2019年高考理科数学真题和模拟题分类汇编:专题14 坐标系与参数方程

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2019届高考理科数学专题 坐标系与参数方程

2019届高考理科数学专题   坐标系与参数方程

理科数学选修4-4:坐标系与参数方程
理科数学选修4-4:坐标系与参数方程
理科数学选修4-4:坐标系与参数方程
理科数学选修4-4:坐标系与参数方程
理科数学选修4-4:坐标系与参数方程
因为直线l与曲线C交于M,N两点,所以Δ>0,即a>0或a<-4.又a>0,所以a的取 值范围为(0,+∞). (2)设交点M,N对应的参数分别为t1,t2.则由(1)知 t1+t2=2(42+2a),t1t2=2(16+4a),|PM|=|t1|,|PN|=|t2|,|MN|=|t1-t2|.(参数t的几何 意义的应用) 若|PM|,|MN|,|PN|成等比数列,则|t1-t2|2=|t1t2|, 解得a=1或a=-4(舍去),所以实数a的值为1.
理科数学选修4-4:坐标系与参数方程
注意 把直角坐标化为极坐标时,一定要明确点所在的象限(即极角的终边的位置) 和极角的范围,以便正确求出极角,否则点的极坐标将不唯一.
4.简单曲线的极坐标方程
曲线 圆心在极点,半 径为r的圆
图形
圆心为(r,0),半 径为r的圆
理科数学选修4-4:坐标系与参数方程
【理科数学】选修4-4:坐标系与参数方程
选修4-4坐标系与参数方程
考情精解读 考纲解读
目录
CONTENTS
命题规律
命题分析预测
考点1 坐标系 考点2 参数方程
理科数学选修4-4:坐标系与参数方程
考法1 极坐标(方程)与直角坐标(方程)的互化 考法2 极坐标方程的应用 考法3 参数方程与普通方程的互化 考法4 参数方程的应用 考法5 极坐标方程与参数方程的综合应用
考法2 极坐标方程的应用

高考2014-2019全国卷理数极坐标与参数方程真题

高考2014-2019全国卷理数极坐标与参数方程真题

⎩ ( 为 参数).⎨y = t s in α,⎨ 22014-2019 全国卷高考极坐标与参数方程真题(含答案)x 2+y =⎧ x = 2 + t(2014 年 1 卷)已知曲线C : 491,直线l :⎨ y = 2 - 2 t t (Ⅰ)写出曲线C 的参数方程,直线l 的普通方程;(Ⅱ)过曲线C 上任一点 P 作与l 夹角为30o的直线,交l 于点 A ,求| PA | 的最大值与最小值.(2014 年 2 卷)(本小题满分 10)选修 4-4: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 ρ= 2 cos θ θ ∈ ⎡ 0 , π ⎤为极轴建立极坐标系,半圆 C 的极坐标方程为,⎢⎣2 ⎥⎦ .(Ⅰ)求 C 的参数方程;(Ⅱ)设点 D 在 C 上,C 在 D 处的切线与直线l : y = 得到的参数方程,确定 D 的坐标.3x + 2 垂直,根据(Ⅰ)中你(2015 年 1 卷)在直角坐标系 xOy 中,直线C : x = - 2,圆C :(x -1)2+ ( y - 2)2= 1,以坐标原点为极点, x 12轴的正半轴为极轴建立极坐标系. (Ⅰ)求C 1 , C 2 的极坐标方程;π(Ⅱ)若直线C 3 的极坐标方程为θ=(ρ∈ R ) ,设C 2 与C 3 的交点为 M , N ,求 ∆C 2 MN 的面积.4(2015 年 2 卷)在直角坐标系 xOy 中,曲线 1 : ⎧ x = t c o s α, ⎩ (t 为参数,且 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=2cos 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.(2016 年 1 卷)在直线坐标系 xOy 中,曲线 C 1 的参数方程为 ⎧x⎩y = acost,= 1 + asint(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=4cosθ. (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 tanα0=2,若曲线 C 1 与 C 2 的公共点都在 C 3 上,求 a.C10 22 ⎨y = t sin α⎨ θ + ⎨y = sin θ⎨ y = 1 - t⎩ (2016 年 2 卷)在直线坐标系 xOy 中,圆 C 的方程为( x + 6)2+ y 2 = 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 = t co s α (t 为参数),l 与 C 交于 A 、B 两点, AB = ,求 l 的斜率.⎩(2016 年 3 卷)在直角坐标系 xOy 中,曲线 C 1 的参数方程为 ⎧⎪x =3cosα (α为参数),以坐标原点为极点,⎪⎩y = sinα以 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ρsin ⎛π ⎫ =2. 4 ⎪ ⎝ ⎭(1) 写出 C 1 的普通方程和 C 2 的直角坐标方程.(2) 设点 P 在 C 1 上,点 Q 在 C 2 上,求|PQ|的最小值及此时 P 的直角坐标.(2017 年 1 卷)在直角坐标系 xOy 中,曲线 C 的参数方程为 ⎧ x = 3 cos θ(θ 为参数),直线 l 的参数方程为⎩ ⎧ x = a + 4 t ( t 为参数 ) . ⎩ (1) 若 a = -1 ,求C 与l 的交点坐标;(2)(2)若C 上的点到l 的距离的最大值为,求 a .(2107 年 2 卷)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 , π ⎫ ,点 B 在曲线C 2 上,求△OAB 面积的最大值.3 ⎪ ⎝ ⎭(2017 年 3 卷)在平面直角坐标系 xOy 中,直线l 的参数方程为⎧ x = 2+t ( t 为参数),直线l 的参数方程为⎧ x = -2 + m1⎨y = kt2⎪ ⎨ 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) -= 0 , M 为l 3 与C 的交点,求 M 的极径.17 ⎪⎩ xOy ⊙O(2018年1卷)在直角坐标系中,曲线的方程为.以坐标原点为极点,轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线的极 坐标方程为. ⑴求的直角坐标方程;⑵若与有且仅有三个公共点,求的方程.(2018年2卷)在直角坐标系中,曲线的参数方程为(为参数),直线的参数方程为(为参数).(1) 求和的直角坐标方程;(2) 若曲线截直线所得线段的中点坐标为,求的斜率.⎧ x = cos θ,(2018年3卷)在平面直角坐标系 中, 的参数方程为 ⎨ y = sin θ(θ为参数),过点(0 ,- 2 ) 且倾斜角为α的直线l 与⊙O 交于 A ,B 两点.(1) 求α的取值范围;(2) 求 AB 中点 P 的轨迹的参数方程.⎧ 1- t 2x = ,⎪ 1+ t 2 (2019 年 1 卷)在直角坐标系 xOy 中,曲线 C 的参数方程为 ⎨ ⎪ y = ⎩ 4t1+ t 2(t 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 2ρcos θ+3ρsin θ+11 = 0 .(1) 求 C 和 l 的直角坐标方程;(2) 求 C 上的点到 l 距离的最小值.(2019 年 2 卷)在极坐标系中,O 为极点,点 M (ρ0 ,θ0 )(ρ0 > 0) 在曲线C :ρ= 4 sin θ上,直线 l 过点 A (4, 0) 且与OM 垂直,垂足为 P .(1)当θ = π时,求ρ 及 l 的极坐标方程;3(2)当 M 在 C 上运动且 P 在线段 OM 上时,求 P 点轨迹的极坐标方程.3 552⎩y = s i n t ,(2019 年 3 卷)如图,在极坐标系 Ox 中,A (2, 0) ,B ( 2, π) ,C ( 2, 3π) , D (2, π) ,弧 AB ,B C , 44C D 所在圆的圆心分别是(1, 0) ,(1, π) ,(1, π) ,曲线 M 1 是弧 AB ,曲线 M 2 是弧 B C ,曲线 M 3 是弧C D . (1) 分别写出 M 1 , M 2 , M 3 的极坐标方程;(2) 曲线 M 由 M 1 , M 2 , M 3 构成,若点 P 在M 上,且| OP |= ,求P 的极坐标.【参考答案】(2014 年 1 卷)⎧ x = 2 cos θ.( I ) 曲线C 的参数方程为⎨ y = 3 sin θ. (θ为参数).直线l 的普通方程为2x + y - 6 = 0.( I I ) 曲 线 C 上 任 意 一 点 P ( 2 co s θ. 3 sin θ) 到 l 的 距 离 为d =4 co s θ + 3 sin θ - 6 .则 P A =d= sin 3 0 ︒ 5 sin (θ + α) - 6 , 其 中 α为 锐 角 , 且 tan α = 4.3当 sin (θ+α) = - 1 时 ,P A 取 得 最 大 值 , 最 大 值 为 2 2 5.5 当 sin (θ + α) = 1时 ,P A 取 得 最 小 值 , 最 小 值 为 2 5.5(2014 年 2 卷)解析:(I )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 + c o s t ,⎨⎩ (t 为参数,0 ≤ t ≤ x ) (Ⅱ)设 D (1 + cos t , sin t ) .由(I )知 C 是以 G (1,0)为圆心,1 为半径的上半圆。

2019年高考真题和模拟题分项汇编数学(理):专题14 坐标系与参数方程(含解析)

2019年高考真题和模拟题分项汇编数学(理):专题14 坐标系与参数方程(含解析)

专题14 坐标系与参数方程1.【2019年高考北京卷理数】已知直线l 的参数方程为13,24x t y t=+=+⎧⎨⎩(t 为参数),则点(1,0)到直线l 的距离是A .15B .25C .45 D .65【答案】D【解析】由题意,可将直线l 化为普通方程:1234x y --=,即()()41320x y ---=,即4320x y -+=,所以点(1,0)到直线l 的距离226543d ==+,故选D . 【名师点睛】本题考查直线参数方程与普通方程的转化,点到直线的距离,属于容易题,注重基础知识、基本运算能力的考查.2.【2019年高考全国Ⅰ卷理数】在直角坐标系xOy 中,曲线C 的参数方程为(t 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. (1)求C 和l 的直角坐标方程; (2)求C 上的点到l 距离的最小值.【答案】(1)221(1)4y x x +=≠-;l 的直角坐标方程为23110x y ++=;(27.【解析】(1)因为221111t t --<≤+,且()22222222141211y t t x t t ⎛⎫-⎛⎫+=+= ⎪ ⎪+⎝⎭⎝⎭+,所以C 的直角坐标方程为221(1)4y x x +=≠-.l 的直角坐标方程为23110x ++=.(2)由(1)可设C 的参数方程为cos ,2sin x y αα=⎧⎨=⎩(α为参数,ππα-<<).C 上的点到lπ4cos 11α⎛⎫-+ ⎪=.2221141t x t t y t ⎧-=⎪⎪+⎨⎪=⎪+⎩,2cos 3sin 110ρθρθ+=当2π3α=-时,π4cos 113α⎛⎫-+ ⎪⎝⎭取得最小值7,故C 上的点到l .【名师点睛】本题考查参数方程、极坐标方程与直角坐标方程的互化、求解椭圆上的点到直线距离的最值问题.求解本题中的最值问题通常采用参数方程来表示椭圆上的点,将问题转化为三角函数的最值求解问题.3.【2019年高考全国Ⅱ卷理数】在极坐标系中,O 为极点,点000(,)(0)M ρθρ>在曲线:4sin C ρθ=上,直线l 过点(4,0)A 且与OM 垂直,垂足为P . (1)当0=3θπ时,求0ρ及l 的极坐标方程; (2)当M 在C 上运动且P 在线段OM 上时,求P 点轨迹的极坐标方程. 【答案】(1)023ρ=l 的极坐标方程为cos 23ρθπ⎛⎫-= ⎪⎝⎭; (2)4cos ,,42ρθθπ⎡⎤=∈⎢⎥⎣⎦π.【解析】(1)因为()00,M ρθ在C 上,当03θπ=时,04sin 233ρπ== 由已知得||||cos23OP OA π==. 设(,)Q ρθ为l 上除P 的任意一点.在Rt OPQ △中,cos ||23OP ρθπ⎛⎫-== ⎪⎝⎭, 经检验,点(2,)3P π在曲线cos 23ρθπ⎛⎫-= ⎪⎝⎭上. 所以,l 的极坐标方程为cos 23ρθπ⎛⎫-= ⎪⎝⎭. (2)设(,)P ρθ,在Rt OAP △中,||||cos 4cos ,OP OA θθ== 即 4cos ρθ=. 因为P 在线段OM 上,且AP OM ⊥,故θ的取值范围是,42ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦.所以,P 点轨迹的极坐标方程为4cos ,,42ρθθπ⎡⎤=∈⎢⎥⎣⎦π.【名师点睛】本题主要考查极坐标方程与直角坐标方程的互化,熟记公式即可,属于常考题型.4.【2019年高考全国Ⅲ卷理数】如图,在极坐标系Ox 中,(2,0)A ,)4B π,)4C 3π,(2,)D π,弧AB ,BC ,CD 所在圆的圆心分别是(1,0),(1,)2π,(1,)π,曲线1M 是弧AB ,曲线2M 是弧BC ,曲线3M 是弧CD . (1)分别写出1M ,2M ,3M 的极坐标方程;(2)曲线M 由1M ,2M ,3M 构成,若点P 在M 上,且||3OP =P 的极坐标.【答案】(1)1M 的极坐标方程为π2cos 04ρθθ⎛⎫=≤≤⎪⎝⎭,2M 的极坐标方程为π3π2sin 44ρθθ⎛⎫=≤≤ ⎪⎝⎭,3M 的极坐标方程为3π2cos π4ρθθ⎛⎫=-≤≤⎪⎝⎭.(2)π6⎫⎪⎭或π3,3⎫⎪⎭或2π3,3⎫⎪⎭或5π3,6⎫⎪⎭.【解析】(1)由题设可得,弧,,AB BC CD 所在圆的极坐标方程分别为2cos ρθ=,2sin ρθ=,2cos ρθ=-. 所以1M 的极坐标方程为π2cos 04ρθθ⎛⎫=≤≤⎪⎝⎭,2M 的极坐标方程为π3π2sin 44ρθθ⎛⎫=≤≤ ⎪⎝⎭,3M 的极坐标方程为3π2cos π4ρθθ⎛⎫=-≤≤⎪⎝⎭. (2)设(,)P ρθ,由题设及(1)知若π04θ≤≤,则2cos 3θ=,解得π6θ=; 若π3π44θ≤≤,则2sin 3θ=π3θ=或2π3θ=; 若3ππ4θ≤≤,则2cos 3θ-=5π6θ=. 综上,P 的极坐标为π3,6⎫⎪⎭或π3,3⎫⎪⎭或2π3,3⎫⎪⎭或5π3,6⎫⎪⎭.【名师点睛】此题考查了极坐标中过极点的圆的方程,思考量不高,运算量不大,属于中档题.5.【2019年高考江苏卷数学】在极坐标系中,已知两点3,,42A B ππ⎛⎫⎫ ⎪⎪⎝⎭⎭,直线l 的方程为sin 34ρθπ⎛⎫+= ⎪⎝⎭. (1)求A ,B 两点间的距离;(2)求点B 到直线l 的距离.【答案】(12)2.【解析】(1)设极点为O .在△OAB 中,A (3,4π),B,2π), 由余弦定理,得AB 223(2)232cos()524ππ+-⨯⨯⨯-= (2)因为直线l 的方程为sin()34ρθπ+=,则直线l 过点(32,)2π,倾斜角为34π.又)2B π,所以点B 到直线l 的距离为3(322)sin()242ππ⨯-=. 【名师点睛】本题主要考查曲线的极坐标方程等基础知识,考查运算求解能力.6.【重庆西南大学附属中学校2019届高三第十次月考数学】在平面直角坐标系xOy 中,已知曲线1C 的参数方程为510()x y ϕϕϕ⎧=+⎪⎨=⎪⎩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4cos ρθ=.(1)求曲线1C 与曲线2C 两交点所在直线的极坐标方程;(2)若直线l 的极坐标方程为sin()224ρθπ+=,直线l 与y 轴的交点为M ,与曲线1C 相交于,A B 两点,求MA MB +的值. 【答案】(1)5cos 2ρθ=;(2)2 【解析】(1)曲线1C 的普通方程为:22(5)10x y -+=,曲线2C 的普通方程为:224x y x +=,即22(2)4x y -+=, 由两圆心的距离310102)d =∈,所以两圆相交, 所以两方程相减可得交线为6215x -+=,即52x =. 所以直线的极坐标方程为5cos 2ρθ=. (2)直线l 的直角坐标方程:4x y +=,则与y 轴的交点为(0,4)M ,直线l的参数方程为242x t y t ⎧=-⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩,带入曲线1C 22(5)10x y -+=得2310t ++=.设,A B 两点的参数为1t ,2t ,所以1292t t +=-1231t t =,所以1t ,2t 同号. 所以121292MA MB t t t t +=+=+=【名师点睛】本题考查了极坐标,参数方程和普通方程的互化和用参数方程计算长度,是常见考题. 7.【山东省郓城一中等学校2019届高三第三次模拟考试数学】在平面直角坐标系xOy 中,曲线C的参数方程为sin x y αα⎧=⎪⎨=⎪⎩(α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M的极坐标为34π⎛⎫ ⎪⎝⎭,直线l 的极坐标方程为sin 2204ρθπ⎛⎫-+= ⎪⎝⎭.(1)求直线l 的直角坐标方程与曲线C 的普通方程;(2)若N 是曲线C 上的动点,P 为线段MN 的中点,求点P 到直线l 的距离的最大值.【答案】(1)40x y --=,2213x y +=;(272. 【解析】(1)因为直线l 的极坐标方程为πsin 204ρθ⎛⎫-+= ⎪⎝⎭, 即ρsin θ-ρcos θ+4=0.由x =ρcos θ,y =ρsin θ, 可得直线l 的直角坐标方程为x -y -4=0.将曲线C 的参数方程3sin x y αα⎧=⎪⎨=⎪⎩,消去参数a ,得曲线C 的普通方程为2213x y +=.(2)设N 3cos α,sin α),α∈[0,2π). 点M的极坐标(,3π4),化为直角坐标为(-2,2).则11,sin 12P αα⎫-+⎪⎪⎝⎭.所以点P 到直线l的距离2d ==≤, 所以当5π6α=时,点M 到直线l 的距离的最大值为22. 【名师点睛】本题主要考查参数方程、极坐标方程和普通方程的互化,考查三角函数的图像和性质,考查点到直线的距离的最值的计算,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平和分析推理能力.8.【河南省周口市2018–2019学年度高三年级(上)期末调研考试数学】在直角坐标系xOy 中,直线l 的参数方程为24,2232x y ⎧=+⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩(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,曲线C 的极坐标方程为223sin 12ρθ+=().(1)求直线l 的普通方程与曲线C 的直角坐标方程; (2)若直线l 与曲线C 交于A B ,两点,且设定点21P (,),求PB PA PAPB+的值.【答案】(1)l 普通方程为10x y --=,C 直角坐标方程为22143x y +=;(2)867. 【解析】(1)由直线l 的参数方程消去t ,得普通方程为10x y --=.223sin 12ρθ+=()等价于2223sin 12ρρθ+=,将222sin x y y ρρθ=+=,代入上式,得曲线C 的直角坐标方程为222312x y y ++=(), 即22143x y +=. (2)点21P (,)在直线10x y --=上,所以直线l 的参数方程可以写为222 212x t y ⎧=+⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩,(为参数), 将上式代入22143x y +=,得2780t ++=.设A B ,对应的参数分别为12t t ,,则121287t t t t +==, 所以22||PA PB PB PAPA PB PA PB ++=22PA PB PA PB PA PB+-=()21212122t t t t t t +-=() 2121212||2t t t t t t +-⋅==⋅2202828677877--⨯=(. 【名师点睛】本题考查了直线的参数方程,考查了简单曲线的极坐标方程,解答此题的关键是熟练掌握直线参数方程中参数的几何意义.9.【河南省郑州市第一中学2019届高三上学期入学摸底测试数学】以直角坐标系的原点O 为极点,x 轴的正半轴为极轴.已知点P 的直角坐标为15-(,),点M 的极坐标为π42(,).若直线l 过点P ,且倾斜角为π3,圆C 以M 为圆心、4为半径.(1)求直线l 的参数方程和圆C 的极坐标方程; (2)试判定直线l 和圆C 的位置关系.【答案】(1)11235x t y ⎧=+⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩(t 为参数),8sin ρθ=;(2)直线l 与圆C 相离.【解析】(1)直线l 的参数方程1π11cos 23 π35sin 53x t x t y t y ⎧⎧=+=+⋅⎪⎪⎪⎪⇒⎨⎨⎪⎪=-+⋅=-⎪⎪⎩⎩(t 为参数), M 点的直角坐标为(0,4),圆C 的半径为4,∴圆C 的方程为22416x y +-=(),将cos sin x y ρθρθ=⎧⎨=⎩代入,得圆C 的极坐标方程为222cos (sin 4)16ρθρθ+-=,即8sin ρθ=; (2)直线l 3530x y --=,圆心M 到l的距离为4d ==>, ∴直线l 与圆C 相离.【名师点睛】主要是考查了极坐标与直角坐标的互化,以及运用,属于基础题.10.【全国I 卷2019届高三五省优创名校联考数学】在直角坐标系xOy 中,直线l的参数方程为2x m 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,椭圆C 的极坐标方程为2222cos 3sin 48ρθρθ+=,其左焦点F 在直线l 上.(1)若直线l 与椭圆C 交于A B ,两点,求FA FB +的值; (2)求椭圆C 的内接矩形面积的最大值. 【答案】(1)32)323.【解析】(1)将cos sin x y ρθρθ=⎧⎨=⎩代入ρ2cos 2θ+3ρ2sin 2θ=48,得x 2+3y 2=48,即2214816x y +=, 因为c 2=48-16=32,所以F 的坐标为(42-,0), 又因为F 在直线l 上,所以42m =-把直线l 的参数方程242222x t y =-=⎧⎪⎪⎨⎪⎪⎩代入x 2+3y 2=48,化简得t 2-4t -8=0,所以t 1+t 2=4,t 1t 2=-8,所以21212124164843FA FB t t t t t t +=-=+-=+⨯=()(2)由椭圆C 的方程2214816x y +=,可设椭圆C 上在第一象限内的任意一点M 的坐标为(3θ,4sin θ)(π02θ<<), 所以内接矩形的面积838sin 3232S θθθ=⋅=, 当π4θ=时,面积S取得最大值 【名师点睛】直角坐标方程转为极坐标方程的关键是利用公式cos sin x y ρθρθ=⎧⎨=⎩,而极坐标方程转化为直角坐标方程的关键是利用公式222tan x y yx ρθ⎧=+⎪⎨=⎪⎩,后者也可以把极坐标方程变形,尽量产生2cos ρρθ,,sin ρθ以便转化.另一方面,当动点在圆锥曲线运动变化时,我们可以用一个参数θ来表示动点坐标,从而利用一元函数求与动点有关的最值问题.11.【河北衡水金卷2019届高三12月第三次联合质量测评数学】在直角坐标系中,直线l 的参数方程为1cos ,1sin x t y t αα=-+⎧⎨=+⎩(t 为参数,0πα<<),以坐标原点为极点,x 轴正半轴为极轴,取相同的长度单位建立极坐标系,曲线C 的极坐标方程为2241sin ρθ=+. (1)当π6a =时,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()11P -,,设直线l 与曲线C 交于A ,B 两点,试确定PA PB ⋅的取值范围.【答案】(1)223130142x y x y ++=+=,;(2)112⎡⎫⎪⎢⎣⎭,【解析】(1)当π6a =时,直线l的参数方程为 π31cos ,16π11sin 162x t x y t y t ⎧⎧=-+=-⎪⎪⎪⎪⇒⎨⎨⎪⎪=+=+⎪⎪⎩⎩,. 消去参数t 得3130x y ++=. 由曲线C 的极坐标方程为2241sin ρθ=+,得()22sin 4ρρθ+=, 将222x y ρ+=,及sin y ρθ=代入得2224x y +=,即22142x y +=; (2)由直线l 的参数方程为1cos ,1sin x t y t αα=-+⎧⎨=+⎩(t 为参数,0πα<<),可知直线l 是过点P (–1,1)且倾斜角为α的直线,又由(1)知曲线C 为椭圆22142x y +=,所以易知点P (–1,1)在椭圆C 内, 将1cos , 1sin x t y t αα=-+⎧⎨=+⎩代入22142x y +=中,整理得()()221sin 22sin c s 10to t ααα++--=,设A ,B 两点对应的参数分别为12t t ,, 则12211sin t t α⋅=-+, 所以12211sin PA PB t t α⋅==+, 因为0πα<<,所以(]2sin 01α∈,,所以1221111sin 2PA PB t t α⎡⎫⋅==∈⎪⎢+⎣⎭,, 所以PA PB ⋅的取值范围为112⎡⎫⎪⎢⎣⎭,. 【名师点睛】利用直线参数方程中参数的几何意义求解问题.经过点P (x 0,y 0),倾斜角为α的直线l 的参数方程为00cos sin x x t y y t θθ=+⎧⎨=+⎩(t 为参数).若A ,B 为直线l 上两点,其对应的参数分别为12t t ,,线段AB 的中点为M ,点M 所对应的参数为0t ,则以下结论在解题中经常用到:(1)1202t t t +=;(2)1202t tPM t +==;(3)21AB t t =-;(4)12··PA PB t t =.12.【河南省信阳高级中学2018–2019学年高二上学期期中考试数学】在平面直角坐标系xOy 中,以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2sin 2cos 0a a ρθθ=+>();直线l的参数方程为2222x y t ⎧=-+⎪⎪⎨⎪=⎪⎩(t 为参数).直线l 与曲线C 分别交于M N ,两点. (1)写出曲线C 的直角坐标方程和直线l 的普通方程;(2)若点P 的极坐标为()2π52PM PN +=,,a 的值.【答案】(1)曲线C 的直角坐标方程为:()()22211x a y a -+-=+,直线l 的普通方程为2y x =+. (2)2a =.【解析】(1)由()2sin 2cos 0a a ρθθ=+>,得()22sin 2cos 0a a ρρθρθ=+>,所以曲线C 的直角坐标方程为2222x y y ax +=+,即()()22211x a y a -+-=+,直线l 的普通方程为2y x =+.(2)将直线l的参数方程2,222x t y t ⎧=-+⎪⎪⎨⎪=⎪⎩代入2222x y y ax +=+并化简、整理,得()2322440t a t a -++=.因为直线l 与曲线C 交于M N ,两点. 所以()()2Δ3224440aa =-+>,解得1a ≠.由根与系数的关系,得121232244t t a t t a +==+,.因为点P 的直角坐标为()20-,,在直线l 上.所以1232252PM PN t t a +=+== 解得2a =,此时满足0a >.且1a ≠,故2a =.【名师点睛】参数方程主要通过代入法或者已知恒等式(如22cos sin 1αα+=等三角恒等式)消去参数化为普通方程,通过选取相应的参数可以把普通方程化为参数方程,利用关系式222tan cos ,sin x y x yxy ρρθρθθ=⎧+==⎧⎪⎨⎨=⎩⎪⎩等可以把极坐标方程与直角坐标方程互化,这类问题一般我们可以先把曲线方程化为直角坐标方程,用直角坐标方程解决相应问题.13.【河南省豫南九校(中原名校)2017届高三下学期质量考评八数学】己知直线l 的参数方程为132x ty t =+⎧⎨=+⎩(t为参数),曲线C 的极坐标方程为2sin 16cos 0ρθθ-=,直线l 与曲线C 交于A 、B 两点,点13P (,). (1)求直线l 的普通方程和曲线C 的直角坐标方程; (2)求11PA PB+的值. 【答案】(1)21y x =+,216y x =;(2810. 【解析】(1)直线l 的参数方程为132x ty t=+⎧⎨=+⎩(t 为参数),消去参数,可得直线l 的普通方程21y x =+,曲线C 的极坐标方程为2sin 16cos 0ρθθ-=,即22sin 16cos 0ρθρθ-=,曲线C 的直角坐标方程为216y x =,(2)直线的参数方程改写为1253x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩(t 为参数),代入221212445351670554y x t t t t t =--=+==-,,,, 12121181035t t PA PB t t -+==. 【名师点睛】由直角坐标与极坐标互换公式222cos sin x y x y ρθρθρ⎧=⎪=⎨⎪+=⎩,利用这个公式可以实现直角坐标与极坐标的相互转化.14.【河南省开封市2019届高三上学期第一次模拟考试数学】在直角坐标系xOy 中,直线l 的参数方程是1x ty t ==+⎧⎨⎩(t 为参数),曲线C 的参数方程是22cos 2sin x y ϕϕ=+⎧⎨=⎩(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)求直线l 和曲线C 的极坐标方程; (2)已知射线1OP θα=:(其中π02α<<)与曲线C 交于O P ,两点,射线2π2OQ θα=+:与直线l 交于Q 点,若OPQ ∆的面积为1,求α的值和弦长OP . 【答案】(1)cos sin 10ρθρθ-+=,4cos ρθ=;(2)π224OP α==, 【解析】(1)直线l 的普通方程为10x y -+=,极坐标方程为cos sin 10ρθρθ-+=,曲线C 的普通方程为2224x y -+=(),极坐标方程为4cos ρθ=. (2)依题意,∵π02α∈(,),∴4cos OP α=, 1ππsin cos 22OQ αα=+-+()()1sin cos αα=+,12cos 12cos sin OPQ S OP OQ ααα===+△,∴πtan 102αα=∈,(,),∴π4OP α==, 【名师点睛】本题考查的知识要点:三角函数关系式的恒等变变换,参数方程直角坐标方程和极坐标方程之间的转换,三角形面积公式的应用,主要考查学生的运算能力和转化能力,属于基础题型.15.【四川省成都市第七中学2019届高三一诊模拟考试数学】在平面直角坐标系xOy 中,曲线C 的参数标方程为e ee et tt tx y --⎧=+⎪⎨=-⎪⎩(其中t 为参数),在以O 为极点、x 轴的非负半轴为极轴的极坐标系(两种坐标系的单位长度相同)中,直线l 的极坐标方程为πsin 23ρθ⎛⎫-= ⎪⎝⎭(1)求曲线C 的极坐标方程;(2)求直线l 与曲线C 的公共点P 的极坐标. 【答案】(1)2ππcos2444ρθθ⎛⎫=-<< ⎪⎝⎭(2)π26⎛⎫ ⎪⎝⎭,【解析】(1)消去参数t ,得曲线C 的直角坐标方程()2242x y x -=≥. 将cos sin x y ρθρθ==,代入224x y -=,得()222cos sin 4ρθθ-=. 所以曲线C 的极坐标方程为2ππcos2444ρθθ⎛⎫=-<< ⎪⎝⎭.(2)将l 与C 的极坐标方程联立,消去ρ得2π4sin 2cos23θθ⎛⎫-=⎪⎝⎭. 展开得()22223cos 23sin cos sin 2cos sin θθθθθθ-+=-. 因为cos 0θ≠,所以23tan 23tan 10θθ-+=. 于是方程的解为3tan 3θ=,即π6θ=. 代入πsin 23ρθ⎛⎫-=⎪⎝⎭2ρ=P 的极坐标为π26⎛⎫ ⎪⎝⎭,.【名师点睛】本题考查曲线的极坐标方程与普通方程的互化,直线的极坐标方程与曲线极坐标方程联立求交点的问题,考查计算能力.16.【黑龙江省大庆市第一中学2019届高三下学期第四次模拟(最后一卷)数学】在平面直角坐标系xOy 中,以坐标原点O 为极点,x 轴正半轴为极轴,建立极坐标系,已知直线l 的参数方程为22x ty t =⎧⎨=+⎩(t 为参数),曲线C 的极坐标方程为2cos 8sin ρθθ=.(1)求曲线C 的直角坐标方程,并指出该曲线是什么曲线; (2)若直线l 与曲线C 的交点分别为M ,N ,求MN .【答案】(1)曲线C 方程为28x y =,表示焦点坐标为()0,2,对称轴为y 轴的抛物线;(2)10.【解析】(1)因为2cos 8sin ρθθ=,所以22cos 8sin ρθρθ=,即28x y =, 所以曲线C 表示焦点坐标为()0,2,对称轴为y 轴的抛物线. (2)设点()11,M x y ,点()22,N x y直线l 过抛物线的焦点()0,2,则直线参数方程为22x t y t =⎧⎨=+⎩化为一般方程为122y x =+,代入曲线C 的直角坐标方程,得24160x x --=, 所以12124,16x x x x +==- 所以()()()22221212121MN x x y y k x x =-+-=+-=10==.【名师点睛】本题考查极坐标方程化直角坐标方程,直线的参数方程化一般方程,弦长公式等,属于简单题. 17.【河北省石家庄市2018届高中毕业班模拟考试(二)数学】在平面直角坐标系xOy 中,曲线1C 的方程为224x y +=,直线l 的参数方程2333x ty t=--⎧⎪⎨=⎪⎩(t 为参数),若将曲线1C 上的点的横坐标不变,纵坐标变为原来的32倍,得曲线2C . (1)写出曲线2C的参数方程;(2)设点2P -(,直线l 与曲线2C 的两个交点分别为A B ,,求11PA PB+的值.【答案】(1)2cos 3sin x y θθ=⎧⎨=⎩(θ为参数);(2)12【解析】(1)若将曲线1C 上的点的纵坐标变为原来的32, 则曲线2C 的直角坐标方程为22243x y +=(),整理得22149x y +=, ∴曲线2C 的参数方程2cos 3sin x y θθ=⎧⎨=⎩(θ为参数).(2)将直线的参数方程化为标准形式为1223332x t y t ''⎧=--⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩(t '为参数),将参数方程带入22149x y +=得2213(2)(33)22149t --'+=' 整理得27183604t t ''++=().12127214477PA PB t t PA PB t t ''''+=+===,, 72111714427PA PB PA PB PA PB++===.【名师点睛】本题考查了参数方程与普通方程的互化,及直线的参数方程的应用,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,或者直接利用直线参数的几何意义求解.要结合题目本身特点,确定选择何种方程.。

