极坐标与参数方程经典练习题-带详细解答汇编
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1.极坐标系与直角坐标系xoy 有相同的长度单位,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122x t y ⎧=+⎪⎪
⎨⎪=⎪⎩(t 为参数),曲线C 的极坐标方程为
2sin 8cos ρθθ=.(Ⅰ)求C 的直角坐标方程;(Ⅱ)设直线l 与曲线C 交于,A B 两
点,求弦长||AB .2.已知直线l 经过点1
(,1)2P ,倾斜角α=6
π
,圆C 的极坐标方程
为)4
π
ρθ=
-.
(1)写出直线l 的参数方程,并把圆C 的方程化为直角坐标方程; (2)设l 与圆C 相交于两点A 、B ,求点P 到A 、B 两点的距离之积. 3.(本小题满分10分)选修4-4:坐标系与参数方程
已知直线l 的参数方程是)(242
2
2
2
是参数t t y t x ⎪⎪⎩
⎪
⎪⎨
⎧
+==,圆C 的极坐标方程为
)4
cos(2π
θρ+=.
(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. 4.已知极坐标系的极点与直角坐标系的原点重合,极轴与直角坐标系中x 轴的正半轴
重合,且两坐标系有相同的长度单位,圆C 的参数方程为12cos 12sin x y αα=+⎧⎨=-+⎩
(α为参数),
点Q
的极坐标为7
)4
π。
(1)化圆C 的参数方程为极坐标方程;
(2)直线l 过点Q 且与圆C 交于M ,N 两点,求当弦MN 的长度为最小时,直线l 的直角坐标方程。
5.在极坐标系中,点M 坐标是)2,
3(π
,曲线C 的方程为)4
sin(22π
θρ+
=;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,斜率是1-的直线l 经过点M .
(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||||MB MA ⋅的值.
6.(本小题满分10分) 选修4-4坐标系与参数方程
在直角坐标系中,曲线1C 的参数方程为
⎩⎨
⎧+==α
α
sin 22cos 2y x ,(α为参数) M 是曲线1C 上的动点,点P 满足2=,(1)求点P 的轨迹方程2C ;(2)在以D 为极点,X 轴的正半轴为极轴的极坐标系中,射线3
π
θ=与曲线1C ,2C 交于不同于原
点的点A,B 求AB
7.在平面直角坐标系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V 标方程为πcos =13ρθ⎛
⎫
-
⎪⎝
⎭
,M ,N 分别为曲线C 与x 轴、y 轴的交点. (1)写出曲线C 的直角坐标方程,并求M ,N 的极坐标;(2)求直线OM 的极坐标方程.
8.在直角坐标系中,曲线C 1
的参数方程为:2cos x y αα
=⎧⎪⎨=⎪⎩(α为参数),以原点为极
点,x 轴的正半轴为极轴,并取与直角坐标系相同的长度单位,建立极坐标系,曲线C 2是极坐标方程为:cos ρθ=, (1)求曲线C 2的直角坐标方程;
(2)若P ,Q 分别是曲线C 1和C 2上的任意一点,求PQ 的最小值.
9.已知圆C 的极坐标方程为2cos ρθ=,直线l
的参数方程为1221122
x x t ⎧=+⎪⎪⎨
⎪=+⎪⎩ (t 为参数),点A
的极坐标为24π⎛⎫
⎪ ⎪⎝⎭
,设直线l 与圆C 交于点P 、Q .
(1)写出圆C 的直角坐标方程;(2)求AP AQ ⋅的值.
10.已知动点P ,Q 都在曲线C :2cos 2sin x t
y t
=⎧⎨
=⎩(β为参数)上,对应参数分别为t α=
与2t α=(0<α<2π),M 为PQ 的中点。
(Ⅰ)求M 的轨迹的参数方程
(Ⅱ)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。
11.已知曲线C 的参数方程为3cos 2sin x y θ
θ
=⎧⎨
=⎩(θ为参数),在同一平面直角坐标系中,将曲
线C 上的点按坐标变换13
12
x x y y ⎧'=⎪⎪⎨⎪'=⎪⎩得到曲线C '.(1)求曲线C '的普通方程;
(2)若点A 在曲线C '上,点B (3,0),当点A 在曲线C '上运动时,求AB 中点P 的轨迹方程.
12.已知曲线C 的极坐标方程是θρsin 2=,直线l 的参数方程是⎪⎪⎩
⎪⎪⎨⎧
=+-=t y t x 5425
3(t 为
参数).
(I )将曲线C 的极坐标方程转化为直角坐标方程;
(Ⅱ)设直线l 与x 轴的交点是,M N 为曲线C 上一动点,求MN 的最大值.
13.已知曲线C:ρsin(θ+)=,曲线P:ρ2
-4ρcos θ+3=0,
(1)求曲线C,P 的直角坐标方程.(2)设曲线C 和曲线P 的交点为A,B,求|AB|.
14.极坐标与参数方程: 已知点P
是曲线2cos ,
:(,
x C y θθπθπθ=⎧⎪≤≤⎨=⎪⎩为参数,2)
上一点,O 为原点.若直线OP 的倾斜角为
3
π
,求点P 的直角坐标. 15.在平面直角坐标系xOy 中,曲线1C 的参数方程为⎩⎨
⎧-=-=2
cos 3sin 32θα
y x ,(其中α为参
数,R ∈α),在极坐标系(以坐标原点O 为极点,以x 轴非负半轴为极轴)中,曲线2C
的极坐标方程为cos()4
a π
ρθ-
=.
