高考数学压轴专题延安备战高考《坐标系与参数方程》知识点总复习
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新数学《坐标系与参数方程》高考复习知识点
一、13
1.已知曲线Γ
的参数方程为(3cos ln x t t t y t ⎧=-⎪
⎨=⎪⎩
其中参数t R ∈,,则曲线Γ( ) A .关于x 轴对称 B .关于y 轴对称
C .关于原点对称
D .没有对称轴
【答案】C 【解析】 【分析】
设()x f t =,()y g t = t R ∈,首先判断这两个函数都是奇函数,然后再判断函数关于原点对称. 【详解】
设()x f t =,()y g t = t R ∈
()()()()()3
33cos cos cos f t t t t t t t t t t x -=----=-+=--=-,
()x f t ∴=是奇函数, ()()
(
(
ln ln g t g t t t -+=-+
++
((
ln ln ln10t t =-+== ,
()y g t ∴=也是奇函数,
设点()()(
)
,P f t g t 在函数图象上,那么关于原点的对称点是()()()
,Q f t g t --,
()f t Q 和()g t 都是奇函数,
所以点Q 的坐标是()()()
,Q f t g t --,可知点Q 在曲线上,
∴ 函数图象关于原点对称.
故选:C 【点睛】
本题考查函数图象和性质的综合应用,意在考查转化与计算能力,属于中档题型.
2.在满足极坐标和直角坐标互的化条件下,极坐标方程2
2212
3cos 4sin ρθθ
=
+经过直角
坐标系下的伸缩变换12x x y y
⎧=⎪⎪
⎨=''⎪⎪⎩
后,得到的曲线是( ).
A .直线
B .椭圆
C .双曲线
D .圆
【答案】D 【解析】 【分析】
先把极坐标方程化为直角坐标方程,再经过直角坐标系下的伸缩变换,把直角坐标方程中的x ,y 分别换成得2x '
',由此能求出结果. 【详解】 ∵极坐标方程2
2212
3+4cos sin ρθθ
=
∴2
2
2
2
3cos 4sin 12ρθρθ+=
∴直角坐标方程为2
2
3412x y +=,即22
143
x y +=
∴经过直角坐标系下的伸缩变换12x x y y
⎧=⎪⎪⎨=''⎪⎪⎩
后得到的曲线方程为2(2)14x '=,
即22()()1x y ''+=. ∴得到的曲线是圆 故选D. 【点睛】
本题考查曲线形状的判断,是基础题,解题时要认真审题,注意极坐标方程、直角坐标方程和直角坐标系下的伸缩变换公式的合理运用.
3.曲线2cos sin x y θ
θ=⎧⎨=⎩
(θ为参数)上的点到原点的距离的最大值为( )
A .1
B .3
C .2
D .4 【答案】C 【解析】 【分析】
根据点到直线的距离求最值. 【详解】
曲线2cos sin x y θ
θ=⎧⎨
=⎩
(θ为参数)上的点到原点的距离为:
2=,
当且仅当cos 1θ=±时取得等号 故选C. 【点睛】
本题考查椭圆参数方程的应用.
4.椭圆3cos (4sin x y θ
θθ=⎧⎨
=⎩
为参数)的离心率是( )
A B C D 【答案】A 【解析】 【分析】
先求出椭圆的普通方程,再求其离心率得解. 【详解】
椭圆3cos 4sin x y θθ
=⎧⎨=⎩的标准方程为22
1916x y +=,所以.
所以e . 故答案为A 【点睛】
(1) 本题主要考查参数方程和普通方程的互化,考查椭圆的简单几何性质,意在考查学生对这些知识的掌握水平和分析推理计算能力. (2)在椭圆中,2
2
2
,.c c a b e a
=-=
5.若实数x ,y 满足()()2
2
512196x y ++-=,则2
2x y +的最大值为( )
A .1
B .14
C .729
D .27
【答案】C 【解析】 【分析】
设14cos 5x t =-,14sin 12y t =+,利用辅助角公式可得
22x y +()364sin 365t α=-+,由三角函数的有界性可得结果.