专题 坐标系与参数方程-2019年高考真题

专题  坐标系与参数方程-2019年高考真题

专题14 坐标系与参数方程1.【2019年高考北京卷理数】已知直线l 的参数方程为13,24x t y t =+=+⎧⎨⎩(t 为参数),则点(1,0)到直线l的距离是 A .15B .25C .45D .652.【2019年高考全国Ⅰ卷理数】在直角坐标系xOy 中,曲线C 的参数方程为(t 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.(1)求C 和l 的直角坐标方程; (2)求C 上的点到l 距离的最小值.3.【2019年高考全国Ⅱ卷理数】在极坐标系中,O 为极点,点000(,)(0)M ρθρ>在曲线:4sin C ρθ=上,直线l 过点(4,0)A 且与OM 垂直,垂足为P . (1)当0=3θπ时,求0ρ及l 的极坐标方程; (2)当M 在C 上运动且P 在线段OM 上时,求P 点轨迹的极坐标方程.4.【2019年高考全国Ⅲ卷理数】如图,在极坐标系Ox 中,(2,0)A,)4B π,)4C 3π,(2,)D π,弧AB ,BC ,CD 所在圆的圆心分别是(1,0),(1,)2π,(1,)π,曲线1M 是弧AB ,曲线2M 是弧BC ,曲线3M 是弧CD .(1)分别写出1M ,2M ,3M 的极坐标方程;(2)曲线M 由1M ,2M ,3M 构成,若点P 在M上,且||OP =P 的极坐标.2221141t x t t y t ⎧-=⎪⎪+⎨⎪=⎪+⎩,2cos sin 110ρθθ++=5.【2019年高考江苏卷数学】在极坐标系中,已知两点3,,42A B ππ⎛⎫⎫ ⎪⎪⎝⎭⎭,直线l 的方程为sin 34ρθπ⎛⎫+= ⎪⎝⎭.(1)求A ,B 两点间的距离;(2)求点B 到直线l 的距离.6.【重庆西南大学附属中学校2019届高三第十次月考数学】在平面直角坐标系xOy 中,已知曲线1C 的参数方程为5()x y ϕϕϕ⎧=+⎪⎨=⎪⎩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4cos ρθ=.(1)求曲线1C 与曲线2C 两交点所在直线的极坐标方程;(2)若直线l的极坐标方程为sin()4ρθπ+=,直线l 与y 轴的交点为M ,与曲线1C 相交于,A B 两点,求MA MB +的值.7.【山东省郓城一中等学校2019届高三第三次模拟考试数学】在平面直角坐标系xOy 中,曲线C 的参数方程为sin x y αα⎧=⎪⎨=⎪⎩(α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M的极坐标为34π⎛⎫ ⎪⎝⎭,直线l的极坐标方程为sin 04ρθπ⎛⎫-+= ⎪⎝⎭.(1)求直线l 的直角坐标方程与曲线C 的普通方程;(2)若N 是曲线C 上的动点,P 为线段MN 的中点,求点P 到直线l 的距离的最大值.8.【河南省周口市2018–2019学年度高三年级(上)期末调研考试数学】在直角坐标系xOy 中,直线l 的参数方程为4,32x y ⎧=+⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩(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,曲线C 的极坐标方程为223sin 12ρθ+=(). (1)求直线l 的普通方程与曲线C 的直角坐标方程; (2)若直线l 与曲线C 交于A B ,两点,且设定点21P (,),求PB PA PAPB+的值.。

专题 坐标系与参数方程(解析版)

专题  坐标系与参数方程(解析版)