(1)把曲线1C 和2C 的方程化为直角坐标方程;
(2)若曲线1C 上恰有三个点到曲线2C 的距离为
3
2
,求曲线2C 的直角坐标方程. 16.已知在平面直角坐标系xOy 中,圆C
的参数方程为3cos 13sin x y θ
θ
⎧=+⎪⎨=+⎪⎩(θ为参数),
以Ox 为极轴建立极坐标系,直线l 的极坐标方程为cos()06
π
ρθ+
=.
⑴写出直线l 的直角坐标方程和圆C 的普通方程;⑵求圆C 截直线l 所得的弦长. 17.圆O 1和O 2的极坐标方程分别为4cos 4sin ρθρθ==-,. (1)把圆O 1和O 2的极坐标方程化为直角坐标方程; (2)求经过圆O 1和O 2交点的直线的直角坐标方程.
18.已知曲线C 1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,曲线C 2的极坐标方程为.
(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). 19.极坐标系的极点是直角坐标系的原点,极轴为x 轴正半轴。
已知曲线1C 的极坐标方
程
为
θ
ρcos 2=,曲线
2
C 的参数方程为
)),0[(sin 3cos 2πααα
α
∈⎩⎨
⎧+=+=为字母常数且为参数,其中t t y t x 求曲线1C 的直角坐标方程和曲线2C 的普通方程; 当曲线1C 和曲线2C 没有公共点时,求α的取值范围。
20.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 1的极坐标方程为:=2cos()3πρθ-,曲线C 2的参数方程为:4cos cos 3
(0)2sin sin 3x t t y t πααπα
⎧
=+⎪⎪>⎨⎪=+⎪⎩
为参数,,点N 的
极坐标为(4)3
π
,.(Ⅰ)若M 是曲线C 1上的动点,求M 到定点N 的距离的最小值;
(Ⅱ)若曲线C 1与曲线C 2有有两个不同交点,求正数t 的取值范围.
21.以直角坐标系的原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐极系,并在两种坐极系中取相同的长度单位.已知直线的极坐标方程为4
π
θ=
(R ∈ρ),它与曲线
⎩
⎨
⎧+=+=ααsin 22,
cos 21y x (α为参数)相交于两点A 和B,求AB 的长. 22.选修4-4:极坐标系与参数方程
在直角坐标系xoy 中,曲线1C 的参数方程为⎩
⎨⎧==ααsin cos 3y x ,(α为参数),以原点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24)4
sin(=+
π
θρ.
(1)求曲线1C 的普通方程与曲线2C 的直角坐标方程;
(2)设P 为曲线1C 上的动点,求点P 到2C 上点的距离的最小值. 23.已知曲线1C 的极坐标方程为82cos 2=θρ,曲线2C 的极坐标方程为6
π
=θ,曲线1C 、2C 相交于A 、B 两点. (R ρ∈)
(Ⅰ)求A 、B 两点的极坐标; (Ⅱ)曲线1C 与直线⎪⎪⎩
⎪⎪⎨⎧=+=t y t x 2123
1(t 为参数)分别相交于N M ,两点,求线段MN 的长度.
24.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()2
:sin 2cos 0C a a ρθθ=>,已知过点()2,4P --的直线l 的参数方程为
:2,4x y ⎧
=-+⎪⎪⎨
⎪=-+⎪⎩
直线l 与曲线C 分别交于,M N
(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. 25.设直线l 过点P (-3,3),且倾斜角为
56
π.
(1)写出直线l 的参数方程;
(2)设此直线与曲线C :24x cos y sin θθ⎧⎨
⎩
=,
= (θ为参数)交于A ,B 两点,求|PA |·|PB |.
26.平面直角坐标系中,直线l
的参数方程是x t
y =⎧⎪⎨=⎪⎩(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
2222cos sin 2sin 30ρθρθρθ+--=.
(Ⅰ)求直线l 的极坐标方程;(Ⅱ)若直线l 与曲线C 相交于,A B 两点,求||AB .
27. 已知直线l
的参数方程为12(1x t t y ⎧
=⎪⎪
⎨
⎪=+⎪⎩为参数), 曲线C
的极坐标方程为4πρθ⎛
⎫
=+
⎪⎝
⎭
,直线l 与曲线C 交于,A B 两点, 与y 轴交于点P . (1)求曲线C 的直角坐标方程;(2)求
11
PA PB
+的值. 28.已知曲线1C 的极坐标方程为2cos ρθ=,曲线2C 的参数方程为4,5
325x t y t
⎧=-⎪⎪⎨⎪=-+⎪⎩
(t
为参数).(1)判断1C 与2C 的位置关系;(2)设M 为1C 上的动点,N 为2C 上的动点,求MN 的最小值.
29.已知曲线1C 的参数方程为431x t
y t =⎧⎨=-⎩
(t 为参数),当0t =时,曲线1C 上对应的点
为P ,以原点O 为极点,以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ρ=
(1)求证:曲线1C 的极坐标方程为3cos 4sin 40ρθρθ--=;
(2)设曲线1C 与曲线2C 的公共点为,A B ,求PA PB ∙的值.
30.已知曲线C 的极坐标方程为4cos ρθ=,以极点为原点,极轴为x 轴正半轴建立平面直角坐标系,设直
线l
的参数方程为5212
x t y t ⎧=+⎪⎪⎨
⎪=⎪⎩(t 为参数).(1)求曲线C 的直角坐标方程与直线l 的普通方程;(2)设曲线C 与直线l 相交于P Q 、两点,以PQ 为一条边作曲线C 的内接矩形,求该矩形的面积.
31.已知直线l 过点(0,4)P -,且倾斜角为
4
π
,圆C 的极坐标方程为4cos ρθ=. (1)求直线l 的参数方程和圆C 的直角坐标方程;
(2)若直线l 和圆C 相交于A 、B ,求||||PA PB ⋅及弦长||AB 的值.
