—2017高考全国卷ⅰ文科数学坐标系与参数方程汇编知识讲解
2017年全国统一高考新课标版Ⅰ卷全国1卷文科数学试卷及参考答案与解析
2017年全国统一高考新课标版Ⅰ卷全国1卷文科数学试卷及参考答案与解析一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,共60分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.(5分)已知集合A={x|x<2},B={x|3-2x>0},则( )A.A∩B={x|x<}B.A∩B=∅C.A∪B={x|x<}D.A∪B=R2.(5分)为评估一种农作物的种植效果,选了n块地作试验田.这n块地的亩产量(单位:kg)分别是x1,x2,…,xn,下面给出的指标中可以用来评估这种农作物亩产量稳定程度的是( )A.x1,x2,…,xn的平均数 B.x1,x2,…,xn的标准差C.x1,x2,…,xn的最大值 D.x1,x2,…,xn的中位数3.(5分)下列各式的运算结果为纯虚数的是( )A.i(1+i)2B.i2(1-i)C.(1+i)2D.i(1+i)4.(5分)如图,正方形ABCD内的图形来自中国古代的太极图.正方形内切圆中的黑色部分和白色部分关于正方形的中心成中心对称.在正方形内随机取一点,则此点取自黑色部分的概率是( )A. B. C. D.5.(5分)已知F是双曲线C:x2-=1的右焦点,P是C上一点,且PF与x轴垂直,点A的坐标是(1,3),则△APF的面积为( )A. B. C. D.6.(5分)如图,在下列四个正方体中,A,B为正方体的两个顶点,M,N,Q为所在棱的中点,则在这四个正方体中,直线AB与平面MNQ不平行的是( )A. B. C. D.7.(5分)设x,y满足约束条件,则z=x+y的最大值为( )A.0B.1C.2D.38.(5分)函数y=的部分图象大致为( )A. B. C.D.9.(5分)已知函数f(x)=lnx+ln(2-x),则( )A.f(x)在(0,2)单调递增B.f(x)在(0,2)单调递减C.y=f(x)的图象关于直线x=1对称D.y=f(x)的图象关于点(1,0)对称10.(5分)如图程序框图是为了求出满足3n-2n>1000的最小偶数n,那么在和两个空白框中,可以分别填入( )A.A>1000和n=n+1B.A>1000和n=n+2C.A≤1000和n=n+1D.A≤1000和n=n+211.(5分)△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知sinB+sinA(sinC-cosC)=0,a=2,c=,则C=( )A. B. C. D.12.(5分)设A,B是椭圆C:+=1长轴的两个端点,若C上存在点M满足∠AMB=120°,则m的取值范围是( )A.(0,1]∪[9,+∞)B.(0,]∪[9,+∞)C.(0,1]∪[4,+∞)D.(0,]∪[4,+∞)二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
高考讲坐标系与参数方程课件理
考点三:运用坐标系解决实际问题
01
02
总结词:能够运用坐标 系解决简单的实际问题 ,提高解决实际问题的 能力。
详细描述
03
04
05
1. 能够运用坐标系解决 简单的实际问题,如位 移、速度、加速度等物 理量的表示和计算。
2. 能够运用坐标系解决 一些简单的几何问题, 如求两点之间的距离、 三角形面积等。
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考点二:参数方程的转化与求解
详细描述
2. 能够将普通方程转化为参数方 程,将参数方程转化为普通方程 ,并了解参数的物理意义。
总结词:了解和掌握参数方程的 基本概念和转化方法,能够求解 简单的参数方程。
1. 了解参数方程的基本概念和特 点,掌握参数方程与普通方程的 转化方法。
3. 掌握求解参数方程的方法,如 代入法、消元法等,能够求解简 单的参数方程。
它由一个原点和一组有序的坐标轴组成。
坐标系的分类
02 坐标系可分为直角坐标系、极坐标系和球面坐标系等
。
坐标系的表示方法
03
坐标系可以用图形、符号和公式等方式来表示。
坐标系的种类
直角坐标系
直角坐标系是二维平面上最常用的坐标系, 它由一个原点和两组互相垂直的坐标轴组成 。
极坐标系
极坐标系是用来描述在平面上的点和其到原点的距 离以及其与极轴的夹角的坐标系。
坐标系与参数方程的应用场景
坐标系广泛应用于各种科学领域,如物理学、化学、生物学、地理学等。在物理学中,坐标系可以描 述物体的位置和运动状态;在化学中,它可以描述分子的空间构型和原子间的相互作用;在地理学中 ,它可以描述地球上物体的位置和形态。
参数方程也被广泛应用于各种科学领域。例如,在物理学中,参数方程可以描述物体的运动轨迹和速 度变化;在化学中,它可以描述化学反应的进程和速率;在生物学中,它可以描述生物体的生长过程 和形态变化。
2017年全国统一高考数学试卷(文科)全国卷1(详解版)
2017年全国统一高考数学试卷(文科)(新课标Ⅰ)一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,共60分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.(5分)(2017•新课标Ⅰ)已知集合A={x|x<2},B={x|3﹣2x>0},则()A.A∩B={x|x<}B.A∩B=∅C.A∪B={x|x<}D.A∪B=R2.(5分)(2017•新课标Ⅰ)为评估一种农作物的种植效果,选了n块地作试验田.这n块地的亩产量(单位:kg)分别是x1,x2,…,x n,下面给出的指标中可以用来评估这种农作物亩产量稳定程度的是()A.x1,x2,…,x n的平均数B.x1,x2,…,x n的标准差C.x1,x2,…,x n的最大值D.x1,x2,…,x n的中位数3.(5分)(2017•新课标Ⅰ)下列各式的运算结果为纯虚数的是()A.i(1+i)2B.i2(1﹣i)C.(1+i)2D.i(1+i)4.(5分)(2017•新课标Ⅰ)如图,正方形ABCD内的图形来自中国古代的太极图.正方形内切圆中的黑色部分和白色部分关于正方形的中心成中心对称.在正方形内随机取一点,则此点取自黑色部分的概率是()A.B.C.D.5.(5分)(2017•新课标Ⅰ)已知F是双曲线C:x2﹣=1的右焦点,P是C上一点,且PF与x轴垂直,点A的坐标是(1,3),则△APF的面积为()A.B.C.D.6.(5分)(2017•新课标Ⅰ)如图,在下列四个正方体中,A,B为正方体的两个顶点,M,N,Q为所在棱的中点,则在这四个正方体中,直线AB与平面MNQ不平行的是()A.B.C.D.7.(5分)(2017•新课标Ⅰ)设x,y满足约束条件,则z=x+y的最大值为()A.0B.1C.2D.38.(5分)(2017•新课标Ⅰ)函数y=的部分图象大致为()A.B.C.D.9.(5分)(2017•新课标Ⅰ)已知函数f(x)=lnx+ln(2﹣x),则()A.f(x)在(0,2)单调递增B.f(x)在(0,2)单调递减C.y=f(x)的图象关于直线x=1对称D.y=f(x)的图象关于点(1,0)对称10.(5分)(2017•新课标Ⅰ)如图程序框图是为了求出满足3n﹣2n>1000的最小偶数n,那么在和两个空白框中,可以分别填入()A.A>1000和n=n+1B.A>1000和n=n+2C.A≤1000和n=n+1D.A≤1000和n=n+211.(5分)(2017•新课标Ⅰ)△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知sinB+sinA(sinC﹣cosC)=0,a=2,c=,则C=()A.B.C.D.12.(5分)(2017•新课标Ⅰ)设A,B是椭圆C:+=1长轴的两个端点,若C上存在点M满足∠AMB=120°,则m的取值范围是()A.(0,1]∪[9,+∞)B.(0,]∪[9,+∞)C.(0,1]∪[4,+∞)D.(0,]∪[4,+∞)二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
最新—2017高考全国卷ⅰ文科数学坐标系与参数方程汇编
新课标全国卷Ⅰ文科数学汇编坐标系与参数方程一、解答题【2017,22】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 y t =+⎧⎨=-⎩(t 为参数).(1)若1a =-,求C 与l 的交点坐标;(2)若C 上的点到l a .【2016,23】在直角坐标系xOy 中,曲线1C 的参数方程为⎩⎨⎧+==,sin 1,cos t a y t a x t (为参数,)0>a .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θρcos 4:2=C .(Ⅰ)说明1C 是哪一种曲线,并将1C 的方程化为极坐标方程;(Ⅱ)直线3C 的极坐标方程为0αθ=,其中0α满足2tan 0=α,若曲线1C 与2C 的公共点都在3C 上,求a .【2015,23】在直角坐标系xOy 中,直线1C :x =-2,圆2C :()()22121x y -+-=,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()4R πθρ=∈,设2C 与3C 的交点为M ,N ,求2C MN ∆的面积.【2014,23】已知曲线C :22149x y +=,直线l :222x 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 上任一点P 作与l 夹角为o 30的直线,交l 于点A ,求||PA 的最大值与最小值.【2013,23】已知曲线C 1的参数方程为45cos ,55sin x t y t=+⎧⎨=+⎩(t 为参数),以坐标原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C 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).【2012,23】已知曲线1C 的参数方程为⎩⎨⎧==ϕϕsin 3cos 2y x (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2C 的极坐标方程是2=ρ。
大高考2017版高考数学一轮总复习第13章坐标系与参数方程课件理
2 2 2 2 + y- = 2 2
6 2 2 到直线 l 的距离 d= 4 . 2,2
10 所以|AB|= 2 .
极坐标、参数方程的综合应用
【示例】(2016· 高考全国模拟一)在平面直角坐标系 xOy 中, 圆
x=4cos C 的参数方程为 y=4sin
的坐标为________.
解析 设点 Q(x,y)为直线上的点, 则|QA|= (1-1+ 2t)2+(2-2- 2t)2 = ( 2t)2+(- 2t)2=4 2,解之得, t=± 2 2,所以 Q(-3,6)或 Q(5,-2).
答案 (-3,6)或(5,-2)
►四个结论:常用的四个消参结论. 1 ①t· t =1;
(2)数形结合的应用,即充分利用参数方程中参数的几何意义, 或者利用 ρ和θ的几何意义,直接求解,能达到化繁为简的解 题目的.
为参数).
2.参数方程与普通方程的互化
(1)化参数方程为普通方程 消去参数方程中的参数,就可把参数方程化为普通方程,消
去参数的常用方法有:法;④三角恒等式消元法.
(2)化普通方程为参数方程 只要适当选取参数 t,确定 x=φ(t),再代入普通方程,求 得 y=φ(t),
②sin2θ+cos2θ=1;
12 12 ③t+ t -t- t =4; 1-t2 2t 2 2 ④ + 2 1+t 1+t2 =1.
极坐标系与极坐标方程的应用突破方略
(1)极坐标方程与直角坐标方程互化的思路 ①对于简单的问题可直接代入公式ρcos θ=x,ρsin θ=y,ρ2= x2+y2,但有时需要作适当变化,如将式子两边平方或两边同 乘ρ等. ②如果要判断曲线的形状,则可以将方程化为直角坐标方程 后再进行判断.
【高考解读】2017年高考全国卷(坐标系与参数方程)分析与启示
2017年高考全国卷(坐标系与参数方程)分析与启示一、特色解读2017年高考新课标卷对《坐标系与参数方程》的考查,题型没有变、第23题位置没有变,文理同题没有变,分值10分没有变,命题本源为选修内容没有变,命题延续了以往对主干知识的考查,以直线、椭圆参数方程为背景,求曲线的交点坐标和最值问题,注重基本运算及知识的应用,中规中矩,基本符合预期.近6年的全国课标卷在本专题考查的知识点如下:根据(2012—2017)的考查统计,可以看出,高考课标卷对《坐标系与参数方程》的考查主要体现在平面直角坐标系中的伸缩变换、直线和圆的极坐标方程;常见曲线(直线、圆、椭圆、抛物线)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,直线与曲线位置关系为主要考查形式.知识:极坐标方程⇔普通方程⇔参数方程之间转化;方程 椭圆 表示出椭圆上的点(ϕϕsin ,cos b a ); 离(最值)等问题;抛物线 表示出抛物线上的点(22,2pt pt ); 2.能力(1)通过不同坐标系或不同形式的方程之间转换,考查运算求解能力.(2)某些情景下普通方程不易解决的问题,利用极坐标方程和参数方程解题具有优越性,因些,极坐标的几何意义,参数方程的应用是高考命题的频点.3.思想方法(1)通过极坐标或参数方程解决直线、圆、椭圆等问题,考查数形结合思想.(2)解决问题时采用何种形式的方程比较方便,考查化归与转化思想.二、亮点扫描【例题一】(2016课标Ⅱ)在直角坐标系xOy 中,圆C 的方程为22(6)25x y ++=.(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cos sin x t y t αα=⎧⎨=⎩(t 为参数), l 与C 交于,A B 两点,||10AB =,求l 的斜率.【解析】(Ⅰ)C 的极坐标方程为2+12cos 110ρρα+=.(Ⅱ)【解法一】直线l 的极坐标方程为()R θαρ=∈∈;联立圆C 的极坐标方程;由 2+12cos 110θαρρθ=⎧⎨+=⎩ 得2+12cos 110ρρα+=,22121212()4144cos 44AB ρρρρρρα=-=+-=-.【解法二】直线l 的参数方程cos sin x t y t αα=⎧⎨=⎩(t 为参数)代入圆C 的普通方程22(6)25x y ++=, 得2+12cos 110t t α+=,22121212()4144cos 44AB t t t t t t α=-=+-=-.【解法三】直线l 的普通方程为tan y kx α==,由22(6)25y kx x y =⎧⎨++=⎩ 得22(1)12110k x x +++=, 222121212214411()4441AB k x x k x x x x k=+-=++-=-+. 知识:圆的普通方程化为极坐标方程,直线参数方程参数和极坐标极角,极径的应用. 方法:求过原点的直线与曲线相交距离问题.(1)把直线的极坐标方程()R θαρ=∈∈与曲线的极坐标方程联立,两个交点距离为2121212()4ρρρρρρ-=+-.(2)把直线的参数方程与曲线的普通方程联立,两个交点距离为2121212()4t t t t t t -=+-.(3)把直线与曲线全部化为普通方程,两个交点距离为22212121211()4k x x k x x x x +-=++-.【例题二】(2017全国课标Ⅱ)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=.(Ⅰ)M 为曲线1C 上的动点,点P 在线段OM 上,且满足||||16OM OP ⋅=,求点P 的轨迹2C 的直角坐标方程;(Ⅱ)设点A 的极坐标为(2,)3π,点B 在曲线2C 上,求OAB ∆面积的最大值.【解析】(Ⅰ)设点P 的极坐标为(,)ρθ,点M 的极坐标为1(,)ρθ,OP ρ= 14cos OM ρθ==,||||16OM OP ⋅=,1.16ρρ=,点P 的轨迹2C 的极坐标方4cos ρθ=,从而2C 的普通方程;22(2)4x y -+=(Ⅱ)点B 在曲线2C 上,点B 的极坐标为2(,)ρθ,24cos ρθ=,OAB ∆面积 213.sin 4cos sin()2sin(2)2332S OA AOB ππρααα=∠=-=--. 知识:极坐标方程化普通方程,轨迹问题,极坐标极角,极经的几何意义及其应用应用. 方法:某些情景下普通方程不易解决的问题,利用极坐标方程和参数方程解题具有优越性,在教学中要十分重视极坐标方程,极坐标极角,极经的几何意义,而不是一味的转化为普通方程问题处理. 【例题三】(2017全国课标III ) 在直角坐标系xoy 中,直线1l 的参数方程为2+,,x t y kt =⎧⎨=⎩(t 为参数),直线2l 的参数方为2,,x m m m y k =-+⎧⎪⎨=⎪⎩(为参数).设1l 与2l 的交点为P ,当k 变化时,P 的轨迹为曲线C . (Ⅰ)写出C 的普通方程;(Ⅱ)以坐标原点为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,设3:(cos sin )20l ρθθ+-=,M 为3l 与C 的交点,求M 的极径.【解析】(Ⅰ)直线1l 的普通方程为(2)y k x =-,直线2l 的普通方程为1(2)y x k=+,由(2)1(x 2)y k x y k =+⎧⎪⎨=-⎪⎩,消去k 得224(0)x y y -=≠.(Ⅱ) 【解法一】直线3l 的普通方程为20x y +=,曲线C 的普通方程为224x y -=,两曲线的交点322()22M 求得M 的极径. 【解法二】直线3l 的参数方程为22222y y t ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩代入曲线C 的普通方程224x y -=,得1t =-,322(,)M -求得M 的极径. 