ρsin θ+a =0相切,求实数a 的值.解 将极坐标方程化为直角坐标方程, 得圆的方程为x 2+y 2=2x ,即(x -1)2+y 2=1,直线的方程为3x +4y +a =0. 由题设知,圆心(1,0)到直线的距离为1, 即有|3×1+4×0+a |32+42=1,解得a =-8或a =2.故a 的值为-8或2.6. 求直线ρ=53cos θ-2sin θ关于θ=π4(ρ∈R )对称的直线方程.解 直线ρ=53cos θ-2sin θ化为直角坐标方程为3x -2y =5,θ=π4化为直角坐标方程为y=x ,则3x -2y =5关于y =x 对称的直线方程为3y -2x =5,化为极坐标方程为3ρsin θ-2ρcos θ=5,即ρ=53sin θ-2cos θ.7. 在极坐标系中,P 是曲线ρ=12sin θ上的动点,Q 是曲线ρ=12cos ⎝⎛⎭⎫θ-π6上的动点,试求PQ 的最大值.解 ∵ρ=12sin θ,∴ρ2=12ρsin θ, ∴x 2+y 2-12y =0, 即x 2+(y -6)2=36. 圆心坐标为(0,6),半径为6. 又∵ρ=12cos ⎝⎛⎭⎫θ-π6, ∴ρ2=12ρ(cos θcos π6+sin θsin π6),∴x 2+y 2-63x -6y =0, ∴(x -33)2+(y -3)2=36, 圆心坐标为(33,3),半径为6.∴(PQ )max =6+6+(33)2+(6-3)2=18.8. 已知曲线C 1的极坐标方程为ρ=4sin θ,曲线C 2的极坐标方程为θ=π6(ρ∈R ),曲线C 1,C 2相交于点M ,N .(1)将曲线C 1,C 2的极坐标方程化为直角坐标方程; (2)求线段MN 的长.解 (1)由ρ=4sin θ,得ρ2=4ρsin θ,即曲线C 1的直角坐标方程为x 2+y 2-4y =0, 由θ=π6(ρ∈R )得,曲线C 2的直角坐标方程为y =33x .(2)把y =33x 代入x 2+y 2-4y =0, 得x 2+13x 2-433x =0,即43x 2-433x =0,解得x 1=0,x 2=3, ∴y 1=0,y 2=1. ∴MN =(3)2+1=2. 即线段MN 的长为2.9. 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.圆C 1,直线C 2的极坐标方程分别为ρ=4sin θ,ρcos ⎝⎛⎭⎫θ-π4=2 2. (1)求C 1与C 2交点的极坐标;(2)设P 为C 1的圆心,Q 为C 1与C 2交点连线的中点.已知直线PQ 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =t 3+a ,y =b 2t 3+1(t ∈R 为参数),求a ,b 的值. 解 (1)圆C 1的直角坐标方程为x 2+(y -2)2=4, 直线C 2的直角坐标方程为x +y -4=0.解⎩⎪⎨⎪⎧ x 2+(y -2)2=4,x +y -4=0,得⎩⎪⎨⎪⎧x 1=0,y 1=4,⎩⎪⎨⎪⎧x 2=2,y 2=2. 所以C 1与C 2交点的极坐标为⎝⎛⎭⎫4,π2,⎝⎛⎭⎫22,π4, 注:极坐标系下点的表示不唯一.(2)由(1)可得,P 点与Q 点的直角坐标分别为(0,2),(1,3). 故直线PQ 的直角坐标方程为x -y +2=0, 由参数方程可得y =b 2x -ab2+1,所以⎩⎨⎧b2=1,-ab2+1=2,解得a =-1,b =2.10.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,⎝⎛⎭⎫2,-π3. 注:极坐标系下点的表示不唯一.(2)方法一 由⎩⎪⎨⎪⎧x =ρcos θ,y =ρsin θ 得圆C 1与C 2交点的直角坐标分别为(1,3),(1,-3). 故圆C 1与C 2的公共弦的参数方程为 ⎩⎪⎨⎪⎧ x =1,y =t -3≤t ≤ 3. ⎝ ⎛⎭⎪⎫或参数方程写成⎩⎪⎨⎪⎧ x =1,y =y -3≤y ≤3 方法二 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.。
2016年高考数学总复习 第十章 第3讲 坐标系与参数方程课件 理

为参数). x2 y2 (3)双曲线a2-b2=1(a>0,b>0)的参数方程为
x=asecφ, y=btanφ
(φ 为参数).