32.在平面直角坐标系xOy 中,直线l
的参数方程为112x t y ⎧=-⎪⎪
⎨⎪=⎪⎩(t 为参数).以原点
为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,圆C
的方程为ρθ=. (Ⅰ)写出直线l 的普通方程和圆C 的直角坐标方程;
(Ⅱ)若点P 的直角坐标为(1,0),圆C 与直线l 交于,A B 两点,求||||PA PB +的值. 33.以直角坐标系的原点为极点,x 轴的非负半轴为极轴,并在两种坐标系中取相同的
长度单位.已知:直线l 的参数方程为
1122
x t y ⎧
=+⎪⎪
⎨⎪=⎪⎩ (t 为参数), 曲线C 的极坐
标方程为(1+sin 2
θ)ρ2
=2.
(1)写出直线l 的普通方程与曲线C 的直角坐标方程;
(2)设直线l 与曲线C 相交于A ,B 两点,若点P 为(1,0),求
2
2
11AP
BP
+
34.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
1
C 的极坐标方程为
22
21sin ρθ
=
+,直线l 的极坐标方程
为ρ=
.(Ⅰ)写出曲线1C 与直线l 的直角坐标方程;
(Ⅱ)设Q 为曲线1C 上一动点,求Q 点到直线l 距离的最小值.
35.在直角坐标系xOy 中,直线l
的参数方程为:2cos (sin x t t y t α
α
=+⎧⎪⎨=+⎪⎩为参数,其中
0)2π
α<<
,椭圆M 的参数方程为2cos (sin x y β
ββ
=⎧⎨=⎩为参数),圆C 的标准方程为()
2
211x y -+=.(1)写出椭圆M 的普通方程;
(2)若直线l 为圆C 的切线,且交椭圆M 于,A B 两点,求弦AB 的长.
36.已知曲线C 的极坐标方程为2cos 4sin ρθθ=-.以极点为原点,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1cos 1sin x t y t α
α
=+⎧⎨
=-+⎩(t 为参数).
(1)判断直线l 与曲线C 的位置关系,并说明理由;
(2)若直线l 和曲线C 相交于,A B
两点,且AB =l 的斜率.
37.在直角坐标系xOy 中,曲线1C 的参数方程为为参数)
t t y t x (,2,
22⎩
⎨⎧+-=+=,在以O 为极点,x 轴的正半轴为极轴的极坐标系中,曲线2C 的方程为θ
ρ2
sin 312+=
.
(1)求曲线1C 、2C 的直角坐标方程;
(2)(2)若A 、B 分别为曲线1C 、2C 上的任意点,求AB 的最小值.
38.已知在直角坐标系x y O 中,曲线C 的参数方程为22cos 2sin x y θ
θ
=+⎧⎨
=⎩(θ为参数),
在极坐标系(与直角坐标系x y O 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
的方程为sin 4πρθ⎛⎫
+
= ⎪⎝
⎭
(Ⅰ)求曲线C 在极坐标系中的方程;(Ⅱ)求直线l 被曲线C 截得的弦长. 39.已知曲线C 的极坐标方程是θρcos 4=.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 t y t x (sin cos 1⎩
⎨
⎧=+=αα
是参数).
(1)写出曲线C 的参数方程;
(2)若直线l 与曲线C 相交于A 、B 两点,且14=AB ,求直线l 的倾斜角α的值. 40.在直角坐标系中,以原点O 为极点,x 轴为正半轴为极轴,建立极坐标系.
设曲线⎩
⎨⎧==αα
sin cos 3y x C :(α为参数); 直线4)sin (cos =+θθρ:l .
(Ⅰ)写出曲线C 的普通方程和直线l 的直角坐标方程; (Ⅱ)求曲线C 上的点到直线l 的最大距离.
41.在直角坐标系xoy 中,直线l
的参数方程为1
2 (1x t t y ⎧⎪⎪⎨⎪=-+⎪⎩为参数)
,曲线C 的参
数方程为2cos (2sin x y θ
θθ=⎧⎨=⎩
为参数).(Ⅰ)将曲线C 的参数方程转化为普通方程;
(Ⅱ)若直线l 与曲线C 相交于A 、B 两点,试求线段AB 的长.
42.在平面直角坐标系中,以为极点,轴非负半轴为极轴建立坐标系,已知曲
线的极坐标方程为,直线的参数方程为: (为参数),两曲线相交于两点. 求:(1)写出曲线的直角坐标方程和直线的普通方程;(2)若求的值.
xoy O x C 2
sin 4cos ρθθ=
l 22
42
x y ⎧
=-+⎪⎪⎨
⎪=-+⎪⎩
t ,M N C l (2,4)P --PM PN +
43在直角坐标系中,直线的参数方程为(为参数),若以直角坐
标系 的点为极点,为极轴,且长度单位相同,建立极坐标系,得曲线的
极坐标方程为.直线与曲线
交于两点,求线段AB 的长.
xoy
l 12x t y ⎧=⎪⎪
⎨⎪=+⎪⎩t xOy O Ox C 2cos()4
π
ρθ=-l C ,A B
学习-----好资料
参考答案
1.(Ⅰ) 2
8y x =;(Ⅱ)32
||3
AB =. 【解析】
试题分析:本题考查坐标系和参数方程.考查学生的转化能力和计算能力.第一问利用互化公式将极坐标方程转化为普通方程;第二问,先将直线方程代入曲线中,整理,利用两根之和、两根之积求弦长.
试题解析:(Ⅰ)由2
sin 8cos ρθθ=,得22sin 8cos ρθρθ=,即曲线C 的直角坐标方程
为2
8y x =.
5分
(Ⅱ)将直线l 的方程代入2
8y x =,并整理得,2316640t t --=,12163t t +=,1264
3
t t =-.