【解法二】曲线C 的极坐标方程为2222cos sin 4ρθρθ-=(02,θπθπ<<≠)直线3l 的极坐标方程为(cos sin )20ρθθ+-=,联立2222cos sin 4(cos sin )20ρθρθρθθ⎧-=⎪⎨+-=⎪⎩,5ρ=. 知识:直线参数方程化为普通方程,轨迹问题,极坐标方程和参数方程的应用, 方法:求直线与曲线的交点坐标问题.(1)把直线与曲线分别化为普通方程,联立求交点坐标.(2)把直线与曲线分别化为参数方程和普通方程,联立求参数,得交点坐标.(3)把直线与曲线分别化为极坐标方程,求交点极坐标,获得极径,【例题四】(2017江苏高考)在平面坐标系中xOy 中,已知直线l 的参考方程为x 82t t y =-+⎧⎪⎨=⎪⎩(t 为参数),曲线C 参数方程为22,22x s y s ⎧=⎪⎨=⎪⎩(s 为参数).设P 为曲线C 上的动点,求点P 到直线l 的距离的最小值. 【解析】直线l 的普通方程为280x y -+=.因为点P 在曲线C 上,设2(2,22)P s s , 点P 到直线l 的的距离2222|2428|2(2)45(1)(2)s s s d -+-+==-+-,知识:直线的参数方程化为普通方程,参数的应用.方法:抛物线的普通方程为22y px =,参数方程为22,2,x pt y pt ⎧=⎨=⎩(t 为参数),抛物线上的点可以设为2(2,2)P pt pt ,转化为数形结合思想.三、佳题欣赏【例题一】(2017年厦门市第二次检测)在平面直角坐标系xOy 中,直线l 的参数方程为⎩⎨⎧+=+=ααsin 3cos 1t y t x (t 为参数),其中πα<≤0.在以O 为极点,x 轴的正半轴为极轴的极坐标系中,曲线1C :θρcos 4=.直线l 与曲线1C 相切.(Ⅰ)将曲线1C 的极坐标方程化为直角坐标方程,并求α的值;(Ⅱ)已知点)02(,Q ,直线l 与2C :1322=+y x 交于B A ,两点,求ABQ ∆面积. 【解析】(Ⅰ)1C 的普通方程为0422=-+x y x ,将直线l 参数方程代入曲线得0)cos 2sin 32(2=-+t t αα,0∆=6πα=∴(Ⅱ)将直线l 的参数方程为31132x y t ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩代入曲线得063852=++t t21221214)(t t t t t t AB -+=-=.考查知识:把圆的极坐标方程化为普通方程,直线与圆相切,直线与曲线相交的距离.【例题二】(2017年福州市第一次检测)在平面直角坐标系xOy 中,在以O 为极点,x 轴的正半轴为极轴的极坐标系中, 曲线[]214cos 30,02:,C ρρθθπ-+=∈,曲线[]23,0,24sin()6:C ρθππθ=∈-.(Ⅰ)求1C 的一个参数方程;(Ⅱ)若曲线1C 和曲线2C 相交于A 、B 两点,求AB 值.【解析】(Ⅰ)曲线1C 的普通方程为:22(2)1x y -+=,从而1C 的一个参数方程为2cos sin x y αα=+⎧⎨=⎩(α为参数)(Ⅱ)【解法一】曲线2C 的普通方程为22330x y --= 因为直线2C :22330x y --=与曲线1C :22(2)1x y -+=相交于A 、B 两点, 所以圆心到直线的距离为14d =,222AB r d =- . 【解法二】直线2C 过点3(,0)2,倾斜角为6π,曲线2C 的参数方程为332212x t y t ⎧=+⎪⎪⎨⎪=⎪⎩ 代入1C :22(2)1x y -+=,得242330t t --=, 2121212()4t t t t t AB t -==+-.考查知识:将圆的极坐标化为普通方程,再把圆的普通方程转化为参数方程,直线与圆的位置关系,由于直线2C 没有过原点,因此使用极坐标方程方法比较困难.【例题三】(2017年三明市第二次检测)在平面直角坐标系xOy 中,以坐标原点为极点,以X 轴的正半轴为极轴,建立极坐标系,若直线2cos()204πρθ--=,曲线C 极坐标2sin cos ρθθ=,将曲线C 上所有点的横坐标缩短为原来的一半,纵坐标不变,然后再向右平移一个单位得到曲线为参数)1C .(Ⅰ)求曲线1C 的直角坐标方程;(Ⅱ)已知直线l 与曲线1C 交于,A B 两点,点(2,0)P ,求PA PB +的值.【解析】(Ⅰ)1C 的直角坐标方程为222y x =-. (Ⅱ)直线l 的普通方程20x y +-=,(2,0)P 在l 上,l 参数方程为22222x y t ⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩(t 为参数)代入曲线1C 方程得22240t t +-=,120,0t t ><,212121212()4PA PB t t t t t t t t +=+=-=+-.考查知识:把直线方程化为参数方程,极坐标方程化为直角坐标方程,利用直线参数的几何意义.212121212()4PA PB t t t t t t t t +=+=-=+-四、复习启示1. 重视基础知识的复习①写出点的极坐标,与直角坐标的互化;②写出圆、椭圆、抛物线或相关轨迹的参数方程;③极坐标方程、参数方程、普通方程的互化;不断强化,提高准确率,减少失误. 2. 重视化归与转化思想方法较多关注参数方程和极坐标方程的应用,如:①极坐标ρ的几何意义;②直线标准参数t 的几何意义;③圆、椭圆的三角参数;提高应用意识.3. 重视知识的交汇联系①解析几何中直线与圆、椭圆、抛物线的交点、距离等问题;②三角恒等变换(辅助角公式)等知识;以横向联系和纵向联系为主线,对模块内容加以整合,优化认知结构,构建良序的知识网络.教学反思:对于极坐标和参数方程的题目,关键在于画图,利用数形结合,采用三种不同的方法,某些情景下普通方程不易解决的问题,利用极坐标方程和参数方程解题具有优越性,在教学中要十分重视极坐标方程,极坐标极角,极经的几何意义,而不是一味的转化为普通方程问题处理.。
2017年全国高考1卷数学文Word版解析
2017年全国高考1卷数学文Word版解析2017年普通高等学校招生全国统一考试1卷文科数学本试卷共5页,满分150分。
一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,共60分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.已知集合A ={}|2x x <,B ={}|320x x ->,则 A .A B =3|2x x ⎧⎫<⎨⎬⎩⎭ B .A B =∅C .A B3|2x x ⎧⎫=<⎨⎬⎩⎭ D .A B=R【答案】A 【解析】由320x ->得32x <,所以33{|2}{|}{|}22A B x x x x x x ⋂=<⋂<=<,选A.2.为评估一种农作物的种植效果,选了n 块地作试验田.这n 块地的亩产量(单位:kg )分别为x 1,x 2,…,x n ,下面给出的指标中可以用来评估这种农作物亩产量稳定程度的是A .x 1,x 2,…,x n 的平均数B .x 1,x 2,…,x n 的标准差C .x 1,x 2,…,x n 的最大值D .x 1,x 2,…,x n 的中位数 【答案】B【解析】刻画评估这种农作物亩产量稳定程度的指标是标准差,故选B3.下列各式的运算结果为纯虚数的是A.i(1+i)2B.i2(1-i) C.(1+i)2D.i(1+i)【答案】C【解析】由2(1)2i i+=为纯虚数知选C.4.如图,正方形ABCD内的图形来自中国古代的太极图.正方形内切圆中的黑色部分和白色部分关于正方形的中心成中心对称.在正方形内随机取一点,学科&网则此点取自黑色部分的概率是A.14B.π8C.12D.π4【答案】B5.已知F是双曲线C:x2-23y=1的右焦点,P是7.设x,y满足约束条件33,1,0,x yx yy+≤⎧⎪-≥⎨⎪≥⎩则z=x+y的最大值为A.0 B.1 C.2 D.3【答案】D【解析】如图,目标函数z x y=+经过(3,0)A时最大,故max303z=+=,故选D.8..函数sin21cosxyx=-的部分图像大致为【答案】C【解析】由题意知,函数sin 21cos xy x =-为奇函数,故排除B ;当x π=时,0y =,排除D ;当1x =时,sin 201cos 2y =>-,排除A.故选C.9.已知函数()ln ln(2)f x x x =+-,则A .()f x 在(0,2)单调递增B .()f x 在(0,2)单调递减C .y =()f x 的图像关于直线x =1对称D .y =()f x 的图像关于点(1,0)对称 【答案】C10.如图是为了求出满足321000nn ->的最小偶数n ,学|科网那么在和两个空白框中,可以分别填入A .A >1000和n =n +1B .A >1000和n =n +2C .A ≤1000和n =n +1D .A ≤1000和n =n +2 【答案】D【解析】由题意选择321000nn ->,则判定框内填1000A ≤,由因为选择偶数,所以矩形框内填2n n =+,故选D.11.△ABC 的内角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c 。
高考解读年高考全国卷坐标系与参数方程分析与启示
高考解读年高考全国卷(坐标系与参数方程)分析与启示————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:2017年高考全国卷(坐标系与参数方程)分析与启示一、特色解读2017年高考新课标卷对《坐标系与参数方程》的考查,题型没有变、第23题位置没有变,文理同题没有变,分值10分没有变,命题本源为选修内容没有变,命题延续了以往对主干知识的考查,以直线、椭圆参数方程为背景,求曲线的交点坐标和最值问题,注重基本运算及知识的应用,中规中矩,基本符合预期.近6年的全国课标卷在本专题考查的知识点如下: 年份全国卷 全国卷涉及知识点2017I直线参数方程化为普通方程;椭圆的参数方程;点到直线距离; II 圆极坐标方程;极坐标化为直角坐标;点到直线的距离;方程互化; II I 直线参数方程;直线的极坐标方程;双曲线直角坐标方程互化; 2016I直线极坐标方程;圆的参数方程、极坐标方程;方程互化; I I 圆的极坐标方程;直线的参数方程;方程互化;极坐标几何意义; III 椭圆的参数方程;直线的极坐标方程;方程互化;参数的应用; 2015I直线、圆的极坐标方程;方程互化;极坐标的几何意义;II 直线的参数方程;圆极坐标方程;方程互化;极坐标几何意义; 2014I直线的参数方程;椭圆的参数方程;方程互化;三角参数的应用;I I 圆的极坐标方程;参数方程;方程互化;三角参数的应用; 2013I圆的参数方程;极坐标方程;方程互化;I I圆的参数方程;轨迹的参数方程;三角参数的应用;2012I点的极坐标;椭圆参数方程;圆极坐标方程;坐标互化,参数应用; 根据(2012—2017)的考查统计,可以看出,高考课标卷对《坐标系与参数方程》的考查主要体现在平面直角坐标系中的伸缩变换、直线和圆的极坐标方程;常见曲线(直线、圆、椭圆、抛物线)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,直线与曲线位置关系为主要考查形式.知识:极坐标方程⇔普通方程⇔参数方程之间转化;意义考查方向极坐标 极径ρ 到极点的距离ρ=PO ;所在直线过极点的两点间的距离; 极坐标 极角θ 与极轴的旋转角θ=∠Pox ; 表示点的极坐标; 参数 方程 参数直线 到定点所成的数量t P P =0; 直线上两点的距离(和、积、中点)等; 圆表示出圆上的点(θθsin ,cos r r );轨迹、交点个数、距方程椭圆 表示出椭圆上的点(ϕϕsin ,cos b a ); 离(最值)等问题;抛物线表示出抛物线上的点(22,2pt pt );2.能力(1)通过不同坐标系或不同形式的方程之间转换,考查运算求解能力.(2)某些情景下普通方程不易解决的问题,利用极坐标方程和参数方程解题具有优越性,因些,极坐标的几何意义,参数方程的应用是高考命题的频点.3.思想方法(1)通过极坐标或参数方程解决直线、圆、椭圆等问题,考查数形结合思想. (2)解决问题时采用何种形式的方程比较方便,考查化归与转化思想. 二、亮点扫描 【例题一】(2016课标Ⅱ)在直角坐标系xOy 中,圆C 的方程为22(6)25x y ++=.(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cos sin x t y t αα=⎧⎨=⎩(t 为参数), l 与C 交于,A B 两点,||10AB =,求l 的斜率.【解析】(Ⅰ)C 的极坐标方程为2+12cos 110ρρα+=.(Ⅱ)【解法一】直线l 的极坐标方程为()R θαρ=∈∈;联立圆C 的极坐标方程;由2+12cos 110θαρρθ=⎧⎨+=⎩ 得2+12cos 110ρρα+=,22121212()4144cos 44AB ρρρρρρα=-=+-=-.【解法二】直线l 的参数方程cos sin x t y t αα=⎧⎨=⎩(t 为参数)代入圆C 的普通方程22(6)25x y ++=, 得2+12cos 110t t α+=,22121212()4144cos 44AB t t t t t t α=-=+-=-.【解法三】直线l 的普通方程为tan y kx α==,由22(6)25y kx x y =⎧⎨++=⎩ 得22(1)12110k x x +++=, 222121212214411()4441AB k x x k x x x x k=+-=++-=-+. 知识:圆的普通方程化为极坐标方程,直线参数方程参数和极坐标极角,极径的应用. 方法:求过原点的直线与曲线相交距离问题.(1)把直线的极坐标方程()R θαρ=∈∈与曲线的极坐标方程联立,两个交点距离为2121212()4ρρρρρρ-=+-.(2)把直线的参数方程与曲线的普通方程联立,两个交点距离为2121212()4t t t t t t -=+-.(3)把直线与曲线全部化为普通方程,两个交点距离为22212121211()4k x x k x x x x +-=++-.【例题二】(2017全国课标Ⅱ)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=.(Ⅰ)M 为曲线1C 上的动点,点P 在线段OM 上,且满足||||16OM OP ⋅=,求点P 的轨迹2C 的直角坐标方程;(Ⅱ)设点A 的极坐标为(2,)3π,点B 在曲线2C 上,求OAB ∆面积的最大值.【解析】(Ⅰ)设点P 的极坐标为(,)ρθ,点M 的极坐标为1(,)ρθ,OP ρ=14cos OM ρθ==,||||16OM OP ⋅=,1.16ρρ=,点P 的轨迹2C 的极坐标方4cos ρθ=,从而2C 的普通方程;22(2)4x y -+=(Ⅱ)点B 在曲线2C 上,点B 的极坐标为2(,)ρθ,24cos ρθ=,OAB ∆面积213.sin 4cos sin()2sin(2)2332S OA AOB ππρααα=∠=-=--. 知识:极坐标方程化普通方程,轨迹问题,极坐标极角,极经的几何意义及其应用应用. 方法:某些情景下普通方程不易解决的问题,利用极坐标方程和参数方程解题具有优越性,在教学中要十分重视极坐标方程,极坐标极角,极经的几何意义,而不是一味的转化为普通方程问题处理.【例题三】(2017全国课标I II)在直角坐标系xoy 中,直线1l 的参数方程为2+,,x t y kt =⎧⎨=⎩(t为参数),直线2l 的参数方为2,,x m m m y k =-+⎧⎪⎨=⎪⎩(为参数).设1l 与2l 的交点为P ,当k 变化时,P 的轨迹为曲线C . (Ⅰ)写出C 的普通方程;(Ⅱ)以坐标原点为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,设3:(cos sin )20l ρθθ+-=,M 为3l 与C 的交点,求M 的极径.【解析】(Ⅰ)直线1l 的普通方程为(2)y k x =-,直线2l 的普通方程为1(2)y x k=+,由(2)1(x 2)y k x y k =+⎧⎪⎨=-⎪⎩,消去k 得224(0)x y y -=≠.(Ⅱ) 【解法一】直线3l 的普通方程为20x y +-=,曲线C 的普通方程为224x y -=,两曲线的交点322(,)22M - 求得M 的极径. 【解法二】直线3l 的参数方程为22222y t y t ⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩代入曲线C 的普通方程224x y -=,得1t =-,322(,)22M - 求得M 的极径.【解法二】曲线C 的极坐标方程为2222cos sin 4ρθρθ-=(02,θπθπ<<≠)直线3l 的极坐标方程为(cos sin )20ρθθ+-=,联立2222cos sin 4(cos sin )20ρθρθρθθ⎧-=⎪⎨+-=⎪⎩,5ρ=.知识:直线参数方程化为普通方程,轨迹问题,极坐标方程和参数方程的应用, 方法:求直线与曲线的交点坐标问题.(1)把直线与曲线分别化为普通方程,联立求交点坐标.(2)把直线与曲线分别化为参数方程和普通方程,联立求参数,得交点坐标. (3)把直线与曲线分别化为极坐标方程,求交点极坐标,获得极径, 【例题四】(2017江苏高考)在平面坐标系中xOy 中,已知直线l 的参考方程为x 82tty =-+⎧⎪⎨=⎪⎩(t 为参数),曲线C 参数方程为22,22x s y s⎧=⎪⎨=⎪⎩(s为参数).设P 为曲线C 上的动点,求点P 到直线l 的距离的最小值. 【解析】直线l 的普通方程为280x y -+=.因为点P 在曲线C 上,设2(2,22)P s s , 点P 到直线l 的的距离2222|2428|2(2)45(1)(2)s s s d -+-+==-+-,知识:直线的参数方程化为普通方程,参数的应用.