专题 坐标系与参数方程1.【2019年高考北京卷理数】已知直线l 的参数方程为13,24x t y t =+=+⎧⎨⎩(t 为参数),则点(1,0)到直线l的距离是 A .15B .25C .45D .652.【2019年高考全国Ⅰ卷理数】在直角坐标系xOy 中,曲线C 的参数方程为(t 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.(1)求C 和l 的直角坐标方程; (2)求C 上的点到l 距离的最小值.2221141t x t t y t ⎧-=⎪⎪+⎨⎪=⎪+⎩,2cos sin 110ρθθ++=3.【2019年高考全国Ⅱ卷理数】在极坐标系中,O 为极点,点000(,)(0)M ρθρ>在曲线:4sin C ρθ=上,直线l 过点(4,0)A 且与OM 垂直,垂足为P . (1)当0=3θπ时,求0ρ及l 的极坐标方程; (2)当M 在C 上运动且P 在线段OM 上时,求P 点轨迹的极坐标方程.4.【2019年高考全国Ⅲ卷理数】如图,在极坐标系Ox 中,(2,0)A ,)4B π,)4C 3π,(2,)D π,弧AB ,BC ,CD 所在圆的圆心分别是(1,0),(1,)2π,(1,)π,曲线1M 是弧AB ,曲线2M 是弧BC ,曲线3M 是弧CD .(1)分别写出1M ,2M ,3M 的极坐标方程;(2)曲线M 由1M ,2M ,3M 构成,若点P 在M 上,且||OP =P 的极坐标.5.【2019年高考江苏卷数学】在极坐标系中,已知两点3,,42A B ππ⎛⎫⎫ ⎪⎪⎝⎭⎭,直线l 的方程为sin 34ρθπ⎛⎫+= ⎪⎝⎭.(1)求A ,B 两点间的距离;(2)求点B 到直线l 的距离.6.【重庆西南大学附属中学校2019届高三第十次月考数学】在平面直角坐标系xOy 中,已知曲线1C 的参数方程为5()x y ϕϕϕ⎧=⎪⎨=⎪⎩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4cos ρθ=.(1)求曲线1C 与曲线2C 两交点所在直线的极坐标方程;(2)若直线l的极坐标方程为sin()4ρθπ+=,直线l 与y 轴的交点为M ,与曲线1C 相交于,A B 两点,求MA MB +的值.7.【山东省郓城一中等学校2019届高三第三次模拟考试数学】在平面直角坐标系xOy 中,曲线C 的参数方程为sin x y αα⎧=⎪⎨=⎪⎩(α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M 的极坐标为34π⎛⎫ ⎪⎝⎭,直线l 的极坐标方程为sin 04ρθπ⎛⎫-+= ⎪⎝⎭.(1)求直线l 的直角坐标方程与曲线C 的普通方程;(2)若N 是曲线C 上的动点,P 为线段MN 的中点,求点P 到直线l 的距离的最大值.8.【河南省周口市2018–2019学年度高三年级(上)期末调研考试数学】在直角坐标系xOy 中,直线l 的参数方程为4,232x y ⎧=+⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩(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,曲线C 的极坐标方程为223sin 12ρθ+=(). (1)求直线l 的普通方程与曲线C 的直角坐标方程; (2)若直线l 与曲线C 交于A B ,两点,且设定点21P (,),求PB PA PAPB+的值.9.【河南省郑州市第一中学2019届高三上学期入学摸底测试数学】以直角坐标系的原点O 为极点,x 轴的正半轴为极轴.已知点P 的直角坐标为15 (,),点M 的极坐标为π42(,).若直线l 过点P ,且倾斜角为π3,圆C 以M 为圆心、4为半径. (1)求直线l 的参数方程和圆C 的极坐标方程; (2)试判定直线l 和圆C 的位置关系.10.【全国I 卷2019届高三五省优创名校联考数学】在直角坐标系xOy 中,直线l的参数方程为22x m 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,椭圆C 的极坐标方程为2222cos 3sin 48ρθρθ+=,其左焦点F 在直线l 上. (1)若直线l 与椭圆C 交于A B ,两点,求FA FB +的值; (2)求椭圆C 的内接矩形面积的最大值.11.【河北衡水金卷2019届高三12月第三次联合质量测评数学】在直角坐标系中,直线l 的参数方程为1cos ,1sin x t y t αα=-+⎧⎨=+⎩(t 为参数,0πα<<),以坐标原点为极点,x 轴正半轴为极轴,取相同的长度单位建立极坐标系,曲线C 的极坐标方程为2241sin ρθ=+. (1)当π6a =时,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()11P -,,设直线l 与曲线C 交于A ,B 两点,试确定PA PB ⋅的取值范围.12.【河南省信阳高级中学2018–2019学年高二上学期期中考试数学】在平面直角坐标系xOy 中,以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2sin 2cos 0a a ρθθ=+>();直线l的参数方程为22x t y ⎧=-+⎪⎪⎨⎪=⎪⎩(t 为参数).直线l 与曲线C 分别交于M N ,两点.(1)写出曲线C 的直角坐标方程和直线l 的普通方程;(2)若点P 的极坐标为()2πPM PN +=,,a 的值.13.【河南省豫南九校(中原名校)2017届高三下学期质量考评八数学】己知直线l 的参数方程为132x ty t=+⎧⎨=+⎩(t 为参数),曲线C 的极坐标方程为2sin 16cos 0ρθθ-=,直线l 与曲线C 交于A 、B 两点,点13P (,). (1)求直线l 的普通方程和曲线C 的直角坐标方程; (2)求11PA PB+的值.14.【河南省开封市2019届高三上学期第一次模拟考试数学】在直角坐标系xOy 中,直线l 的参数方程是1x t y t ==+⎧⎨⎩(t 为参数),曲线C 的参数方程是22cos 2sin x y ϕϕ=+⎧⎨=⎩(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)求直线l 和曲线C 的极坐标方程; (2)已知射线1OP θα=:(其中π02α<<)与曲线C 交于O P ,两点,射线2π2OQ θα=+:与直线l 交于Q 点,若OPQ ∆的面积为1,求α的值和弦长OP .15.【四川省成都市第七中学2019届高三一诊模拟考试数学】在平面直角坐标系xOy中,曲线C的参数标方程为e ee et tt txy--⎧=+⎪⎨=-⎪⎩(其中t为参数),在以O为极点、x轴的非负半轴为极轴的极坐标系(两种坐标系的单位长度相同)中,直线l的极坐标方程为πsin3ρθ⎛⎫-=⎪⎝⎭(1)求曲线C的极坐标方程;(2)求直线l与曲线C的公共点P的极坐标.16.【黑龙江省大庆市第一中学2019届高三下学期第四次模拟(最后一卷)数学】在平面直角坐标系xOy中,以坐标原点O 为极点,x 轴正半轴为极轴,建立极坐标系,已知直线l 的参数方程为22x ty t =⎧⎨=+⎩(t为参数),曲线C 的极坐标方程为2cos 8sin ρθθ=. (1)求曲线C 的直角坐标方程,并指出该曲线是什么曲线; (2)若直线l 与曲线C 的交点分别为M ,N ,求MN .17.【河北省石家庄市2018届高中毕业班模拟考试(二)数学】在平面直角坐标系xOy 中,曲线1C 的方程为224x y +=,直线l的参数方程2x ty =--⎧⎪⎨=+⎪⎩(t 为参数),若将曲线1C 上的点的横坐标不变,纵坐标变为原来的32倍,得曲线2C . (1)写出曲线2C 的参数方程;(2)设点2P -(,直线l 与曲线2C 的两个交点分别为A B ,,求11PA PB+的值.答 案1.【2019年高考北京卷理数】已知直线l 的参数方程为13,24x t y t =+=+⎧⎨⎩(t 为参数),则点(1,0)到直线l的距离是 A .15B .25C .45D .65【答案】D【解析】由题意,可将直线l 化为普通方程:1234x y --=,即()()41320x y ---=,即4320x y -+=,所以点(1,0)到直线l的距离65d ==,故选D . 【名师点睛】本题考查直线参数方程与普通方程的转化,点到直线的距离,属于容易题,注重基础知识、基本运算能力的考查.2.【2019年高考全国Ⅰ卷理数】在直角坐标系xOy 中,曲线C 的参数方程为(t 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.2221141t x t t y t ⎧-=⎪⎪+⎨⎪=⎪+⎩,2cos sin 110ρθθ++=(1)求C 和l 的直角坐标方程; (2)求C 上的点到l 距离的最小值.【答案】(1)221(1)4y x x +=≠-;l的直角坐标方程为2110x +=;(2.【解析】(1)因为221111t t --<≤+,且()22222222141211y t t x t t ⎛⎫-⎛⎫+=+= ⎪ ⎪+⎝⎭⎝⎭+,所以C 的直角坐标方程为221(1)4y x x +=≠-.l的直角坐标方程为2110x ++=.(2)由(1)可设C 的参数方程为cos ,2sin x y αα=⎧⎨=⎩(α为参数,ππα-<<).C 上的点到lπ4cos 11α⎛⎫-+ ⎪=当2π3α=-时,π4cos 113α⎛⎫-+ ⎪⎝⎭取得最小值7,故C 上的点到l.【名师点睛】本题考查参数方程、极坐标方程与直角坐标方程的互化、求解椭圆上的点到直线距离的最值问题.求解本题中的最值问题通常采用参数方程来表示椭圆上的点,将问题转化为三角函数的最值求解问题.3.【2019年高考全国Ⅱ卷理数】在极坐标系中,O 为极点,点000(,)(0)M ρθρ>在曲线:4sin C ρθ=上,直线l 过点(4,0)A 且与OM 垂直,垂足为P . (1)当0=3θπ时,求0ρ及l 的极坐标方程; (2)当M 在C 上运动且P 在线段OM 上时,求P 点轨迹的极坐标方程. 【答案】(1)0ρ=l 的极坐标方程为cos 23ρθπ⎛⎫-= ⎪⎝⎭; (2)4cos ,,42ρθθπ⎡⎤=∈⎢⎥⎣⎦π.【解析】(1)因为()00,M ρθ在C 上,当03θπ=时,04sin 3ρπ==由已知得||||cos23OP OA π==. 设(,)Q ρθ为l 上除P 的任意一点.在Rt OPQ △中,cos ||23OP ρθπ⎛⎫-== ⎪⎝⎭, 经检验,点(2,)3P π在曲线cos 23ρθπ⎛⎫-= ⎪⎝⎭上. 所以,l 的极坐标方程为cos 23ρθπ⎛⎫-= ⎪⎝⎭. (2)设(,)P ρθ,在Rt OAP △中,||||cos 4cos ,OP OA θθ== 即 4cos ρθ=. 因为P 在线段OM 上,且AP OM ⊥,故θ的取值范围是,42ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦.所以,P 点轨迹的极坐标方程为4cos ,,42ρθθπ⎡⎤=∈⎢⎥⎣⎦π.【名师点睛】本题主要考查极坐标方程与直角坐标方程的互化,熟记公式即可,属于常考题型.4.【2019年高考全国Ⅲ卷理数】如图,在极坐标系Ox 中,(2,0)A ,)4B π,)4C 3π,(2,)D π,弧AB ,BC ,CD 所在圆的圆心分别是(1,0),(1,)2π,(1,)π,曲线1M 是弧AB ,曲线2M 是弧BC ,曲线3M 是弧CD .(1)分别写出1M ,2M ,3M 的极坐标方程;(2)曲线M 由1M ,2M ,3M 构成,若点P 在M 上,且||OP =P 的极坐标.【答案】(1)1M 的极坐标方程为π2cos 04ρθθ⎛⎫=≤≤⎪⎝⎭,2M 的极坐标方程为π3π2sin 44ρθθ⎛⎫=≤≤⎪⎝⎭,3M 的极坐标方程为3π2cos π4ρθθ⎛⎫=-≤≤⎪⎝⎭.(2)π6⎫⎪⎭或π3⎫⎪⎭或2π3⎫⎪⎭或5π6⎫⎪⎭.【解析】(1)由题设可得,弧,,AB BC CD 所在圆的极坐标方程分别为2cos ρθ=,2sin ρθ=,2cos ρθ=-.所以1M 的极坐标方程为π2cos 04ρθθ⎛⎫=≤≤⎪⎝⎭,2M 的极坐标方程为π3π2sin 44ρθθ⎛⎫=≤≤ ⎪⎝⎭,3M 的极坐标方程为3π2cos π4ρθθ⎛⎫=-≤≤⎪⎝⎭. (2)设(,)P ρθ,由题设及(1)知若π04θ≤≤,则2cos θ=,解得π6θ=;若π3π44θ≤≤,则2sin θ=π3θ=或2π3θ=;若3ππ4θ≤≤,则2cos θ-=5π6θ=.综上,P 的极坐标为π6⎫⎪⎭或π3⎫⎪⎭或2π3⎫⎪⎭或5π6⎫⎪⎭.【名师点睛】此题考查了极坐标中过极点的圆的方程,思考量不高,运算量不大,属于中档题.5.【2019年高考江苏卷数学】在极坐标系中,已知两点3,,42A B ππ⎛⎫⎫ ⎪⎪⎝⎭⎭,直线l 的方程为sin 34ρθπ⎛⎫+= ⎪⎝⎭.(1)求A ,B 两点间的距离;(2)求点B 到直线l 的距离.【答案】(12)2.【解析】(1)设极点为O .在△OAB 中,A (3,4π),B ,2π),由余弦定理,得AB =. (2)因为直线l 的方程为sin()34ρθπ+=,则直线l 过点)2π,倾斜角为34π.又)2B π,所以点B 到直线l的距离为3sin()242ππ⨯-=. 【名师点睛】本题主要考查曲线的极坐标方程等基础知识,考查运算求解能力.6.【重庆西南大学附属中学校2019届高三第十次月考数学】在平面直角坐标系xOy 中,已知曲线1C 的参数方程为5()x y ϕϕϕ⎧=+⎪⎨=⎪⎩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4cos ρθ=.(1)求曲线1C 与曲线2C 两交点所在直线的极坐标方程;(2)若直线l的极坐标方程为sin()4ρθπ+=,直线l 与y 轴的交点为M ,与曲线1C 相交于,A B 两点,求MA MB +的值. 【答案】(1)5cos 2ρθ=;(2) 【解析】(1)曲线1C 的普通方程为:22(5)10x y -+=,曲线2C 的普通方程为:224x y x +=,即22(2)4x y -+=,由两圆心的距离32)d =∈,所以两圆相交, 所以两方程相减可得交线为6215x -+=,即52x =. 所以直线的极坐标方程为5cos 2ρθ=. (2)直线l 的直角坐标方程:4x y +=,则与y 轴的交点为(0,4)M ,直线l的参数方程为24x y ⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,带入曲线1C 22(5)10x y -+=得2310t ++=.设,A B 两点的参数为1t ,2t ,所以12t t +=-1231t t =,所以1t ,2t 同号.所以1212MA MB t t t t +=+=+=【名师点睛】本题考查了极坐标,参数方程和普通方程的互化和用参数方程计算长度,是常见考题.7.【山东省郓城一中等学校2019届高三第三次模拟考试数学】在平面直角坐标系xOy 中,曲线C 的参数方程为sin x y αα⎧=⎪⎨=⎪⎩(α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M的极坐标为34π⎛⎫ ⎪⎝⎭,直线l 的极坐标方程为sin 04ρθπ⎛⎫-+= ⎪⎝⎭.(1)求直线l 的直角坐标方程与曲线C 的普通方程;(2)若N 是曲线C 上的动点,P 为线段MN 的中点,求点P 到直线l 的距离的最大值.【答案】(1)40x y --=,2213x y +=;(2.【解析】(1)因为直线l 的极坐标方程为πsin 04ρθ⎛⎫-+= ⎪⎝⎭, 即ρsin θ-ρcos θ+4=0.由x =ρcos θ,y =ρsin θ, 可得直线l 的直角坐标方程为x -y -4=0.将曲线C 的参数方程sin x y αα⎧=⎪⎨=⎪⎩,消去参数a ,得曲线C 的普通方程为2213x y +=.(2)设N α,sin α),α∈[0,2π).点M 的极坐标(,3π4),化为直角坐标为(-2,2).则11,sin 12P αα⎫-+⎪⎪⎝⎭.所以点P 到直线l 的距离2d ==≤,所以当5π6α=时,点M 到直线l 的距离的最大值为2. 【名师点睛】本题主要考查参数方程、极坐标方程和普通方程的互化,考查三角函数的图像和性质,考查点到直线的距离的最值的计算,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平和分析推理能力. 8.【河南省周口市2018–2019学年度高三年级(上)期末调研考试数学】在直角坐标系xOy 中,直线l 的参数方程为4,32x y ⎧=+⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩(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,曲线C 的极坐标方程为223sin 12ρθ+=(). (1)求直线l 的普通方程与曲线C 的直角坐标方程; (2)若直线l 与曲线C 交于A B ,两点,且设定点21P (,),求PB PA PAPB+的值.【答案】(1)l 普通方程为10x y --=,C 直角坐标方程为22143x y +=;(2)867. 【解析】(1)由直线l 的参数方程消去t ,得普通方程为10x y --=.223sin 12ρθ+=()等价于2223sin 12ρρθ+=,将222sin x y y ρρθ=+=,代入上式,得曲线C 的直角坐标方程为222312x y y ++=(), 即22143x y +=. (2)点21P (,)在直线10x y --=上,所以直线l的参数方程可以写为2 1x t y ⎧=+⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩,(为参数), 将上式代入22143x y +=,得2780t ++=. 设A B ,对应的参数分别为12t t ,,则1212877t t t t +=-=, 所以22||PA PB PB PAPA PB PA PB ++=22PA PB PA PB PA PB+-=()21212122t t t t t t +-=()2121212||2t t t t t t +-⋅==⋅2828677877--⨯=(. 【名师点睛】本题考查了直线的参数方程,考查了简单曲线的极坐标方程,解答此题的关键是熟练掌握直线参数方程中参数的几何意义.9.【河南省郑州市第一中学2019届高三上学期入学摸底测试数学】以直角坐标系的原点O 为极点,x 轴的正半轴为极轴.已知点P 的直角坐标为15-(,),点M 的极坐标为π42(,).若直线l 过点P ,且倾斜角为π3,圆C 以M 为圆心、4为半径. (1)求直线l 的参数方程和圆C 的极坐标方程; (2)试判定直线l 和圆C 的位置关系.【答案】(1)11252x t y t ⎧=+⎪⎪⎨⎪=-+⎪⎩(t 为参数),8sin ρθ=;(2)直线l 与圆C 相离.【解析】(1)直线l的参数方程1π11cos 23 π5sin 53x t x t y t y ⎧⎧=+=+⋅⎪⎪⎪⎪⇒⎨⎨⎪⎪=-+⋅=-⎪⎪⎩⎩(t 为参数), M 点的直角坐标为(0,4),圆C 的半径为4,∴圆C 的方程为22416x y +-=(),将cos sin x y ρθρθ=⎧⎨=⎩代入,得圆C 的极坐标方程为222cos (sin 4)16ρθρθ+-=,即8sin ρθ=; (2)直线l50y ---=,圆心M 到l的距离为942d ==>, ∴直线l 与圆C 相离.【名师点睛】主要是考查了极坐标与直角坐标的互化,以及运用,属于基础题.10.【全国I 卷2019届高三五省优创名校联考数学】在直角坐标系xOy 中,直线l的参数方程为22x m 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,椭圆C 的极坐标方程为2222cos 3sin 48ρθρθ+=,其左焦点F 在直线l 上.(1)若直线l 与椭圆C 交于A B ,两点,求FA FB +的值;(2)求椭圆C 的内接矩形面积的最大值. 【答案】(1)2) 【解析】(1)将cos sin x y ρθρθ=⎧⎨=⎩代入ρ2cos 2θ+3ρ2sin 2θ=48,得x 2+3y 2=48,即2214816x y +=, 因为c 2=48-16=32,所以F的坐标为(-,0), 又因为F 在直线l上,所以m =-把直线l的参数方程22x t y =-=⎧⎪⎪⎨⎪⎪⎩代入x 2+3y 2=48,化简得t 2-4t -8=0,所以t 1+t 2=4,t 1t 2=-8,所以12FA FB t t +=-===(2)由椭圆C 的方程2214816x y +=,可设椭圆C 上在第一象限内的任意一点M 的坐标为(θ,4sin θ)(π02θ<<),所以内接矩形的面积8sin 2S θθθ=⋅=, 当π4θ=时,面积S取得最大值 【名师点睛】直角坐标方程转为极坐标方程的关键是利用公式cos sin x y ρθρθ=⎧⎨=⎩,而极坐标方程转化为直角坐标方程的关键是利用公式222tan x y yx ρθ⎧=+⎪⎨=⎪⎩,后者也可以把极坐标方程变形,尽量产生2cos ρρθ,,sin ρθ以便转化.另一方面,当动点在圆锥曲线运动变化时,我们可以用一个参数θ来表示动点坐标,从而利用一元函数求与动点有关的最值问题.11.【河北衡水金卷2019届高三12月第三次联合质量测评数学】在直角坐标系中,直线l 的参数方程为1cos ,1sin x t y t αα=-+⎧⎨=+⎩(t 为参数,0πα<<),以坐标原点为极点,x 轴正半轴为极轴,取相同的长度单位建立极坐标系,曲线C 的极坐标方程为2241sin ρθ=+.(1)当π6a =时,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()11P -,,设直线l 与曲线C 交于A ,B 两点,试确定PA PB ⋅的取值范围.【答案】(1)2210142x y x ++=+=,;(2)112⎡⎫⎪⎢⎣⎭,【解析】(1)当π6a =时,直线l的参数方程为π1cos ,162π11sin 162x t x y t y t ⎧⎧=-+=-+⎪⎪⎪⎪⇒⎨⎨⎪⎪=+=+⎪⎪⎩⎩,. 消去参数t得10x ++=. 由曲线C 的极坐标方程为2241sin ρθ=+,得()22sin 4ρρθ+=, 将222x y ρ+=,及sin y ρθ=代入得2224x y +=,即22142x y +=; (2)由直线l 的参数方程为1cos ,1sin x t y t αα=-+⎧⎨=+⎩(t 为参数,0πα<<),可知直线l 是过点P (–1,1)且倾斜角为α的直线,又由(1)知曲线C 为椭圆22142x y +=,所以易知点P (–1,1)在椭圆C 内, 将1cos , 1sin x t y t αα=-+⎧⎨=+⎩代入22142x y +=中,整理得 ()()221sin 22sin c s 10to t ααα++--=,设A ,B 两点对应的参数分别为12t t ,, 则12211sin t t α⋅=-+, 所以12211sin PA PB t t α⋅==+,因为0πα<<,所以(]2sin 01α∈,,所以1221111sin 2PA PB t t α⎡⎫⋅==∈⎪⎢+⎣⎭,,所以PA PB ⋅的取值范围为112⎡⎫⎪⎢⎣⎭,.【名师点睛】利用直线参数方程中参数的几何意义求解问题.经过点P (x 0,y 0),倾斜角为α的直线l 的参数方程为00cos sin x x t y y t θθ=+⎧⎨=+⎩(t 为参数).若A ,B 为直线l 上两点,其对应的参数分别为12t t ,,线段AB 的中点为M ,点M 所对应的参数为0t ,则以下结论在解题中经常用到:(1)1202t t t +=;(2)1202t t PM t +==;(3)21AB t t =-;(4)12··PA PB t t =. 12.【河南省信阳高级中学2018–2019学年高二上学期期中考试数学】在平面直角坐标系xOy 中,以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2sin 2cos 0a a ρθθ=+>();直线l的参数方程为22x t y ⎧=-+⎪⎪⎨⎪=⎪⎩(t 为参数).直线l 与曲线C 分别交于M N ,两点.(1)写出曲线C 的直角坐标方程和直线l 的普通方程;(2)若点P 的极坐标为()2πPM PN +=,,a 的值.【答案】(1)曲线C 的直角坐标方程为:()()22211x a y a -+-=+,直线l 的普通方程为2y x =+. (2)2a =.【解析】(1)由()2sin 2cos 0a a ρθθ=+>,得()22sin 2cos 0a a ρρθρθ=+>,所以曲线C 的直角坐标方程为2222x y y ax +=+,即()()22211x a y a -+-=+,直线l 的普通方程为2y x =+.(2)将直线l的参数方程2,22x y t ⎧=-+⎪⎪⎨⎪=⎪⎩代入2222x y y ax +=+并化简、整理,得()2440t t a -++=.因为直线l 与曲线C 交于M N ,两点.所以()()2Δ4440a =-+>,解得1a ≠.由根与系数的关系,得121244t t t t a +==+,.因为点P 的直角坐标为()20-,,在直线l上.所以12PM PN t t +=+== 解得2a =,此时满足0a >.且1a ≠,故2a =.【名师点睛】参数方程主要通过代入法或者已知恒等式(如22cos sin 1αα+=等三角恒等式)消去参数化为普通方程,通过选取相应的参数可以把普通方程化为参数方程,利用关系式222tan cos ,sin x y x y xy ρρθρθθ=⎧+==⎧⎪⎨⎨=⎩⎪⎩等可以把极坐标方程与直角坐标方程互化,这类问题一般我们可以先把曲线方程化为直角坐标方程,用直角坐标方程解决相应问题.13.【河南省豫南九校(中原名校)2017届高三下学期质量考评八数学】己知直线l 的参数方程为132x ty t=+⎧⎨=+⎩(t 为参数),曲线C 的极坐标方程为2sin 16cos 0ρθθ-=,直线l 与曲线C 交于A 、B 两点,点13P (,). (1)求直线l 的普通方程和曲线C 的直角坐标方程; (2)求11PA PB+的值. 【答案】(1)21y x =+,216y x =;(2. 【解析】(1)直线l 的参数方程为132x ty t=+⎧⎨=+⎩(t 为参数),消去参数,可得直线l 的普通方程21y x =+,曲线C 的极坐标方程为2sin 16cos 0ρθθ-=,即22sin 16cos 0ρθρθ-=, 曲线C 的直角坐标方程为216y x =,(2)直线的参数方程改写为135x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩(t 为参数),代入221212435167054y x t t t t t =-=+==-,,,121211t t PA PB t t -+==. 【名师点睛】由直角坐标与极坐标互换公式222cos sin x y x y ρθρθρ⎧=⎪=⎨⎪+=⎩,利用这个公式可以实现直角坐标与极坐标的相互转化.14.【河南省开封市2019届高三上学期第一次模拟考试数学】在直角坐标系xOy 中,直线l 的参数方程是1x t y t ==+⎧⎨⎩(t 为参数),曲线C 的参数方程是22cos 2sin x y ϕϕ=+⎧⎨=⎩(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)求直线l 和曲线C 的极坐标方程; (2)已知射线1OP θα=:(其中π02α<<)与曲线C 交于O P ,两点,射线2π2OQ θα=+:与直线l 交于Q 点,若OPQ ∆的面积为1,求α的值和弦长OP . 【答案】(1)cos sin 10ρθρθ-+=,4cos ρθ=;(2)π4OP α==, 【解析】(1)直线l 的普通方程为10x y -+=,极坐标方程为cos sin 10ρθρθ-+=,曲线C 的普通方程为2224x y -+=(),极坐标方程为4cos ρθ=. (2)依题意,∵π02α∈(,),∴4cos OP α=, 1ππsin cos 22OQ αα=+-+()()1sin cos αα=+,12cos 12cos sin OPQ S OP OQ ααα===+△, ∴πtan 102αα=∈,(,),∴π4OP α==,【名师点睛】本题考查的知识要点:三角函数关系式的恒等变变换,参数方程直角坐标方程和极坐标方程之间的转换,三角形面积公式的应用,主要考查学生的运算能力和转化能力,属于基础题型. 15.【四川省成都市第七中学2019届高三一诊模拟考试数学】在平面直角坐标系xOy 中,曲线C 的参数标方程为e e e et tt tx y --⎧=+⎪⎨=-⎪⎩(其中t 为参数),在以O 为极点、x 轴的非负半轴为极轴的极坐标系(两种坐标系的单位长度相同)中,直线l的极坐标方程为πsin 3ρθ⎛⎫-= ⎪⎝⎭(1)求曲线C 的极坐标方程;(2)求直线l 与曲线C 的公共点P 的极坐标. 【答案】(1)2ππcos2444ρθθ⎛⎫=-<< ⎪⎝⎭(2)π6⎛⎫ ⎪⎝⎭,【解析】(1)消去参数t ,得曲线C 的直角坐标方程()2242x y x -=≥. 将cos sin x y ρθρθ==,代入224x y -=,得()222cos sin 4ρθθ-=. 所以曲线C 的极坐标方程为2ππcos2444ρθθ⎛⎫=-<< ⎪⎝⎭.(2)将l 与C 的极坐标方程联立,消去ρ得2π4sin 2cos23θθ⎛⎫-=⎪⎝⎭.展开得()22223cos cos sin 2cos sin θθθθθθ-+=-. 因为cos 0θ≠,所以23tan 10θθ-+=.于是方程的解为tan θ=,即π6θ=.代入πsin 3ρθ⎛⎫-=⎪⎝⎭ρ=P 的极坐标为π6⎛⎫ ⎪⎝⎭,.【名师点睛】本题考查曲线的极坐标方程与普通方程的互化,直线的极坐标方程与曲线极坐标方程联立求交点的问题,考查计算能力.16.【黑龙江省大庆市第一中学2019届高三下学期第四次模拟(最后一卷)数学】在平面直角坐标系xOy中,以坐标原点O 为极点,x 轴正半轴为极轴,建立极坐标系,已知直线l 的参数方程为22x ty t =⎧⎨=+⎩(t为参数),曲线C 的极坐标方程为2cos 8sin ρθθ=.(1)求曲线C 的直角坐标方程,并指出该曲线是什么曲线;(2)若直线l 与曲线C 的交点分别为M ,N ,求MN .【答案】(1)曲线C 方程为28x y =,表示焦点坐标为()0,2,对称轴为y 轴的抛物线;(2)10. 【解析】(1)因为2cos 8sin ρθθ=,所以22cos 8sin ρθρθ=,即28x y =,所以曲线C 表示焦点坐标为()0,2,对称轴为y 轴的抛物线. (2)设点()11,M x y ,点()22,N x y直线l 过抛物线的焦点()0,2,则直线参数方程为22x t y t =⎧⎨=+⎩化为一般方程为122y x =+,代入曲线C 的直角坐标方程,得24160x x --=, 所以12124,16x x x x +==- 所以MN ===10==.【名师点睛】本题考查极坐标方程化直角坐标方程,直线的参数方程化一般方程,弦长公式等,属于简单题.17.【河北省石家庄市2018届高中毕业班模拟考试(二)数学】在平面直角坐标系xOy 中,曲线1C 的方程为224x y +=,直线l的参数方程2x ty =--⎧⎪⎨=⎪⎩(t 为参数),若将曲线1C 上的点的横坐标不变,纵坐标变为原来的32倍,得曲线2C . (1)写出曲线2C的参数方程;(2)设点2P -(,直线l 与曲线2C 的两个交点分别为A B ,,求11PA PB+的值. 【答案】(1)2cos 3sin x y θθ=⎧⎨=⎩(θ为参数);(2)12【解析】(1)若将曲线1C 上的点的纵坐标变为原来的32,31则曲线2C 的直角坐标方程为22243x y +=(),整理得22149x y +=, ∴曲线2C 的参数方程2cos 3sin x y θθ=⎧⎨=⎩(θ为参数). (2)将直线的参数方程化为标准形式为1223332x t y t ''⎧=--⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩(t '为参数),将参数方程带入22149x y +=得221(2))22149t --'+=' 整理得27183604t t ''++=(). 12127214477PA PB t t PA PB t t ''''+=+===,, 72111714427PA PB PA PB PA PB++===. 【名师点睛】本题考查了参数方程与普通方程的互化,及直线的参数方程的应用,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,或者直接利用直线参数的几何意义求解.要结合题目本身特点,确定选择何种方程.。