所以1232
||||3
AB t t =-==
. 10分
考点:1.极坐标方程与普通方程的互化;2.韦达定理. 2.(1)2
2
1
11()()2
2
2
x y -+-=;(2)14.
【解析】
试题分析:(1)由参数方程的概念可以写成l 的参数方程为1cos 26
1sin
6x t y t ππ⎧
=+⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩
,化简为
12112
x y t
⎧=+⎪⎪⎨
⎪=+⎪⎩ (t 为参数)
;在)4πρθ=-两边同时乘以ρ,且ρ2=x 2+y 2,ρcos θ=x ,ρsin θ=y ,∴2
2
1
11
()()2
2
2
x y -+-=
.(2)在l
取一点,用参数形式表示12112
x y t
⎧=+⎪⎪⎨
⎪=+⎪⎩,再代入22111()()222x y -+-=,得到t 2+12t -14=0,|PA|·|PB|=|t 1t 2|
=
14.故点P 到点A 、B 两点的距离之积为14
. 试题解析:(1)直线l 的参数方程为1cos 261sin 6x t y t ππ⎧=+⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩,
即12112
x y t
⎧=⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩ (t 为参数)
由)4
π
ρθ=
-,得ρ=cos θ+sin θ,所以ρ2=ρcos θ+ρsin θ,
∵ρ2
=x 2
+y 2
,ρcos θ=x ,ρsin θ=y ,∴2
2
111()()2
2
2
x y -+-=
. (2)
把122112
x y t
⎧=+⎪⎪⎨
⎪=+⎪⎩代入22111()()222x y -+-=. 得t 2
+
12t -14=0,|PA|·|PB|=|t 1t 2|=14.故点P 到点A 、B 两点的距离之积为14
. 考点:1.参数方程的应用;2.极坐标方程与直角坐标方程的转化.
3.(I
)22
-;(Ⅱ
)【解析】(I)把圆C 的极坐标方程利用2
2
2
,cos ,sin x y x y ρρθρθ=+==化成普通方程,再求其圆心坐标.
(II )设直线上的点的坐标
为+,然后根据切线长公式转化为关于t 的函数来研究其最值即可.
解:(I )θθρsin 2cos 2-= ,
θρθρρsin 2cos 22-=∴, ………(2分)
02222=+-+∴y x y x C 的直角坐标方程为圆, …………(3分)
即1)22()22(22=++-
y x ,)2
2,22(-∴圆心直角坐标为.…………(5分) (II ):直线l 上的点向圆C 引切线长是
6224)4(4081)242
222()2222(
2222≥++=++=-+++-t t t t t , …………(8分) ∴直线l 上的点向圆C 引的切线长的最小值是62 …………(10分)
∴直线l 上的点向圆C 引的切线长的最小值是621522=- …………(10分)
4.(1)2
2cos 2sin 20ρρθρθ-+-=(2)40x y --= 【解析】
试题分析:(1) 先化参数方程为普通方程,然后利用平面直角坐标与极坐标互化公式:
222,cos ,sin x y x y ρρθρθ+===即可;(2)先把Q 点坐标化为平面直角坐标,根据圆
的相关知识明确:当直线l ⊥CQ 时,MN 的长度最小,然后利用斜率公式求出MN 斜率. 试题解析:(1)圆C 的直角坐标方程为2
2
2
2
(1)(1)42220x y x y x y -++=⇒+-+-=,2分
又2
2
2
,cos ,sin x y x y ρρθρθ+=== 4分
∴圆C 的极坐标方程为2
2cos 2sin 20ρρθρθ-+-= 5分
(2)因为点Q 的极坐标为7
)4
π,所以点Q 的直角坐标为(2,-2)7分 则点Q 在圆C 内,所以当直线l ⊥CQ 时,MN 的长度最小 又圆心C (1,-1),∴2(1)
121
CQ k ---=
=--,
直线l 的斜率1k = 9分 ∴直线l 的方程为22y x +=-,即40x y --= 10分
考点:(1)参数方程与普通方程;(2)平面直角坐标与极坐标;(3)圆的性质. 5.解:(1)∵点M 的直角坐标是)3,0(,直线l 倾斜角是 135, …………(1分)
∴直线l 参数方程是⎩⎨⎧+==
135sin 3135cos t y t x ,即⎪⎪⎩
⎪⎪⎨⎧+=-=t y t x 2232
2
, ………(3分) )4
sin(22π
θρ+=即2(sin cos )ρθθ=+,
两边同乘以ρ得22(sin cos )ρρθρθ=+,曲线C 的直角坐标方程
曲线C 的直角坐标方程为02222=--+y x y x ;………………(5分)
(2)⎪⎪
⎩
⎪⎪⎨⎧+=-
=t y t x 22322
代入02222=--+y x y x ,得03232=++t t
∵06>=∆,∴直线l 的和曲线C 相交于两点A 、B ,………(7分) 设03232=++t t 的两个根是21t t 、,321=t t ,
∴||||MB MA ⋅3||21==t t . ………………(10分)
【解析】略 6.
曲线2C 的极坐标方程为θρsin 8=,它们与射线3
π
θ=
交于A 、B 两点的极径分别是
343
sin
8,323
sin
421====π
ρπ
ρ,因此,3221=-=ρρAB
点评:本题考查坐标系与参数方程的有关内容,求解时既可以化成直角坐标方程求解,也可以直接求解(关键要掌握两种坐标系下的曲线与方程的关系与其他知识的联系) 【解析】略
7.(1)点M 的极坐标为(2,0),点N 的极坐标为π2⎫
⎪⎪⎝⎭
;(2) 0=θ,ρ∈R .