方法:抛物线的普通方程为22y px =,参数方程为22,2,x pt y pt ⎧=⎨=⎩(t 为参数),抛物线上的点可以设为2(2,2)P pt pt ,转化为数形结合思想.三、佳题欣赏【例题一】(2017年厦门市第二次检测)在平面直角坐标系xOy 中,直线l 的参数方程为⎩⎨⎧+=+=ααsin 3cos 1t y t x (t 为参数),其中πα<≤0.在以O 为极点,x 轴的正半轴为极轴的极坐标系中,曲线1C :θρcos 4=.直线l 与曲线1C 相切.(Ⅰ)将曲线1C 的极坐标方程化为直角坐标方程,并求α的值;(Ⅱ)已知点)02(,Q ,直线l 与2C :1322=+y x 交于B A ,两点,求ABQ ∆面积. 【解析】(Ⅰ)1C 的普通方程为0422=-+x y x ,将直线l 参数方程代入曲线得0)cos 2sin 32(2=-+t t αα,0∆=6πα=∴(Ⅱ)将直线l 的参数方程为312132x t y t ⎧=+⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩代入曲线得063852=++t t 21221214)(t t t t t t AB -+=-=.考查知识:把圆的极坐标方程化为普通方程,直线与圆相切,直线与曲线相交的距离. 【例题二】(2017年福州市第一次检测)在平面直角坐标系xOy 中,在以O 为极点,x 轴的正半轴为极轴的极坐标系中, 曲线[]214cos 30,02:,C ρρθθπ-+=∈,曲线[]23,0,24sin()6:C ρθππθ=∈-.(Ⅰ)求1C 的一个参数方程;(Ⅱ)若曲线1C 和曲线2C 相交于A 、B 两点,求AB 值.【解析】(Ⅰ)曲线1C 的普通方程为:22(2)1x y -+=,从而1C 的一个参数方程为2cos sin x y αα=+⎧⎨=⎩(α为参数)(Ⅱ)【解法一】曲线2C 的普通方程为22330x y --=因为直线2C :22330x y --=与曲线1C :22(2)1x y -+=相交于A 、B 两点,所以圆心到直线的距离为14d =,222AB r d =- . 【解法二】直线2C 过点3(,0)2,倾斜角为6π,曲线2C 的参数方程为332212x t y t⎧=+⎪⎪⎨⎪=⎪⎩代入1C :22(2)1x y -+=,得242330t t --=,2121212()4t t t t t AB t -==+-.考查知识:将圆的极坐标化为普通方程,再把圆的普通方程转化为参数方程,直线与圆的位置关系,由于直线2C 没有过原点,因此使用极坐标方程方法比较困难.【例题三】(2017年三明市第二次检测)在平面直角坐标系xOy 中,以坐标原点为极点,以X 轴的正半轴为极轴,建立极 坐标系,若直线的极坐标方程为2cos()204πρθ--=,曲线C 极坐标2sin cos ρθθ=,将曲线C 上所有点的横坐标缩短为原来的一半,纵坐标不变,然后再向右平移一个单位得到曲线为参数)1C .(Ⅰ)求曲线1C 的直角坐标方程;(Ⅱ)已知直线l 与曲线1C 交于,A B 两点,点(2,0)P ,求PA PB +的值.【解析】(Ⅰ)1C 的直角坐标方程为222y x =-.(Ⅱ)直线l 的普通方程20x y +-=,(2,0)P 在l 上,l 参数方程为22222x t y t ⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩(t 为参数)代入曲线1C 方程得22240t t +-=,120,0t t ><,212121212()4PA PB t t t t t t t t +=+=-=+-.考查知识:把直线方程化为参数方程,极坐标方程化为直角坐标方程,利用直线参数的几何意义.212121212()4PA PB t t t t t t t t +=+=-=+-.四、复习启示1. 重视基础知识的复习①写出点的极坐标,与直角坐标的互化;②写出圆、椭圆、抛物线或相关轨迹的参数方程;③极坐标方程、参数方程、普通方程的互化;不断强化,提高准确率,减少失误. 2. 重视化归与转化思想方法较多关注参数方程和极坐标方程的应用,如: ①极坐标ρ的几何意义;②直线标准参数t 的几何意义;③圆、椭圆的三角参数;提高应用意识. 3. 重视知识的交汇联系①解析几何中直线与圆、椭圆、抛物线的交点、距离等问题;②三角恒等变换(辅助角公式)等知识;以横向联系和纵向联系为主线,对模块内容加以整合,优化认知结构,构建良序的知识网络.教学反思:对于极坐标和参数方程的题目,关键在于画图,利用数形结合,采用三种不同的方法,某些情景下普通方程不易解决的问题,利用极坐标方程和参数方程解题具有优越性,在教学中要十分重视极坐标方程,极坐标极角,极经的几何意义,而不是一味的转化为普通方程问题处理.。
2011—2017高考全国卷Ⅰ文科数学坐标系与参数方程汇编
新课标全国卷Ⅰ文科数学汇编坐标系与参数方程一、解答题【 2021 ,22】在直角坐标系 x 3cos , 为参数〕,直线 l 的参数方程为xOy 中,曲线 C 的参数方程为 sin 〔 y , x a 4t ,y 1 〔 t 为参数〕.t ,〔1〕假设a 1 ,求 C 与 l 的交点坐标; 〔 2〕假设 C 上的点到 l 的距离的最大值为17,求 a .xOy 中,曲线 C 1 x a cost, 【 2021,23】在直角坐标系 的参数方程为 1 (t 为参数, a 0) .在以坐标y asin t , 原点为极点, x 轴正半轴为极轴的极坐标系中,曲线 C 2 : 4 cos .〔Ⅰ〕说明 C 1 是哪一种曲线,并将 C 1 的方程化为极坐标方程; 〔Ⅱ〕直线 C 3 的极坐标方程为,其中 0 满足 tan 0 2,假设曲线 C 1 与 C 2 的公共点都在 C 3 上,求 a .【 2021 , 23】在直角坐标系 xOy 中,直线 C1:x =2 22,圆 C2: x 1 y 21,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 〕假设直线 C3的极坐标方程为R ,设C2与C3的交点为 M ,N ,求C2MN 的面积 .4【 2021, 23】曲线 C :x2y21,直线 l :x 2 t 〔 t 为参数〕 .4 9 y 2 2t(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.【 2021, 23】曲线 C1的参数方程为x 4 5cost,x 轴的正半轴为y 5(t 为参数 ),以坐标原点为极点,5sin t极轴建立极坐标系,曲线C2的极坐标方程为ρ= 2sin θ.(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).【 2021, 23】曲线 C1x 2cos的参数方程为〔为参数〕,以坐标原点为极点,y 3sin极轴建立极坐标系,曲线C2的极坐标方程是2 。
2017年全国卷高考数学复习专题——坐标系与参数方程
2017年全国卷高考数学复习专题——坐标系与参数方程考点一坐标系与极坐标1.(2014安徽,4,5分)以平面直角坐标系的原点为极点,x轴的正半轴为极轴,建立极坐标系,两种坐标系中取相同的长度单位.已知直线l的参数方程是x=t+1,y=t-3(t为参数),圆C的极坐标方程是ρ=4cos θ,则直线l被圆C截得的弦长为( )A.14B.214C.2D.22答案 D2.(2014湖南,11,5分)在平面直角坐标系中,倾斜角为π4的直线l与曲线C:x=2+cosα,y=1+sinα(α为参数)交于A,B两点,且|AB|=2,以坐标原点O为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,则直线l的极坐标方程是. 答案2ρcos θ+π4=13.(2014广东,14,5分)(坐标系与参数方程选做题)在极坐标系中,曲线C1和C2的方程分别为ρsin2θ=cos θ和ρsin θ=1.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,则曲线C1和C2交点的直角坐标为.答案(1,1)4.(2014天津,13,5分)在以O为极点的极坐标系中,圆ρ=4sin θ和直线ρsin θ=a相交于A,B两点.若△AOB是等边三角形,则a的值为.答案 35.(2014重庆,15,5分)已知直线l的参数方程为x=2+t,y=3+t(t为参数),以坐标原点为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C的极坐标方程为ρsin2θ-4cos θ=0(ρ≥0,0≤θ<2π),则直线l与曲线C的公共点的极径ρ= .答案56.(2014陕西,15C,5分)(坐标系与参数方程选做题)在极坐标系中,点2,π6到直线ρsin θ-π6=1的距离是.答案 17.(2014辽宁,23,10分)选修4—4:坐标系与参数方程将圆x2+y2=1上每一点的横坐标保持不变,纵坐标变为原来的2倍,得曲线C. (1)写出C的参数方程;(2)设直线l:2x+y-2=0与C的交点为P1,P2,以坐标原点为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,求过线段P1P2的中点且与l垂直的直线的极坐标方程.解析(1)设(x1,y1)为圆上的点,在已知变换下变为C上点(x,y),依题意,得x=x1, y=2y1,由x12+y12=1得x2+y22=1,即曲线C的方程为x2+y24=1.故C的参数方程为x=cos t,y=2sin t(t为参数).(2)由x2+y24=1,2x+y-2=0解得x=1,y=0或x=0,y=2.不妨设P1(1,0),P2(0,2),则线段P1P2的中点坐标为12,1,所求直线斜率为k=12,于是所求直线方程为y-1=12 x-12,化为极坐标方程,并整理得2ρcos θ-4ρsin θ=-3, 即ρ=34sinθ-2cosθ.考点二参数方程8.(2014北京,3,5分)曲线x=-1+cosθ,y=2+sinθ(θ为参数)的对称中心( )A.在直线y=2x上B.在直线y=-2x上C.在直线y=x-1上D.在直线y=x+1上答案 B9.(2014江西,11(2),5分)(坐标系与参数方程选做题)若以直角坐标系的原点为极点,x轴的非负半轴为极轴建立极坐标系,则线段y=1-x(0≤x≤1)的极坐标方程为( )A.ρ=1cosθ+sinθ,0≤θ≤π2B.ρ=1cosθ+sinθ,0≤θ≤π4C.ρ=cos θ+sin θ,0≤θ≤π2 D.ρ=cos θ+sin θ,0≤θ≤π4答案 A10.(2014湖北,16,5分)选修4—4:坐标系与参数方程已知曲线C1的参数方程是x=t,y=3t3(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的极坐标方程是ρ=2,则C1与C2交点的直角坐标为.答案(3,1)11.(2014课标Ⅰ,23,10分)选修4—4:坐标系与参数方程已知曲线C:x 24+y 29=1,直线l:x =2+t ,y =2-2t(t 为参数). (1)写出曲线C 的参数方程,直线l 的普通方程;(2)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.解析 (1)曲线C 的参数方程为 x =2cos θ,y =3sin θ(θ为参数).直线l 的普通方程为2x+y-6=0.(2)曲线C 上任意一点P(2cos θ,3sin θ)到l 的距离为 d= 55|4cos θ+3sin θ-6|. 则|PA|=dsin 30°=2 55|5sin(θ+α)-6|,其中α为锐角,且tan α=43.当sin(θ+α)=-1时,|PA|取得最大值,最大值为22 55.当sin(θ+α)=1时,|PA|取得最小值,最小值为2 55.12.(2014课标Ⅱ,23,10分)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 轴正半轴为极轴建立极坐标系,半圆C 的极坐标方程为ρ=2cos θ,θ∈ 0,π2 . (1)求C 的参数方程;(2)设点D 在C 上,C 在D 处的切线与直线l:y= 3x+2垂直,根据(1)中你得到的参数方程,确定D 的坐标.解析 (1)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+cos t ,y =sin t(t 为参数,0≤t≤π).(2)设D(1+cos t,sin t).由(1)知C 是以G(1,0)为圆心,1为半径的上半圆. 因为C 在点D 处的切线与l 垂直,所以直线GD 与l 的斜率相同,tan t= 3,t=π3. 故D 的直角坐标为 1+cosπ 3,sin π3 ,即 32,32. 13.(2014江苏,21C,10分)选修4—4:坐标系与参数方程在平面直角坐标系xOy 中,已知直线l 的参数方程为x =1- 22t ,y =2+22t (t 为参数),直线l 与抛物线y 2=4x 相交于A,B 两点,求线段AB 的长.解析将直线l的参数方程x=1-22t,y=2+22t代入抛物线方程y2=4x,得2+2 2t2=41-22t,解得t1=0,t2=-82.所以AB=|t1-t2|=82.14.(2014福建,21(2),7分)选修4—4:坐标系与参数方程已知直线l的参数方程为x=a-2t,y=-4t(t为参数),圆C的参数方程为x=4cosθ,y=4sinθ(θ为参数).(1)求直线l和圆C的普通方程;(2)若直线l与圆C有公共点,求实数a的取值范围.解析(1)直线l的普通方程为2x-y-2a=0,圆C的普通方程为x2+y2=16.(2)因为直线l与圆C有公共点,故圆C的圆心到直线l的距离d=5≤4,解得-25≤a≤25.。
2017年高考文科数学全国卷1(含详细答案)
数学试卷 第1页(共18页) 数学试卷 第2页(共18页)绝密★启用前2017年普通高等学校招生全国统一考试文科数学本试卷满分150分,考试时间120分钟考生注意:1.答卷前,考生务必将自己的准考证号、姓名填写在答题卡上.考生要认真核对答题卡上粘贴的条形码的“准考证号、姓名、考试科目”与考生本人准考证号、姓名是否一致.2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号,回答非选择题时,将答案写在答题卡上.写在本试卷上无效.3.考试结束后,监考员将试题卷和答题卡一并交回.一、选择题:本题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.已知集合{}|2A x x =<,{}|320B x x =->,则( ) A .3|2A B x x ⎧⎫=<⎨⎬⎩⎭B .A B =∅C .3|2AB x x ⎧⎫=<⎨⎬⎩⎭D .AB =R2.为评估一种农作物的种植效果,选了n 块地作试验田.这n 块地的亩产量(单位:kg )分别为1x ,2x ,……,n x ,下面给出的指标中可以用来评估这种农作物亩产量稳定程度的是( )A .1x ,2x ,……,n x 的平均数B .1x ,2x ,……,n x 的标准差C .1x ,2x ,……,n x 的最大值D .1x ,2x ,……,n x 的中位数3.下列各式的运算结果为纯虚数的是( ) A .2(1)i i +B .2(1)i i -C .2(1)i +D .(1)i i +4.如图,正方形ABCD 内的图形来自中国古代的太极图.正方形内切圆中的黑色部分和白色部分关于正方形的中心成中心对称.在正方形内随机取一点,则此点取自黑色部分的概率是( )A .14B .π8C .12D .π 45.已知F 是双曲线C :1322=-y x 的右焦点,P 是C 上一点,且PF 与x 轴垂直,点A 的坐标是(1,3),△APF 的面积为( )A .13B .1 2C .23D .3 26.如图,在下列四个正方体中,A ,B 为正方体的两个顶点,M ,N ,Q 为所在棱的中点,则在这四个正方体中,直线AB 与平面MNQ 不平行的是( )A .B .C .D .7.设x ,y 满足约束条件33,1,0,x y x y y +≤⎧⎪-≥⎨⎪≥⎩则z x y =+的最大值为( )A .0B .1C .2D .3-------------在--------------------此--------------------卷--------------------上--------------------答--------------------题--------------------无--------------------效----------------毕业学校_____________ 姓名_____________ 考生号_________________________________________________________________数学试卷 第3页(共18页)数学试卷 第4页(共18页)8.函数sin21cos xy x=-的部分图像大致为( )A .B .C .D .9.已知函数()ln ln(2)f x x x =+-,则( ) A .()f x 在(0,2)单调递增B .()f x 在(0,2)单调递减C .()y f x =的图像关于直线1x =对称D .()y f x =的图像关于点(1,0)对称10.下面程序框图是为了求出满足321000nn->的最小偶数n ,框中,可以分别填入( )A .1000A >和1n n =+B .1000A >和2n n =+C .1000A ≤和1n n =+D .1000A ≤和2n n =+11.△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .已知sin sin (sin cos )0B A C C +-=,2a =,c =C =( )A .π12B .π6 C .π4 D .π3 12.设A ,B 是椭圆C :2213x y m+=长轴的两个端点,若C 上存在点M 满足120AMB ∠=︒,则m 的取值范围是( ) A .(0,1][9,)+∞B .[9,)+∞C .(0,1][4,)+∞D .