(2010-2019)高考数学真题分类汇编专题14坐标系与参数方程文(含解析)

(2010-2019)高考数学真题分类汇编专题14坐标系与参数方程文(含解析)

专题14坐标系与参数方程历年考题细目表解答题2011综合测试题2011年新课标1文科23解答题2010综合测试题2010年新课标1文科23历年高考真题汇编1.【2019年新课标1文科22】在直角坐标系xOy中,曲线C的参数方程为(t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2ρcosθρsinθ+11=0.(1)求C和l的直角坐标方程;(2)求C上的点到l距离的最小值.【解答】解:(1)由(t为参数),得,两式平方相加,得(x≠﹣1),∴C的直角坐标方程为(x≠﹣1),由2ρcosθρsinθ+11=0,得.即直线l的直角坐标方程为得;(2)设与直线平行的直线方程为,联立,得16x2+4mx+m2﹣12=0.由△=16m2﹣64(m2﹣12)=0,得m=±4.∴当m=4时,直线与曲线C的切点到直线的距离最小,为.2.【2018年新课标1文科22】在直角坐标系xOy中,曲线C1的方程为y=k|x|+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C2的极坐标方程为ρ2+2ρcosθ﹣3=0.(1)求C2的直角坐标方程;(2)若C1与C2有且仅有三个公共点,求C1的方程.【解答】解:(1)曲线C2的极坐标方程为ρ2+2ρcosθ﹣3=0.转换为直角坐标方程为:x2+y2+2x﹣3=0,转换为标准式为:(x+1)2+y2=4.(2)由于曲线C1的方程为y=k|x|+2,则:该射线关于y轴对称,且恒过定点(0,2).由于该射线与曲线C2的极坐标有且仅有三个公共点.所以:必有一直线相切,一直线相交.则:圆心到直线y=kx+2的距离等于半径2.故:,或解得:k或0,当k=0时,不符合条件,故舍去,同理解得:k或0经检验,直线与曲线C2没有公共点.故C1的方程为:.3.【2017年新课标1文科22】在直角坐标系xOy中,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).(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,求a.【解答】解:(1)曲线C的参数方程为(θ为参数),化为标准方程是:y2=1;a=﹣1时,直线l的参数方程化为一般方程是:x+4y﹣3=0;联立方程,解得或,所以椭圆C和直线l的交点为(3,0)和(,).(2)l的参数方程(t为参数)化为一般方程是:x+4y﹣a﹣4=0,椭圆C上的任一点P可以表示成P(3cosθ,sinθ),θ∈[0,2π),所以点P到直线l的距离d为:d,φ满足tanφ,且的d的最大值为.①当﹣a﹣4≤0时,即a≥﹣4时,|5sin(θ+φ)﹣a﹣4|≤|﹣5﹣a﹣4|=|5+a+4|=17解得a=8和﹣26,a=8符合题意.②当﹣a﹣4>0时,即a<﹣4时|5sin(θ+φ)﹣a﹣4|≤|5﹣a﹣4|=|5﹣a﹣4|=17,解得a=﹣16和18,a=﹣16符合题意.4.【2016年新课标1文科23】在直角坐标系xOy中,曲线C1的参数方程为(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.(Ⅰ)说明C1是哪种曲线,并将C1的方程化为极坐标方程;(Ⅱ)直线C3的极坐标方程为θ=α0,其中α0满足tanα0=2,若曲线C1与C2的公共点都在C3上,求a.【解答】解:(Ⅰ)由,得,两式平方相加得,x2+(y ﹣1)2=a2.∴C1为以(0,1)为圆心,以a为半径的圆.化为一般式:x2+y2﹣2y+1﹣a2=0.①由x2+y2=ρ2,y=ρsinθ,得ρ2﹣2ρsinθ+1﹣a2=0;(Ⅱ)C2:ρ=4cosθ,两边同时乘ρ得ρ2=4ρcosθ,∴x2+y2=4x,②即(x﹣2)2+y2=4.由C3:θ=α0,其中α0满足tanα0=2,得y=2x,∵曲线C1与C2的公共点都在C3上,∴y=2x为圆C1与C2的公共弦所在直线方程,①﹣②得:4x﹣2y+1﹣a2=0,即为C3 ,∴1﹣a2=0,∴a=1(a>0).5.【2015年新课标1文科23】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(ρ∈R),设C2与C3的交点为M,N,求△C2MN的面积.【解答】解:(Ⅰ)由于x=ρcosθ,y=ρsinθ,∴C1:x=﹣2 的极坐标方程为ρcosθ=﹣2,故C2:(x﹣1)2+(y﹣2)2=1的极坐标方程为:(ρcosθ﹣1)2+(ρsinθ﹣2)2=1,化简可得ρ2﹣(2ρcosθ+4ρsinθ)+4=0.(Ⅱ)把直线C3的极坐标方程θ(ρ∈R)代入圆C2:(x﹣1)2+(y﹣2)2=1,可得ρ2﹣(2ρcosθ+4ρsinθ)+4=0,求得ρ1=2,ρ2,∴|MN|=|ρ1﹣ρ2|,由于圆C2的半径为1,∴C2M⊥C2N,△C2MN的面积为•C2M•C2N•1•1.6.【2014年新课标1文科23】已知曲线C:1,直线l:(t 为参数)(Ⅰ)写出曲线C的参数方程,直线l的普通方程.(Ⅱ)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|PA|的最大值与最小值.【解答】解:(Ⅰ)对于曲线C:1,可令x=2cosθ、y=3sinθ,故曲线C的参数方程为,(θ为参数).对于直线l:,由①得:t=x﹣2,代入②并整理得:2x+y﹣6=0;(Ⅱ)设曲线C上任意一点P(2cosθ,3sinθ).P到直线l的距离为.则,其中α为锐角.当sin(θ+α)=﹣1时,|PA|取得最大值,最大值为.当sin(θ+α)=1时,|PA|取得最小值,最小值为.7.【2013年新课标1文科23】已知曲线C1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C2的极坐标方程为ρ=2sinθ.(1)把C1的参数方程化为极坐标方程;(2)求C1与C2交点的极坐标(ρ≥0,0≤θ<2π).【解答】解:(1)将,消去参数t,化为普通方程(x﹣4)2+(y﹣5)2=25,即C1:x2+y2﹣8x﹣10y+16=0,将代入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)∵曲线C2的极坐标方程为ρ=2sinθ.∴曲线C2的直角坐标方程为x2+y2﹣2y=0,联立,解得或,∴C1与C2交点的极坐标为()和(2,).8.【2012年新课标1文科23】已知曲线C1的参数方程是(φ为参数),以坐标原点为极点,x轴的正半轴为极轴建立坐标系,曲线C2的坐标系方程是ρ=2,正方形ABCD的顶点都在C2上,且A,B,C,D依逆时针次序排列,点A的极坐标为(2,).(1)求点A,B,C,D的直角坐标;(2)设P为C1上任意一点,求|PA|2+|PB|2+|PC|2+|PD|2的取值范围.【解答】解:(1)点A,B,C,D的极坐标为点A,B,C,D的直角坐标为(2)设P(x0,y0),则为参数)t=|PA|2+|PB|2+|PC|2+|PD|2=4x2+4y2+16=32+20sin2φ∵sin2φ∈[0,1]∴t∈[32,52]9.【2011年新课标1文科23】在直角坐标系xOy中,曲线C1的参数方程为(α为参数)M是C1上的动点,P点满足2,P点的轨迹为曲线C2(Ⅰ)求C2的方程;(Ⅱ)在以O为极点,x轴的正半轴为极轴的极坐标系中,射线θ与C1的异于极点的交点为A,与C2的异于极点的交点为B,求|AB|.【解答】解:(I)设P(x,y),则由条件知M(,).由于M点在C1上,所以即从而C2的参数方程为(α为参数)(Ⅱ)曲线C1的极坐标方程为ρ=4sinθ,曲线C2的极坐标方程为ρ=8sinθ.射线θ与C1的交点A的极径为ρ1=4sin,射线θ与C2的交点B的极径为ρ2=8sin.所以|AB|=|ρ2﹣ρ1|.10.【2010年新课标1文科23】已知直线C1(t为参数),C2(θ为参数),(Ⅰ)当α时,求C1与C2的交点坐标;(Ⅱ)过坐标原点O做C1的垂线,垂足为A,P为OA中点,当α变化时,求P点的轨迹的参数方程,并指出它是什么曲线.【解答】解:(Ⅰ)当α时,C 1的普通方程为,C2的普通方程为x2+y2=1.联立方程组,解得C1与C2的交点为(1,0).(Ⅱ)C1的普通方程为x sinα﹣y cosα﹣sinα=0①.则OA的方程为x cosα+y sinα=0②,联立①②可得x=sin2α,y=﹣cosαsinα;A点坐标为(sin2α,﹣cosαsinα),故当α变化时,P点轨迹的参数方程为:,P点轨迹的普通方程.故P点轨迹是圆心为,半径为的圆.考题分析与复习建议本专题考查的知识点为:极坐标方程与直角坐标方程的转化,极坐标几何意义的应用,参数方程与普通方程的互化,参数方程的应用。

2019年高考试题分类汇编(坐标系与参数方程)

2019年高考试题分类汇编(坐标系与参数方程)

2019年高考试题分类汇编(坐标系与参数方程) 第 1 页 共 1 页2019年高考试题分类汇编(坐标系与参数方程) 第 1 页 共 1 页 2019年高考试题分类汇编(坐标系与参数方程)1.(2019·北京卷·理科)已知直线l 的参数方程为1324x t y t=+⎧⎨=+⎩(t 为参数),则点(1,0)到直线l 的距离是 A.15 B.25 C.45 D.652.(2019·天津卷·理科)设a R ∈,直线20ax y -+=和圆22cos ,12sin x y θθ=+⎧⎨=+⎩(θ为参数)相切,则a 的值为 .3.(2019·全国卷Ⅰ·文理科)在直角坐标系xoy 中,曲线C 的参数方程为:2221141t x t 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,直线l 的极坐标方程为2cos ρθ+sin 110ρ+=(Ⅰ)求C 和l 的直角坐标方程;(Ⅱ)求C 上的点到直线l 距离的最小值.4.(2019·全国卷Ⅱ·文理科)在极坐标系中,O 为极点,点00(,)M ρθ(00ρ>)在曲线C :4sin ρθ=上,直线l 过点(4,0)A 且与OM 垂直,垂足为P . (Ⅰ)当03πθ=时,求0ρ及直线l 的方程;(Ⅱ)当M 在C 上运动且P 在线段OM 上时,求P 点轨迹的极坐标方程.5.(2019·全国卷Ⅲ·文理科)如图,在极坐标系ox 中,(2,0)A,)4B π,)4C 3π,(2,)D π,弧AB ,BC ,CD 所在圆的圆心分别是(1,0),(1,)π,(1,)π,曲线1M 是弧AB ,曲线2M 是弧BC ,曲线3M 是弧(Ⅰ)分别写出1M ,2M ,3M 的极坐标方程;(Ⅱ)曲线M 由1M ,2M ,3M 构成,若点P 在M 上,且||OP =P 的极坐标.o。

专题14 坐标系与参数方程2019年新课标全国卷(123卷)理科数学备考宝典 (1)

专题14 坐标系与参数方程2019年新课标全国卷(123卷)理科数学备考宝典 (1)

2019年新课标全国卷(1、2、3卷)理科数学备考宝典14.坐标系与参数方程一、2018年考试大纲二、新课标全国卷命题分析三、典型高考试题讲评2011—2018年新课标全国(1卷、2卷、3卷)理科数学分类汇编——14.坐标系与参数方程一、考试大纲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.(3)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.(4)能在极坐标系中给出简单图形的方程.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、新课标全国卷命题分析坐标系与参数方程的题目,主要考查两个方面:一是极坐标方程与普通方程的转化,二是极坐标方程和参数方程的简单应用,难度较小。

直线与圆的位置关系考查较多,注意直线参数方程中参数的几何意义的应用。

重点考查了数形结合的数学思想和转化与化归能力.解决坐标系与参数方程中求曲线交点、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,解题时要结合题目自身特点,确定选择何种方程.三、典型高考试题讲评题型1 参数方程与普通方程的转化(2018·新课标Ⅱ,22)在直角坐标系xOy中,曲线C的参数方程为2cos4sinxyθθ=⎧⎨=⎩(θ为参数),直线l的参数方程为1cos2sinx l ay l a=+⎧⎨=+⎩(l为参数).(1)求C和l的直角坐标方程;(2)若曲线C截直线l所得线段的中点坐标为()12,,求l的斜率.【基本解法】解法一:因为曲线C的参数方程为2cos4sinxyθθ=⎧⎨=⎩(θ为参数)所以曲线C直角坐标方程为221 416x y+=因为直线l 的参数方程为1cos 2sin x l ay l a =+⎧⎨=+⎩(l 为参数).所以 ① 当,2k k Z παπ≠+∈时,直线l 的直角坐标方程为tan 2tan y x αα=+- ② 当,2k k Z παπ=+∈时,直线l 的直角坐标方程为1x =(2)解法一:点差法:设直线与椭圆的交点为A 、B ,坐标分别为()11,x y 、()22,x y ,中点P . 则有2211222214161416x y x y ⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩作差可知:211AB OP k k e ⋅=-,12412116AB k ⋅==--,所以2AB k =-. 解法二:参数法:将直线l 的参数方程代入C 的直角坐标方程,整理得关于t 的方程 由题意可知:120t t += 2cos sin 0tan 2ααα+=⇒=-解法三:直角坐标法:()()()2222214tan 2tan 2tan 2tan 160416tan 2tan x y x x y x αααααα⎧+=⎪⇒++-+--=⎨⎪=+-⎩所以()()1222tan 2tan 24tan x x ααα-+=-=+解得:tan 2α=- 【解题技巧】解决坐标系与参数方程相关问题,一般先根据题目已知条件将曲线的方程转化成同一坐标系下的方程,然后利用平面解析几何的方法进行计算求解即可。