(4) 抛物线 数).
2 x = 2 pt , 2 y = 2px(p>0) 的参数方程为 y=2pt
(t 为参
b (5) 过 点 P(x0 , y0) , 且 斜 率 为 的 直 线 的 参 数 方 程 为 a
答案:(1,1)
(2)(2013 年湖南)在平面直角坐标系 xOy 中,若 l:
x=t, y=t-a
(t 为参数)过椭圆
x=3cosφ, C: y=2sinφ
(φ 为参数)的右顶
点,则常数 a 的值为__________.
解析:将
x=t, l: y=t-a
5 x= t2, 4 2 4 0≤y≤1), 表示抛物线 y =5x. y=t
2 x 2 + y =1- 5<x≤ 5,且0≤y≤1, 5 联立方程,得 y2=4x, 5
⇒
x2+4x-5=0⇒x=1 或 x=-5(舍去). 又因为
2 0≤y≤1,所以它们的交点坐标为1,
5
5 .
2 5 答案:1, 5
考点3
极坐标与参数方程的相互转化
例 3 : (2013 年 新 课 标 Ⅰ ) 已 知 曲 线 C1 的 参 数 方 程 为
x=4+5cost, y=5+5sint
(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=2sinθ.
代入 x2+y2-8x-10y+16=0,得 ρ2-8ρcosθ-10ρsinθ+16=0. ∴C1 的极坐标方程为 ρ2-8ρcosθ-10ρsinθ+16=0.
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又 AC 的中点为 O72,4,-1,设 D(x,y,z), 则72=x+2 2,4=-52+y,-1=1+2 z,
..分割..
10
∴x=5,y=13,z=-3.
故 D(5,13,-3).
【规律方法】根据图形特征,利用点的对称性和中点坐标
公式是解决有关中点问题的关键.
【互动探究】
2.点 A(1,-3,2)关于点(2,2,3)的对称点的坐标为( B )
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17
【规律方法】注意空间直角坐标系与平面直角坐标系的联 系与区别,中点公式和距离公式与平面直角坐标系中的公式是 一致的,而直线与曲线的方程与平面直角坐标系中的方程是有 区别的.
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18
【互动探究】 4.在空间直角坐标系中,方程 y=x 表示( C ) A.在坐标平面 xOy 中,第一、三象限的平分线 B.平行于 z 轴的一条直线 C.经过 z 轴的一个平面 D.平行于 z 轴的一个平面
解:(1)∵平面 ABCD⊥平面 ABEF,
平面 ABCD∩平面 ABEF=AB,AB⊥BE,
∴BE⊥平面 ABCD,则 AB,BE,BC 两两垂直.
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如图 7-5-1,以 B 为坐标原点,以 BA,BE,BC 所在直线 分别为 x 轴、y 轴、z 轴,建立空间直角坐标系,过点M 作MG ⊥CB 于 G,作 MH⊥AB 于 H.
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8
【互动探究】
1.在空间直角坐标系中,已知点 P(x,y,z),给出下列四 条叙述:
①点 P 关于 x 轴的对称点的坐标是(x,-y,z);
②点 P 关于 yOz 平面的对称点的坐标是(x,-y,-z);
③点 P 关于 y 轴的对称点的坐标是(x,-y,z);
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考点 2 圆与圆的位置关系 例 2:若圆 x2+y2-2mx+m2-4=0 与圆 x2+y2+2x-4my +4m2-8=0 相切,则实数 m 的取值集合是__________.
解析:∵圆(x-m)2+y2=4 的圆心为 O1(m,0),半径 r1=2, 圆(x+1)2+(y-2m)2=9 的圆心为 O2(-1,2m),半径 r2=3,两 圆相切,∴|O1O2|=r1+r2 或|O1O2|=r2-r1.∴ m+12+2m2=
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7
3.已知圆 C 的圆心是直线 x-y+1=0 与 x 轴的交点,且
圆 C 与直线 x+y+3=0 相切,则圆 C 的方程为
__(_x_+__1_)2_+__y_2_=__2__.
4.经过圆 x2+2x+y2=0 的圆心 C,且与直线 x+y=0 垂
直的直线方程是_x_-__y_+__1_=__0__.