[4,)+∞二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13.已知向量)2(–1,=a ,)1(,m =b .若向量+a b 与a 垂直,则m =________.14.曲线21y x x=+在点(1,2)处的切线方程为______________. 15.已知π(0)2α∈,,tan 2α=,则πcos ()4α-=__________.16.已知三棱锥S ABC -的所有顶点都在球O 的球面上,SC 是球O 的直径.若平面SCA ⊥平面SCB ,SA AC =,SB BC =,三棱锥S ABC -的体积为9,则球O 的表面积为________.三、解答题:共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.第17~21题为必考题,每个试题考生都必须作答.第22.23题为选考题,考生根据要求作答. (一)必考题:共60分.17.(12分)记n S 为等比数列{}n a 的前n 项和,已知22S =,36S =-. (1)求{}n a 的通项公式;(2)求n S ,并判断1n S +,n S ,2n S +是否成等差数列.18.(12分)如图,在四棱锥P ABCD -中,AB CD ∥,且90BAP CDP ∠=∠=.数学试卷 第5页(共18页)数学试卷 第6页(共18页)(1)证明:平面PAB ⊥平面PAD ;(2)若PA PD AB DC ===,90APD ∠=,且四棱锥P ABCD -的体积为83,求该四棱锥的侧面积.19.(12分)为了监控某种零件的一条生产线的生产过程,检验员每隔30 min ,从该生产线上随机抽取一个零件,并测量其尺寸(单位:cm ).下面是检验员在一天内依次抽取的16个零件的尺寸:经,18.439≈,161()(8.5) 2.78i i x x i =--=-∑,其中i x 为抽取的第i 个零件的尺寸,1,2,,16i =⋅⋅⋅.(1)求(,)i x i (1,2,,16)i =⋅⋅⋅的相关系数r ,并回答是否可以认为这一天生产的零件尺寸不随生产过程的进行而系统地变大或变小(若||0.25r <,则可以认为零件的尺寸不随生产过程的进行而系统地变大或变小).(2)一天内抽检零件中,如果出现了尺寸在(3,3)x s x s -+之外的零件,就认为这条生产线在这一天的生产过程可能出现了异常情况,需对当天的生产过程进行检查.(ⅰ)从这一天抽检的结果看,是否需对当天的生产过程进行检查?(ⅱ)在(3,3)x s x s -+之外的数据称为离群值,试剔除离群值,估计这条生产线当天生产的零件尺寸的均值与标准差.(精确到0.01)附:样本(,)i i x y (1,2,,)i n =⋅⋅⋅的相关系数()()niix x y y r --=∑,0.09≈.20.(12分)设A ,B 为曲线C :24x y =上两点,A 与B 的横坐标之和为4.(1)求直线AB 的斜率;(2)设M 为曲线C 上一点,C 在M 处的切线与直线AB 平行,且AM BM ⊥,求直线AB 的方程. 21.(12分)已知函数2()()xxe ef x a a x =--. (1)讨论()f x 的单调性;(2)若()0f x ≥,求a 的取值范围.(二)选考题:共10分.请考生在第22、23题中任选一题作答.如果多做,则按所做的第一题计分.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 ,x y θθ=⎧⎨=⎩(θ为参数),直线l 的参数方程为4,1,x a t y t =+⎧⎨=-⎩(t 为参数). (1)若1-=a ,求C 与l 的交点坐标;(2)若C 上的点到l a . 23.[选修4−5:不等式选讲](10分)已知函数2()4f x x ax =-++,g()|1||1|x x x =++-. (1)当1a =时,求不等式()g()f x x ≥的解集;毕业学校_____________ 姓名_____________ 考生号_________________________________________________________________-------------在--------------------此--------------------卷--------------------上--------------------答--------------------题--------------------无--------------------效----------------数学试卷 第7页(共18页)数学试卷 第8页(共18页)(2)若不等式()g()f x x ≥的解集包含[1,1] ,求a 的取值范围.2017年普通高等学校招生全国统一考试文科数学答案解析一、选择题 1.【答案】A 【解析】由320x ->得32x <,所以33{|2}{|}{|}22A B x x x x x x ⋂=<⋂<=<,选A .2.【答案】B【解析】刻画评估这种农作物亩产量稳定程度的指标是标准差,故选B 3.【答案】C【解析】由2(1)2i i +=为纯虚数,选C . 4.【答案】B【解答】解:根据图象的对称性知,黑色部分为圆面积的一半,设圆的半径为1,则正方形的边长为2,则黑色部分的面积π2S =,则对应概率ππ248P ==,故选B .5.【答案】D【解析】由2224c a b =+=得2c =,所以(2,0)F ,将2x =代入2213y x -=,得3y =±,所以3PF =,又A 的坐标是(1,3),故APF 的面积为133(21)22⨯⨯-=,选D .6.【答案】A【解析】由B ,AB MQ ∥,则直线AB ∥平面MNQ ;由C ,AB MQ ∥,则直线AB ∥平面MNQ ;由D ,AB NQ ∥,则直线AB ∥平面MNQ .故A 不满足,选A .7.【答案】D【解析】如图,目标函数z x y =+经过(3,0)A 时最大,故max 303z =+=,故选D .8.【答案】C【解析】由题意知,函数sin 21cos xy x=-为奇函数,故排除B ;当πx =时,0y =,排除D ;当1x =时,sin 201cos2y =>-,排除A ,故选C .9.【答案】C 【解答】解:函数()ln ln(2)f x x x =+-,(2)ln(2)ln f x x x ∴-=-+,即()(2)f x f x =-,即()y f x =的图象关于直线1x =对称,故选:C . 10.【答案】D【解析】由题意选择321000n n ->,则判定框内填1000A ≤,由因为选择偶数,所以矩形框内填2n n =+,故选D . 11.【答案】B【解析】由题意sin()sin (sin cos )0A C A C C ++-=得sin cos cos sin sin sin sin cos 0A C A C A C A C ++-=,即πsin (sin cos )sin()0C A A C A ++=,所以3π4A =.由正弦定理sin sin a c A C =得23πsin 4=即1sin 2C =,得π6C =,故选B . 12.【答案】A【解析】当03m <<,焦点在x 轴上,要使C 上存在点M满足120AMB ∠=,则tan 603ab ≥=≥,得01m <≤;当3m >,焦点在y 轴上,要使C 上存在点M 满足120AMB ∠=,则tan 603ab ≥=≥9m ≥,故m 的取值范围为(0,1][9,)⋃+∞,选A .二、填空题 13.【答案】7【解析】由题得(1,3)m +=-a b , 因为()0+=a b a , 所以(1)230m --+⨯= 解得7m =14.【答案】1y x =+ 【解析】设()y f x = 则21()2f x x x'=-所以(1)211f '=-=所以在(1,2)处的切线方程为21(1)y x -=⨯-,即1y x =+.15.【解析】π(0,)2α∈,tan 2α=,sin 2cos αα∴=,22sin cos 1αα+=,解得sin αcos α=πππcos()cos cos sin sin 444ααα∴-=+=+=, 16.【答案】36π【解析】取SC 的中点O ,连接,OA OB 因为,SA AC SB BC == 所以,OA SC OB SC ⊥⊥ 因为平面SAC ⊥平面SBC 所以OA ⊥平面SBC 设OA r =3111123323A SBC SBC V S OA r r r r -∆=⨯⨯=⨯⨯⨯⨯=所以31933r r =⇒=所以球的表面积为24π36πr = 三、解答题17.【答案】(1)(2)n n a =- (2)1n S +,n S ,2n S +成等差数列.【解析】(1)设等比数列{}n a 首项为1a ,公比为q ,则332628a S S ==--=--,则31228a a q q -==,328a a q q-==, 由122a a +=,2882q q--+=,整理得2440q q ++=, 解得:2q =-, 则12a =-,1(2)(2)(2)n nn a =--=﹣-.(2)由(1)可知:11(1q )1[2(2)]13n n n a S q +-==-+--, 则211[2(2)]3n n S ++=-+-,321[2(2)]3n n S ++=-+-, 由231211[2(2)][2(2)]33n n n n S S +++++=-+--+-=12114(2)(2)[](2)(2)3n n ++-+-⨯-+-⨯- 111142(2)2(2(2)33[][)]n n ++=-+⨯-=⨯-⨯+-2n S =,即122n n n S S S +++=所以1n S +,n S ,2n S +成等差数列. 18.【答案】(1)90BAP AB PA ∠=︒⇒⊥90CDP CD PD ∠=︒⇒⊥AB CD ∥,PA PD P =,AB PAD ∴⊥平面 AB PAD ⊂平面 PAB PAD ∴平面⊥平面(2)6+【解析】(1)见答案(2)由(1)知AB PAD ⊥平面,90APB ∠=︒,PA PD AB DC ===.取AD 中点O ,所以OP ABCD ⊥底面,,OP AB AD =, 1833P ABCDV AB AB -∴=⨯= 2AB ∴=AD BC ∴==,2PA PD AB DC ====,PO =,PB PC ∴==111222PADPABPDCPBCPA PD PA PB DC S SSSS=⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯∴=+++侧111122222222226=⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯+⨯=+ 19.【答案】(1)0.18-(2)(i )需要对当天的生产过程进行检查. (ii )均值为10.02,标准差约为0.09. 【解析】(1)16()(8.5)0.18ixx i r --==≈-∑因为||0.25r <,所以可以认为这一天生产的零件尺寸不随生产过程的进行而系统地变大或变小. (2)(i)39.9730.2129.334x s -=-⨯=,39.9730.21210.636x s +=+⨯=所以合格零件尺寸范围是(9.334,10.606),显然第13号零件尺寸不在此范围之内,因此需要对当天的生产过程进行检查.(ii )剔除离群值后,剩下的数据平均值为169.22169.979.2210.021515x -⨯-==, 0.09s ==.20.【答案】(1)1 (2)7y x =+【解析】(1)设()()1122,,,A x y B x y ,则2221212121214414ABx x y y x x K x x x x --+====-- (2)设20(,)4x M x ,则C 在M 处的切线斜率'00112ABy K K x x x ====- 02x ∴=,则()12,1A ,又AM BM ⊥,22121212121111442222AM BM x x y y K K x x x x ----==----()()()121212222411616x x x x x x +++++===-即()12122200x x x x +++= 又设AB :y x m =+,代入24x y = 得2440x x m --=124x x ∴+=,124x x m =-48200m =-++7m ∴=故AB :y x =+721.【答案】(1)当0a =时,()f x 在R 上单调递增,当0a >时,()f x 在(ln )a -∞,上单调递减,在(ln )a +∞,上单调递增,当0a <时,()f x 在(,ln())2a -∞-上单调递减,在(ln())2a -+∞,上单调递增, (2)34]21[,e -.【解析】(1)222()x x x x f x e e a a x e e a a x =-=-()--, 222(2)()x x x x f x e ae a e a e a ∴'==-+-()﹣,①当0a =时,()0f x '>恒成立,()f x ∴在R 上单调递增.②当0a >时,20x e a +>,令()0f x '=,解得ln x a =, 当ln x a <时,()0f x '<,函数()f x 单调递减, 当ln x a >时,()0f x '>,函数()f x 单调递增,③当0a <时,0x e a -<,令()0f x '=,解得ln()2ax =-,当ln()2a x -<时,()0f x '<,函数()f x 单调递减,当ln()2ax ->时,()0f x '>,函数()f x 单调递增.综上所述,当0a =时,()f x 在R 上单调递增,当0a >时,()f x 在(ln )a -∞,上单调递减,在(ln )a +∞,上单调递增,当0a <时,()f x 在(,ln())2a-∞-上单调递减,在(ln())2a -+∞,上单调递增,(2)①当0a =时,2()0x f x e =>恒成立,②当0a >时,由(1)可得2()()ln 0min f x f lna a a ==-≥,ln 0a ∴≤, 01a ∴≤<.③当0a <时,由(1)可得:223()(ln(-))ln(-)0242mina a af x f a ==-≥,3ln(-)24a ∴≤,3420e a ∴≤﹣<,综上所述a 的取值范围为34]21[,e -. 22.【答案】(1)(3,0)和(,2125)4225- (2)16a =-或8a =【解析】(1)当1a =-时,14,:1,x t L y t =-+⎧⎨=-⎩(t 为参数),L 消参后的方程为430x y +-=,曲线C 消参后为221x y y +=,与直线联立方程221,430,x y y x y ⎧+=⎪⎨⎪+-=⎩解得3,0,x y =⎧⎨=⎩或21,2524.25x y ⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩椭圆C 和直线L 的交点为(3,0)和(,2125)4225-.(2)L 的普通方程为440x y a +--=, 设曲线C 上任一点为()3cos,sin P θθ, 由点到直线的距离公式,d =,d =max d =∴()max5sin 417aθϕ+--=,当()sin 1θϕ+=时最大,即5417a --=时,16a =-, 当()sin1θϕ+=-时最大,即917a +=时,8a =,综上:16a =-或8a =. 23.【答案】(1)(1. (2)a 的取值范围是[]1,1-.【解析】(1)当1a =时,21()4a f x x x ==-++时,,是开口向下,对称轴为12x =的二次函数, 2,1,()112|,1,|12,1,x x g x x x x x x ⎧⎪=++-=-⎨⎪--⎩>≤≤<当(1)x ∈+∞,时,令242x x x ++=-,解得x =,()g x 在(1)+∞,上单调递增,()f x 在(1)+∞,上单调递减,此时()()f x g x ≥的解集为(1; 当,1[]1x ∈-时,()2g x =,()(1)2f x f ≥-=.当(1)x ∈-∞,-时,()g x 单调递减,()f x 单调递增,且(1)(1)2g f -=-=.综上所述,()()f x g x ≥的解集为(1; (2)依题意得:242x ax -++≥在[]1,1-恒成立,即220x ax -≤-在[]1,1-恒成立,则只需221120,(1)(1)20,a a ⎧--⎨----⎩≤≤解得11a -≤≤, 故a 的取值范围是[]1,1-.数学试卷第17页(共18页)数学试卷第18页(共18页)。
高中数学知识点总结( 坐标系与参数方程 第一节 坐标系)