【详解】
由2
2
2
(5)(12)19614x y ++-==,
22
51211414x y +-⎛⎫⎛⎫+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭
, 令5cos 14x t +=, 12
sin 14
y t -=, 则14cos 5x t =-,14sin 12y t =+,
因此2
2x
y +22(14cos 5)(14sin 12)t t =-++
140cos 336sin 365t t =-++
1252813sin cos 3651313t t ⎛⎫
=⨯⨯⨯-⨯+ ⎪⎝⎭
()364sin 365t α=-+(其中5sin 13α=
,12
cos 13
α=) 又1sin()1t α-≤-≤Q
221729x y ∴≤+≤
因此最大值为729,故选C. 【点睛】
本题主要考查圆的参数方程的应用,考查了辅助角公式以及三角函数的有界性,属于综合题.
6.已知曲线C 的极坐标方程为:2cos 4sin ρθθ=-,P 为曲线C 上的动点,O 为极点,则PO 的最大值为( ) A .2 B .4
C
D
.【答案】D 【解析】 【分析】
把极坐标方程变成直角坐标方程,通过最大距离d r =+求得答案。
【详解】
因为2cos 4sin ρθθ=-,所以22cos 4sin ρρθρθ=-, 22
24x y x y +=-,即
22
(-1)+(y+2)5x =。
圆心为(1,-2
),半径r =O 到圆上的最大距离,
等于点O 到圆心的距离d 加上半径r
,且d ==
,所以PO
的最大值为D 。
【点睛】
本题主要考查已知点与圆上一点的最大距离的求法。
7.将正弦曲线sin y x =先保持纵坐标y 不变,将横坐标缩为原来的
1
2
;再将纵坐标y 变为原来的3倍,就可以得到曲线3sin 2y x =,上述伸缩变换的变换公式是( )
A .1'2'3x x y y
⎧
=⎪⎨⎪=⎩
B .'2'3x x
y y =⎧⎨=⎩
C .'21'3x x y y =⎧⎪⎨=⎪⎩
D .1'21'3x x y y ⎧
=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩
【答案】A 【解析】 【分析】
首先设出伸缩变换关系式,把伸缩变换关系式代入变换后的方程,利用系数对应相等,可得答案。
【详解】
解:由sin y x =变成3sin 2y x ='' 设伸缩变换为(,0)x x
y y
λλμμ'=⎧>⎨
'=⎩,代入3sin 2y x ='',得3sin 2y x μλ=,又因为
sin y x =,则312μλ=⎧⎪
⎨=⎪⎩
,得123x x y y ⎧
'=⎪⎨
⎪'=⎩,故选A 。
【点睛】
本题主要考查平面直角坐标系的伸缩变换。
8.在参数方程cos sin x a t y b t θθ
=+⎧⎨
=+⎩,
(0θπ<…,t 为参数)所表示的曲线上有,B C 两点,它们对
应的参数值分别为1t ,2t ,则线段BC 的中点M 对应的参数值是( ) A .12
2
t t - B .12
2
t t + C .
12
2t t - D .