【解析】
试题分析:(1)先利用三角函数的差角公式展开曲线C 的极坐标方程的左式,再利用直角坐标与极坐标间的关系,即利用ρcos θ=x ,ρsin θ=y ,ρ2
=x 2
+y 2
,进行代换即得.(2)先在直角坐标系中算出点M 的直角坐标为(2,0),再利用直角坐标与极坐标间的关系求出其极坐标和直线OM 极坐标方程即可.
解:(1)由πcos =13ρθ⎛
⎫
-
⎪⎝
⎭
,
得
1
2
ρcos θsin θ=1,
∴曲线C 的直角坐标方程为
1=122
x y +,
即x -2=0.
当θ=0时,ρ=2,∴点M 的极坐标为(2,0);
当π
=2θ时,=ρN 的极坐标为π32⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭
.
(2)由(1)得,点M 的直角坐标为(2,0),点N 的直角坐标为0,
3⎛
⎝⎭
, 直线OM 的极坐标方程为0=θ,ρ∈R .
考点:1.极坐标和直角坐标的互化;2.曲线的极坐标方程.
8.(1) 2
21124x y ⎛
⎫-+= ⎪⎝⎭
;(2) min 12PQ =
【解析】
试题分析:(1)把222
cos ,x y ρθρ==+代入曲线C 2是极坐标方程cos ρθ=中,即可得到曲线C 2的直角坐标方程;
(2)由已知可知P (ααsin 2,cos 2),)0,2
1(2C ,由两点间的距离公式求出2PC 的表达式,再根据二次函数的性质,求出2PC 的最小值,然后可得min PQ =2PC min -
12
. 试题解析: (1)θρcos = , 2分
22x y x +=
2
2
1124x y ⎛⎫-+= ⎪
⎝⎭
. 4分 (2)设P (ααsin 2,cos 2),)0,2
1
(2C
2PC === 6分
1
cos 2
α∴=
时,2min 2PC =, 8分
min PQ =
. 10分 考点:1.极坐标方程和直角坐标方程的互化;2.曲线与曲线间的位置关系以及二次函数的性质.
9.(1)()2
211x y -+=;(2)1
2
. 【解析】
试题分析:(1)在极坐标方程2cos ρθ=的两边同时乘以ρ,然后由2
2
2
x y ρ=+,cos x ρθ=即可得到圆C 的直角坐标方程;
(2)将直线l 的标准参数方程代入圆的直角坐标方程,消去x 、y 得到有关t 的参数方程,然后利用韦达定理求出AP AQ ⋅的值.
(1)由2cos ρθ=,得2
2cos ρρθ=
222x y ρ=+,cos x ρθ=,
222x y x ∴+=即()2
211x y -+=,
即圆C 的直角坐标方程为()2
211x y -+=;
(2)由点A
的极坐标4π⎫⎪⎪⎝⎭
得点A 直角坐标为11,22⎛⎫
⎪⎝⎭,
将1211y 22
x t
⎧=⎪⎪⎨
⎪=+⎪⎩代入()2211x y -+=消去x 、y
,整理得2102t --=, 设1t 、2t
为方程2
102t -
-=的两个根,则121
2
t t =-, 所以1212
AP AQ t t ⋅==
. 考点:1.圆的极坐标方程与直角坐标方程之间的转化;2.韦达定理
【答案】(Ⅰ)cos cos 2sin sin 2x y αα
αα=+⎧⎨=+⎩
,(α为参数,02απ<<)(Ⅱ)过坐标原点
【解析】(Ⅰ)由题意有,(2cos ,2sin )P αα, (2cos 2,2sin 2)Q αα,
因此(cos cos 2,sin sin 2)M αααα++,
M 的轨迹的参数方程为cos cos 2sin sin 2x y αα
αα=+⎧⎨
=+⎩
,(α为参数,02απ<<).
(Ⅱ)M 点到坐标原点的距离为
2)d απ==<<,
当απ=时,0d =,故M 的轨迹过坐标原点.
本题第(Ⅰ)问,由曲线C 的参数方程,可以写出其普通方程,从而得出点P 的坐标,求出答案; 第(Ⅱ)问,由互化公式可得.对第(Ⅰ)问,极坐标与普通方程之间的互化,有一部分学生不熟练而出错;对第(2)问,不理解题意而出错.
【考点定位】本小题主要考查坐标系与参数方程的基础知识,熟练这部分的基础知识是解答好本类题目的关键.
11.(1)2
2
1x y +=;(2)223
1()24
x y -+=. 【解析】
试题分析:本题主要考查参数方程与普通方程的互化、中点坐标公式等基础知识,考查学生
的转化能力、分析能力、计算能力.第一问,将曲线C 的坐标直接代入13
12
x x y y ⎧'=⎪⎪⎨⎪'=⎪⎩中,得到曲
线C '的参数方程,再利用参数方程与普通方程的互化公式,将其转化为普通方程;第二问,设出P 、A 点坐标,利用中点坐标公式,得出00,x y ,由于点A 在曲线C '上,所以将得到的
00,x y 代入到曲线C '中,得到,x y 的关系,即为AB 中点P 的轨迹方程.
试题解析:(1)将3cos 2sin x y θθ=⎧⎨=⎩ 代入1
3
12
x x y y
⎧'=⎪⎪⎨⎪'=⎪⎩ ,得C '的参数方程为cos sin x y θθ=⎧⎨=⎩
∴曲线C '的普通方程为2
2
1x y +=. 5分
(2)设(,)P x y ,00(,)A x y ,又(3,0)B ,且AB 中点为P
所以有:0023
2x x y y
=-⎧⎨
=⎩
又点A 在曲线C '上,∴代入C '的普通方程22
001x y +=得2
2
(23)(2)1x y -+=
∴动点P 的轨迹方程为2231
()24
x y -+=
. 10分 考点:参数方程与普通方程的互化、中点坐标公式.