坐标系与参数方程第一节 坐标系一、基础知识1.平面直角坐标系中的坐标伸缩变换设点P (x ,y )是平面直角坐标系中的任意一点,在变换φ:⎩⎪⎨⎪⎧x ′=λ·xλ>0,y ′=μ·y μ>0的作用下,点P (x ,y )对应到点P ′(x ′,y ′),称φ为平面直角坐标系中的坐标伸缩变换,简称伸缩变换.2.极坐标系的概念 (1)极坐标系如图所示,在平面内取一个定点O ,叫做极点;自极点O 引一条射线Ox ,叫做极轴;再选定一个长度单位、一个角度单位(通常取弧度)及其正方向(通常取逆时针方向),这样就建立了一个极坐标系.(2)极坐标①极径:设M 是平面内一点,极点O 与点M 的距离|OM |叫做点M 的极径,记为ρ. ②极角:以极轴Ox 为始边,射线OM 为终边的角xOM 叫做点M 的极角,记为θ. ③极坐标:有序数对ρ,θ叫做点M 的极坐标,记为M ρ,θ.一般不作特殊说明时,我们认为ρ ≥0,θ可取任意实数.3.极坐标与直角坐标的互化设M 是平面内任意一点,它的直角坐标是(x ,y ), 极坐标是(ρ,θ),则它们之间的关系为:⎩⎪⎨⎪⎧x =ρcos θ,y =ρsin θ;⎩⎪⎨⎪⎧ρ2=x 2+y 2,tan θ=y x x ≠0. 4.简单曲线的极坐标方程曲线极坐标方程 圆心为极点,半径为r 的圆 ρ=r (0≤θ<2π) 圆心为(r,0),半径为r 的圆 ρ=2r cos θ⎝⎛⎭⎫-π2≤θ≤π2 圆心为⎝⎛⎭⎫r ,π2,半径为r 的圆 ρ=2r sin θ(0≤θ<π)过极点,倾斜角为α的直线 θ=α(ρ∈R)或θ=π+α(ρ∈R)过点(a,0),与极轴垂直的直线 ρcos θ=a ⎝⎛⎭⎫-π2<θ<π2 过点⎝⎛⎭⎫a ,π2,与极轴平行的直线 ρsin θ=a (0<θ<π)考点一 平面直角坐标系下图形的伸缩变换[典例] 求双曲线C :x 2-y 264=1经过φ:⎩⎪⎨⎪⎧x ′=3x ,2y ′=y 变换后所得曲线C ′的焦点坐标. [解] 设曲线C ′上任意一点P (x ′,y ′), 由上述可知,将⎩⎪⎨⎪⎧x =13x ′,y =2y ′代入x 2-y 264=1,得x ′29-4y ′264=1,化简得x ′29-y ′216=1,即x 29-y 216=1为曲线C ′的方程, 可见仍是双曲线,则焦点(-5,0),(5,0)为所求. [解题技法] 伸缩变换后方程的求法平面上的曲线y =f (x )在变换φ:⎩⎪⎨⎪⎧x ′=λx λ>0,y ′=μy μ>0的作用下的变换方程的求法是将⎩⎨⎧x =x ′λ,y =y ′μ代入y =f (x ),得y ′μ=f ⎝⎛⎭⎫x ′λ,整理之后得到y ′=h (x ′),即为所求变换之后的方程.[提醒] 应用伸缩变换时,要分清变换前的点的坐标(x ,y )与变换后的坐标(x ′,y ′).[题组训练]1.若函数y =f (x )的图象在伸缩变换φ:⎩⎪⎨⎪⎧x ′=2x ,y ′=3y 的作用下得到曲线的方程为y ′=3sin ⎝⎛⎭⎫x ′+π6,求函数y =f (x )的最小正周期. 解:由题意,把变换公式代入曲线y ′=3sin ⎝⎛⎭⎫x ′+π6得 3y =3sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6,整理得y =sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6, 故f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6. 所以函数f (x )的最小正周期为π.2.将圆x 2+y 2=1变换为椭圆x 225+y 216=1的一个伸缩变换公式φ:⎩⎪⎨⎪⎧x ′=λx ,y ′=μy (λ,μ>0),求λ,μ的值.解:将变换后的椭圆x 225+y 216=1改写为x ′225+y ′216=1,把伸缩变换公式φ:⎩⎪⎨⎪⎧x ′=λx ,y ′=μy (λ,μ>0)代入上式得:λ2x 225+μ2y 216=1即⎝⎛⎭⎫λ52x 2+⎝⎛⎭⎫μ42y 2=1,与x 2+y 2=1, 比较系数得⎩⎨⎧⎝⎛⎭⎫λ52=1,⎝⎛⎭⎫μ42=1,所以⎩⎪⎨⎪⎧λ=5,μ=4.考点二 极坐标与直角坐标的互化[典例] (2018·江苏高考)在极坐标系中,直线l 的方程为ρsin ⎝⎛⎭⎫π6-θ=2,曲线C 的方程为ρ=4cos θ,求直线l 被曲线C 截得的弦长.[解] 因为曲线C 的极坐标方程为ρ=4cos θ,化成直角坐标方程为(x -2)2+y 2=4, 所以曲线C 是圆心为(2,0),直径为4的圆. 因为直线l 的极坐标方程为ρsin ⎝⎛⎭⎫π6- θ=2, 化成直角坐标方程为y =33(x -4), 则直线l 过A (4,0),倾斜角为π6,所以A 为直线l 与圆C 的一个交点. 设另一个交点为B ,则∠OAB =π6.如图,连接OB .因为OA 为直径,从而∠OBA =π2,所以AB =4cos π6=2 3.所以直线l 被曲线C 截得的弦长为2 3.[解题技法]1.极坐标方程与直角坐标方程的互化方法(1)直角坐标方程化为极坐标方程:将公式x =ρcos θ及y =ρsin θ直接代入直角坐标方程并化简即可.(2)极坐标方程化为直角坐标方程:通过变形,构造出形如ρcos θ,ρsin θ,ρ2的形式,再应用公式进行代换.其中方程的两边同乘以(或同除以)ρ及方程两边平方是常用的变形技巧.2.极角的确定由tan θ确定角θ时,应根据点P 所在象限取最小正角. (1)当x ≠0时,θ角才能由tan θ=yx 按上述方法确定.(2)当x =0时,tan θ没有意义,这时可分三种情况处理:当x =0,y =0时,θ可取任何值;当x =0,y >0时,可取θ=π2;当x =0,y <0时,可取θ=3π2.[题组训练]1.(2019·郑州质检)在极坐标系下,已知圆O :ρ=cos θ+sin θ和直线l :ρsin ⎝⎛⎭⎫θ-π4=22(ρ≥0,0≤θ<2π). (1)求圆O 和直线l 的直角坐标方程;(2)当θ∈(0,π)时,求直线l 与圆O 的公共点的极坐标. 解:(1)圆O :ρ=cos θ+sin θ,即ρ2=ρcos θ+ρsin θ, 故圆O 的直角坐标方程为x 2+y 2-x -y =0, 直线l :ρsin ⎝⎛⎭⎫θ-π4=22,即ρsin θ-ρcos θ=1, 则直线l 的直角坐标方程为x -y +1=0.(2)将两直角坐标方程联立得⎩⎪⎨⎪⎧ x 2+y 2-x -y =0,x -y +1=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =0,y =1,即圆O 与直线l 在直角坐标系下的公共点为(0,1), 将(0,1)转化为极坐标为⎝⎛⎭⎫1,π2即为所求. 2.已知圆O 1和圆O 2的极坐标方程分别为ρ=2,ρ2-22ρ·cos ⎝⎛⎭⎫θ-π4=2. (1)求圆O 1和圆O 2的直角坐标方程; (2)求经过两圆交点的直线的极坐标方程. 解:(1)由ρ=2知ρ2=4,所以圆O 1的直角坐标方程为x 2+y 2=4.因为ρ2-22ρcos ⎝⎛⎭⎫θ-π4=2, 所以ρ2-22ρ⎝⎛⎭⎫cos θcos π4+sin θsin π4=2, 所以圆O 2的直角坐标方程为x 2+y 2-2x -2y -2=0. (2)将两圆的直角坐标方程相减, 得经过两圆交点的直线方程为x +y =1. 化为极坐标方程为ρcos θ+ρsin θ=1, 即ρsin ⎝⎛⎭⎫θ+π4=22. 考点三 曲线的极坐标方程的应用[典例] (2017·全国卷Ⅱ)在直角坐标系xOy 中,以坐标原点为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,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,π3,点B 在曲线C 2上,求△OAB 面积的最大值. [解] (1)设P 的极坐标为(ρ,θ)(ρ>0),M 的极坐标为(ρ1,θ)(ρ1>0). 由题设知|OP |=ρ,|OM |=ρ1=4cos θ. 由|OM |·|OP |=16,得C 2的极坐标方程ρ=4cos θ(ρ>0). 因此C 2的直角坐标方程为(x -2)2+y 2=4(x ≠0). (2)设点B 的极坐标为(ρB ,α)(ρB >0),由题设知|OA |=2,ρB =4cos α,于是△OAB 的面积S =12|OA |·ρB ·sin ∠AOB =4cos α·⎪⎪⎪⎪sin ⎝⎛⎭⎫α-π3=2⎪⎪⎪⎪sin ⎝⎛⎭⎫2α-π3-32. 即当α=-π12时,S 取得最大值2+ 3.所以△OAB 面积的最大值为2+ 3. [解题技法]1.求简单曲线的极坐标方程的方法(1)设点M (ρ,θ)为曲线上任意一点,由已知条件,构造出三角形,利用三角函数及正、余弦定理求解|OM |与θ的关系.(2)先求出曲线的直角坐标方程,再利用极坐标与直角坐标的变换公式,把直角坐标方程化为极坐标方程.2.利用极坐标系解决问题的技巧(1)用极坐标系解决问题时要注意题目中的几何关系,如果几何关系不容易通过极坐标表示时,可以先化为直角坐标方程,将不熟悉的问题转化为熟悉的问题加以解决.(2)已知极坐标方程解答最值问题时,通常可转化为三角函数模型求最值问题,其比直角坐标系中求最值的运算量小.[提醒] 在曲线的方程进行互化时,一定要注意变量的范围,注意转化的等价性. [题组训练]1.(2019·青岛质检)在平面直角坐标系xOy 中,圆C 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =cos φ,y =1+sin φ(其中φ为参数).以O 为极点,x 轴的非负半轴为极轴建立极坐标系.(1)求圆C 的极坐标方程;(2)设直线l 的极坐标方程是ρsin ⎝⎛⎭⎫θ+π3=2,射线OM :θ=π6与圆C 的交点为P ,与直线l 的交点为Q ,求线段P Q 的长.解:(1)圆C 的普通方程为x 2+(y -1)2=1,又x =ρcos θ,y =ρsin θ, 所以圆C 的极坐标方程为ρ=2sin θ. (2)把θ=π6代入圆的极坐标方程可得ρP =1,把θ=π6代入直线l 的极坐标方程可得ρQ =2,所以|P Q|=|ρP -ρQ |=1.2.(2018·湖北八校联考)已知曲线C 的极坐标方程为ρ2=9cos 2 θ+9sin 2 θ,以极点为平面直角坐标系的原点O ,极轴为x 轴的正半轴建立平面直角坐标系.(1)求曲线C 的直角坐标方程;(2)A ,B 为曲线C 上两点,若OA ⊥OB ,求1|OA |2+1|OB |2的值.解:(1)由ρ2=9cos 2θ+9sin 2θ得ρ2cos 2θ+9ρ2sin 2θ=9,将x =ρcos θ,y =ρsin θ代入得到曲线C 的直角坐标方程是x 29+y 2=1.(2)因为ρ2=9cos 2θ+9sin 2θ,所以1ρ2=cos 2θ9+sin 2θ, 由OA ⊥OB ,设A (ρ1,α),则点B 的坐标可设为⎝⎛⎭⎫ρ2,α±π2, 所以1|OA |2+1|OB |2=1ρ21+1ρ22=cos 2α9+sin 2α+sin 2α9+cos 2α=19+1=109.[课时跟踪检测]1.在极坐标系中,求直线ρcos ⎝⎛⎭⎫θ+π6=1与圆ρ=4sin θ的交点的极坐标. 解:ρcos ⎝⎛⎭⎫θ+π6=1化为直角坐标方程为3x -y =2, 即y =3x -2.ρ=4sin θ可化为x 2+y 2=4y , 把y =3x -2代入x 2+y 2=4y , 得4x 2-83x +12=0, 即(x -3)2=0, 所以x =3,y =1.所以直线与圆的交点坐标为(3,1),化为极坐标为⎝⎛⎭⎫2,π6. 2.在极坐标系中,已知圆C 经过点P ⎝⎛⎭⎫2,π4,圆心为直线ρsin ⎝⎛⎭⎫θ-π3=-32与极轴的交点,求圆C 的极坐标方程.解:在ρsin ⎝⎛⎭⎫θ-π3=-32中,令θ=0,得ρ=1, 所以圆C 的圆心坐标为(1,0). 因为圆C 经过点P ⎝⎛⎭⎫2,π4, 所以圆C 的半径|PC |=22+12-2×1×2cos π4=1,于是圆C 过极点,所以圆C 的极坐标方程为ρ=2cos θ.3.在直角坐标系xOy 中,圆C 的方程为(x -3)2+(y +1)2=9,以O 为极点,x 轴的非负半轴为极轴建立极坐标系.(1)求圆C 的极坐标方程;(2)直线OP :θ=π6(ρ∈R)与圆C 交于点M ,N ,求线段MN 的长.解:(1)(x -3)2+(y +1)2=9可化为x 2+y 2-23x +2y -5=0, 故其极坐标方程为ρ2-23ρcos θ+2ρsin θ-5=0. (2)将θ=π6代入ρ2-23ρcos θ+2ρsin θ-5=0,得ρ2-2ρ-5=0,所以ρ1+ρ2=2,ρ1ρ2=-5, 所以|MN |=|ρ1-ρ2|=4+20=2 6.4.在直角坐标系xOy 中,以O 为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系.曲线C 的极坐标方程为ρcos ⎝⎛⎭⎫θ-π3=1,M ,N 分别为C 与x 轴,y 轴的交点. (1)求C 的直角坐标方程,并求M ,N 的极坐标; (2)设MN 的中点为P ,求直线OP 的极坐标方程. 解:(1)由ρcos ⎝⎛⎭⎫θ-π3=1得ρ⎝⎛⎭⎫12cos θ+32sin θ=1. 从而C 的直角坐标方程为12x +32y =1,即x +3y =2.当θ=0时,ρ=2,所以M (2,0). 当θ=π2时,ρ=233,所以N ⎝⎛⎭⎫233,π2.(2)由(1)知M 点的直角坐标为(2,0),N 点的直角坐标为⎝⎛⎭⎫0,233.所以点P 的直角坐标为⎝⎛⎭⎫1,33,则点P 的极坐标为⎝⎛⎭⎫233,π6, 所以直线OP 的极坐标方程为θ=π6(ρ∈R).5.(2018·南昌摸底调研)在平面直角坐标系xOy 中,曲线C 1的方程为(x -3)2+(y -2)2=4,直线C 2的方程为y =33x ,以O 为极点,x 轴的非负半轴为极轴建立极坐标系. (1)求曲线C 1和直线C 2的极坐标方程;(2)若直线C 2与曲线C 1交于P ,Q 两点,求|OP |·|O Q|的值. 解:(1)∵曲线C 1的普通方程为(x -3)2+(y -2)2=4, 即x 2+y 2-23x -4y +3=0,∴曲线C 1的极坐标方程为ρ2-23ρcos θ-4ρsin θ+3=0. ∵直线C 2的方程为y =33x , ∴直线C 2的极坐标方程为θ=π6(ρ∈R).(2)设P (ρ1,θ1),Q(ρ2,θ2),将θ=π6(ρ∈R)代入ρ2-23ρcos θ-4ρsin θ+3=0,得ρ2-5ρ+3=0,∴ρ1ρ2=3,∴|OP |·|O Q|=ρ1ρ2=3.6.(2019·山西八校联考)在直角坐标系xOy 中,曲线C 的方程为(x -3)2+(y -4)2=25.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)设l 1:θ=π6,l 2:θ=π3,若l 1,l 2与曲线C 分别交于异于原点的A ,B 两点,求△AOB的面积.解:(1)∵曲线C 的普通方程为(x -3)2+(y -4)2=25, 即x 2+y 2-6x -8y =0.∴曲线C 的极坐标方程为ρ=6cos θ+8sin θ. (2)设A ⎝⎛⎭⎫ρ1,π6,B ⎝⎛⎭⎫ρ2,π3. 把θ=π6代入ρ=6cos θ+8sin θ,得ρ1=4+33,∴A ⎝⎛⎭⎫4+33,π6. 把θ=π3代入ρ=6cos θ+8sin θ,得ρ2=3+43,∴B ⎝⎛⎭⎫3+43,π3. ∴S △AOB =12ρ1ρ2sin ∠AOB=12(4+33)(3+43)sin ⎝⎛⎭⎫π3-π6 =12+2534.7.在直角坐标系xOy 中,曲线C 1:⎩⎪⎨⎪⎧x =t cos α,y =t sin α(t 为参数,t ≠0),其中0≤α<π.在以O为极点,x 轴正半轴为极轴的极坐标系中,曲线C 2:ρ=2sin θ,C 3:ρ=23cos 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. 解:(1)曲线C 2的直角坐标方程为x 2+y 2-2y =0, 曲线C 3的直角坐标方程为x 2+y 2-23x =0.联立⎩⎨⎧x 2+y 2-2y =0,x 2+y 2-23x =0,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =0,y =0或⎩⎨⎧x =32,y =32.所以C 2与C 3交点的直角坐标为(0,0)和⎝⎛⎭⎫32,32.(2)曲线C 1的极坐标方程为θ=α(ρ∈R ,ρ≠0),其中0≤α<π. 因此A 的极坐标为(2sin α,α),B 的极坐标为(23cos α,α).所以|AB |=|2sin α-23cos α|=4⎪⎪⎪⎪sin ⎝⎛⎭⎫α-π3. 当α=5π6时,|AB |取得最大值,最大值为4.8.(2019·郑州一中模拟)在平面直角坐标系中,曲线C 1的普通方程为x 2+y 2+2x -4=0,曲线C 2的方程为y 2=x ,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 1,C 2的极坐标方程;(2)求曲线C 1与C 2交点的极坐标,其中ρ≥0,0≤θ<2π.解:(1)依题意,将⎩⎪⎨⎪⎧x =ρcos θ,y =ρsin θ代入x 2+y 2+2x -4=0可得ρ2+2ρcos θ-4=0.将⎩⎪⎨⎪⎧x =ρcos θ,y =ρsin θ代入y 2=x ,得ρsin 2θ=cos θ. 故曲线C 1的极坐标方程为ρ2+2ρcos θ-4=0,曲线C 2的极坐标方程为ρsin 2θ=cos θ. (2)将y 2=x 代入x 2+y 2+2x -4=0,得x 2+3x -4=0,解得x =1,x =-4(舍去), 当x =1时,y =±1,所以曲线C 1与C 2交点的直角坐标分别为(1,1),(1,-1),记A (1,1),B (1,-1),所以ρA =1+1=2,ρB =1+1=2,tan θA =1,tan θB =-1, 因为ρ≥0,0≤θ<2π,点A 在第一象限,点B 在第四象限,所以θA =π4,θB =7π4,故曲线C 1与C 2交点的极坐标分别为⎝⎛⎭⎫2,π4,⎝⎛⎭⎫2,7π4.。
2017届高考数学一轮复习 选考部分 第十三篇 坐标系与参数方程 第1节 坐标系课件 文 北师大版
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反思归纳 (1)求曲线的极坐标方程,就是找出动点M的坐标ρ与θ之 间的关系,然后列出方程f(ρ,θ)=0,再化简并检验特殊点. (2)极坐标方程涉及的是长度与角度,因此列方程的实质是解三角形. (3)极坐标方程应用时多化为直角坐标方程求解,然后再转化为极坐标方 程,注意方程的等价性.
(2) O1 与 O2 的圆心距为 12 a2 = 5 ,解得 a=±2.
备选例题
【例 1】 求直线ρ=
5
关于θ= π (ρ∈R)对称的直线方程.
3cos 2sin
4
解:法一 设点 P(ρ,θ)为所求直线上一点,该点关于θ= π (ρ,
π 2
0
,
所以
【即时训练】 若函数 y=f(x)的图象在伸缩变换 :
x y
2x, 3y
的作用下得到曲
线的方程为 y′=3sin(x′+ π ),求函数 y=f(x)的最小正周期. 6
解:由题意,把变换公式代入曲线 y′=3sin(x′+ π )得 3y=3sin(2x+ π ),
6
6
整理得 y=sin(2x+ π ),故 f(x)=sin(2x+ π ).