12
2
t t + 【答案】D 【解析】 【分析】
根据参数的几何意义求解即可。
【详解】 如图:
由直线参数方程的参数t 的几何意义可知,
1PB t =,2PC t =,因为M 是BC 的中点,所以12
2
t t PM +=
. 选D. 【点睛】
本题考查直线参数方程的参数t 的几何意义。
9.在极坐标系中,设圆8:sin C ρθ=与直线 ():4
l R π
θρ=∈交于A B ,两点,则以线
段AB 为直径的圆的极坐标方程为( ) A .424πρθ⎛⎫
=+ ⎪⎝
⎭
B .424πρθ⎛⎫
=- ⎪⎝
⎭
C .24πρθ⎛⎫
=+ ⎪⎝
⎭
D .24πρθ⎛⎫
=-
⎪⎝
⎭
【答案】A 【解析】 【分析】
首先把极坐标方程化为直角坐标方程,进一步求出圆心坐标和半径,再把直角坐标方程化为极坐标方程,即可得到答案. 【详解】
由题意,圆8:sin C ρθ=化为直角坐标方程,可得22
(4)16x y +-=,
直线():4
l R π
θρ=
∈化为直角坐标方程,可得y x =,
由直线与圆交于,A B 两点,把直线y x =代入圆2
2
(4)16x y +-=,解得0
x y =⎧⎨
=⎩或
4
4
x y =⎧⎨
=⎩, 所以以线段AB 为直径的圆的圆心坐标为(2,2),半径为2, 则圆的方程为2
2
(2)(2)8x y -+-=,即2
2
440x y x y +--=,
又由cos sin x y ρθρθ
=⎧⎨=⎩,代入可得2
4cos 4sin 0ρρθρθ--=,
即4cos 4sin 4θπρθθ⎛⎫
=+= ⎝
+⎪⎭
,故选A . 【点睛】
本题主要考查了极坐标方程与直角坐标方程的互化,以及圆的标准方程的求解,其中解答中把极坐标方程互为直角坐标方程,得到以线段AB 为直径的圆的标准方程是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题.
10.已知点N 在圆224x y +=上,()2,0A -,()2,0B ,M 为NB 中点,则sin BAM ∠的最大值为( )
A .
12
B .
13
C D 【答案】B 【解析】 【分析】
设(2cos ,2sin )N αα,则(1cos ,sin )M αα+先求出AM 的斜率的最大值,再得出sin NAM ∠的最大值. 【详解】
解:设(2cos ,2sin )N αα,则(1cos ,sin )M αα+,
sin 0sin tan 1cos 2cos 34BAM αααα-∠=
=+++…
, 1sin 3
BAM ∴∠…
, 故选:C . 【点睛】
本题考查了直线与圆的位置关系,属中档题.
11.在极坐标系中,曲线4sin 6πρθ⎛⎫
=+ ⎪⎝
⎭
关于( ) A .直线3
π
θ=对称
B .直线6
π
θ=
对称
C .点2,
6π⎛⎫
⎪⎝
⎭
对称 D .极点对称
【答案】A 【解析】 【分析】
由4sin 6πρθ⎛⎫
=+
⎪⎝
⎭
,得直角坐标方程:22
20x x y -+-= ,圆心为( ,又
因为直线3
π
θ=
即:y =
过点(,由此便可得出答案.
【详解】
由曲线4sin 6πρθ⎛⎫
=+
⎪⎝
⎭
,即:2
4sin 6πρρθ⎛⎫
=+
⎪⎝
⎭
,又因为cos sin x y ρθ
ρθ
=⎧⎨
=⎩,化简得曲线
的直角坐标方程:2220x x y -+-=
,故圆心为( . 又因为直线3
π
θ=,
直角坐标方程为:y =
,直线y =
过点(,故曲线关于
直线3
π
θ=
对称
故选:A. 【点睛】
本题主要考查曲线及直线的极坐标方程与直角坐标方程的转化,以及圆关于过圆心的直线对称的知识,属于中等难度题目.
12.设x 、y 满足223412,x y +=则2x y +的最大值为( ) A .2 B .3
C .4
D .6
【答案】C 【解析】 【分析】
由2
2
3412x y +=得出22
143
x y +=,表示椭圆,写出椭圆的参数方程,利用三角函数求
2x y +的最大值.
【详解】
由题可得:22
143x y +=
则2cos (x y θθθ
=⎧⎪⎨
=⎪⎩为参数),
有22cos x y θθ+=+
142con θθ⎛⎫=+ ⎪ ⎪⎝⎭
4sin 6πθ⎛⎫
=+
⎪⎝
⎭
. 因为1sin 16πθ⎛
⎫-≤+≤ ⎪⎝
⎭,
则: 44sin 46πθ⎛⎫
-≤+
≤ ⎪⎝
⎭
, 所以2x y +的最大值为4.