2015-2019高考数学理科(全国卷和自主命题)分类汇编 专题14 坐标系与参数方程

2015-2019高考数学理科(全国卷和自主命题)分类汇编 专题14  坐标系与参数方程

专题14 坐标系与参数方程2019年1.【2019年高考北京卷理数】已知直线l 的参数方程为13,24x t y t =+=+⎧⎨⎩(t 为参数),则点(1,0)到直线l 的距离是A .15B .25C .45 D .65【答案】D【解析】由题意,可将直线l 化为普通方程:1234x y --=,即()()41320x y ---=,即4320x y -+=,所以点(1,0)到直线l的距离65d ==,故选D . 2.【2019年高考全国Ⅰ卷理数】在直角坐标系xOy 中,曲线C 的参数方程为(t 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. (1)求C 和l 的直角坐标方程; (2)求C 上的点到l 距离的最小值.【答案】(1)221(1)4y x x +=≠-;l的直角坐标方程为2110x ++=;(2.【解析】(1)因为221111t t--<≤+,且()22222222141211y t t x t t ⎛⎫-⎛⎫+=+= ⎪ ⎪+⎝⎭⎝⎭+,所以C 的直角坐标方程为221(1)4y x x +=≠-. l的直角坐标方程为2110x +=.(2)由(1)可设C 的参数方程为cos ,2sin x y αα=⎧⎨=⎩(α为参数,ππα-<<).C 上的点到lπ4cos 11α⎛⎫-+ ⎪=.2221141t x t t y t ⎧-=⎪⎪+⎨⎪=⎪+⎩,2cos sin 110ρθθ++=当2π3α=-时,π4cos 113α⎛⎫-+ ⎪⎝⎭取得最小值7,故C 上的点到l .3.【2019年高考全国Ⅱ卷理数】在极坐标系中,O 为极点,点000(,)(0)M ρθρ>在曲线:4sin C ρθ=上,直线l 过点(4,0)A 且与OM 垂直,垂足为P .(1)当0=3θπ时,求0ρ及l 的极坐标方程;(2)当M 在C 上运动且P 在线段OM 上时,求P 点轨迹的极坐标方程.【答案】(1)0ρ=l 的极坐标方程为cos 23ρθπ⎛⎫-= ⎪⎝⎭;(2)4cos ,,42ρθθπ⎡⎤=∈⎢⎥⎣⎦π.【解析】(1)因为()00,M ρθ在C 上,当03θπ=时,04sin 3ρπ== 由已知得||||cos23OP OA π==. 设(,)Q ρθ为l 上除P 的任意一点.在Rt OPQ △中,cos ||23OP ρθπ⎛⎫-== ⎪⎝⎭,经检验,点(2,)3P π在曲线cos 23ρθπ⎛⎫-= ⎪⎝⎭上.所以,l 的极坐标方程为cos 23ρθπ⎛⎫-= ⎪⎝⎭.(2)设(,)P ρθ,在Rt OAP △中,||||cos 4cos ,OP OA θθ== 即 4cos ρθ=.因为P 在线段OM 上,且AP OM ⊥,故θ的取值范围是,42ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦.所以,P 点轨迹的极坐标方程为4cos ,,42ρθθπ⎡⎤=∈⎢⎥⎣⎦π.4.【2019年高考全国Ⅲ卷理数】如图,在极坐标系Ox 中,(2,0)A ,)4B π,)4C 3π,(2,)D π,弧AB ,BC ,CD 所在圆的圆心分别是(1,0),(1,)2π,(1,)π,曲线1M 是弧AB ,曲线2M 是弧BC ,曲线3M 是弧CD . (1)分别写出1M ,2M ,3M 的极坐标方程;(2)曲线M 由1M ,2M ,3M 构成,若点P 在M 上,且||OP =P 的极坐标.【答案】(1)1M 的极坐标方程为π2cos 04ρθθ⎛⎫=≤≤ ⎪⎝⎭,2M 的极坐标方程为π3π2sin 44ρθθ⎛⎫=≤≤⎪⎝⎭,3M 的极坐标方程为3π2cos π4ρθθ⎛⎫=-≤≤⎪⎝⎭.(2)π6⎫⎪⎭或π3⎫⎪⎭或2π3⎫⎪⎭或5π6⎫⎪⎭.【解析】(1)由题设可得,弧,,AB BC CD 所在圆的极坐标方程分别为2cos ρθ=,2sin ρθ=,2cos ρθ=-.所以1M 的极坐标方程为π2cos 04ρθθ⎛⎫=≤≤ ⎪⎝⎭,2M 的极坐标方程为π3π2sin 44ρθθ⎛⎫=≤≤⎪⎝⎭,3M 的极坐标方程为3π2cos π4ρθθ⎛⎫=-≤≤ ⎪⎝⎭. (2)设(,)P ρθ,由题设及(1)知若π04θ≤≤,则2cos θ=,解得π6θ=;若π3π44θ≤≤,则2sin θ=π3θ=或2π3θ=;若3ππ4θ≤≤,则2cos θ-=5π6θ=.综上,P 的极坐标为π6⎫⎪⎭或π3⎫⎪⎭或2π3⎫⎪⎭或5π6⎫⎪⎭.5.【2019年高考江苏卷数学】在极坐标系中,已知两点3,,42A B ππ⎛⎫⎫ ⎪⎪⎝⎭⎭,直线l 的方程为sin 34ρθπ⎛⎫+= ⎪⎝⎭.(1)求A ,B 两点间的距离;(2)求点B 到直线l 的距离.【答案】(1)2)2.【解析】(1)设极点为O .在△OAB 中,A (3,4π),B ,2π),由余弦定理,得AB =(2)因为直线l 的方程为sin()34ρθπ+=,则直线l 过点)2π,倾斜角为34π.又)2B π,所以点B 到直线l 的距离为3sin()242ππ⨯-=.2018年1.【2018年理数天津卷】已知圆x 2+y 2−2x =0的圆心为C ,直线{x =−1+√22t,y =3−√22t(t 为参数)与该圆相交于A ,B 两点,则ΔABC 的面积为___________. 【答案】122.【2018年理北京卷】在极坐标系中,直线ρcosθ+ρsinθ=a(a >0)与圆ρ=2cosθ相切,则a =__________. 【答案】1+√2【解析】分析:根据ρ2=x 2+y 2,x =ρcosθ,y =ρsinθ将直线与圆极坐标方程化为直角坐标方程,再根据圆心到直线距离等于半径解出a.详解:因为ρ2=x2+y2,x=ρcosθ,y=ρsinθ,由ρcosθ+ρsinθ=a(a>0),得x+y=a(a>0),由ρ=2cosθ,得ρ2=2ρcosθ,即x2+y2=2x,即(x−1)2+y2==1,∴a=1±√2,∵a>0,∴a=1+√2.1,因为直线与圆相切,所以√2−θ)=2,曲线C的方程为ρ= 3.【2018年江苏卷】在极坐标系中,直线l的方程为ρsin(π64cosθ,求直线l被曲线C截得的弦长.【答案】直线l被曲线C截得的弦长为2√3=2√3.因此,直线l被曲线C截得的弦长为2√3.所以AB=4cosπ64.【2018年理新课标I卷】在直角坐标系xOy中,曲线C1的方程为y=k|x|+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C2的极坐标方程为ρ2+2ρcosθ−3=0.(1)求C2的直角坐标方程;(2)若C1与C2有且仅有三个公共点,求C1的方程.【答案】 (1)(x+1)2+y2=4.|x|+2.(2)综上,所求C1的方程为y=−43详解:(1)由x=ρcosθ,y=ρsinθ得C2的直角坐标方程为(x+1)2+y2=4.(2)由(1)知C2是圆心为A(−1,0),半径为2的圆.由题设知,C1是过点B(0,2)且关于y轴对称的两条射线.记y轴右边的射线为l1,y轴左边的射线为l2.由于B在圆C2的外面,故C1与C2有且仅有三个公共点等价于l1与C2只有一个公共点且l2与C2有两个公共点,或l2与C2只有一个公共点且l1与C2有两个公共点.当l1与C2只有一个公共点时,A到l1所在直线的距离为2,所以√k2+1=2,故k=−43或k=0.经检验,当k=0时,l1与C2没有公共点;当k=−43时,l1与C2只有一个公共点,l2与C2有两个公共点.当l2与C2只有一个公共点时,A到l2所在直线的距离为2,所以√k2+1=2,故k=0或k=43.经检验,当k=0时,l1与C2没有公共点;当k=43时,l2与C2没有公共点.综上,所求C1的方程为y=−43|x|+2.5.【2018年全国卷Ⅲ理】在平面直角坐标系xOy中,⊙O的参数方程为{x=cosθ,y=sinθ(θ为参数),过点(0 , −√2)且倾斜角为α的直线l与⊙O交于A , B两点.(1)求α的取值范围;(2)求AB中点P的轨迹的参数方程.【答案】(1)(π4,3π4)(2){x=√22sin2α,y=−√22−√22cos2α(α为参数,π4<α<3π4)详解:(1)⊙O的直角坐标方程为x2+y2=1.当α=π2时,l与⊙O交于两点.当α≠π2时,记tanα=k,则l的方程为y=kx−√2.l与⊙O交于两点当且仅当√2√1+k2<1,解得k<−1或k>1,即α∈(π4,π2)或α∈(π2,3π4).综上,α的取值范围是(π4,3π4).(2)l的参数方程为{x=tcosα,y=−√2+tsinα(t为参数,π4<α<3π4).设A,B,P对应的参数分别为t A,t B,t P,则t P=t A+t B2,且t A,t B满足t2−2√2tsinα+1=0.于是t A +t B =2√2sinα,t P =√2sinα.又点P 的坐标(x,y)满足{x =t P cosα,y =−√2+t P sinα. 所以点P 的轨迹的参数方程是{x =√22sin2α,y =−√22−√22cos2α(α为参数,π4<α<3π4).6.【2018年理数全国卷II 】在直角坐标系xOy 中,曲线C 的参数方程为{x =2cosθ,y =4sinθ(θ为参数),直线l 的参数方程为{x =1+tcosα,y =2+tsinα(t 为参数).(1)求C 和l 的直角坐标方程;(2)若曲线C 截直线l 所得线段的中点坐标为(1, 2),求l 的斜率.【答案】(1)当cosα≠0时,l 的直角坐标方程为y =tanα⋅x +2−tanα,当cosα=0时,l 的直角坐标方程为x =1.(2)−2详解:(1)曲线C 的直角坐标方程为x 24+y 216=1.当cosα≠0时,l 的直角坐标方程为y =tanα⋅x +2−tanα, 当cosα=0时,l 的直角坐标方程为x =1.(2)将l 的参数方程代入C 的直角坐标方程,整理得关于t 的方程 (1+3cos 2α)t 2+4(2cosα+sinα)t −8=0.①因为曲线C 截直线l 所得线段的中点(1,2)在C 内,所以①有两个解,设为t 1,t 2,则t 1+t 2=0.又由①得t 1+t 2=−4(2cosα+sinα)1+3cos 2α,故2cosα+sinα=0,于是直线l 的斜率k =tanα=−2.过点M 0(x 0,y 0),倾斜角为α的直线l 的参数方程是{x =x 0+tcosαy =y 0+tsinα.(t 是参数,t 可正、可负、可为0)若M 1,M 2是l 上的两点,其对应参数分别为t 1,t 2,则(1)M 1,M 2两点的坐标分别是(x 0+t 1cos α,y 0+t 1sin α),(x 0+t 2cos α,y 0+t 2sin α). (2)|M 1M 2|=|t 1-t 2|.(3)若线段M 1M 2的中点M 所对应的参数为t ,则t =t 1+t 22,中点M 到定点M 0的距离|MM 0|=|t |=|t 1+t 22|.(4)若M 0为线段M 1M 2的中点,则t 1+t 2=0.2017年1.【2017天津,理11】在极坐标系中,直线4cos()106ρθπ-+=与圆2sin ρθ=的公共点的个数为___________. 【答案】2【解析】直线为210y ++= ,圆为22(1)1x y +-= ,因为314d =< ,所以有两个交点2.【2017北京,理11】在极坐标系中,点A 在圆22cos 4sin 40ρρθρθ--+=上,点P 的坐标为(1,0),则|AP |的最小值为___________.【答案】1 【解析】试题分析:将圆的极坐标方程化为普通方程为222440x y x y +--+= ,整理为()()22121x y -+-= ,圆心()1,2C ,点P 是圆外一点,所以AP 的最小值就是211AC r -=-=.3.【2017课标1,理22】在直角坐标系xOy 中,曲线C 的参数方程为3cos ,sin ,x y θθ=⎧⎨=⎩(θ为参数),直线l 的参数方程为4,1,x a t t y t =+⎧⎨=-⎩(为参数).(1)若a =−1,求C 与l 的交点坐标;(2)若C 上的点到la.(2)直线l 的普通方程为440x y a +--=,故C 上的点(3cos ,sin )θθ到l 的距离为d =.当4a ≥-时,d=8a =; 当4a <-时,d.=16a =-.综上,8a =或16a =-.4. 【2017课标II ,理22】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1C 的极坐标方程为cos 4ρθ=。

专题14+坐标系与参数方程大题-冲刺高考最后一个月之2019高考数学(文)名师押题高端精品

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专题十四极坐标与参数方程大题(一)命题特点和预测:分析近8年全国新课标1坐标系与参数方程大题,发现8年8考,主要考查极坐标方程与直角坐标方程互化、参数方程与普通方程互化,考查利用极坐标、直线的参数方程、椭圆的参数、圆的参数方程处理弦长或最值等问题,难度为基础题.2019年不等式选讲大题仍将主要考查极坐标方程与直角坐标方程互化、参数方程与普通方程互化,考查利用极坐标、直线的参数方程、椭圆的参数、圆的参数方程处理弦长或最值等问题,难度为基础题.(二)历年试题比较:年份题目2018年【2018新课标1,文22】在直角坐标系中,曲线的方程为.以坐标原点为极点,轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线的极坐标方程为.(1)求的直角坐标方程;(2)若与有且仅有三个公共点,求的方程.2017年【2017新课标1,文22】[选修4−4:坐标系与参数方程](10分)在直角坐标系xOy中,曲线C的参数方程为3cos,sin,xyθθ=⎧⎨=⎩(θ为参数),直线l的参数方程为.(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.2016年【2016新课标1,文23】(本小题满分10分)选修44:坐标系与参数方程在直角坐标系xOy中,曲线C1的参数方程为(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=4cos θ.(I)说明C1是哪种曲线,并将C1的方程化为极坐标方程;(II)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.2015年【2015高考新课标1,文23】选修4-4:坐标系与参数方程在直角坐标系xOy中,直线1C:x=-2,圆2C:,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1C ,2C 的极坐标方程; (Ⅱ)若直线3C 的极坐标方程为,设2C 与3C 的交点为M ,N ,求2C MN 的面积.2014年 【2014课标Ⅰ,文23】(本小题满分10分)选修4—4,坐标系与参数方程已知曲线,直线l :2,22,x t y t =+⎧⎨=-⎩(t 为参数).(I )写出曲线C 的参数方程,直线l 的普通方程;(II )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 ,PA 的最大值与最小值.2013年【2013课标全国Ⅰ,文23】(本小题满分10分)选修4—4:坐标系与参数方程 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).2012年【2012全国,文23】选修4—4:坐标系与参数方程 已知曲线C 1的参数方程是2cos 3sin x y ϕϕ⎧⎨⎩=,=,(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,曲线C 2的极坐标方程是ρ=2.正方形ABCD 的顶点都在C 2上,且A ,B ,C ,D 依逆时针次序排列,点A 的极坐标为(2,π3). (1)求点A ,B ,C ,D 的直角坐标;(2)设P 为C 1上任意一点,求|P A |2+|PB |2+|PC |2+|PD |2的取值范围.2011年【2011全国新课标,文23】选修4—4:坐标系与参数方程 在直角坐标系xOy 中,曲线C 1的参数方程为(α为参数)M 是C 1上的动点,P 点满足2OP OM =,P 点的轨迹为曲线C 2. (1)求C 2的方程;(2)在以O 为极点,x 轴的正半轴为极轴的极坐标系中,射线3πθ=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 |.【解析与点睛】(2018年)【解析】(1)由,得的直角坐标方程为.(2)由(1)知是圆心为,半径为的圆. 由题设知,是过点且关于轴对称的两条射线.记轴右边的射线为,轴左边的射线为.由于在圆的外面,故与有且仅有三个公共点等价于与只有一个公共点且与有两个公共点,或与只有一个公共点且与有两个公共点.当与只有一个公共点时,到所在直线的距离为,所以,故或.经检验,当时,与没有公共点;当时,与只有一个公共点,与有两个公共点.当与只有一个公共点时,到所在直线的距离为,所以,故或.经检验,当时,与没有公共点;当时,与没有公共点.综上,所求的方程为.(2017年)【解析】(1)曲线C 的普通方程为2219x y +=.当1a =-时,直线l 的普通方程为.由解得3,0x y =⎧⎨=⎩或21,2524.25x y ⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩从而C 与l 的交点坐标为(3,0),2124(,)2525-. (2)直线l 的普通方程为,故C 上的点到l 的距离为.当4a ≥-时,d 的最大值为17.由题设得1717=,所以8a =; 当4a <-时,d 的最大值为17.由题设得,所以16a =-.综上,8a =或16a =-.【名师点睛】化参数方程为普通方程的关键是消参,可以利用加减消元、平方消元、代入法等等;在极坐标方程与参数方程的条件下求解直线与圆的位置关系问题时,通常将极坐标方程化为直角坐标方程,参数方程化为普通方程来解决.(2016年)【解析】(Ⅰ)消去参数t 得到1C 的普通方程.【考点】参数方程、极坐标方程与直角坐标方程的互化及应用【名师点睛】“互化思想”是解决极坐标方程与参数方程问题的重要思想,解题时应熟记极坐标方程与参数方程的互化公式及应用. (2015年)【解析】(Ⅰ)因为,∴1C 的极坐标方程为,2C 的极坐标方程为.……5分(Ⅱ)将=4πθ代入,得,解得1ρ=22,2ρ=2,|MN|=1ρ-2ρ=2,因为2C 的半径为1,则2C MN 的面积=12. 【考点定位】直角坐标方程与极坐标互化;直线与圆的位置关系 (2014年)【解析】(I )曲线C 的参数方程为(θ为参数).直线l 的普通方程为.(II )曲线C 上任意一点到l 的距离为.则.其中α为锐角,且4tan 3α=. 当时,PA 取到最大值,最大值为2255. 当时,PA 取到最小值,最小值为255.(2013年)【解析】(1)将消去参数t ,化为普通方程(x -4)2+(y -5)2=25,(2012年)【解析】(1)由已知可得A (π2cos 3,π2sin 3), B (,),C (2cos(π3+π),2sin (π3+π)), D (,),即A (1,3),B (3-,1),C (-1,3-),D (3,-1). (2)设P (2cos φ,3sin φ),令S =|P A |2+|PB |2+|PC |2+|PD |2, 则S =16cos 2φ+36sin 2φ+16=32+20sin 2φ.因为0≤sin 2φ≤1,所以S 的取值范围是[32,52].(三)命题专家押题 题号试题1.在平面直角坐标系中,已知曲线的参数方程为(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)求曲线的极坐标方程; (2)过点倾斜角为的直线与曲线交于两点,求的值.2.已知平面直角坐标系,直线过点,且倾斜角为,以为极点,轴的非负半轴为极轴建立极坐标系,圆的极坐标方程为.(1)求直线的参数方程和圆的标准方程; (2)设直线与圆交于、两点,若,求直线的倾斜角的值.3.在直角坐标系中,以坐标原点为极点,轴正半轴为极轴建立极坐标系.已知曲线,过点的直线的参数方程,直线与曲线分别相交于两点.(1)写出曲线的直角坐标方程和直线的普通方程;(2)是否存在实数,使得成等比数列,并对你的结论说明理由.4. 在直角坐标系中,以坐标原点为极点,轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线的极坐标方程为.(1)求曲线的直角坐标方程;(2)过点的直线与曲线交于两点,若,求直线的参数方程.5. 在平面直角坐标中,直线的参数方程为(为参数,为常数).以原点为极点,轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线的极坐标方程为.(1)求直线的普通方程和曲线的直角坐标方程;(2)设直线与曲线相交于两点,若,求的值.6 设极坐标系的极点与直角坐标系的原点重合,极轴与x轴的非负半轴重合.直线(t 为参数),曲线(1)求曲线的直角坐标方程;(2)直线与曲线交相交于A,B两点,求AB中点M的轨迹的普通方程.7 在平面直角坐标系中,直线的方程为,圆的参数方程为(为参数).以为极点,轴的非负半轴为极轴建立极坐标系,圆的极坐标方程为.(1)求的极坐标方程;(2)设与,异于原点的交点分别是,求的面积.8 在平面直角坐标系中,直线过原点且倾斜角为.以坐标原点为极点,轴正半轴为极轴建立坐标系,曲线的极坐标方程为.在平面直角坐标系中,曲线与曲线关于直线对称.(Ⅰ)求曲线的极坐标方程;(Ⅱ)若直线过原点且倾斜角为,设直线与曲线相交于,两点,直线与曲线相交于,两点,当变化时,求面积的最大值.9 在平面直角坐标系中,直线的参数方程为(为参数),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)求直线的普通方程和曲线的直角坐标方程;(2)设为曲线上的点,,垂足为,若的最小值为,求的值.10 以平面直角坐标系的原点为极点,轴的正半轴为极轴,建立极坐标系,两种坐标系中取相同的长度单位,已知直线的参数方程为,曲线的极坐标方程为求直线的普通方程与曲线的直角坐标方程;若把曲线上给点的横坐标伸长为原来的倍,纵坐标伸长为原来的倍,得到曲线,设点是曲线上的一个动点,求它到直线的距离的最大值.【详细解析】1.【解析】(1)依题意,曲线的普通方程为,即,故,故,故所求极坐标方程为;(2)设直线的参数方程为(为参数),将此参数方程代入中,化简可得,显然.设所对应的参数分别为,,则.∴.2.【解析】(1)因为直线过点,且倾斜角为,所以直线的参数方程为(为参数),因为圆的极坐标方程为,所以,所以圆的普通方程为:,圆的标准方程为:.(2)直线的参数方程为,代入圆的标准方程得,整理得,设、两点对应的参数分别为、,则恒成立,,=-4<0所以,.因为,所以或.3.【解析】(1),,(2)将代入,得,设两点对应的参数分别为,由韦达定理,得,,所以得,得从而,化简得,而此方程无解,故不存在实数.4.【解析】(1)由得即,即即即即(2)设直线l的参数方程为(t为参数,∈[0,π)).将直线l的参数方程代入曲线C的普通方程得:设点A,B对应的参数分别为t1和t2,则因为,所以由解得,因为∈[0,π),所以或所以直线的参数方程为:(t为参数)5.【解析】(1)∵直线的参数方程为(为参数,为常数),消去参数得的普通方程为:即.∵,∴即,即.故曲线的直角坐标方程为.(2)法一:将直线的参数方程代入曲线中得,∴.法二:将代入曲线化简得:,∴.6.【解析】(1)由,,代入曲线得,即(2)将代入得,,设直线上的点对应的参数分别为,则,所以中点M的轨迹方程为(为参数),消去参数,得M点的轨迹的普通方程为7.【解析】(1)由得,化为.即.因为,,所以的极坐标方程为.(2)因为直线的斜率为,即倾斜角为,所以其极坐标方程为.设,.由,得,即,由,得,即.由的极坐标方程得,所以,.因为,所以的面积为.8.【解析】(Ⅰ)法一:由题可知,的直角坐标方程为:,设曲线上任意一点关于直线对称点为,所以又因为,即,所以曲线的极坐标方程为:法二:由题可知,的极坐标方程为:,设曲线上一点关于的对称点为,所以又因为,即,所以曲线的极坐标方程为:(Ⅱ)直线的极坐标方程为:,直线的极坐标方程为:设,所以解得,解得因为:,所以当即时,,取得最大值为:9.【解析】(1)因为曲线的极坐标方程为,即,将,代入上式并化简得,所以曲线的直角坐标方程为,消去参数可得直线的普通方程为.(2)设,由点到直线的距离公式得,由题意知,当时,,得,当时,|,得;所以或.10.【解析】(1)由(t为参数),得,即.故直线的普通方程是. 由,得,即.代入得.故曲线的直角坐标方程是.(2)曲线的直角坐标方程化为参数方程是(为参数),若把曲线上各点的横坐标伸长为原来的倍,纵坐标伸长为原来的倍,得到的曲线的参数方程(为参数).由点到直线的距离公式得,点到直线的距离是,其中.当时,取得最大值,且最大值为.。

高考数学 《坐标系与参数方程》

高考数学 《坐标系与参数方程》

坐标系与参数方程主标题:坐标系与参数方程副标题:为学生详细的分析坐标系与参数方程的高考考点、命题方向以及规律总结。

关键词:极坐标,参数方程难度:3重要程度:5考点剖析: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.会在极坐标系中用极坐标刻画点的位置,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)表示的极坐标方程.4.了解参数方程,了解参数的意义.5.能选择适当的参数写出直线、圆和椭圆的参数方程.6.掌握直线的参数方程及参数的几何意义,能用直线的参数方程解决简单的相关问题.命题方向:高考主要考查平面直角坐标系中的伸缩变换、直线和圆的极坐标方程;参数方程与普通方程的互化,常见曲线的参数方程及参数方程的简单应用.以极坐标、参数方程与普通方程的互化为主要考查形式,同时考查直线与曲线位置关系等解析几何知识.规律总结:1.主要题型有极坐标方程、参数方程和普通方程的互化,在极坐标方程或参数方程背景下的直线与圆的相关问题.2.规律方法方程解决直线、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.3.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).4.过点A (ρ0,θ0) 倾斜角为α的直线方程为ρ=ρ0sin (θ0-α)sin (θ-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 .5.圆心在点A (ρ0,θ0),半径为r 的圆的方程为r 2=ρ2+ρ20-2ρρ0cos(θ-θ0).6.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.知 识 梳 理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,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). 2.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)直线过点M (b ,π2)且平行于极轴:ρsin θ=b . 3.圆的极坐标方程若圆心为M (ρ0,θ0),半径为r 的圆的方程为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 (r,0),半径为r :ρ=2r cos θ;(3)当圆心位于M (r ,π2),半径为r :ρ=2r sin θ. 4.直线的参数方程过定点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).5.圆的参数方程圆心在点M (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,0≤θ≤2π). 6.圆锥曲线的参数方程(1)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). (2)抛物线y 2=2px (p >0)的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =2pt 2,y =2pt (t 为参数).。