解:(2)由(1)可知,曲线 C1:ρ=2sin θ即圆 x2+(y-1)2=1,如图所示, 过 P(-1,1)被曲线 C1 截得弦长为 2 的直线有两条: 一条过原点 O,倾斜角为 3π ,直线的直角坐标方程为 y=-x,
4 极坐标方程为θ= 3π (ρ∈R);
4 另一条过点 A(0,2),倾斜角为 π ,直线的直角坐标方程为 y=x+2,极坐标方程为
专题14 坐标系与参数方程专题-2017年高考数学文考纲解
【2017年高考考纲解读】 高考对本内容的考查主要有: (1)直线、曲线的极坐标方程; (2)直线、曲线的参数方程; (3)参数方程与普通方程的互化;(4)极坐标与直角坐标的互化,本内容的考查要求为B 级. 【重点、难点剖析】 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.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 θ,y =ρsin θ,⎩⎪⎨⎪⎧ρ2=x 2+y 2,tan θ=y x x2.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)(a >0)且垂直于极轴:ρcos θ=a ;(3)直线过M ⎝⎛⎭⎪⎫b ,π2且平行于极轴:ρsin θ=b . 3.圆的极坐标方程若圆心为M (ρ0,θ0),半径为r 的圆方程为: ρ2-2ρ0ρcos(θ-θ0)+ρ20-r 2=0. 几个特殊位置的圆的极坐标方程 (1)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)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).圆心在点A (ρ0,θ0),半径为r 的圆的方程为r 2=ρ2+ρ20-2ρρ0cos(θ-θ0).4.直线的参数方程经过点P 0(x 0,y 0),倾斜角为α的直线的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =x 0+t cos α,y =y 0+t sin α(t 为参数).设P 是直线上的任一点,则t 表示有向线段P 0P →的数量. 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)双曲线x 2a 2-y 2b 2=1的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧ x =a sec θ,y =b tan θ(θ为参数).(3)抛物线y 2=2px (p >0)的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =2pt 2,y =2pt (t 为参数).【题型示例】题型一 极坐标方程和参数方程【例1】【2016年高考北京理数】在极坐标系中,直线cos sin 10ρθθ-=与圆2cos ρθ=交于A ,B 两点,则||AB =______.【答案】2【举一反三】 (2015·广东,14)已知直线l 的极坐标方程为2ρsin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ-π4=2,点A的极坐标为A ⎝⎛⎭⎪⎫22,7π4,则点A 到直线l 的距离为________.【答案】522【解析】依题已知直线l :2ρsin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ-π4=2和点A ⎝ ⎛⎭⎪⎫22,7π4可化为l :x -y +1=0和A (2,-2),所以点A 到直线l 的距离为d =|2-(-2)+1|12+(-1)2=522. 【变式探究】(2015·北京,11)在极坐标系中,点⎝⎛⎭⎪⎫2,π3到直线ρ(cos θ+3sin θ)=6的距离为________.【答案】1【举一反三】(2015·安徽,12)在极坐标系中,圆ρ=8sin θ上的点到直线θ=π3(ρ∈R )距离的最大值是________.【答案】 6【解析】 由ρ=8sin θ得x 2+y 2=8y ,即x 2+(y -4)2=16,由θ=π3得y =3x ,即3x -y =0,∴圆心(0,4)到直线y =3x 的距离为2,圆ρ=8sin θ上的点到直线θ=π3的最大距离为4+2=6.【变式探究】(2014·辽宁)将圆x 2+y 2=1上每一点的横坐标保持不变,纵坐标变为原来的2倍,得曲线C .(1)写出C 的参数方程;(2)设直线l :2x +y -2=0与C 的交点为P 1,P 2,以坐标原点为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,求过线段P 1P 2的中点且与l 垂直的直线的极坐标方程.【命题意图】本题主要考查参数方程与普通方程、极坐标方程与普通方程间的转化.结合方程的转化和应用考查考生的应用意识和转化思想.【思路方法】(1)先列方程,再进一步转化为参数方程. (2)解出交点,再求得直线方程,最后转化为极坐标方程.【解析】(1)设(x 1,y 1)为圆上的点,在已知变换下变为曲线C 上的点(x ,y ),依题意,得⎩⎪⎨⎪⎧x =x 1,y =2y 1.由x 21+y 21=1,得x 2+⎝ ⎛⎭⎪⎫y 22=1,即曲线C 的方程为x 2+y 24=1.故C 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =cos t ,y =2sin t (t 为参数).【感悟提升】若极坐标系的极点与直角坐标系的原点重合,极轴与x 轴正半轴重合,两坐标系的长度单位相同,则极坐标方程与直角坐标方程可以互化.求解与极坐标方程有关的问题时,可以转化为熟悉的直角坐标方程求解.若最终结果要求用极坐标表示,则需将直角坐标转化为极坐标.题型二 极坐标方程与直角坐标方程、参数方程与普通方程的互化 【例2】【2016高考新课标2理数】选修4—4:坐标系与参数方程在直角坐标系xOy 中,圆C 的方程为22(6)25x y ++=. (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)直线的参数方程是cos sin x t y t αα=⎧⎨=⎩(为参数),与C 交于,A B两点,||AB =,求的斜率.【答案】(Ⅰ)212cos 110ρρθ++=;(Ⅱ)3±.【解析】(I )由cos ,sin x y ρθρθ==可得C 的极坐标方程212cos 110.ρρθ++= (II )在(I )中建立的极坐标系中,直线的极坐标方程为()R θαρ=∈ 由,A B 所对应的极径分别为12,,ρρ将的极坐标方程代入C 的极坐标方程得212cos 110.ρρα++=于是121212cos ,11,ρραρρ+=-=12||||AB ρρ=-==由||AB =得23cos ,tan 83αα==±,所以的斜率为或. 【变式探究】 (2015·新课标全国Ⅰ,23)在直角坐标系xOy 中,直线C 1:x =-2,圆C 2:(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.(1)求C 1,C 2的极坐标方程;(2)若直线C 3的极坐标方程为θ=π4(ρ∈R ),设C 2与C 3的交点为M ,N ,求△C 2MN 的面积.【变式探究】在直角坐标系xOy 中,曲线C 1的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =2cos α,y =2+2sin α(α为参数),M 是C 1上的动点,P 点满足OP →=2OM →,点P 的轨迹为曲线C 2.(1)求C 2的方程;(2)在以O 为极点,x 轴的正半轴为极轴的极坐标系中,射线θ=π3与C 1的异于极点的交点为A ,与C 2的异于极点的交点为B ,求AB .【解析】(1)设P (x ,y ),则由条件知M ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2,y2,由于M 点在C 1上,所以⎩⎪⎨⎪⎧x 2=2cos α,y 2=2+2sin α,即⎩⎪⎨⎪⎧x =4cos α,y =4+4sin α.从而C 2的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =4cos α,y =4+4sin α(α为参数).(2)曲线C 1的极坐标方程为ρ=4sin θ,曲线C 2的极坐标方程为ρ=8sin θ.射线θ=π3与C 1的交点A 的极径为ρ1=4sin π3,射线θ=π3与C 2的交点B 的极径为ρ2=8sin π3.所以AB=|ρ2-ρ1|=2 3.【规律方法】解决这类问题一般有两种思路,一是将极坐标方程化为直角坐标方程,求出交点的直角坐标,再将其化为极坐标;二是将曲线的极坐标方程联立,根据限制条件求出极坐标.要注意题目所给的限制条件及隐含条件.【变式探究】(2014·辽宁,23)将圆x 2+y 2=1上每一点的横坐标保持不变,纵坐标变为原来的2倍,得曲线C .(1)写出C 的参数方程;(2)设直线l :2x +y -2=0与C 的交点为P 1,P 2,以坐标原点为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,求过线段P 1P 2的中点且与l 垂直的直线的极坐标方程.不妨设P 1(1,0),P 2(0,2),则线段P 1P 2的中点坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1,所求直线斜率为k =12,于是所求直线方程为y -1=12⎝ ⎛⎭⎪⎫x -12,化为极坐标方程,并整理得 2ρcos θ-4ρsin θ=-3,即ρ=34sin θ-2cos θ.题型三 参数方程及其应用【例3】 【2016高考新课标1卷】(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x O y 中,曲线C 1的参数方程为cos 1sin x a ty a t =⎧⎨=+⎩(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=4cos θ. (I )说明C 1是哪一种曲线,并将C 1的方程化为极坐标方程; (II )直线C 3的极坐标方程为0θα=,其中0α满足tan 0α=2,若曲线C 1与C 2的公共点都在C 3上,求a .【答案】(I )圆,222sin 10a ρρθ-+-=(II )1【举一反三】(2015·重庆,15)已知直线l 的参数方程为1,1x t y t =-+⎧⎨=+⎩(t 为参数),以坐标原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C 的极坐标方程为ρ2cos 2θ=4⎝⎛⎭⎪⎫ρ>0,3π4<θ<5π4,则直线l 与曲线C 的交点的极坐标为________. 【答案】(2,π)【解析】 直线l 的直角坐标方程为y =x +2,由ρ2cos 2θ=4得ρ2(cos 2θ-sin 2θ)=4,直角坐标方程为x 2-y 2=4,把y =x +2代入双曲线方程解得x =-2,因此交点为(-2,0),其极坐标为(2,π).【变式探究】(2014·福建)已知直线l的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =a -2t ,y =-4t (t 为参数),圆C 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =4cos θ,y =4sin θ(θ为参数).(1)求直线l 和圆C 的普通方程;(2)若直线l 与圆C 有公共点,求实数a 的取值范围.【命题意图】本小题主要考查直线与圆的参数方程等基础知识,意在考查考生的运算求解能力及化归与转化思想.【解题思路】(1)消去参数,即可求出直线l 与圆C 的普通方程.(2)求出圆心的坐标,利用圆心到直线l 的距离不大于半径,得到关于参数a 的不等式,即可求出参数a 的取值范围.【感悟提升】1.将参数方程化为普通方程的过程就是消去参数的过程,常用的消参方法有代入消参、加减消参和三角恒等式消参等,往往需要对参数方程进行变形,为消去参数创造条件.2.在与直线、圆、椭圆有关的题目中,参数方程的使用会使问题的解决事半功倍,尤其是求取值范围和最值问题,可将参数方程代入相关曲线的普通方程中,根据参数的取值条件求解.【变式探究】(2015·福建,21(2))在平面直角坐标系xOy 中,圆C 的参数方程为13cos ,23sin x t y t =+⎧⎨=-+⎩ (t 为参数).在极坐标系(与平面直角坐标系xOy 取相同的长度单位,且以原点O 为极点,以x 轴非负半轴为极轴)中,直线l 的方程为2ρsin ⎝⎛⎭⎪⎫θ-π4=m (m ∈R ). ①求圆C 的普通方程及直线l 的直角坐标方程; ②设圆心C 到直线l 的距离等于2,求m 的值.【举一反三】(2015·湖南,16Ⅱ)已知直线l:2,12x y t ⎧=+⎪⎪⎨⎪=⎪⎩(t 为参数),以坐标原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C 的极坐标方程为ρ=2cos θ.(1)将曲线C 的极坐标方程化为直角坐标方程;(2)设点M 的直角坐标为(5,3),直线l 与曲线C 的交点为A ,B ,求|MA |·|MB |的值. 【解析】 (1)ρ=2cos θ等价于ρ2=2ρcos θ.①将ρ2=x 2+y 2,ρcos θ=x 代入①即得曲线C 的直角坐标方程为x 2+y 2-2x =0.②(2)将2,212x y t ⎧=+⎪⎪⎨⎪=⎪⎩代入②式,得t 2+53t +18=0. 设这个方程的两个实根分别为t 1,t 2,则由参数t 的几何意义即知, |MA |·|MB |=|t 1t 2|=18.。
2017年全国高考数学试题分类汇编考点49坐标系与参数方程
考点51 坐标系与参数方程一、 填空题1.(2017年天津高考理科·T11)在极坐标系中,直线4ρcos 6πθ⎛⎫- ⎪⎝⎭+1=0与圆ρ=2sinθ的公共点的个数为 .【命题意图】本题考查直线与圆的极坐标方程与平面直角坐标系方程的互化.要求考生能够熟练掌握二者互化的方法.【试题解析】直线方程可化为2ρsin θ+2ρcos θ+1=0,即2+2y +1=0,圆为x 2+(y-1)2=1,因为d =34<1,所以有两个交点. 答案:22.(2017年天津高考文科·T11)已知一个正方体的所有顶点在一个球面上,若这个正方体的表面积为18,则这个球的体积为 .【命题意图】考查正方体与球的切接问题.本题只要搞清正方体的棱长与球半径的关系,求体积问题就会迎刃而解.【试题解析】设正方体棱长为a ,则6a 2=18⇒a 2=3,外接球直径为2R =a =3,V =43πR 3=43π×278=92π. 答案:92π3.(2017年北京高考理科·T11)在极坐标系中,点A 在圆ρ2-2ρcos θ-4ρsin θ+4=0上,点P 的坐标为(1,0),则|AP|的最小值为 .【命题意图】本题主要考查极坐标与直角坐标方程的转化,意在培养学生转化能力及计算能力.【试题解析】☉C :x 2+y 2-2x-4y +4=0⇒(x-1)2+(y-2)2=1, 所以|AP|min =|PC|-r =2-1=1. 答案:1二、 简答题1.(2017年全国丙卷·文科·T22)同(2017年全国丙卷·理科·T22)[选修4―4:坐标系与参数方程](10分)在直角坐标系xOy 中,直线l 1的参数方程为2x ty kt =+⎧⎨=⎩(t 为参数),直线l 2的参数方程为2x m m y 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.【试题解析】(1)直线l 1的普通方程为y =k (x-2), 直线l 2的普通方程为x =-2+ky , 消去k 得x 2-y 2=4,即C 的普通方程为x 2-y 2=4. (2)l 3化为普通方程为x +y=,联立224x y y x ⎧+=⎪⎨-=⎪⎩得22x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩ 所以ρ2=x 2+y 2=错误!未找到引用源。
高考数学复习 坐标系与参数方程
第1讲 坐标系与参数方程高考定位 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.真 题 感 悟1.(2017·全国Ⅱ卷)在直角坐标系xOy 中,以坐标原点为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C 1的极坐标方程为ρcos θ=4.(1)设点M 为曲线C 1上的动点,点P 在线段OM 上,且|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,π3,点B 在曲线C 2上,求△OAB 面积的最大值.解 (1)设P 的极坐标为(ρ,θ)(ρ>0),M 的极坐标为(ρ1,θ)(ρ1>0). 由题设知|OP |=ρ,|OM |=ρ1=4cos θ.由|OM |·|OP |=16得C 2的极坐标方程为ρ=4cos θ(ρ>0). 因此C 2的直角坐标方程为(x -2)2+y 2=4(x ≠0). (2)设点B 的极坐标为(ρB ,α)(ρB >0).由题设知|OA |=2,ρB =4cos α,于是△OAB 的面积 S =12|OA |·ρB ·sin ∠AOB =4cos α·⎪⎪⎪⎪⎪⎪sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π3=2⎪⎪⎪⎪⎪⎪sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2α-π3-32≤2+ 3.当α=-π12时,S 取得最大值2+ 3. 所以△OAB 面积的最大值为2+ 3.2.(2017·全国Ⅰ卷)在直角坐标系xOy 中,曲线C 的参数方程为⎩⎨⎧x =3cos θ,y =sin θ(θ为参数),直线l 的参数方程为⎩⎨⎧x =a +4t ,y =1-t (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17,求a . 解 (1)a =-1时,直线l 的普通方程为x +4y -3=0. 曲线C 的标准方程是x 29+y 2=1,联立方程⎩⎪⎨⎪⎧x +4y -3=0,x 29+y 2=1,解得⎩⎨⎧x =3,y =0或⎩⎪⎨⎪⎧x =-2125,y =2425.则C 与l 交点坐标是(3,0)和⎝ ⎛⎭⎪⎫-2125,2425.(2)直线l 的普通方程是x +4y -4-a =0. 设曲线C 上点P (3cos θ,sin θ). 则P 到l 距离d =|3cos θ+4sin θ-4-a |17=|5sin (θ+φ)-4-a |17,其中tan φ=34.又点C 到直线l 距离的最大值为17. ∴|5sin(θ+φ)-4-a |的最大值为17. 若a ≥0,则-5-4-a =-17,∴a =8. 若a <0,则5-4-a =17,∴a =-16. 综上,实数a 的值为a =-16或a =8.考 点 整 合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.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 θ,y =ρsin θ,⎩⎪⎨⎪⎧ρ2=x 2+y 2,tan θ=yx (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)(a >0)且垂直于极轴:ρcos θ=a ; (3)直线过M ⎝ ⎛⎭⎪⎫b ,π2且平行于极轴:ρsin θ=b .3.圆的极坐标方程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.