5.(2015年广东广州一模)直线x+ay+1=0与圆x2+(y-
1)2=4的位置关系是( A ) A.相交
B.相切
C.相离
D.不能确定
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考点 1 直线与圆的位置关系 例1:(2014 年广东珠海一模)已知圆 C:x2+y2-8y+12=0, 直线 l:ax+y+2a=0. (1)当 a 为何值时,直线 l 与圆 C 相切;
∴m-3λ=0,即 m=3λ. ∴圆的方程化为 x2+y2+x-6y+3λ+λx+2λy-3λ=0,
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即 x2+(1+λ)x+y2+2(λ-3)y=0. ∴圆心 M-1+2 λ,3-λ. 又圆心 M 在 PQ 上, ∴-1+2 λ+2(3-λ)-3=0.∴λ=1. ∴m=3.
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高中数学高考总复习坐标系与参数方程习题及详解一、选择题x=一1 ~t1.极坐标方程P = g胡和参数方程(/为参数)所表示的图形分别是()3=2 + /A.直线、直线B.直线、圆C.圆、圆D.圆、直线[答案]D[解析]由p=cosO得p2=pcos<9, Ax2 +/-x=0.此方程所表示的图形是圆.X= — 1 —I消去方程中的参数/可得,x+y-l=o,此方程所表示的图形是直线.ly=2+t2.下列参数方程(f为参数)屮,与方程/ = x表示同一曲线的是(){x=t[x=taiFfB.v=tan/x=tan/2l=tarT7[答案]B[解析]将/=x代入y=r得,y=x29故A错,将tant=y代入x=tan2Z中得,x=y2,[点评]平方得y2=\x\. 限定了x的取VtanzeR,故B正确,C、D容易判断都是错的.值必须非负, /•K=x,但白于y=y[\x\9故它必须满足尹20,而y2=x中的yWR.注意C中消去(得y=y[\x\9x=1+2/ [y=}-2t (/为参数)被圆x=3cosaj^=3sina(a为参数)截得的眩长为(4. 直线)C. 4^/7D. 2[答案]A兀=l+2f[解析]将直线 宀 化为普通方程得x+y=2,[y=\-2tx=3cosa r 入 将圆 r • 化为普通方程得X 2+/ = 9.丿=3sina 圆心O到直线的距离宀眾, 所以弦长1=2,段一孑=2护.二、填空题7.在极坐标系中,过圆p = 6cos&的圆心,且垂直于极轴的直线的极坐标方程为[答案]”cos 〃=3[解析]解法一:圆p=6cos&的圆心极坐标(3,0), ・•・直线/方程为〃cos0=3.解法二:由 p 2 = 6pcos6> 得 #+夕2=&,圆心 C (3,0),・•・过圆心垂直于极轴(即x 轴)的直线方程为兀=3,其极坐标方程为〃cos 〃=3. [点评]1.在极坐标方程不熟练的情况下,化为直角坐标方程求解后,再化为极坐标形 式是基本方法,故应熟记互化公式.2.掌握常见的圆、直线、圆锥曲线的极坐标方程的形式,对提高解题速度至关重要.长度是8.x= 1 +3cos&(,为参数)被曲线J+3讪 (0为参数)所截,则截得的弦的[答案]华兀=—1 +2f[解析]直线 化为兀+2y+3=0;|x=l+3cos0圆仁l+3sin& 化为(Ll)+kl) =9,圆心C(l,l)到直线x+2y+3 = 0距离d=洋,半径r=3, 弦长为2寸/_护=弓^.x=cos611 .在平面直角坐标系xOy 中,已知曲线C 的参数方程是 .zil (加是常数,0丘(一y=sm"十加兀,兀]是参数),若曲线C 与x 轴相切,则加= ______ .[答案]±1[解析]VOC : x 2+(y~m)2=\ 与 x 轴相切, ・・加=± 1.x=3cos012.椭圆 4 .