12.(1)22
20x y y +-=;(2
1.
【解析】
试题分析:(1)根据222
,cos ,sin x y x y ρρθρθ=+==可以将极坐标方程转化为坐标方程,(2)将直线的参数方程转化成直角坐标方程,再根据平时熟悉的几何知识去做题. 试题解析:(1)θρsin 2=两边同时乘以ρ得2
2sin ρρθ=,则2
2
2x y y +=
曲线C 的极坐标方程转化为直角坐标方程为:2
2
20x y y +-=
(2)直线l 的参数方程化为直角坐标方程得:4
(2)3
y x =-
- 令0y =得2x =,即(2,0)M ,又曲线C 为圆,圆C 的圆心坐标为(0,1),
半径1r =
,则MC =
1MN MC r ∴≤+=.
考点:1.极坐标与直角坐标的转化,2.参数方程与直角坐标方程的转化. 13.(1) x 2
+y 2
-4x+3=0 (2)
【解析】(1)由ρsin(θ+)=,得
ρ[sin θ·(-)+cos θ·]=, ∴ρcos θ-ρsin θ-1=0, ∴x-y-1=0,
由ρ2
-4ρcos θ+3=0, 得x 2
+y 2-4x+3=0.
(2)曲线P 表示为(x-2)2
+y 2
=1表示圆心在(2,0),半径r=1的圆, 由于圆心到直线C 的距离为d==, ∴|AB|=2
=
.
14
.
(
【解析】
试题分析:利用22
cos sin 1θθ+=消去参数,得曲线C 的直角坐标方程为
22
1,(0)43x y y +=≤,注意参数对范围的限制. 直线OP
方程为y =,
联立方程解得,
5x y ⎧=⎪⎪⎨
⎪=⎪⎩(舍去)
,或,5
x y ⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩故点P
的直角坐标为().55-- 解:由题意得,曲线C 的直角坐标方程为22
1,(0)43x y y +=≤, (2分)
直线OP
方程为y =,---------------(4分)
联立方程解得,,5x y ⎧=⎪⎪⎨
⎪=⎪⎩(舍去)
,或5
x y ⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩
故点P
的直角坐标为( (10分)
考点:参数方程
15.(1)曲线1C 的直角坐标方程为:9)2()2(2
2=++-y x ;曲线2C 的直角坐标方程为
a y x 2=+;
(2)曲线2C 的直角坐标方程为2
2
3±
=+y x . 【解析】
试题分析:(1)对于曲线1C ,把已知参数方程第一式和第二式移向,使等号右边分别仅含
αsin 3、αcos 3,平方作和后可得曲线1C 的直角坐标方程;对于曲线2C ,把⎩⎨
⎧==θρθρs i
n c o s y x 代入极坐标方程cos()4
a π
ρθ-
=的展开式中即可得到曲线2C 的直角坐标方程.
(2)由于圆1C 的半径为3,所以所求曲线2C 与直线0=+y x 平行,且与直线0=+y x 相距
23时符合题意.利用两平行直线的距离等于2
3
,即可求出a ,进而得到曲线2C 的直角坐标方程.
试题解析:(1)曲线1C 的参数方程为⎩⎨⎧-=-=2cos 3sin 32θαy x ,即⎩⎨⎧+=-=2
cos 32sin 3y x
θα,将两式子平
方化简得,
曲线1C 的直角坐标方程为:9)2()2(2
2=++-y x ;
曲线2C 的极坐标方程为a =+=
-
θρθρπ
θρsin 2
2
cos 22)4
cos(,即a y x =+2
2
22, 所以曲线2C 的直角坐标方程为a y x 2=
+.
(2)由于圆1C 的半径为3,故所求曲线2C 与直线0=+y x 平行,且与直线0=+y x 相
距23时符合题意.由
232
2=
a ,解得2
3
±=a .故曲线2C 的直角坐标方程为2
2
3±
=+y x . 考点:圆的参数方程;直线与圆的位置关系;简单曲线的极坐标方程.
16.(1)03=-y x
和22
((1)9x y +-=;(2
)
【解析】
试题分析:(1)圆的参数方程化为普通方程,消去参数即可,直线的极坐标方程化为直角坐标方程,利用两者坐标之间的关系互化,此类问题一般较为容易;(2)求直线被圆截得的弦长,一般不求两交点的坐标而是利用特征三角形解决.
试题解析:解:⑴消去参数θ,得圆C
的普通方程为:22
((1)9x y +-= ;
由cos()06
π
ρθ+
=,得
0sin 2
1
cos 23=-θρθρ, ∴直线l 的直角坐标方程为03=-y x . 5分
⑵圆心到直线l 的距离为()11
31
332
2
=+-⨯=
d ,
设圆C 截直线l 所得弦长为m ,则
22192
22=-=-=d r m
, 24=∴m . 10分
考点:极坐标方程和参数方程.
17.(1)2
2
40x y x +-=为圆1O 的直角坐标方程,2
2
40x y y ++=为圆2O 的直角坐标方程. (2)y x =-
【解析】(I)根据c o s
x ρθ=,sin y ρθ=把极坐标方程化成普通方程. (II )两圆方程作差,就可得到公共弦所在直线的方程.
解:以极点为原点,极轴为x 轴正半轴,建立平面直角坐标系,两坐标系中取相同的长度单位.
(Ⅰ)cos x ρθ=,sin y ρθ=,由4cos ρθ=得2
4cos ρρθ=.所以2
2
4x y x +=.
即22
40x y x +-=为圆1O 的直角坐标方程. 同理22
40x y y ++=为圆2O 的直角坐标方程.