故选:C. 【点睛】
本题主要考查与椭圆上动点有关的最值问题,利用椭圆的参数方程,转化为三角函数求最值.
13.参数方程22sin { 12x y cos θ
θ
=+=-+ (θ为参数)化成普通方程是( )
A .240x y -+=
B .240x y +-=
C .[]240,2,3x y x -+=∈
D .[]
240,2,3x y x +-=∈ 【答案】D 【
解
析
】
试
题
分
析
:
2cos212sin θθ
=-Q ,
22112sin 2sin y θθ∴=-+-=-,2sin 2y θ∴=-
,代入22sin x θ=+可得22
y
x =-,整理可得240x y +-=.[]2
sin
0,1θ∈Q ,[]22sin 2,3θ∴+∈,即[]2,3x ∈.
所以此参数方程化为普通方程为[]
240,2,3x y x +-=∈.故D 正确. 考点:参数方程与普通方程间的互化.
【易错点睛】本题主要考查参数方程与普通方程间的互化,属容易题.在参数方程与普通方程间的互化中一定要注意x 的取值范围,否则极易出错.
14.在极坐标系中,曲线1C 的极坐标方程为4sin ρθ=,曲线2C 的极坐标方程为
ρθ=,若曲线1C 与2C 的关系为( )
A .外离
B .相交
C .相切
D .内含
【答案】B 【解析】 【分析】
将两曲线方程化为普通方程,可得知两曲线均为圆,计算出两圆圆心距d ,并将圆心距d 与两圆半径差的绝对值和两半径之和进行大小比较,可得出两曲线的位置关系. 【详解】
在曲线1C 的极坐标方程两边同时乘以ρ,得2
4sin ρρθ=,化为普通方程得
224x y y +=,
即()2
224x y +-=,则曲线1C 是以点()10,2C 为圆心,以12r =为半径的圆,
同理可知,曲线2C 的普通方程为(2
212x y -+=,则曲线2C 是以点()
2C 为
圆心,以2r =
两圆圆心距为4d =
=,1222r r -=-=,
122r r +=+,1212r r d r r ∴-<<+,因此,曲线1C 与2C 相交,故选:B.
【点睛】
本题考查两圆位置关系的判断,考查曲线极坐标方程与普通方程的互化,对于这类问题,通常将圆的方程化为标准方程,利用两圆圆心距与半径和差的大小关系来得出两圆的位置关系,考查分析问题和解决问题的能力,属于中等题.
15.在极坐标系中,圆cos()3
πρ=θ+的圆心的极坐标为( )
A .1(,)2
3
π-
B .1(,
)23
π
C .(1,)3
π
-
D .(1,)3
π
【答案】A 【解析】
由圆cos()3
πρ=θ+,化为21(cos )2ρρθθ=,∴2212x y x y +=,
化为221
1()(44
x y -+=,
∴圆心为1
(,4
4
-
,半径r=12.
∵tan α=3
π-
, ∴圆cos()3
πρ=θ+的圆心的极坐标为1(,)2
3
π-. 故选A .
16.已知曲线2cos :2sin x C y θθ=⎧⎨
=⎩(θ为参数)和直线:x t
l 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 等于( )
A B .
C .0
D .【答案】D 【解析】 【分析】
求出曲线C 与直线的直角坐标方程,根据题意推出圆心到直线的距离为1,列出等式求解即可. 【详解】
利用同角三角函数的基本关系可得曲线C 的直角坐标方程为2
2
4x y +=,圆的半径为2, 消去参数t 可以得到直线l 的直角坐标方程为y x b =+. 依题意,若要使圆上有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
1=
,解得b =
故选:D 【点睛】
本题考查参数方程、极坐标方程与直角坐标方程的互化,直线与圆的位置关系,属于基础题.
17.过椭圆C
:2cos x y θ
θ
=⎧⎪⎨=⎪⎩(θ为参数)的右焦点F 作直线l :交C 于M ,N 两点,
MF m =,NF n =,则
11
m n +的值为() A .