八的离心率是 ______________ ・歹=4sin&[答案]普2 2[解析]由已知可得椭圆的普通方程为等+話=1,tz =4, b=3, c =y [l , e=:= 4 •与C2的位置关系为 _______ •[答案]相离[解析]圆 Cl : (x-3)2+(y-2)2=4 的圆心 0(3,2)到直线 C 2: 4x+3y-7 = 0 的距离 d =¥>2,・・・0与C2相离.14. _______________________________________________________________ 在极坐标系中,过点(2迈,目作圆p=4sin^的切线,则切线的极坐标方程为 _________________[答案]“cos 〃=2 的直角坐标x=2迈cos 扌=2,尹=2迈sin 》=2,圆〃=4sim9化为直角坐标方程为x 2+y 2=4y 9即x 2+ (y-2)2=49则过点(2,2)的圆的切线方程显然为x=2,即pcos013.兀=3+2cos 〃已知曲线G :仁2 + 2畑(&为参数)'x=l+3/曲线C 2:4(/为参数),则Gb=i —4/[解析]=2.三、解答题15.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(两种坐标系中取相同的单位长度),己知点/的直角坐标为(一2, 6),点3的极坐标为(4,号),直线/过点力且倾斜角为务圆C以点B为圆心,4为半径,试求直线/的参数方程和圆C的极坐标方程.JT[解析]・・•直线/过点(-2,6),倾斜角为才,r ―返X=—2+ 2 z・•・直线/的参数方程为{厂(/为参数),1円+务又圆心3的直角坐标为(0,4),半径为4,・・・圆C的直角坐标方程为,+e—4)2=16,将x=p・cos0, y=0sin0代入化简得圆C的极坐标方程为“ = 8・sin&.16.在极坐标系中,直线/的极坐标方程为以极点为原点,极轴为x轴的x=2cosa正半轴建立平而直角坐标系,曲线C的参数方程为_ c @为参数),求直线/与曲y= 1 十cos2a线C的交点P的直角坐标.[解析]因为直线/的极坐标方程为0=¥(pWR)所以直线/的普通方程为y=©c,又因为曲线C的参数方程为x=2cosa”—-(«为参数)y= 1 + cos2a所以曲线C的直角坐标方程为尸护(冃―2,2]),x=0 解箒仁。
2019年《南方新课堂·高考总复习》数学(理科)课件:第十章 第4讲 第2课时 绝对值不等式

所以不等式 f(x)<4 的解集为x-12<x<72
.
(2)|x-a|+|x-1|≥|a-1|,
当且仅当(x-a)(x-1)≤0 时等号成立.
由|a-1|≥2,得 a≤-1,或 a≥3.
所以 a 的取值范围为(-∞,-1]∪[3,+∞).
考点 3 绝对值不等式中的恒成立问题 例 4:(2017 年广东惠州三模)已知函数 f(x)=|x|+|x+1|. (1)若∀x∈R,恒有 f(x)≥λ成立,求实数λ的取值范围; (2)若∃m∈R,使得 m2+2m+f(t)=0 成立,求实数 t 的取 值范围. 解:(1)由 f(x)=|x|+|x+1|≥|x-(x+1)|=1 知,f(x)min=1. 欲使∀x∈R,恒有 f(x)≥λ成立, 则需满足λ≤f(x)min. 所以实数λ的取值范围为(-∞,1].
|f(x)|>1,当 x≤-1 时,|x-4|>1, 解得 x>5,或 x<3.∴x≤-1. 当-1<x<32时,|3x-2|>1,解得 x>1 或 x<13. ∴-1<x<13,或 1<x<32.
当 x≥32时,|4-x|>1, 解得 x>5,或 x<3.∴32≤x<3,或 x>5. 综上所述,x<13,或 1<x<3,或 x>5. ∴|f(x)|>1 的解集为-∞,13∪(1,3)∪(5,+∞).
【规律方法】形如|x-a|+|x-b|≥c(或≤c)型的不等式主 要有三种解法:
①分段讨论法:利用绝对值号内式子对应方程的根,将 数轴分为(-∞,a],(a,b],(b,+∞)(此处设a<b)三个部分, 在每个部分上去掉绝对值号分别列出对应的不等式求解,然 后取各个不等式解集的并集.
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极轴,则 l1 与 l2 的交点 A 的直角坐标是______.