2019年高考数学理科数学 坐标系与参数方程分类汇编

2019年高考数学理科数学 坐标系与参数方程分类汇编

2019年高考数学理科数学坐标系与参数方程1.【2019年高考北京卷理数】已知直线l 的参数方程为13,24x t y t =+=+⎧⎨⎩(t 为参数),则点(1,0)到直线l的距离是 A .15B .25C .45D .65【答案】D【解析】由题意,可将直线l 化为普通方程:1234x y --=,即()()41320x y ---=,即4320x y -+=,所以点(1,0)到直线l 的距离226543d ==+,故选D . 2.【2019年高考全国Ⅰ卷理数】在直角坐标系xOy 中,曲线C 的参数方程为(t 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.(1)求C 和l 的直角坐标方程; (2)求C 上的点到l 距离的最小值.【答案】(1)221(1)4y x x +=≠-;l 的直角坐标方程为23110x +=;(27.【解析】(1)因为221111t t --<≤+,且()22222222141211y t t x t t ⎛⎫-⎛⎫+=+= ⎪ ⎪+⎝⎭⎝⎭+,所以C 的直角坐标方程为221(1)4y x x +=≠-.l 的直角坐标方程为23110x y ++=.(2)由(1)可设C 的参数方程为cos ,2sin x y αα=⎧⎨=⎩(α为参数,ππα-<<).C 上的点到lπ4cos 11α⎛⎫-+ ⎪=2221141t x t t y t ⎧-=⎪⎪+⎨⎪=⎪+⎩,2cos 3sin 110ρθρθ++=当2π3α=-时,π4cos 113α⎛⎫-+ ⎪⎝⎭取得最小值7,故C 上的点到l .3.【2019年高考全国Ⅱ卷理数】在极坐标系中,O 为极点,点000(,)(0)M ρθρ>在曲线:4sin C ρθ=上,直线l 过点(4,0)A 且与OM 垂直,垂足为P . (1)当0=3θπ时,求0ρ及l 的极坐标方程; (2)当M 在C 上运动且P 在线段OM 上时,求P 点轨迹的极坐标方程. 【答案】(1)023ρ=l 的极坐标方程为cos 23ρθπ⎛⎫-= ⎪⎝⎭; (2)4cos ,,42ρθθπ⎡⎤=∈⎢⎥⎣⎦π.【解析】(1)因为()00,M ρθ在C 上,当03θπ=时,04sin 233ρπ== 由已知得||||cos23OP OA π==. 设(,)Q ρθ为l 上除P 的任意一点.在Rt OPQ △中,cos ||23OP ρθπ⎛⎫-== ⎪⎝⎭, 经检验,点(2,)3P π在曲线cos 23ρθπ⎛⎫-= ⎪⎝⎭上. 所以,l 的极坐标方程为cos 23ρθπ⎛⎫-= ⎪⎝⎭. (2)设(,)P ρθ,在Rt OAP △中,||||cos 4cos ,OP OA θθ== 即 4cos ρθ=. 因为P 在线段OM 上,且AP OM ⊥,故θ的取值范围是,42ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦.所以,P 点轨迹的极坐标方程为4cos ,,42ρθθπ⎡⎤=∈⎢⎥⎣⎦π.4.【2019年高考全国Ⅲ卷理数】如图,在极坐标系Ox 中,(2,0)A ,(2,)4B π,(2,)4C 3π,(2,)D π,弧AB ,BC ,CD 所在圆的圆心分别是(1,0),(1,)2π,(1,)π,曲线1M 是弧AB ,曲线2M 是弧BC ,曲线3M 是弧CD .。

2019年高考理数母题题源系列(全国Ⅰ专版)(解析版)专题 坐标系与参数方程

2019年高考理数母题题源系列(全国Ⅰ专版)(解析版)专题 坐标系与参数方程

专题 坐标系与参数方程【母题来源一】【2019年高考全国Ⅰ卷理数】在直角坐标系xOy 中,曲线C 的参数方程为(t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.(1)求C 和l 的直角坐标方程; (2)求C 上的点到l 距离的最小值.【答案】(1)C 的直角坐标方程为221(1)4y x x +=≠-;l 的直角坐标方程为23110x y ++=;(2)7. 【解析】(1)因为221111t t --<≤+,且()22222222141211y t t x t t ⎛⎫-⎛⎫+=+= ⎪ ⎪+⎝⎭⎝⎭+,所以C 的直角坐标方程为221(1)4y x x +=≠-.l 的直角坐标方程为23110x y ++=.(2)由(1)可设C 的参数方程为cos ,2sin x y αα=⎧⎨=⎩(α为参数,ππα-<<).C 上的点到l 的距离为π4cos 11|2cos 23sin 11|377ααα⎛⎫-+ ⎪++⎝⎭=.当2π3α=-时,π4cos 113α⎛⎫-+ ⎪⎝⎭取得最小值7,故C 上的点到l 距离的最小值为7. 2221141t x t t y t ⎧-=⎪⎪+⎨⎪=⎪+⎩,2cos 3sin 110ρθρθ++=【名师点睛】本题考查参数方程、极坐标方程与直角坐标方程的互化、求解椭圆上的点到直线距离的最值问题.求解本题中的最值问题通常采用参数方程来表示椭圆上的点,将问题转化为三角函数的最值求解问题.【母题来源二】【2018年高考全国Ⅰ卷理数】在直角坐标系xOy 中,曲线1C 的方程为||2y k x =+.以坐标原点为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线2C 的极坐标方程为22cos 30ρρθ+-=. (1)求2C 的直角坐标方程;(2)若1C 与2C 有且仅有三个公共点,求1C 的方程.【答案】(1)2C 的直角坐标方程为22(1)4x y ++=;(2)1C 的方程为4||23y x =-+. 【解析】(1)由cos x ρθ=,sin y ρθ=得2C 的直角坐标方程为22(1)4x y ++=.(2)由(1)知2C 是圆心为(1,0)A -,半径为2的圆.由题设知,1C 是过点(0,2)B 且关于y 轴对称的两条射线.记y 轴右边的射线为1l ,y 轴左边的射线为2l .由于B 在圆2C 的外面,故1C 与2C 有且仅有三个公共点等价于1l 与2C 只有一个公共点且2l 与2C 有两个公共点,或2l 与2C 只有一个公共点且1l 与2C 有两个公共点. 当1l 与2C 只有一个公共点时,A 到1l 所在直线的距离为2,2=,故43k =-或0k =.经检验,当0k =时,1l 与2C 没有公共点; 当43k =-时,1l 与2C 只有一个公共点,2l 与2C 有两个公共点. 当2l 与2C 只有一个公共点时,A 到2l 所在直线的距离为22=,故0k =或43k =. 经检验,当0k =时,1l 与2C 没有公共点;当43k =时,2l 与2C 没有公共点. 综上,所求1C 的方程为4||23y x =-+. 【名师点睛】本题考查曲线的极坐标方程与平面直角坐标方程的转化以及有关曲线相交交点个数的问题,在解题的过程中,需要明确极坐标和平面直角坐标之间的转换关系,结合图形,将曲线相交的交点个数问题转化为直线与圆的位置关系问题,从而求得结果.【母题来源三】【2017年高考全国Ⅰ卷理数】在直角坐标系xOy 中,曲线C 的参数方程为3cos ,sin ,x y θθ=⎧⎨=⎩(θ为参数),直线l 的参数方程为4,1,(x a t t y t =+⎧⎨=-⎩为参数).(1)若1-=a ,求C 与l 的交点坐标;(2)若C 上的点到la . 【答案】(1)(3,0),2124(,)2525-;(2)8a =或16a =-. 【解析】(1)曲线C 的普通方程为2219x y +=. 当1a =-时,直线l 的普通方程为430x y +-=.由22430,19x y x y +-=⎧⎪⎨+=⎪⎩解得3,0x y =⎧⎨=⎩或21,2524.25x y ⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩从而C 与l 的交点坐标为(3,0),2124(,)2525-. (2)直线l 的普通方程为440x y a +--=,故C 上的点(3cos ,sin )θθ到l的距离为d =.当4a ≥-时,d=8a =; 当4a <-时,d=16a =-. 综上,8a =或16a =-.【名师点睛】本题为选修内容,先把直线与椭圆的参数方程化为直角坐标方程,联立方程,可得交点坐标,利用椭圆的参数方程,求椭圆上一点到一条直线的距离的最大值,直接利用点到直线的距离公式,表示出椭圆上的点到直线的距离,利用三角有界性可求得参数a 的值.【命题意图】1.掌握极坐标与直角坐标之间的转化公式,能利用极坐标的几何意义解题.2.理解参数方程中参数的几何意义并灵活应用几何意义进行解题. 【命题规律】高考中以解答题的形式考查参数方程、极坐标方程相关的互化与计算,难度不大,熟练应用互化公式、理解参数的几何意义即可顺利解决. 【答题模板】解决直线与圆锥曲线的参数方程的应用问题,其一般思路为: 第一步,先把直线和圆锥曲线的参数方程都化为普通方程; 第二步,根据直线与圆锥曲线的位置关系解决问题.另外,当直线经过点P (x 0,y 0) ,且直线的倾斜角为α,求直线与圆锥曲线的交点弦长问题时,可以把直线的参数方程设成00cos sin x x t y y t αα=+⎧⎨=+⎩(t 为参数),交点A ,B 对应的参数分别为t 1,t 2,计算时,把直线的参数方程代入圆锥曲线的直角坐标方程,求出t 1+t 2,t 1·t 2,得到|AB |=|t 1-t 2【方法总结】1.参数方程化为普通方程基本思路是消去参数,常用的消参方法有:①代入消元法;②加减消元法;③恒等式(三角的或代数的)消元法等,其中代入消元法、加减消元法一般是利用解方程的技巧. 2.普通方程化为参数方程曲线上任意一点的坐标与参数的关系比较明显且关系相对简单;当参数取某一值时,可以唯一确定x,y 的值.一般地,与旋转有关的问题,常采用旋转角作为参数;与直线有关的问题,常选用直线的倾斜角、斜率、截距作为参数.此外,也常常用线段的长度、某一点的横坐标(纵坐标)作为参数. 3.极坐标方程与直角坐标方程互化进行极坐标方程与直角坐标方程互化的关键是熟练掌握互化公式:x =ρcos θ,y =ρsin θ,ρ2=x 2+y 2,tan θ=yx(x ≠0). 4.参数方程与极坐标方程互化进行参数方程与极坐标方程互化的关键是可先将参数方程(或极坐标方程)化为普通方程(或直角坐标方程),再转化为极坐标方程(或参数方程). 5.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cos sin x a r y b r αα=+⎧⎨=+⎩,其中α是参数.当圆心在(0,0)时,方程为cos sin x r y r αα=⎧⎨=⎩,其中α是参数.(2)椭圆椭圆22221(0)x y a b a b +=>>的参数方程是cos sin x a y b ϕϕ=⎧⎨=⎩,其中φ是参数.椭圆22221(0)x y a b b a +=>>的参数方程是cos sin x b y a ϕϕ=⎧⎨=⎩,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00cos sin x x t y y t αα=+⎧⎨=+⎩,其中t 是参数.1.【河南省八市重点高中联盟“领军考试”2019届高三第五次测评数学】在直角坐标系xOy 中,曲线1C:2x y αα⎧=⎪⎨=⎪⎩(α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2C :24cos 3ρρθ=-.(1)求1C 的普通方程和2C 的直角坐标方程;(2)若曲线1C 与2C 交于A ,B 两点,A ,B 的中点为M ,点()0,1P -,求PM AB ⋅的值. 【答案】(1)1C 的普通方程为()2225x y +-=,2C 的直角坐标方程为22430x y x +-+=;(2)3.【解析】(1)曲线1C 的普通方程为()2225x y +-=.由222x y ρ=+,cos x ρθ=,得曲线2C 的直角坐标方程为22430x y x +-+=.(2)将两圆的方程()2225x y +-=与22430x y x +-+=作差得直线AB 的方程为10x y --=.点()0,1P -在直线AB 上,设直线AB的参数方程为12x y t ⎧=⎪⎪⎨⎪=-+⎪⎩(t 为参数),代入22430x y x +-+=,化简得240t -+=,所以12t t +=,124t t =. 因为点M对应的参数为1222t t +=,所以12122t t PM AB t t +⋅=⋅-=3==. 【名师点睛】本题考查简单曲线的极坐标方程、参数方程、普通方程的互相转化,着重考查直线参数方程中参数t 的几何意义.2.【山西省晋城市2019届高三第三次模拟考试数学】已知平面直角坐标系xOy 中,曲线C 的参数方程为23cos 13sin x y αα=+⎧⎨=+⎩(α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. (1)求曲线C 的极坐标方程;(2)过点(2,1)-的直线l 与曲线C 交于A ,B 两点,且2AB =,求直线l 的方程.【答案】(1)24cos 2sin 40ρρθρθ---=;(2)10x y ++=或30x y -+=.【解析】(1)消去参数α,可得曲线C 的普通方程为22(2)(1)9x y -+-=,即224240x y x y +---=,由cos sin x y r q r qì=ïí=ïî,得曲线C 的极坐标方程为24cos 2sin 40ρρθρθ---=.(2)显然直线l 的斜率存在,否则无交点.设直线l 的方程为1(2)y k x -=+,即210kx y k -++=. 而2AB =,则圆心到直线l的距离d ===又d ==,解得1k =±.所以直线l 的方程为10x y ++=或30x y -+=.【名师点睛】本题考查简单曲线的极坐标方程、参数方程的互化、直线与圆的位置关系,考查推理论证能力以及数形结合思想.3.【山东省安丘市、诸城市、五莲县、兰山区2019届高三5月校级联合考试数学】在直角坐标系xOy 中,曲线1cos :1sin x t C y t=⎧⎨=+⎩(t 为参数),以坐标原点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π2cos 3ρθ⎛⎫-= ⎪⎝⎭(1)求曲线1C 的极坐标方程;(2)已知点(2,0)M ,直线l 的极坐标方程为π6θ=,它与曲线1C 的交点为O ,P ,与曲线2C 的交点为Q ,求△MPQ 的面积.【答案】(1)1:2sin C ρθ=;(2)1. 【解析】(1)1cos :1sin x t C y t=⎧⎨=+⎩,普通方程为()2211x y +-=,化为极坐标方程为1:2sin C ρθ=.(2)联立1C 与l 的极坐标方程:2sin π6ρθθ=⎧⎪⎨=⎪⎩,解得P 点的极坐标为π1,6⎛⎫⎪⎝⎭, 联立2C 与l的极坐标方程:π2cos 3π6ρθθ⎧⎛⎫-= ⎪⎪⎪⎝⎭⎨⎪=⎪⎩, 解得Q 点的极坐标为π3,6⎛⎫ ⎪⎝⎭, 所以||2PQ =,又点M 到直线l 的距离π2sin 16d ==, 故△MPQ 的面积1||12S PQ d =⋅=. 【名师点睛】本题考查参数方程、极坐标方程的互化,极径的几何意义,联立曲线与直线的极坐标方程求出交点的坐标是解题的关键.4.【安徽省定远中学2019届高三全国高考猜题预测卷一数学】已知在平面直角坐标系xOy 中,曲线C 的参数方程为cos 2sin x y θθ=⎧⎨=⎩(θ为参数),以坐标原点O 为极点,x 轴的非负半轴为极轴且取相同的单位长度建立极坐标系,直线l 的极坐标方程为cos sin 30ρθρθ+-=. (1)求直线l 的直角坐标方程;(2)求曲线C 上的点到直线l 距离的最小值和最大值. 【答案】(1)30x y +-=;(2. 【解析】(1)将cos ,sin x y ρθρθ==代入cos sin 30ρθρθ+-=, 可得直线l 的直角坐标方程为30x y +-=.(2)曲线C 上的点()cos ,2sin θθ到直线l的距离d ==,其中cosϕ=,sin ϕ=故曲线C 上的点到直线l的距离的最大值为max 2d ==,曲线C 上的点到直线l的距离的最小值为min d ==.【名师点睛】本题主要考查极坐标和直角坐标的转化及最值问题,椭圆上的点到直线的距离的最值求解优先考虑参数方法,侧重考查数学运算的核心素养.5.【河南省八市重点高中联盟“领军考试”2019届高三压轴数学】在直角坐标系xOy 中,曲线C 的参数方程为cos sin x y αααα⎧=+⎪⎨=⎪⎩(α为参数),以坐标原点O 为极点,x 轴的正半轴为极轴,取相同长度单位建立极坐标系,直线l 的极坐标方程为πcos 26ρθ⎛⎫+= ⎪⎝⎭. (1)求曲线C 和直线l 的直角坐标方程;(2)直线l 与y 轴的交点为P ,经过点P 的直线与曲线C 交于A ,B 两点,证明:PA PB ⋅为定值. 【答案】(1)曲线C 的直角坐标方程为224x y +=,l40y --=;(2)见解析. 【解析】(1)由题意,可得()()2222cos sin 4x y αααα+=++=,则曲线C 的直角坐标方程为224x y +=.直线l1cos sin 22ρθρθ-=, 故直线l40y --=.(2)显然P 的坐标为()0,4-,不妨设过点P 的直线方程为cos 4sin x t y t αα=⎧⎨=-+⎩(t 为参数),代入C :224x y +=,得28sin 120t t α-+=, 所以1212PA PB t t ⋅==,为定值.【名师点睛】本题主要考查了参数方程与普通方程,极坐标方程与直角坐标方程的互化,以及直线的参数方程的应用,其中解答中熟记参数方程与普通方程,极坐标方程与直角坐标方程的互化公式,以及直线参数方程中参数的几何意义是解答的关键,着重考查了推理与运算能力.6.【江西省南昌市江西师范大学附属中学2019届高三三模数学】在平面直角坐标系中,曲线1C 的参数方程为2cos sin x r y r ϕϕ=+⎧⎨=⎩(0r >,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1C经过点π6P ⎛⎫ ⎪⎝⎭,曲线2C 的极坐标方程为()22cos26ρθ+=. (1)求曲线1C 的极坐标方程;(2)若1π,6A ρα⎛⎫- ⎪⎝⎭,2π,3B ρα⎛⎫+ ⎪⎝⎭是曲线2C 上两点,求2211OA OB +的值. 【答案】(1)4cos ρθ=;(2)23. 【解析】(1)将1C 的参数方程化为普通方程得:()2222x y r -+=,由cos x ρθ=,sin y ρθ=得1C 的极坐标方程为:224cos 40r ρρθ-+-=,将点π6P ⎛⎫ ⎪⎝⎭代入1C中得:2π12406r -+-=, 解得:24r =,代入1C 的极坐标方程整理可得:4cos ρθ=,1C ∴的极坐标方程为:4cos ρθ=.(2)将点1π,6A ρα⎛⎫-⎪⎝⎭,2π,3B ρα⎛⎫+ ⎪⎝⎭代入曲线2C 的极坐标方程, 得:21π2cos 263ρα⎡⎤⎛⎫+-= ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦,22222ππ2cos 22cos 2633ραρα⎡⎤⎡⎤⎛⎫⎛⎫++=--= ⎪ ⎪⎢⎥⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦⎣⎦, 222212ππ2cos 22cos 2111123363OA OBααρρ⎛⎫⎛⎫+-+-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭∴+=+==. 【名师点睛】本题考查参数方程、极坐标方程的互化、极坐标中ρ的几何意义的应用,关键是根据几何意义将所求的2211OAOB+变为221211+ρρ,从而使问题得以求解.7.【山东省聊城市2019届高三三模】在平面直角坐标系xOy 中,以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2222cos 3sin 12ρθρθ+=,点P 的极坐标为(2,π),倾斜角为α的直线l 经过点P .(1)写出曲线C 的直角坐标方程和直线l 的参数方程; (2)设直线l 与曲线C 交于,A B 两点,求11PA PB+的取值范围. 【答案】(1)221124x y +=,2cos sin x t y t αα=-+⎧⎨=⎩(t 为参数);(2)⎣⎦. 【解析】(1)由2222cos 3sin 12ρθρθ+=可得,22312+=x y ,即221124x y +=.设点(,)P x y ,则2cos π2x =⨯=-,2sin π0y =⨯=,即点(2,0)P -,∴直线l 的参数方程为2cos sin x t y t αα=-+⎧⎨=⎩(t 为参数).(2)将直线l 的参数方程代入22312+=x y 得,()2212sin 4cos 80t t αα+--=, 24848sin 0∆α=+>恒成立,设点A 对应的参数为1t ,点B 对应的参数为2t , 则1224cos 12sin t t αα+=+,1228012sin t t α-=<+, 则12121212121111||||t t t t PA PB t t t t t t +-+=+==222==∈⎢⎣⎦.【名师点睛】本题主要考查极坐标、参数方程和直角坐标的互化,考查直线的参数方程中t 的几何意义,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平和分析推理能力.8.【河北省唐山市第一中学2019届高三下学期冲刺(二)】已知直线l :1122x t y ⎧=+⎪⎪⎨⎪=⎪⎩(t 为参数),曲线1cos :sin x C y θθ=⎧⎨=⎩(θ为参数).(1)设l 与C 1相交于A ,B 两点,求|AB |;(2)若把曲线C 1上各点的横坐标压缩为原来的122C ,设点P 是曲线2C 上的一个动点,求它到直线l 的距离的最小值. 【答案】(1)||1AB =;(21). 【解析】(1)易得l的普通方程为)1y x =-,1C 的普通方程为221x y +=,联立方程组)2211y x x y ⎧=-⎪⎨+=⎪⎩, 解得l 与1C 的交点为()1,0A,1,22B ⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭,则1AB =.(2)2C的参数方程为1cos 2x y θθ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩(θ为参数),故点P的坐标是1cos 2θθ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭, 从而点P 到直线lπ24θ⎤⎛⎫=-+ ⎪⎥⎝⎭⎦, 由此知当πsin 14θ⎛⎫-=- ⎪⎝⎭时,d取得最小值,且最小值为)14.【名师点睛】本题考查了参数方程与一般方程的转化,并运用参数方程求解距离的最值问题,需要灵活运用三角恒等变换的知识.9.【湖南省师范大学附属中学2019届高三下学期模拟(三)】在平面直角坐标系xOy 中,以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2sin 2cos (0)a a ρθθ=+>,直线l 的参数方程为22x t y ⎧=-+⎪⎪⎨⎪=⎪⎩(t 为参数),直线l 与曲线C 分别交于M 、N 两点.(1)写出曲线C 的直角坐标方程和直线l 的普通方程;(2)若点P 的直角坐标为()2,0-,PM PN +=a 的值.【答案】(1)曲线C 的直角坐标方程为222()(1)1x a y a -+-=+,直线l 的普通方程为20x y -+=;(2)2a =.【解析】(1)由2sin 2cos (0)a a ρθθ=+>,得22sin 2cos (0)a a ρρθρθ=+>,所以曲线C 的直角坐标方程为2222x y y ax +=+,即222()(1)1x a y a -+-=+, 由直线l 的参数方程得直线l 的普通方程为20x y -+=.(2)将直线l的参数方程2,,2x y ⎧=-+⎪⎪⎨⎪=⎪⎩代入2222x y y ax +=+,化简并整理,得2)440t t a -++=. 因为直线l 与曲线C 分别交于M 、N 两点,所以2)4(44)0a ∆=-+>, 解得1a ≠,由一元二次方程根与系数的关系,得12t t +=,1244t t a =+, 又因为0a >,所以120t t >.因为点P 的直角坐标为()2,0-,且在直线l 上,所以12||||PM PN t t +=+== 解得2a =,此时满足0a >,故2a =.【名师点睛】本题考查极坐标方程与直角坐标方程的互化,参数方程与普通方程的互化,直线参数方程中t 的几何意义,准确计算是关键.10.【湖南省师范大学附属中学2019届高三考前演练(五)】在同一直角坐标系中,经过伸缩变换12x x y y⎧'='=⎪⎨⎪⎩后,曲线C 的方程变为221x y ''+=.以坐标原点为极点,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πsin()3ρθ-=(1)求曲线C 和直线l 的直角坐标方程;(2)过点(1,0)P 作l 的垂线l 0交C 于A ,B 两点,点A 在x 轴上方,求11||||PA PB -的值. 【答案】(1)2214x y +=0y -+=;(2)11||||3PA PB -=. 【解析】(1)将12x xy y⎧'='=⎪⎨⎪⎩代入221x y ''+=,得曲线C 的方程为2214x y +=,由πsin()3ρθ-=,得ππsin coscos sin 33ρθρθ-= 把cos sin x y ρθρθ=⎧⎨=⎩,代入上式得直线l0y -+=. (2)因为直线l 的倾斜角为π3,所以其垂线l 0的倾斜角为5π6, 则直线l 0的参数方程为5π1cos 65π0sin 6x t y t ⎧=+⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩(t 为参数),即1212x y t⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩(t 为参数),代入曲线C的方程,整理得27120t --=, 设A ,B 两点对应的参数分别为t 1,t 2, 由题意知10t >,20t <,则1212127t t t t ⎧+=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩,且247120(∆=-+⨯⨯>,所以1212121111||||3t t PA PB t t t t +-=-==--. 【名师点睛】本题主要考查了极坐标方程与直角坐标方程的互化,直线参数方程的应用,其中解答中熟记互化公式,合理利用根与系数的关系和直线的参数方程中参数的几何意义求解是解答的关键,着重考查了推理与运算能力.。