23
B .43
C .83
D .不能确定
【答案】B 【解析】 【分析】
消去参数得到椭圆的普通方程,求得焦点坐标,写出直线l 的参数方程,代入椭圆的普通方程,写出韦达定理,由此求得11
m n
+的值. 【详解】
消去参数得到椭圆的普通方程为22
143
x y +=,故焦点()1,0F ,设直线l 的参数方程为
1cos sin x t y t αα
=+⎧⎨
=⎩(α为参数),代入椭圆方程并化简得()22
3sin 6cos 90t t αα++⋅-=.故121222
6cos 9
,03sin 3sin t t t t ααα
+=-⋅=-<++(12,t t 异号).故11m n m n mn ++=
12
12
t t t t -===⋅4
3
.故选B. 【点睛】
本小题主要考查椭圆的参数方程化为普通方程,考查直线和椭圆的位置关系,考查利用直线参数的几何意义解题,考查化归与转化的数学思想方法,属于中档题.
18.若圆的参数方程为12cos ,32sin x y θθ=-+⎧⎨=+⎩(θ为参数),直线的参数方程为21,
61
x t y t =-⎧⎨
=-⎩(t 为参数),则直线与圆的位置关系是( ) A .相交且过圆心 B .相交但不过圆心 C .相切 D .相离 【答案】B
【解析】 【分析】
根据题意,将圆和直线的参数方程变形为普通方程,分析可得圆心不在直线上,再利用点到直线的距离公式计算可得圆心(1,3)-到直线320y x --=的距离2d <,得到直线与圆的位置关系为相交. 【详解】
根据题意,圆的参数方程为1232x cos y sin θ
θ
=-+⎧⎨
=+⎩(θ为参数),则圆的普通方程为
22(1)(3)4x y ++-=,其圆心坐标为(1,3)-,半径为2.
直线的方程为21
61
x t y t =-⎧⎨=-⎩(t 为参数),则直线的普通方程为13(1)y x +=+,即
320y x --=,圆心不在直线上.
∴圆心(1,3)-到直线320y x --=的距离为25
d ==
<,即直线与圆相交. 故选A. 【点睛】
本题考查直线、圆的参数方程,涉及直线与圆的位置关系,解答本题的关键是将直线与圆的参数方程变形为普通方程.
19.在极坐标系中,与点8,6π⎛⎫- ⎪⎝
⎭关于极点对称的点的一个坐标是( )
A .8,
6π⎛⎫
⎪⎝⎭
B .58,6
π⎛⎫-
⎪⎝
⎭
C .58,
6
π⎛⎫- ⎪⎝
⎭
D .8,6π⎛⎫
--
⎪⎝
⎭
【答案】A 【解析】 【分析】
由点(),ρθ关于极点对称的点为()(),2k k Z ρππθ++∈,结合极径为负数的点的定义,即可得答案; 【详解】
点(),ρθ关于极点对称的点为()(),2k k Z ρππθ++∈, 故点8,6π⎛⎫
- ⎪⎝
⎭关于极点对称的点的一个坐标为78,6π⎛⎫- ⎪⎝⎭,即8,6π⎛⎫
⎪⎝⎭
. 故选:A. 【点睛】
本题考查极径为负数的极坐标的定义,考查对概念的理解,属于基础题.
20.在极坐标系中,点(),ρθ与(),ρπθ--的位置关系为( ) A .关于极轴所在直线对称 B .关于极点对称 C .重合 D .关于直线()2
R π
θρ=
∈对称
【答案】A 【解析】 【分析】
由点(),ρπθ--和点(,)ρθ-为同一点. 则比较点(,)ρθ-和点(),ρθ,可推出点(),ρθ与
(),ρπθ--的位置关系.
【详解】
解:点(),ρπθ--与点(),ρθ-是同一个点,(),ρθ-与点(),ρθ关于极轴对称.∴点
(),ρθ与(),ρπθ--关于极轴所在直线对称.
故选:A. 【点睛】
考查极坐标的位置关系.题目较为简单,要掌握极坐标的概念.。