π 解析:ρsinθ-4=
2 π π 2 2 ⇒ρsinθcos4-ρcosθsin4= 2 ⇒ ⇒x+y=3.
x=1-2t, y-x=1. y=2t+2 x+y=3, 由 y-x=1
x=1, ⇒ y=2
(t 为参数)和
x=3cosφ, C: y=2sinφ
转换
x2 y2 成普通方程为 y=x-a 和 9 + 4 =1,直线与 x 轴的交点为(a,0) 就是椭圆的右顶点(3,0),所以 a=3.
答案:3
【规律方法】常见的消参数法有:代入消元抛物线的参数 方程、加减消元直线的参数方程、平方后再加减消元圆、椭 圆的参数方程等.经常使用的公式有 sin2α+cos2α=1.在将曲线 的参数方程化为普通方程的过程中一定要注意参数的范围,确 保普通方程与参数方程等价.
5 x= t2, 4 2 4 0≤y≤1), 表示抛物线 y =5x. y=t
2 x 2 + y =1- 5<x≤ 5,且0≤y≤1, 5 联立方程,得 y2=4x, 5
⇒
x2+4x-5=0⇒x=1 或 x=-5(舍去). 又因为
2 0≤y≤1,所以它们的交点坐标为1,
⇒A(1,2).
答案:(1,2)
●易错、易混、易漏● ⊙参数方程与普通方程互化时应注意参数的取值范围 例题:(1)(2012 年广东)在平面直角坐标系 xOy 中,曲线 C1 和 C2 的参数方程分别为
x= C1 : y=
5cosθ, π (θ 是参数, 0≤θ≤ ) 2 5sinθ
为参数). x2 y2 (3)双曲线a2-b2=1(a>0,b>0)的参数方程为
x=asecφ, y=btanφ
(φ 为参数).
(4) 抛物线 数).
2 x = 2 pt , 2 y = 2px(p>0) 的参数方程为 y=2pt
(t 为参
b (5) 过 点 P(x0 , y0) , 且 斜 率 为 的 直 线 的 参 数 方 程 为 a
4.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表示点的位置的方法相比较, 了解它们的区别. 5.了解参数方程,了解参数的意义;能选择适当的参
数写出直线、圆和圆锥曲线的参数方程.
6.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. 7.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.
【互动探究】
x= 5cosθ, 2.已知两曲线的参数方程分别为 y=sinθ
(0≤θ<π)
52 x= t , 和 4 (t∈R),则它们的交点坐标为________. y=t
x= 5cosθ, 解析: y=sinθ
x2 2 表示椭圆 5 +y =1(- 5<x≤ 5,且
则实数a的取值范围是________.
正解:如图
x=sinθ, 1031,曲线 2 y = sin θ
(θ 为参数)为抛物线 y
=x2(-1≤x≤1).若曲线与直线 y=a 有两个公共点,则借助图 形观察易得 0<a≤1.
答案:(0,1]
图 10-3-1
【失误与防范】在将曲线的参数方程化为普通方程时,不 仅仅是把其中的参数消去,还要注意 x,y 的取值范围,同时在 消去参数的过程中一定要注意普通方程与参数方程的等价性. 本题很容易忽略参数方程中 0≤sin2θ≤1 的限制而致错.
答案:(1,1)
(2)(2013 年湖南)在平面直角坐标系 xOy 中,若 l:
x=t, y=t-a
(t 为参数)过椭圆
x=3cosφ, C: y=2sinφ
(φ 为参数)的右顶
点,则常数 a 的值为__________.
解析:将
x=t, l: y=t-a
C .x
2
12 1 +y-2 = 4
12 2 1 D.x-2 +y = 4
x=1+2t, 3.若直线的参数方程为 y=2-3t,
(t 为参数),则该直线
的斜率为( D ) 2 A.3 3 C.2 4. 方程
π ρsinθ+4=
2 B.-3 3 D.-2 2 x+y=1 . 表示的曲线的普通方程是 ________ 2
代入 x2+y2-8x-10y+16=0,得 ρ2-8ρcosθ-10ρsinθ+16=0. ∴C1 的极坐标方程为 ρ2-8ρcosθ-10ρsinθ+16=0.
(2)C2 的普通方程为 x2+y2-2y=0,
2 2 x +y -8x-10y+16=0, 由 2 2 x +y -2y=0
x=1- 2t, 2 和 C2 : (t 是参数), 则它们的交点坐标为_____. 2 y=- 2 t 正解:C1:x2+y2=5(0≤x≤ 5),C2:y=x-1,
解得交点坐标为(2,1).