《精品》2019年高考真题和模拟题分项汇编数学(理)专题14 坐标系与参数方程(原卷版)

《精品》2019年高考真题和模拟题分项汇编数学(理)专题14 坐标系与参数方程(原卷版)

1.【2019 年高考北京卷理数】已知直线 l 的参数方程为 ⎨(t 为参数),则点(1,0)到直线 l y = 2 + 4t5 B .25C .45D . 6⎩专题 14坐标系与参数方程⎧ x = 1 + 3t,⎩的距离是A .152.【2019 年高考全国Ⅰ卷理数】在直角坐标系 xOy 中,曲线 C 的参数方程为 ⎧ 1 - t 2 (t 为参数).以⎪⎪ x =1 + t2 , ⎨⎪ y = 4t ⎪1 + t 2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2 ρ cos θ + 3ρ sin θ + 11 = 0 .(1)求 C 和 l 的直角坐标方程;(2)求 C 上的点到 l 距离的最小值.【3. 2019 年高考全国Ⅱ卷理数】在极坐标系中,O 为极点,点 M ( ρ ,θ )( ρ > 0) 在曲线 C : ρ = 4sin θ 上, 0直线 l 过点 A(4,0) 且与 OM 垂直,垂足为 P .(1)当θ = π 0 3时,求 ρ 0 及 l 的极坐标方程;(2)当 M 在 C 上运动且 P 在线段 OM 上时,求 P 点轨迹的极坐标方程.弧 AB ,BC ,CD 所在圆的圆心分别是 (1,0) ,(1, ) ,(1,π) ,曲线 M 是弧 AB ,曲线 M 是弧 BC ,24.【2019 年高考全国Ⅲ卷理数】如图,在极坐标系Ox 中, A(2,0) , B ( 2, π 4 ) ,C ( 2, 3π4) , D (2, π) ,π1 2曲线 M 3 是弧 CD .(1)分别写出 M 1 , M 2 , M 3 的极坐标方程;(2)曲线 M 由 M 1 , M 2 , M 3 构成,若点 P 在 M 上,且 | OP |=3 ,求 P 的极坐标.5 . 【 2019 年 高 考 江 苏 卷 数 学 】 在 极 坐 标 系 中 , 已 知 两 点 A 3, ⎪ , B 2, ⎪ ,直线 l 的方程为ρ s i n ⎛ θ + ⎫⎪ = 3.⎛ π⎫ ⎛ π⎫⎝ 4 ⎭⎝2 ⎭π ⎝4 ⎭(1)求A ,B 两点间的距离;(2)求点B 到直线l 的距离.(2)若直线 l 的极坐标方程为 ρ sin(θ + ) = 2 2 ,直线 l 与 y 轴的交点为 M ,与曲线 C 相交于 A, B46.【重庆西南大学附属中学校 2019 届高三第十次月考数学】在平面直角坐标系 x Oy 中,已知曲线C 的参1⎧⎪ x = 5 + 10 cos ϕ数方程为 ⎨⎪⎩ y = 10 sin ϕ(ϕ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 2 的极坐标方程为 ρ = 4cos θ .(1)求曲线 C 1 与曲线 C 2 两交点所在直线的极坐标方程;π1两点,求 MA + MB 的值.⎪ ,直线 l 的极坐标方程为 ρ sin θ - 的极坐标为 2 2, ⎪+ 2 2 = 0 . 3π ⎫7.【山东省郓城一中等学校 2019 届高三第三次模拟考试数学】在平面直角坐标系 xOy 中,曲线 C 的参数⎧⎪ x = 3 cos α方程为 ⎨ (α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 M⎪⎩ y = sin α⎛ ⎛ ⎝ 4 ⎭ ⎝π⎫4 ⎭(1)求直线 l 的直角坐标方程与曲线 C 的普通方程;(2)若 N 是曲线 C 上的动点,P 为线段 MN 的中点,求点 P 到直线 l 的距离的最大值.– ⎪ x = 4 + 2 = P ,8.【河南省周口市 2018 2019学年度高三年级(上)期末调研考试数学】在直角坐标系 x Oy 中,直线 l 的⎧ ⎪参数方程为 ⎨⎪ y = 3 + ⎪⎩2 2 2 2t,t ( 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,曲线 C的极坐标方程为 ρ(3 + sin 2θ) 12 .(1)求直线 l 的普通方程与曲线 C 的直角坐标方程;(2)若直线 l 与曲线 C 交于 A ,B 两点,且设定点 (21),求PB P A +P APB 的值.正半轴为极轴.已知点 P 的直角坐标为(1, 5),点 M 的极坐标为(4, ). 直线 l 过点 P ,且倾斜角为9.【河南省郑州市第一中学 2019 届高三上学期入学摸底测试数学】以直角坐标系的原点O 为极点,x 轴的π 若 2π3,圆 C 以 M 为圆心、4 为半径.(1)求直线 l 的参数方程和圆 C 的极坐标方程;(2)试判定直线 l 和圆 C 的位置关系.10.全国 I 卷 2019 届高三五省优创名校联考数学】在直角坐标系 xOy 中,直线 l 的参数方程为 ⎨ ⎩⎧ 2⎪ x = m +t ⎪ 2【⎪ y = 2 t ⎪ 2( 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,椭圆C 的极坐标方程为ρ 2cos 2θ + 3ρ 2sin 2θ = 48 ,其左焦点 F 在直线 l 上.(1)若直线 l 与椭圆 C 交于 A ,B 两点,求 FA + FB 的值;(2)求椭圆 C 的内接矩形面积的最大值.⎩ y = 1 + t sin α4,11.【河北衡水金卷 2019 届高三 12 月第三次联合质量测评数学】在直角坐标系中,直线 l 的参数方程为⎧ x = -1 + t cos α , (t 为参数, 0 < α < π ),以坐标原点为极点, x 轴正半轴为极轴,取相同的长度⎨单位建立极坐标系,曲线 C 的极坐标方程为. ρ 2 =1 + sin 2θ(1)当 a = π6时,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 (-11) ,设直线 l 与曲线 C 交于 A ,B 两点,试确定 P A ⋅ PB 的取值范围.⎪ x = -2 + t 线 l 的参数方程为 ⎨ ( t为参数).直线 l 与曲线 C 分别交于 M ,N 两点. θ ⎩)12.【河南省信阳高级中学 2018–2019 学年高二上学期期中考试数学】在平面直角坐标系 xOy 中,以 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 = 2sin θ + 2acos (a > 0);直⎧ 2 ⎪ 2 ⎪ y = 2 t ⎪ 2(1)写出曲线 C 的直角坐标方程和直线 l 的普通方程;(2)若点 P 的极坐标为 (2,π,PM + PN = 5 2 ,求 a 的值.【B P,(2)求1⎧x=1+t13.河南省豫南九校(中原名校)2017届高三下学期质量考评八数学】己知直线l的参数方程为⎨⎩y=3+2t (t为参数),曲线C的极坐标方程为ρsin2θ-16cosθ=0,直线l与曲线C交于A、两点,点(13).(1)求直线l的普通方程和曲线C的直角坐标方程;P A+1PB的值.⎨(t为参数),曲线C的参数方程是⎨(ϕ为参数),以O为极点,x轴的非y=t+1y=2sinϕ(2)已知射线O P:θ=α(其中0<α<π)与曲线C交于O,P两点,射线OQ:θ=α+与直2214.【河南省开封市2019届高三上学期第一次模拟考试数学】在直角坐标系xOy中,直线l的参数方程是⎧x=t⎧x=2+2cosϕ⎩⎩负半轴为极轴建立极坐标系.(1)求直线l和曲线C的极坐标方程;π12线l交于Q点,若∆OPQ的面积为1,求α的值和弦长OP.方程为 ⎨ (其中 t 为参数),在以O 为极点、 x 轴的非负半轴为极轴的极坐标系(两种坐标 系的单位长度相同)中,直线 l 的极坐标方程为 ρsin ⎛ π - θ ⎪ = 2 .15.【四川省成都市第七中学 2019 届高三一诊模拟考试数学】在平面直角坐标系 xOy 中,曲线 C 的参数标⎧⎪ x = e t + e -t ⎪⎩ y = e t - e -t⎫ ⎝ 3 ⎭(1)求曲线 C 的极坐标方程;(2)求直线 l 与曲线 C 的公共点 P 的极坐标.中,以坐标原点O 为极点, x 轴正半轴为极轴,建立极坐标系,已知直线l 的参数方程为 ⎨ ( ty = 2 + t16.【黑龙江省大庆市第一中学 2019 届高三下学期第四次模拟(最后一卷)数学】在平面直角坐标系xOy⎧x = 2t ⎩为参数),曲线 C 的极坐标方程为 ρcos 2θ = 8sin θ .(1)求曲线 C 的直角坐标方程,并指出该曲线是什么曲线;(2)若直线 l 与曲线 C 的交点分别为 M , N ,求 MN .⎪⎩y=33+3t 2(2)设点P-2,3),直线l与曲线C的两个交点分别为A,B,求11 P A PB17.【河北省石家庄市2018届高中毕业班模拟考试(二)数学】在平面直角坐标系x Oy中,曲线C的方1⎧⎪x=-2-t程为x2+y2=4,直线l的参数方程⎨(t为参数),若将曲线C上的点的横坐标不变,1纵坐标变为原来的3倍,得曲线C.2(1)写出曲线C的参数方程;2(3+的值.2。

2019高考数学三轮冲刺大题提分大题精做14选修4_4:坐标系与参数方程文

2019高考数学三轮冲刺大题提分大题精做14选修4_4:坐标系与参数方程文

大题精做14 选修4-4:坐标系与参数方程[2019·长沙检测]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.已知曲线M 的参数方程为1cos 1sin x y ϕϕ+=+⎧⎨⎩=(ϕ为参数),过原点O 且倾斜角为α的直线l 交M 于A 、B 两点.(1)求l 和M 的极坐标方程;(2)当4π0,α⎛⎤∈ ⎥⎝⎦时,求OA OB +的取值范围.【答案】(1)()θαρ=∈R ,()22cos sin 10ρθθρ-++=;(2)(.【解析】(1)由题意可得,直线l 的极坐标方程为()θαρ=∈R . 曲线M 的普通方程为()()22111x y -+-=, 因为cos x ρθ=,sin y ρθ=,222x y ρ+=, 所以极坐标方程为()22cos sin 10ρθθρ-++=. (2)设()1,A ρα,()2,B ρα,且1ρ,2ρ均为正数,将θα=代入22cos 2sin 10ρρθρθ--+=,得()22cos sin 10ρααρ-++=, 当4π0,α⎛⎤∈ ⎥⎝⎦时,28sin 404πΔα⎛⎫=+-> ⎪⎝⎭,所以()122cos sin ρραα+=+,根据极坐标的几何意义,OA ,OB 分别是点A ,B 的极径.从而()122cos sin π4OA OB ρρααα⎛⎫+=+=+=+ ⎪⎝⎭.当4π0,α⎛⎤∈ ⎥⎝⎦时,πππ,442α⎛⎤+∈ ⎥⎝⎦,故OA OB +的取值范围是(.1.[2019·安庆期末]在平面直角坐标系xOy 中,直线l 的参数方程为x t y ==⎧⎪⎨⎪⎩(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,已知曲线C 的极坐标方程为4cos ρθ=. (1)求直线l 的普通方程与曲线C 的直角坐标方程; (2)设点()3,0M ,直线l 与曲线C 交于不同的两点A 、B ,求MA MB ⋅的值.2.[2019·柳州模拟]在直角坐标系xOy 中,曲线1C 的参数方程为322522x t y t ⎧⎪⎪⎨=+=-⎪⎪⎩(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.曲线2C的极坐标方程为ρ=.(1)求曲线1C 的普通方程,曲线2C 的参数方程;(2)若P ,Q 分别为曲线1C ,2C 上的动点,求PQ 的最小值,并求PQ 取得最小值时,Q 点的直角 坐标.3.[2019·咸阳模拟]在平面直角坐标系xOy 中,曲线C 的参数方程为32cos 12sin x y ϕϕ⎧=+=+⎪⎨⎪⎩(ϕ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. (1)求曲线C 的极坐标方程;(2)在曲线C 上取两点M ,N 与原点O 构成MON △,且满足π2MON ∠=,求MON △面积的最大值.1.【答案】(1)直线l 30y +-=,曲线C 的直角坐标方程()2224x y -+=;(2)3MA MB ⋅=.【解析】(1)直线l 的普通方程为3y =+30y +-=,根据极坐标与直角坐标之间的相互转化,cos x ρθ=,222x y ρ=+, 而4cos ρθ=,则24cos ρρθ=,即()2224x y -+=,故直线l30y +-=,曲线C 的直角坐标方程()2224x y -+=. (2)点)M在直线l 上,且直线l 的倾斜角为120︒,可设直线的参数方程为:12 x t y ⎧⎪⎪⎨-=⎪⎪⎩=(t 为参数),代入到曲线C的方程得(2230t t ++-=,122t t +,123t t =-由参数的几何意义知123MA MB t t ⋅==,故3MA MB ⋅=.2.【答案】(1)40x y +-=,2C的参数方程为sin x y ϕϕ==⎧⎪⎨⎪⎩(ϕ为参数);(2)31,22Q ⎛⎫ ⎪⎝⎭.【解析】(1)由曲线1C 的参数方程为322522x t y t ⎧⎪⎪⎨=+=-⎪⎪⎩(t 为参数),消去t ,得40x y +-=,由ρ=,()2212sin 3ρθ∴+=,即2222sin 3ρρθ+=,22223x y y ∴++=,即2213x y +=,2C ∴的参数方程为sin x y ϕϕ==⎧⎪⎨⎪⎩(ϕ为参数).(2)设曲线2C上动点为),sin Qϕϕ,则点Q 到直线1C的距离:d = ∴当sin 13πϕ⎛⎫+= ⎪⎝⎭时,即π6ϕ=时,d 取得最小值2,即PQ 的最小值为2,3621s ππin 62x y ⎧==⎪⎪∴⎨⎪==⎪⎩,31,22Q ⎛⎫∴ ⎪⎝⎭.3.【答案】(1)π4sin 3ρθ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭;(2)4.【解析】(1)可知曲线C 的普通方程为(()2214x y +-=,所以曲线C 的极坐标方程为2cos 2sin 0ρθρθ--=,即π4sin 3ρθ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭.(2)由(1)不妨设()1,M ρθ,22π,N ρθ⎛⎫+ ⎪⎝⎭,()120,0ρρ>>,12112π8sin s ππin 4sin 242232π33MON S OM ON ρρθθθ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=⋅==+++=+≤ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭△, 所以MON △面积的最大值为4.。

2019高考一卷坐标系与参数方程 Word版含解析

2019高考一卷坐标系与参数方程 Word版含解析

姓名,年级:时间:22.[选修4—4:坐标系与参数方程](10分)在直角坐标系xOy中,曲线C的参数方程为(t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.(1)求C和l的直角坐标方程;(2)求C上的点到l距离的最小值.22.分析:(1)求C的普通方程目标是消去参数,消参法有代入消参和加减消参两种。

代入消参主要是解出参数t,而加减消参经常用平方法。

(2)求C上的点到l距离的最小值可以利用参数转化为三角函数求最值或者用平行切线法。

解:(1)解法一:x=1−t21+t =−1+21+t,221111tt--<≤+,2 1+t =x+1,t2=1−x1+x,y=4t1+t,y2=16t2(1+t2)2=4(1−x)(x+1)=4−4x22221141txttyt⎧-=⎪⎪+⎨⎪=⎪+⎩,2cos sin110ρθθ+=所以C 的直角坐标方程为221(1)4y x x +=≠-。

解法二:x +1=21+t ,y =4t 1+t ,y x+1=2ty =4t 1+t 2=2y x +11+(y 2(x +1))2 1=8(x +1)4(x +1)2+y 2 所以C 的直角坐标方程为221(1)4y x x +=≠-。

解法三:()22222222141211y t t x t t ⎛⎫-⎛⎫+=+= ⎪ ⎪+⎝⎭⎝⎭+, 所以C 的直角坐标方程为221(1)4y x x +=≠-. l的直角坐标方程为2110x +=。

(2)解法一:由(1)可设C 的参数方程为 cos ,2sin x y αα=⎧⎨=⎩(α为参数,ππα-<<)。

C 上的点到lπ4cos 11α⎛⎫-+ ⎪= 当2π3α=-时,π4cos 113α⎛⎫-+ ⎪⎝⎭取得最小值7,故C 上的点到l解法二:{4x2+y2=42x+√3y+m=04y2+2√3my+m2−4=0∆=12m2−16(m2−4)=0m=±4故C上的点到l距离的最小值为√4+3=√7。

【精品高考数学试卷】2019北京高三数学二模(理)分类汇编--极坐标与参数方程+答案

【精品高考数学试卷】2019北京高三数学二模(理)分类汇编--极坐标与参数方程+答案

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2019高三二模分类汇编—极坐标与参数方程
1.若直线l :12x t y at
=+⎧⎨=+⎩ (t 为参数),经过坐标原点,则直线l 的斜率是
(A) -2 (B) -1 (C)1 (D)2
2.在极坐标系中,直线cos 2ρθ=与圆4cos ρθ=交于,A B 两点,则AB =
(A)
4
( B) (C) 2 (D)
3.在平面直角坐标系xOy 中,圆C 的参数方程为cos ,1sin x y αα=⎧⎨=+⎩(α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,直线l 的极坐标方程为cos ρθ-sin 10ρθ-=,圆心C 到直线l 的距离为____.
4.过原点作圆()3cos 63sin x y θθθ=⎧⎨=+⎩
为参数的两条切线,则这两条切线所成的锐角为 A .6π B .4π C .3π D .2
π 5.在极坐标系中,圆θρ
sin 2=的圆心的极坐标是 A .12⎛⎫ ⎪⎝⎭,π B. 12π⎛⎫ ⎪⎝⎭, C. ()01, D. ()10,
6.直线1,x t y t =+⎧⎨=⎩(t 为参数)与圆2cos ,sin x y θθ=+⎧⎨=⎩
(θ为参数)的位置关系为 (A) 相离
(B) 相切 (C) 相交且直线过圆心 (D)相交但直线不过圆心
2019高三二模分类汇编—极坐标与参数方程
答案部分
1. D
2. A
3.
4. C
5. B
6. A。