直线的参数方程经过点P 0(x 0,y 0),倾斜角为α的直线的参数方程为⎩⎨⎧x =x 0+t cos α,y =y 0+t sin α(t 为参数).设P 是直线上的任一点,则t 表示有向线段P 0P →的数量. 5.圆、椭圆的参数方程(1)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).(2)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).热点一 曲线的极坐标方程【例1】 (2015·全国Ⅰ卷)在直角坐标系xOy 中,直线C 1:x =-2,圆C 2:(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. (1)求C 1,C 2的极坐标方程;(2)若直线C 3的极坐标方程为θ=π4(ρ∈R ),设C 2与C 3的交点为M ,N ,求△C 2MN 的面积.解 (1)因为x =ρcos θ,y =ρsin θ, 所以C 1的极坐标方程为ρcos θ=-2, C 2的极坐标方程为ρ2-2ρcos θ-4ρsin θ+4=0. (2)将θ=π4代入ρ2-2ρcos θ-4ρsin θ+4=0, 得ρ2-32ρ+4=0,解得ρ1=22,ρ2= 2. 故ρ1-ρ2=2,即|MN |= 2.由于C 2的半径为1,所以△C 2MN 的面积为12.【迁移探究1】 本例条件不变,求直线C 1与曲线C 3交点的极坐标. 解 联立方程⎩⎪⎨⎪⎧ρcos θ=-2,θ=π4,解之得θ=π4且ρ=-2 2.所以直线C 1与曲线C 3交点的极坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫-22,π4.【迁移探究2】 本例条件不变,求圆C 2关于极点的对称圆的方程.解 ∵点(ρ,θ)与点(-ρ,θ)关于极点对称,设点(ρ,θ)为对称圆上任意一点,则(-ρ,θ)在圆C 2上,∴(-ρ)2+2ρcos θ+4ρsin θ+4=0,故所求圆C 2关于极点的对称圆方程为ρ2+2ρcos θ+4ρsin θ+4=0.探究提高 1.进行极坐标方程与直角坐标方程互化的关键是抓住互化公式:x =ρcos θ,y =ρsin θ,ρ2=x 2+y 2,tan θ=yx (x ≠0),要注意ρ,θ的取值范围及其影响,灵活运用代入法和平方法等技巧.2.由极坐标方程求曲线交点、距离等几何问题时,如果不能直接用极坐标解决,可先转化为直角坐标方程,然后求解.【训练1】 (2017·北京东城区调研)在极坐标系中,已知极坐标方程C 1:ρcos θ-3ρsin θ-1=0,C 2:ρ=2cos θ.(1)求曲线C 1,C 2的直角坐标方程,并判断两曲线的形状; (2)若曲线C 1,C 2交于A ,B 两点,求两点间的距离. 解 (1)由C 1:ρcos θ-3ρsin θ-1=0, ∴x -3y -1=0,表示一条直线. 由C 2:ρ=2cos θ,得ρ2=2ρcos θ. ∴x 2+y 2=2x ,则(x -1)2+y 2=1, ∴C 2是圆心为(1,0),半径r =1的圆.(2)由(1)知,点(1,0)在直线x -3y -1=0上,因此直线C 1过圆C 2的圆心. ∴两交点A ,B 的连线段是圆C 2的直径,因此两交点A ,B 间的距离|AB |=2r =2.热点二 参数方程及其应用【例2】 (2014·全国Ⅰ卷)已知曲线C :x 24+y 29=1,直线l :⎩⎨⎧x =2+t ,y =2-2t (t 为参数). (1)写出曲线C 的参数方程,直线l 的普通方程;(2)过曲线C 上任一点P 作与l 夹角为30°的直线,交l 于点A ,求|P A |的最大值与最小值.解 (1)曲线C 的参数方程为⎩⎨⎧x =2cos θ,y =3sin θ(θ为参数).直线l 的普通方程为2x +y -6=0.(2)曲线C 上任意一点P (2cos θ,3sin θ)到l 的距离为 d =55|4cos θ+3sin θ-6|.则|P A |=d sin 30°=255|5sin(θ+α)-6|,其中α为锐角,且tan α=43. 当sin(θ+α)=-1时,|P A |取得最大值,最大值为2255; 当sin(θ+α)=1时,|P A |取得最小值,最小值为255.探究提高 1.将参数方程化为普通方程的过程就是消去参数的过程,常用的消参方法有代入消参、加减消参、三角恒等式消参等,往往需要对参数方程进行变形,为消去参数创造条件.2.在与直线、圆、椭圆有关的题目中,参数方程的使用会使问题的解决事半功倍,尤其是求取值范围和最值问题,可将参数方程代入相关曲线的普通方程中,根据参数的取值条件求解.【训练2】 (2017·郴州三模)在平面直角坐标系xOy 中,曲线C 的参数方程为⎩⎨⎧x =2cos θ,y =2+2sin θ(θ为参数),直线l 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =1-22t ,y =22t (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. (1)写出直线l 的普通方程以及曲线C 的极坐标方程;(2)若直线l 与曲线C 的两个交点分别为M ,N ,直线l 与x 轴的交点为P ,求|PM |·|PN |的值.解(1)直线l 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =1-22t ,y =22t(t 为参数),消去参数t ,得x +y -1=0.曲线C 的参数方程为⎩⎨⎧x =2cos θ,y =2+2sin θ(θ为参数),利用平方关系,得x 2+(y -2)2=4,则x 2+y 2-4y =0.令ρ2=x 2+y 2,y =ρsin θ,代入得C 的极坐标方程为ρ=4sin θ.(2)在直线x +y -1=0中,令y =0,得点P (1,0). 把直线l 的参数方程代入圆C 的方程得t 2-32t +1=0, ∴t 1+t 2=32,t 1t 2=1.由直线参数方程的几何意义,|PM |·|PN |=|t 1·t 2|=1. 热点三 极坐标与参数方程的综合应用【例3】 (2016·全国Ⅲ卷)在直角坐标系xOy 中,曲线C 1的参数方程为⎩⎨⎧x =3cos α,y =sin α(α为参数),以坐标原点为极点,以x 轴的正半轴为极轴,建立极坐标系,曲线C 2的极坐标方程为ρsin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π4=2 2.(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. 解 (1)C 1的普通方程为x 23+y 2=1,曲线C 2的直角坐标方程为x +y -4=0. (2)由题意,可设点P 的直角坐标为(3cos α,sin α).因为C 2是直线,所以|PQ |的最小值即为P 到C 2的距离d (α)的最小值.又d (α)=|3cos α+sin α-4|2=2⎪⎪⎪⎪⎪⎪sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π3-2,当且仅当α=2k π+π6(k ∈Z )时,d (α)取得最小值,最小值为2,此时点P 的直角坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫32,12.探究提高 1.涉及参数方程和极坐标方程的综合题,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.当然,还要结合题目本身特点,确定选择何种方程.2.数形结合的应用,即充分利用参数方程中参数的几何意义,或者利用ρ和θ的几何意义,直接求解,能达到化繁为简的解题目的.【训练3】 (2017·哈尔滨模拟)已知曲线C 的参数方程为⎩⎨⎧x =2+2cos θ,y =2sin θ(θ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ρsin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π6=4.(1)写出曲线C 的极坐标方程和直线l 的普通方程;(2)若射线θ=π3与曲线C 交于O ,A 两点,与直线l 交于B 点,射线θ=11π6与曲线C 交于O ,P 两点,求△P AB 的面积. 解 (1)由⎩⎨⎧x =2+2cos θ,y =2sin θ(θ为参数),消去θ.普通方程为(x -2)2+y 2=4.从而曲线C 的极坐标方程为ρ2-4ρcos θ=0,即ρ=4cos θ,因为直线l 的极坐标方程为ρsin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π6=4,即32ρsin θ+12ρcos θ=4,∴直线l 的直角坐标方程为x +3y -8=0.(2)依题意,A ,B 两点的极坐标分别为⎝ ⎛⎭⎪⎫2,π3,⎝ ⎛⎭⎪⎫4,π3,联立射线θ=11π6与曲线C 的极坐标方程得P 点极坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫23,11π6, ∴|AB |=2,∴S △P AB =12×2×23sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3+π6=2 3.1.在已知极坐标方程求曲线交点、距离、线段长等几何问题时,如果不能直接用极坐标解决,或用极坐标解决较麻烦,可将极坐标方程转化为直角坐标方程解决.2.要熟悉常见曲线的参数方程、极坐标方程,如:圆、椭圆、及过一点的直线,在研究直线与它们的位置关系时常用的技巧是转化为普通方程解答.3.过定点P 0(x 0,y 0),倾斜角为α的直线参数方程的标准形式为⎩⎨⎧x =x 0+t cos α,y =y 0+t sin α(t为参数),t 的几何意义是P 0P →的数量,即|t |表示P 0到P 的距离,t 有正负之分.使用该式时直线上任意两点P 1,P 2对应的参数分别为t 1,t 2,则|P 1P 2|=|t 1-t 2|,P 1P 2的中点对应的参数为12(t 1+t 2).1.(2017·江苏卷)在平面坐标系xOy 中,已知直线l 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =-8+t ,y =t2(t 为参数),曲线C 的参数方程为⎩⎨⎧x =2s 2,y =22s(s 为参数).设P 为曲线C 上的动点,求点P 到直线l 的距离的最小值. 解 由⎩⎪⎨⎪⎧x =-8+t ,y =t2消去t . 得l 的普通方程为x -2y +8=0, 因为点P 在曲线C 上,设点P (2s 2,22s ).则点P 到直线l 的距离d =|2s 2-42s +8|5=2(s -2)2+45,∴当s =2时,d 有最小值45=455. 2.(2017·贵阳调研)以直角坐标系中的原点O 为极点,x 轴正半轴为极轴的极坐标系中,已知曲线的极坐标方程为ρ=21-sin θ.(1)将曲线的极坐标方程化为直角坐标方程;(2)过极点O 作直线l 交曲线于点P ,Q ,若|OP |=3|OQ |,求直线l 的极坐标方程. 解 (1)∵ρ=x 2+y 2,ρsin θ=y , ∴ρ=21-sin θ化为ρ-ρsin θ=2,∴曲线的直角坐标方程为x 2=4y +4. (2)设直线l 的极坐标方程为θ=θ0(ρ∈R ),根据题意,不妨设P (θ0,ρ0),则Q (θ+π,ρ1),且ρ0=3ρ1,即21-sin θ0=3·21-sin (θ0+π),解得θ0=π6或θ0=5π6, 直线l 的极坐标方程θ=π6(ρ∈R )或θ=5π6(ρ∈R ).3.(2017·全国Ⅲ卷)在直角坐标系xOy 中,直线l 1的参数方程为⎩⎨⎧x =2+t ,y =kt(t 为参数),直线l 2的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =-2+m ,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)-2=0,M 为与C 的交点,求M 的极径. 解 (1)由l 1:⎩⎨⎧x =2+t ,y =kt (t 为参数)消去t ,化为l 1的普通方程y =k (x -2),① 同理得直线l 2的普通方程为x +2=ky ,② 联立①,②消去k ,得x 2-y 2=4(y ≠0). 所以C 的普通方程为x 2-y 2=4(y ≠0). (2)将直线l 3化为普通方程为x +y =2, 联立⎩⎨⎧x +y =2,x 2-y 2=4得⎩⎪⎨⎪⎧x =322,y =-22,∴ρ2=x 2+y 2=184+24=5,∴与C 的交点M 的极径为 5.4.(2017·新乡三模)以坐标原点O 为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,已知曲线C 的极坐标方程为ρ=4cos θ,曲线M 的直角坐标方程为x -2y +2=0(x >0).(1)以曲线M 上的点与点O 连线的斜率k 为参数,写出曲线M 的参数方程; (2)设曲线C 与曲线M 的两个交点为A ,B ,求直线OA 与直线OB 的斜率之和.解(1)由⎩⎨⎧x -2y +2=0(x >0),y =kx得⎩⎪⎨⎪⎧x =22k -1,y =2k 2k -1.故曲线M 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =22k -1,y =2k2k -1⎝ ⎛⎭⎪⎫k 为参数,且k >12.(2)由ρ=4cos θ,得ρ2=4ρcos θ,∴x 2+y 2=4x .将⎩⎪⎨⎪⎧x =22k -1,y =2k 2k -1代入x 2+y 2=4x 整理得k 2-4k +3=0, ∴k 1+k 2=4.故直线OA 与直线OB 的斜率之和为4.5.(2016·全国Ⅰ卷)在直角坐标系xOy 中,曲线C 1的参数方程为⎩⎨⎧x =a cos t ,y =1+a sin t(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=4cos θ.(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tan α0=2,若曲线C 1与C 2的公共点都在C 3上,求a .解 (1)消去参数t 得到C 1的普通方程x 2+(y -1)2=a 2,C 1是以(0,1)为圆心,a 为半径的圆.将x =ρcos θ,y =ρsin θ代入C 1的普通方程中,得到C 1的极坐标方程为ρ2-2ρsin θ+1-a 2=0.(2)曲线C 1,C 2的公共点的极坐标满足方程组⎩⎨⎧ρ2-2ρsin θ+1-a 2=0,ρ=4cos θ. 若ρ≠0,由方程组得16cos 2θ-8sin θcos θ+1-a 2=0,由已知tan θ=2,可得16cos 2θ-8sin θcos θ=0,从而1-a 2=0,解得a =-1(舍去),a =1.a =1时,极点也为C 1,C 2的公共点,在C 3上.所以a =1.6.(2017·乐山二模)在平面直角坐标系xOy 中,直线l 的参数方程为⎩⎨⎧x =1+t cos θ,y =t sin θ(t 为参数,0≤θ<π),以坐标原点为极点,x 轴的非负半轴为极轴建立极坐标系,圆C 的极坐标方程为ρ=-4cos α,圆C 的圆心到直线l 的距离为32.(1)求θ的值;(2)已知P (1,0),若直线l 与圆C 交于A ,B 两点,求1|P A |+1|PB |的值.解 (1)由直线l 的参数方程为⎩⎨⎧x =1+t cos θ,y =t sin θ(t 为参数,0≤θ<π),消去参数t ,得x sin θ-y cos θ-sin θ=0.圆C 的极坐标方程为ρ=-4cos α,即ρ2=-4ρcos α.可得圆C 的普通坐标方程为x 2+y 2+4x =0,可知圆心为(-2,0),圆C 的圆心到直线l 的距离为d =|-2sin θ-sin θ|sin 2θ+cos 2θ=3sin θ. 由题意:d =32,即3sin θ=32,则sin θ=12, ∵0≤θ<π,∴θ=π6或θ=5π6.(2)已知P (1,0),点P 在直线l 上,直线l 与圆C 交于A ,B 两点,将⎩⎨⎧x =1+t cos θ,y =t sin θ代入圆C 的普通坐标方程x 2+y 2+4x =0,得(1+t cos θ)2+(t sin θ)2+4(1+t cos θ)=0,∴t 2+6t cos θ+5=0.设A ,B 对应参数为t 1,t 2,则t 1+t 2=-6cos θ,t 1·t 2=5,∵t 1·t 2>0,t 1,t 2是同号.∴1|P A |+1|PB |=1|t 1|+1|t 2|=|t 1|+|t 2||t 1t 2|=|t 1+t 2||t 1t 2|=335.。
【高考解读】2017年高考全国卷(坐标系与参数方程)分析与启示
【高考解读】2017年高考全国卷(坐标系与参数方程)分析与启示2017年高考全国卷(坐标系与参数方程)分析与启示一、特色解读2017年高考新课标卷对《坐标系与参数方程》的考查,题型没有变、第23题位置没有变,文理同题没有变,分值10分没有变,命题本源为选修内容没有变,命题延续了以往对主干知识的考查,以直线、椭圆参数方程为背景,求曲线的交点坐标和最值问题,注重基本运算及知识的应用,中规中矩,基本符合预期.近6年的全国课标卷在本专题考查的知识点如下:【例题一】(2016课标Ⅱ) 在直角坐标系xOy中,圆C的方程为22(6)25x y ++=.(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cos sin x t y t αα=⎧⎨=⎩(t 为参数), l与C 交于,A B 两点,||10AB =,求l 的斜率.【解析】(Ⅰ)C的极坐标方程为2+12cos 110ρρα+=.(Ⅱ)【解法一】直线l 的极坐标方程为()R θαρ=∈∈;联立圆C 的极坐标方程;由 2+12cos 110θαρρθ=⎧⎨+=⎩ 得2+12cos 110ρρα+=,22121212()4144cos 44AB ρρρρρρα=-=+-=-. 【解法二】直线l 的参数方程cos sin x t y t αα=⎧⎨=⎩(t 为参数)代入圆C的普通方程22(6)25x y ++=, 得2+12cos 110t t α+=,22121212()4144cos 44AB t t t t t t α=-=+-=-.【解法三】直线l 的普通方程为tan y kx α==, 由22(6)25y kx x y =⎧⎨++=⎩ 得22(1)12110k xx +++=,12AB x =-==.知识:圆的普通方程化为极坐标方程,直线参数方程参数和极坐标极角,极径的应用.方法:求过原点的直线与曲线相交距离问题.(1)把直线的极坐标方程()R θαρ=∈∈与曲线的极坐标方程联立,两个交点距离为12ρρ-=.(2)把直线的参数方程与曲线的普通方程联立,两个交点距离为12t t-=(3)把直线与曲线全部化为普通方程,两个交点距离为12x -=【例题二】(2017全国课标Ⅱ)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=.(Ⅰ)M 为曲线1C 上的动点,点P 在线段OM上,且满足||||16OM OP ⋅=,求点P 的轨迹2C 的直角坐标方程;(Ⅱ)设点A 的极坐标为(2,)3π,点B 在曲线2C 上,求OAB ∆面积的最大值.【解析】(Ⅰ)设点P 的极坐标为(,)ρθ,点M 的极坐标为1(,)ρθ,OP ρ=14cos OM ρθ==,||||16OM OP ⋅=,1.16ρρ=,点P 的轨迹2C 的极坐标方4cos ρθ=,从而2C 的普通方程;22(2)4x y -+=(Ⅱ)点B 在曲线2C 上,点B 的极坐标为2(,)ρθ,24cos ρθ=,OAB ∆面积213.sin 4cos sin()2sin(2)2332S OA AOB ππρααα=∠=-=-.