(Ⅱ)由22
22
4040
x y x x y y ⎧+-=⎪⎨++=⎪⎩,解得1100x y =⎧⎨=⎩,
,2222x y =⎧⎨=-⎩. 即圆1O ,圆2O 交于点(00),
和(22)-,.过交点的直线的直角坐标方程为y x =-.
18.(1)
(2)(
,
),(2,
)
【解析】(1)将消去参数t,化为普通方程 ,
即C 1:.
将代入得
.
所以C 1的极坐标方程为.
(2)C 2的普通方程为 .
由
解得或
所以C 1与C 2交点的极坐标分别为(, ),(2, )
19.(1)曲线1C :0222
=-+x y x
,曲线0tan 23)(tan :2=-+-ααy x C ;
)
,2
()6,0[),0[3
3tan 1
1
tan |3tan |0tan 23)(tan :)2(2
2ππ
παπαααααα⋃∈∴∈<
∴=>++-=
∴=-+- r d y x C
【解析】本试题主要是考查了极坐标与参数方程的综合运用。
(1)利用方程由θρcos 2=得θρρcos 22
=,结合极坐标与直角坐标的关系式得到结论。
(2)因为曲线1C 和曲线2C 没有公共点时,表明了圆心到直线的距离大于圆的半径,可知角的范围。
解析:(1)由θρcos 2=得θρρcos 22
=
所以x y x
222
=+,即曲线1C :0222=-+x y x
曲线0tan 23)(tan :2=-+-ααy x C …………………………………4分
)
,2
()6,0[),0[3
3tan 1
1
tan |3tan |0tan 23)(tan :)2(2
2ππ
παπαααααα⋃∈∴∈<
∴=>++-=
∴=-+- r d y x C ………………………………8分
………………………………………10分 20.(Ⅰ)2;
(Ⅱ)1,1).
【解析】
试题分析:分别将极坐标方程与参数方程转化为普通方程,根据点与圆的几何意义求MN 的最小值;
根据曲线C 1与曲线C 2有有两个不同交点的几何意义,求正数t 的取值范围. 试题解析:
解:(Ⅰ)在直角坐标系xOy
中,可得点(2,N ,曲线1C
为圆2
2
112x y ⎛⎛
⎫-+= ⎪ ⎝⎭⎝⎭
,
圆心为11,2O ⎛ ⎝⎭
,半径为1,
∴1O N =3,
∴MN 的最小值为312-=. (5分)
(Ⅱ)由已知,曲线1C 为圆2
2
112x y ⎛⎛
⎫-+= ⎪ ⎝⎭⎝⎭
,
曲线2C 为圆222(2)((0)x y t t -+-=>,圆心为2(2,
O ,半径为t ,
∵曲线1C 与曲线2C 有两个不同交点,
11,0t t t -<+>∴,
11t <,
∴正数t 的取值范围是1,1). (10分)
考点:极坐标与普通方程的互化,参数方程与普通方程的互化. 21.AB =14 【解析】
试题分析:将直线的极坐标方程转化为直角坐标方程为x y =,将曲线的参数方程转化为直角坐标方程为2
2
)2()1(-+-y x ,问题转化为求直线与圆的相交弦长问题,可解出两点,
由两点间距离公式求弦长,也可先求出弦到直线的距离2
2
,再根据弦心距,半径,弦构成的直角三角形求距离.
解:坐标方程为4
π
θ=
(R ∈ρ)对应的直角坐标方程为x y =,曲线⎩
⎨
⎧+=+=ααsin 22,
cos 21y x (α
为参数)对应的普通方程为2
2
)2()1(-+-y x =4.圆心(1,2)到直线x y =的距离
为
2
2
,由半径R=2知弦长为14.即AB =14. 考点:1.极坐标方程与直角坐标方程的转化;2.参数方程与普通方程的转化;3.圆与直线的位置关系.
22.(1)13
22
=+y x ,08=-+y x ;(2)23 【解析】
试题分析:(1)将参数方程转化为直角坐标系下的普通方程,需要根据参数方程的结构特征,选取恰当的消参方法,常见的消参方法有:代入消参法、加减消参法、平方消参法;(2)将参数方程转化为普通方程时,要注意两种方程的等价性,不要增解、漏解,若y x ,有范围限制,要标出y x ,的取值范围;(3)直角坐标方程化为极坐标方程,只需把公式θρcos =x 及
θρsin =y 直接代入并化简即可;而极坐标方程化为极坐标方程要通过变形,构造形如
θρcos ,θρsin ,2ρ的形式,进行整体代换,其中方程的两边同乘以(或同除以)ρ及
方程的两边平方是常用的变形方法.
试题解析:(1)由曲线1C :⎩⎨⎧==ααsin cos 3y x 得⎪⎩⎪⎨⎧==α
αsin cos 3y x
即:曲线1C 的普通方程为:13
22
=+y x 由曲线2C :24)4
sin(=+
π
θρ得:
24)cos (sin 2
2
=+θθρ 即:曲线2C 的直角坐标方程为:08=-+y x 5分
(2) 由(1)知椭圆1C 与直线2C 无公共点,
椭圆上的点)sin ,cos 3(ααP 到直线08=-+y x 的距离为
2
8
)3sin(228sin cos 3-+=
-+=
π
αααd 所以当1)3
sin(=+
π
α时,d 的最小值为23 10分
考点:1、参数方程与普通方程的互化;2、点到直线的距离公式. 23.(Ⅰ):)6,4(),6,4(π-πB A 或)6
7,4(π
B ;
(Ⅱ).
【解析】
试题分析:(Ⅰ)由2cos 28
6ρθπ
θ⎧=⎪
⎨=
⎪⎩
得:2cos 83πρ=即可得到ρ .进而得到点,A B 的极坐标.