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专题14 坐标系与参数方程1.【2019年高考北京卷理数】已知直线l 的参数方程为13,24x t y t =+=+⎧⎨⎩(t 为参数),则点(1,0)到直线l的距离是 A .15B .25C .45D .65【答案】D由题意,可将直线l 化为普通方程:1234x y --=,即()()41320x y ---=,即4320x y -+=,所以点(1,0)到直线l的距离65d ==,故选D . 【名师点睛】本题考查直线参数方程与普通方程的转化,点到直线的距离,属于容易题,注重基础知识、基本运算能力的考查.2.【2019年高考全国Ⅰ卷理数】在直角坐标系xOy 中,曲线C 的参数方程为(t 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.(1)求C 和l 的直角坐标方程; (2)求C 上的点到l 距离的最小值.【答案】(1)221(1)4y x x +=≠-;l的直角坐标方程为2110x ++=;(2.(1)因为221111t t --<≤+,且()22222222141211y t t x t t ⎛⎫-⎛⎫+=+= ⎪ ⎪+⎝⎭⎝⎭+,所以C 的直角坐标方程为221(1)4y x x +=≠-.l的直角坐标方程为2110x ++=.(2)由(1)可设C 的参数方程为cos ,2sin x y αα=⎧⎨=⎩(α为参数,ππα-<<).2221141t x t t y t ⎧-=⎪⎪+⎨⎪=⎪+⎩,2cos sin 110ρθθ++=C 上的点到lπ4cos 11α⎛⎫-+ ⎪=当2π3α=-时,π4cos 113α⎛⎫-+ ⎪⎝⎭取得最小值7,故C 上的点到l.【名师点睛】本题考查参数方程、极坐标方程与直角坐标方程的互化、求解椭圆上的点到直线距离的最值问题.求解本题中的最值问题通常采用参数方程来表示椭圆上的点,将问题转化为三角函数的最值求解问题.3.【2019年高考全国Ⅱ卷理数】在极坐标系中,O 为极点,点000(,)(0)M ρθρ>在曲线:4sin C ρθ=上,直线l 过点(4,0)A 且与OM 垂直,垂足为P . (1)当0=3θπ时,求0ρ及l 的极坐标方程; (2)当M 在C 上运动且P 在线段OM 上时,求P 点轨迹的极坐标方程. 【答案】(1)0ρ=l 的极坐标方程为cos 23ρθπ⎛⎫-= ⎪⎝⎭; (2)4cos ,,42ρθθπ⎡⎤=∈⎢⎥⎣⎦π.(1)因为()00,M ρθ在C 上,当03θπ=时,04sin 3ρπ== 由已知得||||cos23OP OA π==. 设(,)Q ρθ为l 上除P 的任意一点.在Rt OPQ △中,cos ||23OP ρθπ⎛⎫-== ⎪⎝⎭, 经检验,点(2,)3P π在曲线cos 23ρθπ⎛⎫-= ⎪⎝⎭上. 所以,l 的极坐标方程为cos 23ρθπ⎛⎫-= ⎪⎝⎭. (2)设(,)P ρθ,在Rt OAP △中,||||cos 4cos ,OP OA θθ== 即 4cos ρθ=. 因为P 在线段OM 上,且AP OM ⊥,故θ的取值范围是,42ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦.所以,P 点轨迹的极坐标方程为4cos ,,42ρθθπ⎡⎤=∈⎢⎥⎣⎦π.【名师点睛】本题主要考查极坐标方程与直角坐标方程的互化,熟记公式即可,属于常考题型.4.【2019年高考全国Ⅲ卷理数】如图,在极坐标系Ox 中,(2,0)A ,)4B π,)4C 3π,(2,)D π,弧AB ,BC ,CD 所在圆的圆心分别是(1,0),(1,)2π,(1,)π,曲线1M 是弧AB ,曲线2M 是弧BC ,曲线3M 是弧CD .(1)分别写出1M ,2M ,3M 的极坐标方程;(2)曲线M 由1M ,2M ,3M 构成,若点P 在M 上,且||OP =P 的极坐标.【答案】(1)1M 的极坐标方程为π2cos 04ρθθ⎛⎫=≤≤⎪⎝⎭,2M 的极坐标方程为π3π2sin 44ρθθ⎛⎫=≤≤⎪⎝⎭,3M 的极坐标方程为3π2cos π4ρθθ⎛⎫=-≤≤ ⎪⎝⎭.(2)π6⎫⎪⎭或π3⎫⎪⎭或2π3⎫⎪⎭或5π6⎫⎪⎭.(1)由题设可得,弧,,AB BC CD 所在圆的极坐标方程分别为2cos ρθ=,2sin ρθ=,2cos ρθ=-. 所以1M 的极坐标方程为π2cos 04ρθθ⎛⎫=≤≤⎪⎝⎭,2M 的极坐标方程为π3π2sin 44ρθθ⎛⎫=≤≤ ⎪⎝⎭,3M 的极坐标方程为3π2cos π4ρθθ⎛⎫=-≤≤⎪⎝⎭. (2)设(,)P ρθ,由题设及(1)知若π04θ≤≤,则2cos θ=π6θ=;若π3π44θ≤≤,则2sin θ=π3θ=或2π3θ=;若3ππ4θ≤≤,则2cos θ-=5π6θ=.综上,P的极坐标为π6⎫⎪⎭或π3⎫⎪⎭或2π3⎫⎪⎭或5π6⎫⎪⎭. 【名师点睛】此题考查了极坐标中过极点的圆的方程,思考量不高,运算量不大,属于中档题. 5.【2019年高考江苏卷数学】在极坐标系中,已知两点3,,42A B ππ⎛⎫⎫⎪⎪⎝⎭⎭,直线l 的方程为s i n 34ρθπ⎛⎫+= ⎪⎝⎭. (1)求A ,B 两点间的距离;(2)求点B 到直线l 的距离. 【答案】(12)2.(1)设极点为O .在△OAB 中,A (3,4π),B,2π), 由余弦定理,得AB=. (2)因为直线l 的方程为sin()34ρθπ+=,则直线l过点)2π,倾斜角为34π.又)2B π,所以点B 到直线l的距离为3sin()242ππ⨯-=. 【名师点睛】本题主要考查曲线的极坐标方程等基础知识,考查运算求解能力.6.【重庆西南大学附属中学校2019届高三第十次月考数学】在平面直角坐标系xOy 中,已知曲线1C 的参数方程为5()x y ϕϕϕ⎧=+⎪⎨=⎪⎩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4cos ρθ=.(1)求曲线1C 与曲线2C 两交点所在直线的极坐标方程;(2)若直线l的极坐标方程为sin()4ρθπ+=,直线l 与y 轴的交点为M ,与曲线1C 相交于,A B 两点,求MA MB +的值.【答案】(1)5cos 2ρθ=;(2)(1)曲线1C 的普通方程为:22(5)10x y -+=,曲线2C 的普通方程为:224x y x +=,即22(2)4x y -+=,由两圆心的距离32)d =∈,所以两圆相交, 所以两方程相减可得交线为6215x -+=,即52x =. 所以直线的极坐标方程为5cos 2ρθ=. (2)直线l 的直角坐标方程:4x y +=,则与y 轴的交点为(0,4)M ,直线l的参数方程为242x t y t ⎧=-⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩,带入曲线1C 22(5)10x y -+=得2310t ++=.设,A B 两点的参数为1t ,2t ,所以12t t +=-1231t t =,所以1t ,2t 同号.所以1212MA MB t t t t +=+=+=【名师点睛】本题考查了极坐标,参数方程和普通方程的互化和用参数方程计算长度,是常见考题. 7.【山东省郓城一中等学校2019届高三第三次模拟考试数学】在平面直角坐标系xOy 中,曲线C 的参数方程为sin x y αα⎧=⎪⎨=⎪⎩(α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M的极坐标为34π⎛⎫ ⎪⎝⎭,直线l的极坐标方程为sin 04ρθπ⎛⎫-+= ⎪⎝⎭.(1)求直线l 的直角坐标方程与曲线C 的普通方程;(2)若N 是曲线C 上的动点,P 为线段MN 的中点,求点P 到直线l 的距离的最大值.【答案】(1)40x y --=,2213x y +=;(2)2. (1)因为直线l的极坐标方程为πsin 04ρθ⎛⎫-+= ⎪⎝⎭, 即ρsin θ-ρcos θ+4=0.由x =ρcos θ,y =ρsin θ,可得直线l 的直角坐标方程为x -y -4=0.将曲线C的参数方程sin x y αα⎧=⎪⎨=⎪⎩,消去参数a ,得曲线C 的普通方程为2213x y +=.(2)设Nα,sin α),α∈[0,2π). 点M的极坐标(3π4),化为直角坐标为(-2,2).则11,sin 12P αα⎫-+⎪⎪⎝⎭. 所以点P 到直线l的距离d ==≤, 所以当5π6α=时,点M 到直线l的距离的最大值为2. 【名师点睛】本题主要考查参数方程、极坐标方程和普通方程的互化,考查三角函数的图像和性质,考查点到直线的距离的最值的计算,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平和分析推理能力. 8.【河南省周口市2018–2019学年度高三年级(上)期末调研考试数学】在直角坐标系xOy 中,直线l 的参数方程为4,232x y ⎧=+⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩(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,曲线C 的极坐标方程为223sin 12ρθ+=(). (1)求直线l 的普通方程与曲线C 的直角坐标方程;(2)若直线l 与曲线C 交于A B ,两点,且设定点21P (,),求PB PA PAPB+的值.【答案】(1)l 普通方程为10x y --=,C 直角坐标方程为22143x y +=;(2)867. (1)由直线l 的参数方程消去t ,得普通方程为10x y --=.223sin 12ρθ+=()等价于2223sin 12ρρθ+=,将222sin x y y ρρθ=+=,代入上式,得曲线C 的直角坐标方程为222312x y y ++=(), 即22143x y +=. (2)点21P (,)在直线10x y --=上,所以直线l的参数方程可以写为22 1x t t y ⎧=+⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,(为参数), 将上式代入22143x y +=,得2780t ++=. 设A B ,对应的参数分别为12t t ,,则1212877t t t t +=-=, 所以22||PA PB PB PAPA PB PA PB++=22PA PB PA PB PA PB +-=()21212122t t t t t t +-=() 2121212||2t t t t t t +-⋅==⋅2828677877-⨯=(. 【名师点睛】本题考查了直线的参数方程,考查了简单曲线的极坐标方程,解答此题的关键是熟练掌握直线参数方程中参数的几何意义.9.【河南省郑州市第一中学2019届高三上学期入学摸底测试数学】以直角坐标系的原点O 为极点,x 轴的正半轴为极轴.已知点P 的直角坐标为15-(,),点M 的极坐标为π42(,).若直线l 过点P ,且倾斜角为π3,圆C 以M 为圆心、4为半径. (1)求直线l 的参数方程和圆C 的极坐标方程; (2)试判定直线l 和圆C 的位置关系.【答案】(1)11252x t y ⎧=+⎪⎪⎨⎪=-+⎪⎩(t 为参数),8sin ρθ=;(2)直线l 与圆C 相离.(1)直线l的参数方程1π11cos 23 π5sin 53x t x t y t y ⎧⎧=+=+⋅⎪⎪⎪⎪⇒⎨⎨⎪⎪=-+⋅=-⎪⎪⎩⎩(t 为参数), M 点的直角坐标为(0,4),圆C 的半径为4,∴圆C 的方程为22416x y +-=(),将cos sin x y ρθρθ=⎧⎨=⎩代入,得圆C 的极坐标方程为222cos (sin 4)16ρθρθ+-=,即8sin ρθ=; (2)直线l50y --=,圆心M 到l的距离为942d +==>, ∴直线l 与圆C 相离.【名师点睛】主要是考查了极坐标与直角坐标的互化,以及运用,属于基础题.10.【全国I 卷2019届高三五省优创名校联考数学】在直角坐标系xOy 中,直线l的参数方程为2x m 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,椭圆C 的极坐标方程为2222cos 3sin 48ρθρθ+=,其左焦点F 在直线l 上.(1)若直线l 与椭圆C 交于A B ,两点,求FA FB +的值; (2)求椭圆C 的内接矩形面积的最大值. 【答案】(1)2)(1)将cos sin x y ρθρθ=⎧⎨=⎩代入ρ2cos 2θ+3ρ2sin 2θ=48,得x 2+3y 2=48,即2214816x y +=, 因为c 2=48-16=32,所以F的坐标为(-,0), 又因为F 在直线l上,所以m =-把直线l的参数方程22x t y =-=⎧⎪⎪⎨⎪⎪⎩代入x 2+3y 2=48,化简得t 2-4t -8=0,所以t 1+t 2=4,t 1t 2=-8,所以12FA FB t t +=-===(2)由椭圆C 的方程2214816x y +=,可设椭圆C 上在第一象限内的任意一点M 的坐标为(θ,4sin θ)(π02θ<<),所以内接矩形的面积8sin 2S θθθ=⋅=, 当π4θ=时,面积S取得最大值 【名师点睛】直角坐标方程转为极坐标方程的关键是利用公式cos sin x y ρθρθ=⎧⎨=⎩,而极坐标方程转化为直角坐标方程的关键是利用公式222tan x y yx ρθ⎧=+⎪⎨=⎪⎩,后者也可以把极坐标方程变形,尽量产生2cos ρρθ,,sin ρθ以便转化.另一方面,当动点在圆锥曲线运动变化时,我们可以用一个参数θ来表示动点坐标,从而利用一元函数求与动点有关的最值问题.11.【河北衡水金卷2019届高三12月第三次联合质量测评数学】在直角坐标系中,直线l 的参数方程为1cos ,1sin x t y t αα=-+⎧⎨=+⎩(t 为参数,0πα<<),以坐标原点为极点,x 轴正半轴为极轴,取相同的长度单位建立极坐标系,曲线C 的极坐标方程为2241sin ρθ=+. (1)当π6a =时,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()11P -,,设直线l 与曲线C 交于A ,B 两点,试确定PA PB ⋅的取值范围. 【答案】(1)2210142x y x ++=+=,;(2)112⎡⎫⎪⎢⎣⎭,(1)当π6a =时,直线l的参数方程为π1cos ,16π11sin 162x t x y t y t⎧⎧=-+=-⎪⎪⎪⎪⇒⎨⎨⎪⎪=+=+⎪⎪⎩⎩,. 消去参数t得10x ++=. 由曲线C 的极坐标方程为2241sin ρθ=+,得()22sin 4ρρθ+=, 将222x y ρ+=,及sin y ρθ=代入得2224x y +=,即22142x y +=; (2)由直线l 的参数方程为1cos ,1sin x t y t αα=-+⎧⎨=+⎩(t 为参数,0πα<<),可知直线l 是过点P (–1,1)且倾斜角为α的直线,又由(1)知曲线C 为椭圆22142x y +=,所以易知点P (–1,1)在椭圆C 内, 将1cos ,1sin x t y t αα=-+⎧⎨=+⎩代入22142x y +=中,整理得 ()()221sin 22sin c s 10to t ααα++--=,设A ,B 两点对应的参数分别为12t t ,, 则12211sin t t α⋅=-+, 所以12211sin PA PB t t α⋅==+,因为0πα<<,所以(]2sin 01α∈,,所以1221111sin 2PA PB t t α⎡⎫⋅==∈⎪⎢+⎣⎭,,所以PA PB ⋅的取值范围为112⎡⎫⎪⎢⎣⎭,.【名师点睛】利用直线参数方程中参数的几何意义求解问题.经过点P (x 0,y 0),倾斜角为α的直线l 的参数方程为00cos sin x x t y y t θθ=+⎧⎨=+⎩(t 为参数).若A ,B 为直线l 上两点,其对应的参数分别为12t t ,,线段AB 的中点为M ,点M 所对应的参数为0t ,则以下结论在解题中经常用到:(1)1202t t t +=;(2)1202t t PM t +==;(3)21AB t t =-;(4)12··PA PB t t =. 12.【河南省信阳高级中学2018–2019学年高二上学期期中考试数学】在平面直角坐标系xOy 中,以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2sin 2cos 0a a ρθθ=+>();直线l的参数方程为22x y ⎧=-+⎪⎪⎨⎪=⎪⎩(t 为参数).直线l 与曲线C 分别交于M N ,两点.(1)写出曲线C 的直角坐标方程和直线l 的普通方程;(2)若点P 的极坐标为()2πPM PN +=,,,求a 的值.【答案】(1)曲线C 的直角坐标方程为:()()22211x a y a -+-=+,直线l 的普通方程为2y x =+.(2)2a =.(1)由()2sin 2cos 0a a ρθθ=+>,得()22sin 2cos 0a a ρρθρθ=+>, 所以曲线C 的直角坐标方程为2222x y y ax +=+,即()()22211x a y a -+-=+,直线l 的普通方程为2y x =+. (2)将直线l的参数方程2,2x y ⎧=-+⎪⎪⎨⎪=⎪⎩代入2222x y y ax +=+并化简、整理,得()2440t t a -++=.因为直线l 与曲线C 交于M N ,两点.所以()()2Δ4440a =-+>,解得1a ≠.由根与系数的关系,得121244t t t t a +==+,.因为点P 的直角坐标为()20-,,在直线l上.所以12PM PN t t +=+==, 解得2a =,此时满足0a >.且1a ≠,故2a =.【名师点睛】参数方程主要通过代入法或者已知恒等式(如22cos sin 1αα+=等三角恒等式)消去参数化为普通方程,通过选取相应的参数可以把普通方程化为参数方程,利用关系式222tan cos ,sin x y x y xy ρρθρθθ=⎧+==⎧⎪⎨⎨=⎩⎪⎩等可以把极坐标方程与直角坐标方程互化,这类问题一般我们可以先把曲线方程化为直角坐标方程,用直角坐标方程解决相应问题.13.【河南省豫南九校(中原名校)2017届高三下学期质量考评八数学】己知直线l 的参数方程为132x t y t =+⎧⎨=+⎩(t 为参数),曲线C 的极坐标方程为2sin 16cos 0ρθθ-=,直线l 与曲线C 交于A 、B 两点,点13P (,). (1)求直线l 的普通方程和曲线C 的直角坐标方程;(2)求11PA PB+的值. 【答案】(1)21y x =+,216y x =;(2. (1)直线l 的参数方程为132x t y t=+⎧⎨=+⎩(t 为参数),消去参数,可得直线l 的普通方程21y x =+,曲线C 的极坐标方程为2sin 16cos 0ρθθ-=,即22sin 16cos 0ρθρθ-=,曲线C 的直角坐标方程为216y x =, (2)直线的参数方程改写为1535x y ⎧=+⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩(t 为参数),代入221212435167054y x t t t t t =--=+==-,,,121211t t PA PB t t -+==. 【名师点睛】由直角坐标与极坐标互换公式222cos sin x y x y ρθρθρ⎧=⎪=⎨⎪+=⎩,利用这个公式可以实现直角坐标与极坐标的相互转化.14.【河南省开封市2019届高三上学期第一次模拟考试数学】在直角坐标系xOy 中,直线l 的参数方程是1x t y t ==+⎧⎨⎩(t 为参数),曲线C 的参数方程是22cos 2sin x y ϕϕ=+⎧⎨=⎩(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)求直线l 和曲线C 的极坐标方程;(2)已知射线1OP θα=:(其中π02α<<)与曲线C 交于O P ,两点,射线2π2OQ θα=+:与直线l 交于Q 点,若OPQ ∆的面积为1,求α的值和弦长OP .【答案】(1)cos sin 10ρθρθ-+=,4cos ρθ=;(2)π4OP α==, (1)直线l 的普通方程为10x y -+=,极坐标方程为cos sin 10ρθρθ-+=,曲线C 的普通方程为2224x y -+=(),极坐标方程为4cos ρθ=. (2)依题意,∵π02α∈(,),∴4cos OP α=, 1ππsin cos 22OQ αα=+-+()()1sin cos αα=+, 12cos 12cos sin OPQ S OP OQ ααα===+△, ∴πtan 102αα=∈,(,),∴π4OP α==, 【名师点睛】本题考查的知识要点:三角函数关系式的恒等变变换,参数方程直角坐标方程和极坐标方程之间的转换,三角形面积公式的应用,主要考查学生的运算能力和转化能力,属于基础题型.15.【四川省成都市第七中学2019届高三一诊模拟考试数学】在平面直角坐标系xOy 中,曲线C 的参数标方程为e e e et t t t x y --⎧=+⎪⎨=-⎪⎩(其中t 为参数),在以O 为极点、x 轴的非负半轴为极轴的极坐标系(两种坐标系的单位长度相同)中,直线l的极坐标方程为πsin 3ρθ⎛⎫-=⎪⎝⎭ (1)求曲线C 的极坐标方程;(2)求直线l 与曲线C 的公共点P 的极坐标.【答案】(1)2ππcos2444ρθθ⎛⎫=-<< ⎪⎝⎭(2)π6⎛⎫ ⎪⎝⎭, (1)消去参数t ,得曲线C 的直角坐标方程()2242x y x -=≥.将cos sin x y ρθρθ==,代入224x y -=,得()222cos sin 4ρθθ-=.所以曲线C 的极坐标方程为2ππcos2444ρθθ⎛⎫=-<< ⎪⎝⎭. (2)将l 与C 的极坐标方程联立,消去ρ得2π4sin 2cos23θθ⎛⎫-=⎪⎝⎭.展开得()22223cos cos sin 2cos sin θθθθθθ-+=-.因为cos 0θ≠,所以23tan 10θθ-+=.于是方程的解为tan 3θ=,即π6θ=.代入πsin 3ρθ⎛⎫-= ⎪⎝⎭ρ=P 的极坐标为π6⎛⎫ ⎪⎝⎭,. 【名师点睛】本题考查曲线的极坐标方程与普通方程的互化,直线的极坐标方程与曲线极坐标方程联立求交点的问题,考查计算能力.16.【黑龙江省大庆市第一中学2019届高三下学期第四次模拟(最后一卷)数学】在平面直角坐标系xOy中,以坐标原点O 为极点,x 轴正半轴为极轴,建立极坐标系,已知直线l 的参数方程为22x t y t =⎧⎨=+⎩(t 为参数),曲线C 的极坐标方程为2cos 8sin ρθθ=.(1)求曲线C 的直角坐标方程,并指出该曲线是什么曲线;(2)若直线l 与曲线C 的交点分别为M ,N ,求MN .【答案】(1)曲线C 方程为28x y =,表示焦点坐标为()0,2,对称轴为y 轴的抛物线;(2)10.(1)因为2cos 8sin ρθθ=,所以22cos 8sin ρθρθ=,即28x y =, 所以曲线C 表示焦点坐标为()0,2,对称轴为y 轴的抛物线.(2)设点()11,M x y ,点()22,N x y直线l 过抛物线的焦点()0,2,则直线参数方程为22x t y t=⎧⎨=+⎩化为一般方程为122y x =+,代入曲线C 的直角坐标方程,得24160x x --=,所以12124,16x x x x +==- 所以MN ===10==.【名师点睛】本题考查极坐标方程化直角坐标方程,直线的参数方程化一般方程,弦长公式等,属于简单题.17.【河北省石家庄市2018届高中毕业班模拟考试(二)数学】在平面直角坐标系xOy 中,曲线1C 的方程为224x y +=,直线l的参数方程2x t y =--⎧⎪⎨=⎪⎩(t 为参数),若将曲线1C 上的点的横坐标不变,纵坐标变为原来的32倍,得曲线2C . (1)写出曲线2C的参数方程;(2)设点2P -(,直线l 与曲线2C 的两个交点分别为A B ,,求11PA PB+的值. 【答案】(1)2cos 3sin x y θθ=⎧⎨=⎩(θ为参数);(2)12 (1)若将曲线1C 上的点的纵坐标变为原来的32, 则曲线2C 的直角坐标方程为22243x y +=(),整理得22149x y +=, ∴曲线2C 的参数方程2cos 3sin x y θθ=⎧⎨=⎩(θ为参数). (2)将直线的参数方程化为标准形式为122333x t y t ''⎧=--⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩(t '为参数),将参数方程带入22149x y +=得221(2))22149t --'+='整理得27183604t t ''++=(). 12127214477PA PB t t PA PB t t ''''+=+===,, 72111714427PA PB PA PB PA PB++===. 【名师点睛】本题考查了参数方程与普通方程的互化,及直线的参数方程的应用,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,或者直接利用直线参数的几何意义求解.要结合题目本身特点,确定选择何种方程.。

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