答案:(2,1)
(2)曲线
x=sinθ, 2 y=sin θ
(θ为参数)与直线y=a有两个公共点,
5
5 .
2 5 答案:1, 5
考点3
极坐标与参课 标 Ⅰ ) 已 知 曲 线 C1 的 参 数 方 程 为
x=4+5cost, y=5+5sint
(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=2sinθ.
(2)(2013
π 年北京)在极坐标系中,点2,6到直线
ρsinθ=2
1 的距离等于________ .
π 解析:将点2,6转化成普通坐标为(
3,1),ρsinθ=2 转
换成普通方程为 y=2,所以所求点到直线的距离等于 1.
考点 2
参数方程与普通方程的相互转化
第3 讲
坐标系与参数方程
1 .理解坐标系的作用;了解在平面直角坐标系伸缩变 换作用下平面图形的变化情况.
2 .能在极坐标系中用极坐标表示点的位置,理解在极
坐标系和平面直角坐标系中表示点的位置的区别,能进行极 坐标和直角坐标的互化.
3.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.
例 2:(1)(2012 年广东)在平面直角坐标系 xOy 中,曲线 C1 和 C2 的参数方程分别为
x= y= x=t, C1 : t y=
(t 是参数 ) 和 C2 :
2cosθ, (θ 是参数),则它们的交点坐标为________. 2sinθ
解析:C1:y2=x(y>0),C2:x2+y2=2,得交点坐标为(1,1).
【互动探究】
3.(2013 年广东)已知曲线C的极坐标方程为ρ=2cosθ.以极
点为原点,极轴为 x 轴的正半轴建立平面直角坐标系,则曲线
x=1+cosθ, (θ为参数) y = sin θ C 的参数方程为__________________________.
解析:ρ=2cosθ的普通方程为(x-1)2+y2=1,其参数方程
考点1
极坐标与直角坐标的相互转化
例1 :在极坐标系中,设圆ρ =3 上的点到直线ρ(cosθ +
3 sinθ)=2 的距离为 d,求 d 的最大值.
解:将极坐标方程转化为普通方程:x2+y2=9, ρ(cosθ+ 3sinθ)=2 可化为 x+ 3y=2. 在 x2+y2=9 上任取一点 A(3cosα,3sinα),则点 A 到直线 的距离为 |3cosα+3 3sinα-2| |6sinα+30° -2| d= = , 2 2 它的最大值为 4.
x=1, 解得 y=1
x=0, 或 y=2.
∴C1 与
C2 交点的极坐标为
π π 2,4,2,2.
【规律方法】极坐标方程与参数方程之间不能直接互化,
必须以普通方程为桥梁,即将极坐标方程转化为普通方程再转 化为参数方程,或将参数方程转化为普通方程再转化为极坐标 方程,要注意普通方程与参数方程的等价性.
x=1+cosθ, 为 y=sinθ.
4.(2014 年广东肇庆一模)已知曲线 l1 的极坐标系方程为 ρsin
π θ- 4
2 = 2 (ρ>0,0≤θ≤2π) , 直 线 l2 的 参 数 方 程 为 (t 为参数).若以直角坐标系的 x 轴的非负半轴为
x=1-2t, y=2t+2
x=a+rcosθ, (θ 为参数) y=b+rsinθ _____________________________________ , 参数
θ 的几何意义
是圆上的点绕圆心旋转的角度. a b
x=acosφ, x2 y2 y=bsinφ (2) 椭圆 2 + 2 = 1(a>b>0) 的参数方程为 ______________( φ
π A.2,3 2π C.2, 3 π B.2,-3 π D.2,2kπ+3(k∈Z)
2.极坐标方程 ρ=cosθ 化为直角坐标方程为( D )
12 2 1 A.x+2 +y =4
B.x
2
12 1 +y+2 =4
1.极坐标和直角坐标的互化公式 若点 M 的极坐标为(ρ,θ),直角坐标为(x,y),
x=ρcosθ, 则 y=ρsinθ,
ρ2=x2+y2 ① ② y tanθ=x,x≠0.
将直角坐标化为极坐标利用公式①,将极坐标化为直角坐 标利用公式②.