(Ⅱ)由曲线1C 的极坐标方程82cos 2=θρ化为()
222cos sin 8ρθθ-=,即可得到普通方程228x y -=.将直线⎪⎪⎩
⎪⎪⎨⎧=+=t y t x 21231代入228x y -=,
整理得2140t +-= .进而得到MN .
试题解析:(Ⅰ)由⎪⎩
⎪⎨⎧π
=
θ=θρ68
2cos 2得:83cos 2
=πρ 162=ρ∴,即4±=ρ 3分 所以A 、B 两点的极坐标为:)6,4(),6,4(π-πB A 或)6
7,4(π
B 5分
(Ⅱ)由曲线1C 的极坐标方程得其普通方程为22
8x y -= 6分 将直线⎪⎪⎩
⎪⎪⎨⎧=+=t y t x 2123
1代入228x y -=,整理得014322=-+t t 8分
所以1721
)
14(4)32(||2=-⨯-=
MN
考点:1、点的极坐标和直角坐标的互化;2、参数方程化成普通方程. 24.(1)22,2y ax y x ==- (2)1a =
【解析】(1)对于直线l 两式相减,直接可消去参数t 得到其普通方程, 对于曲线C ,两边同乘以ρ,再利用222
,c o s ,s i n x y x y ρρθρθ=+==可求得其普通方程.
(2)将直线
l
的参数方程代入曲线
C
的普通方程可知,
212212112||||||,||||,||||PM PN t t MN t t t t t t ==--=,借助韦达定理可建立关于a 的方程,
求出a 的值.
25.(1
)53362513362x tcos t y tsin t
ππ⎧⎪⎪⎨
⎪⎪⎩
=-+=--,=+=+(2)11613 【解析】(1)直线l
的参数方程是53362513362x tcos y tsin t ππ⎧⎪⎪⎨
⎪⎪⎩
=-+=--,=+=+ (t 为参数). (2)消去曲线C 中的参数,得4x 2
+y 2
-16=0,把直线的参数方程代入曲线C 的普通方程,得
432t ⎛
⎫--
⎪
⎪⎝⎭2+132t ⎛⎫+ ⎪⎝
⎭2=16,化简为13t 2
+12(1+
)t +116=0. 由t 的几何意义,知|PA |·|PB |=|t 1·t 2|, ∴|PA |·|PB |=|t 1·t 2|=
116
13
. 26.(Ⅰ)()3
π
θρR =
∈;(Ⅱ
【解析】
试题分析:(Ⅰ)先消去参数t 求得直线的普通方程,然后将极坐标与直角坐标的关系式
cos sin ρθ
ρθx y =⎧⎨
=⎩
代入直线方程,根据特殊角的三角函数值即可求解;(Ⅱ)直线的极坐标方程
与曲线的极坐标方程联立方程组,消去一个未知数,求得2
30ρ--=,根据方程的根与系数的关系以及两点间的距离公式求解.
试题解析:(Ⅰ)消去参数得直线l
的直角坐标方程为:y =. 2分
由cos sin ρθ
ρθx y =⎧⎨
=⎩
代入得,sin cos ρθθ=,
解得()3
π
θρR =
∈.
(也可以是:3
π
θ=
或()403
π
θρ=
≥.) 5分 (Ⅱ)由2222cos sin 2sin 303ρθρθρπ
θθ+⎧=
--=⎪⎨⎪⎩
得,2
30ρ--=, 设1,3πρA ⎛
⎫
⎪⎝
⎭
,2,
3πρB ⎛⎫
⎪⎝
⎭
,则
12ρρAB =-==. 10
分
考点:1.参数方程与普通方程的互化;2.两点间的距离公式;3.极坐标方程的简单应用;4.特殊角的三角函数值
27.(1)()()22
112x y -+-=
(2【解析】
试题分析:(1)由2
2
2
,cos ,sin x y x y ρρθρθ=+==将极坐标方程化为直角坐标方程
()()
22
112x y -+-=(2)
根据直线参数方程几何意义得121212
1111t t PA PB t t t t -+=+=,
因此将直线l 的参数方程
为12(12
x t t y ⎧=⎪⎪
⎨⎪=+⎪⎩为参数), 代入曲线C 的普通方程是
()()
22
112x y -+-=中, 得210t t --=,再结合韦达定理得结果
试题解析:(1)利用极坐标公式, 把曲线C
的极坐标方程4πρθ⎛
⎫
=+
⎪⎝
⎭
化为
22sin 2cos ρρθρθ=+,所以曲线C 的普通方程是2222x y y x +=+,即
()()
22
112x y -+-=.
(2)直线和曲线C 交于,A B 两点, 与y 轴交于点P ,
把直线的参数方程12(1x t t y ⎧
=⎪⎪
⎨
⎪=⎪⎩为参数) 代入曲线C 的普通方程是()()2
2
112x y -+-=中, 得210t t --=,
(1212112121211111
,1
t t t t t t t PA PB t t t t +=-⎧∴∴+=+==
=⎨=-⎩
考点:极坐标方程化为直角坐标方程,直线参数方程几何意义 28.(1)相离;(2)5
6. 【解析】
试题分析:(1)借助题设条件将极坐标方程和参数方程化为直角坐标方程求解;(2)借助题设条件运用数形结合的思想求解. 试题解析:
(1)222
1:2cos ,20C x y x ρρθ=∴+-=,所以1C 的普通方程为()2
211x y -+=,
24
:
,34823
x C x y y -=∴=--+,所以2C 的普通方程为3480x y ++=,圆心()11,0C 到3480x y ++=的距离13811
1,55
d C +=
=>∴与2C 相离.。