知识:极坐标方程化普通方程,轨迹问题,极坐标极角,极经的几何意义及其应用应用.方法:某些情景下普通方程不易解决的问题,利用极坐标方程和参数方程解题具有优越性,在教学中要十分重视极坐标方程,极坐标极角,极经的几何意义,而不是一味的转化为普通方程问题处理.【例题三】(2017全国课标III )在直角坐标系xoy 中,直线1l 的参数方程为2+,,x t y kt =⎧⎨=⎩(t 为参数),直线2l 的参数方为2,,x mm m y k =-+⎧⎪⎨=⎪⎩(为参数).设1l 与2l 的交点为P ,当k 变化时,P的轨迹为曲线C .(Ⅰ)写出C 的普通方程;(Ⅱ)以坐标原点为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,设3:(cos sin )20l ρθθ+-=,M 为3l 与C 的交点,求M 的极径.【解析】(Ⅰ)直线1l 的普通方程为(2)y k x =-,直线2l 的普通方程为1(2)y x k=+,由(2)1(x 2)y k x y k =+⎧⎪⎨=-⎪⎩,消去k 得224(0)x y y -=≠.(Ⅱ) 【解法一】直线3l 的普通方程为20x y +=,曲线C 的普通方程为224xy -=,两曲线的交点M 求得M 的极径.【解法二】直线3l的参数方程为y y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩代入曲线C的普通方程224x y -=,得1t =-,M 求得M 的极径.【解法二】曲线C的极坐标方程为2222cos sin 4ρθρθ-=(02,θπθπ<<≠)直线3l 的极坐标方程为(cos sin )0ρθθ+,联立2222cos sin 4(cos sin )0ρθρθρθθ⎧-=⎪⎨+=⎪⎩,ρ=知识:直线参数方程化为普通方程,轨迹问题,极坐标方程和参数方程的应用,方法:求直线与曲线的交点坐标问题. (1)把直线与曲线分别化为普通方程,联立求交点坐标.(2)把直线与曲线分别化为参数方程和普通方程,联立求参数,得交点坐标.(3)把直线与曲线分别化为极坐标方程,求交点极坐标,获得极径,【例题四】(2017江苏高考)在平面坐标系中xOy 中,已知直线l 的参考方程为x 82tt y =-+⎧⎪⎨=⎪⎩(t 为参数),曲线C参数方程为22,x s y ⎧=⎪⎨=⎪⎩(s 为参数).设P 为曲线C 上的动点,求点P 到直线l 的距离的最小值.【解析】直线l 的普通方程为280x y -+=.因为点P在曲线C 上,设2(2,22)P s s ,点P 到直线l 的的距离2222|2428|2(2)45(1)(2)s s s d -+-+==-+-,知识:直线的参数方程化为普通方程,参数的应用.方法:抛物线的普通方程为22ypx=,参数方程为22,2,x pt y pt ⎧=⎨=⎩(t 为参数),抛物线上的点可以设为2(2,2)P pt pt ,转化为数形结合思想.三、佳题欣赏【例题一】(2017年厦门市第二次检测) 在平面直角坐标系xOy 中,直线l 的参数方程为⎩⎨⎧+=+=ααsin 3cos 1t y t x (t 为参数),其中πα<≤0.在以O 为极点,x轴的正半轴为极轴的极坐标系中,曲线1C :θρcos 4=.直线l 与曲线1C 相切.(Ⅰ)将曲线1C 的极坐标方程化为直角坐标方程,并求α的值;(Ⅱ)已知点)02(,Q ,直线l 与2C :1322=+y x 交于BA ,两点,求ABQ ∆面积.【解析】(Ⅰ)1C 的普通方程为422=-+x y x ,将直线l 参数方程代入曲线得0)cos 2sin 32(2=-+t tαα,0∆=6πα=∴(Ⅱ)将直线l 的参数方程为31132x y t ⎧=+⎪⎪⎨⎪=⎪⎩代入曲线得063852=++t t21221214)(t t t t t t AB -+=-=.考查知识:把圆的极坐标方程化为普通方程,直线与圆相切,直线与曲线相交的距离.【例题二】(2017年福州市第一次检测) 在平面直角坐标系xOy 中,在以O 为极点,x 轴的正半轴为极轴的极坐标系中,曲线[]214cos 30,02:,C ρρθθπ-+=∈,曲线[]23,0,24sin()6:C ρθππθ=∈-.(Ⅰ)求1C 的一个参数方程;(Ⅱ)若曲线1C 和曲线2C 相交于A 、B 两点,求AB 值.【解析】(Ⅰ)曲线1C 的普通方程为:22(2)1x y -+=,从而1C 的一个参数方程为2cos sin x y αα=+⎧⎨=⎩(α为参数)(Ⅱ)【解法一】曲线2C 的普通方程为22330x --=因为直线2C :2330x y --=与曲线1C :22(2)1x y -+=相交于A 、B 两点,所以圆心到直线的距离为14d =,222AB r d =- . 【解法二】直线2C 过点3(,0)2,倾斜角为6π,曲线2C 的参数方程为33212x y t ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩代入1C :22(2)1x y -+=,得242330tt --=,2121212()4t t t t t AB t -==+-.考查知识:将圆的极坐标化为普通方程,再把圆的普通方程转化为参数方程,直线与圆的位置关系,由于直线2C 没有过原点,因此使用极坐标方程方法比较困难.【例题三】(2017年三明市第二次检测) 在平面直角坐标系xOy 中,以坐标原点为极点,以X 轴的正半轴为极轴,建立极坐标系,若直线的极坐标方程为2cos()204πρθ--=,曲线C 极坐标2sin cos ρθθ=,将曲线C 上所有点的横坐标缩短为原来的一半,纵坐标不变,然后再向右平移一个单位得到曲线为参数)1C .(Ⅰ)求曲线1C 的直角坐标方程;(Ⅱ)已知直线l 与曲线1C 交于,A B 两点,点(2,0)P ,求PA PB +的值.【解析】(Ⅰ)1C 的直角坐标方程为222y x =-. (Ⅱ)直线l 的普通方程20x y +-=,(2,0)P 在l 上,l参数方程为22222x t y ⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩(t为参数)代入曲线1C 方程得22240tt +-=,120,0t t ><,212121212()4PA PB t t t t t t t t +=+=-=+-考查知识:把直线方程化为参数方程,极坐标方程化为直角坐标方程,利用直线参数的几何意义.212121212()4PA PB tt t t t t t t +=+=-=+-四、复习启示1. 重视基础知识的复习①写出点的极坐标,与直角坐标的互化; ②写出圆、椭圆、抛物线或相关轨迹的参数方程;③极坐标方程、参数方程、普通方程的互化;不断强化,提高准确率,减少失误.2. 重视化归与转化思想方法较多关注参数方程和极坐标方程的应用,如:①极坐标ρ的几何意义; ②直线标准参数t 的几何意义; ③圆、椭圆的三角参数;提高应用意识. 3. 重视知识的交汇联系①解析几何中直线与圆、椭圆、抛物线的交点、距离等问题;②三角恒等变换(辅助角公式)等知识;以横向联系和纵向联系为主线,对模块内容加以整合,优化认知结构,构建良序的知识网络.教学反思:对于极坐标和参数方程的题目,关键在于画图,利用数形结合,采用三种不同的方法,某些情景下普通方程不易解决的问题,利用极坐标方程和参数方程解题具有优越性,在教学中要十分重视极坐标方程,极坐标极角,极经的几何意义,而不是一味的转化为普通方程问题处理.。
2017届高考数学一轮复习坐标系与参数方程第二节参数方程课件理
1.参数方程 一般地,在平面直角坐标系中,如果曲线上 任意一点 的坐标 x,y 都是某个变数 t 的函数:xy==gftt,, 并且对于 t 的每一个允许 值,由方程组xy==gftt, 所确定的点 M(x,y)都在这条曲线上,那 么方程xy==gftt, 就叫做这条曲线的参数方程,变数 t 叫做参变数, 简称 参数 .相对于参数方程而言,直接给出点的坐标间关系的 方程叫做 普通方程 .
[听前试做] (1)曲线 C2 的直角坐标方程为 x2+y2-2y =0,
曲线 C3 的直角坐标方程为 x2+y2-2 3x=0. 联立xx22++yy22--22y=3x0=,0,
解得yx==00,
x= 或
23,
y=32.
所以 C2 与 C3 交点的直角坐标为(0,0)和 23,32.
设直线
l
的参数方程为xy==43++ttscions
α, α
(t 为参数,α 为倾斜
角),圆 C 的参数方程为xy==-1+1+2co2ssiθn,θ (θ 为参数).
(1)若直线 l 经过圆 C 的圆心,求直线 l 的斜率;
(2)若直线 l 与圆 C 交于两个不同的点,求直线 l 的斜率的取
(2)曲线 C1 的极坐标方程为 θ=α(ρ∈R,ρ≠0),其中 0≤α<π.
因此 A 的极坐标为(2sin α,α),B 的极坐标为(2 3cos α, α).
所以|AB|=|2sin α-2 3cos α|=4sinα-π3. 当 α=56π时,|AB|取得最大值,最大值为 4.
2.直线、圆、椭圆的参数方程
(1) 过 点 M(x0 , y0) , 倾 斜 角 为 α 的 直 线 l 的 参 数 方 程 为
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新课标全国卷Ⅰ文科数学汇编坐标系与参数方程一、解答题【2017,22】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 y t =+⎧⎨=-⎩(t 为参数).(1)若1a =-,求C 与l 的交点坐标;(2)若C 上的点到l a .【2016,23】在直角坐标系xOy 中,曲线1C 的参数方程为⎩⎨⎧+==,sin 1,cos t a y t a x t (为参数,)0>a .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θρcos 4:2=C .(Ⅰ)说明1C 是哪一种曲线,并将1C 的方程化为极坐标方程;(Ⅱ)直线3C 的极坐标方程为0αθ=,其中0α满足2tan 0=α,若曲线1C 与2C 的公共点都在3C 上,求a .【2015,23】在直角坐标系xOy 中,直线1C :x =-2,圆2C :()()22121x y -+-=,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()4R πθρ=∈,设2C 与3C 的交点为M ,N ,求2C MN ∆的面积.【2014,23】已知曲线C :22149x y +=,直线l :222x 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 上任一点P 作与l 夹角为o 30的直线,交l 于点A ,求||PA 的最大值与最小值.【2013,23】已知曲线C 1的参数方程为45cos ,55sin x t y t=+⎧⎨=+⎩(t 为参数),以坐标原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C 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).【2012,23】已知曲线1C 的参数方程为⎩⎨⎧==ϕϕsin 3cos 2y x (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2C 的极坐标方程是2=ρ。
正方形ABCD 的顶点都在2C 上,且A ,B ,C ,D 依逆时针次序排列,点A 的极坐标为(2,3π)。
(1)求点A ,B ,C ,D 的直角坐标;(2)设P 为1C 上任意一点,求2222||||||||PD PC PB PA +++的取值范围。
【2011,23】在直角坐标系xOy 中,曲线C 1的参数方程为2cos 22sin x y αα=⎧⎨=+⎩(α为参数)M 是C 1上的动点,P 点满足2OP OM =uu u v uuu v,P 点的轨迹为曲线C 2(Ⅰ)求C 2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 析一、解答题【2017,22】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 y t =+⎧⎨=-⎩(t 为参数). (1)若1a =-,求C 与l 的交点坐标;(2)若C 上的点到la .【解析】(1)1a =-时,直线l 的方程为430x y +-=.曲线C 的标准方程是2219x y +=,联立方程2243019x y x y +-=⎧⎪⎨+=⎪⎩,解得:30x y =⎧⎨=⎩或21252425x y ⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,则C 与l 交点坐标是()30,和21242525⎛⎫- ⎪⎝⎭, (2)直线l 一般式方程是440x y a +--=.设曲线C 上点()3cos sin p θθ,. 则P 到l距离d ==,其中3tan 4ϕ=. 依题意得:max d =,解得16a =-或8a =.【2016,23】在直角坐标系xOy 中,曲线1C 的参数方程为⎩⎨⎧+==,sin 1,cos t a y t a x t (为参数,)0>a .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θρcos 4:2=C . (Ⅰ)说明1C 是哪一种曲线,并将1C 的方程化为极坐标方程;(Ⅱ)直线3C 的极坐标方程为0αθ=,其中0α满足2tan 0=α,若曲线1C 与2C 的公共点都在3C 上,求a .【解析】:⑴ cos 1sin x a t y a t=⎧⎨=+⎩ (t 均为参数),∴()2221x y a +-= ①∴1C 为以()01,为圆心,a 为半径的圆.方程为222210x y y a +-+-= ∵222sin x y y ρρθ+==,,∴222sin 10a ρρθ-+-=即为1C 的极坐标方程⑵ 24cos C ρθ=:,两边同乘ρ得22224cos cos x y x ρρθρρθ==+=Q ,224x y x ∴+=,即()2224x y -+= ②,3C :化为普通方程为2y x =由题意:1C 和2C 的公共方程所在直线即为3C ,①—②得:24210x y a -+-=,即为3C ∴210a -=,∴1a =【2015,23】在直角坐标系xOy 中,直线1C :x =-2,圆2C :()()22121x y -+-=,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()4R πθρ=∈,设2C 与3C 的交点为M ,N ,求2C MN ∆的面积.解析:(I )因为cos ,sin x y ρθρθ==,所以1C 的极坐标方程为cos 2ρθ=-,2C 的极坐标方程为22cos 4sin 40ρρθρθ--+=.(Ⅱ)将=4πθ代入22cos 4sin 40ρρθρθ--+=,得23240ρρ-+=,解得1ρ=22,2ρ=2,|MN |=1ρ-2ρ=2,因为2C 的半径为1,则2C MN ∆的面积o 121sin 452⨯⨯⨯=12.【2014,23】已知曲线C :22149x y +=,直线l :222x 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 上任一点P 作与l 夹角为o 30的直线,交l 于点A ,求||PA 的最大值与最小值. 【解析】:.(Ⅰ) 曲线C 的参数方程为:2cos 3sin x y θθ=⎧⎨=⎩ (θ为参数),直线l 的普通方程为:260x y +-=(Ⅱ)(2)在曲线C 上任意取一点P (2cos θ,3sin θ)到l 的距离为54cos 3sin 65d θθ=+-, 则()025||5sin 6sin 305d PA θα==+-,其中α为锐角.且4tan 3α=. 当()sin 1θα+=-时,||PA 225当()sin 1θα+=时,||PA 25.【2013,23】已知曲线C 1的参数方程为45cos ,55sin x t y t=+⎧⎨=+⎩(t 为参数),以坐标原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C 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).解:(1)将45cos ,55sin x t y t=+⎧⎨=+⎩消去参数t ,化为普通方程(x -4)2+(y -5)2=25,即C 1:x 2+y 2-8x -10y +16=0. 将cos ,sin x y ρθρθ=⎧⎨=⎩代入x 2+y 2-8x -10y +16=0得ρ2-8ρcos θ-10ρsin θ+16=0.所以C 1的极坐标方程为ρ2-8ρcos θ-10ρsin θ+16=0. (2)C 2的普通方程为x 2+y 2-2y =0.由2222810160,20x y x y x y y ⎧+--+=⎨+-=⎩解得1,1x y =⎧⎨=⎩或0,2.x y =⎧⎨=⎩ 所以C 1与C 2交点的极坐标分别为π2,4⎛⎫ ⎪⎝⎭,π2,2⎛⎫ ⎪⎝⎭.【2012,23】已知曲线1C 的参数方程为⎩⎨⎧==ϕϕsin 3cos 2y x (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2C 的极坐标方程是2=ρ。
正方形ABCD 的顶点都在2C 上,且A ,B ,C ,D 依逆时针次序排列,点A 的极坐标为(2,3π)。
(1)求点A ,B ,C ,D 的直角坐标;(2)设P 为1C 上任意一点,求2222||||||||PD PC PB PA +++的取值范围。
【解析】(1)曲线1C 的参数方程⎩⎨⎧==ϕϕsin 3cos 2y x 化为直角坐标方程为22149x y +=, 曲线2C 的极坐标方程2=ρ化为 直角坐标方程为224x y +=,因为点A 的极坐标为(2,3π), 所以点B 的极坐标为(2,56π),点C 的极坐标为(2,43π),点D 的极坐标为(2,116π),因此点A 的直角坐标为(1,3),点B 的直角坐标为(3-,1),点C 的直角坐标为(-1),点D,-1)。
(2)设P (2cos ϕ,3sin ϕ),则2222||||||||PD PC PB PA +++2222(2cos 1)(3sin (2cos (3sin 1)ϕϕϕϕ=-++++-2222(2cos 1)(3sin (2cos (3sin 1)ϕϕϕϕ++++-++2222(2cos 1)(3sin (2cos (3sin 1)ϕϕϕϕ=-++++-2222(2cos 1)(3sin (2cos (3sin 1)ϕϕϕϕ++++-++220sin 32ϕ=+[32,52]∈。
因此2222||||||||PD PC PB PA +++的取值范围为[32,52]。
【2011,23】在直角坐标系xOy 中,曲线C 1的参数方程为2cos 22sin x y αα=⎧⎨=+⎩(α为参数)M 是C 1上的动点,P 点满足2OP OM =uu u v uuu v,P 点的轨迹为曲线C 2(Ⅰ)求C 2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:(I )设(),P x y ,则由条件知,22x y M ⎛⎫⎪⎝⎭,由于M 点在1C 上,所以2cos 222sin 2xy αα⎧=⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩,即4cos 44sin x y αα=⎧⎨=+⎩.从而2C 的参数方程为4cos 44sin x y αα=⎧⎨=+⎩(α为参数).(II)曲线1C 的极坐标方程为4sin ρθ=,曲线2C 的极坐标方程为8sin ρθ=. 射线3πθ=与1C 的交点A 的极径为14sin 3πρ=, 射线3πθ=与2C 的交点B 的极径为28sin3πρ=,所以12AB ρρ=-=.。