专题复习--极坐标与参数方程
极坐标与参数方程考点汇总
专题一极坐标与参数方程考点整合一、极坐标知识点一极坐标系1.极坐标系:如图所示,在平面内取一个定点O,叫作;自极点O引一条射线Ox,叫作;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:设M是平面内一点,极点O与点M的距离|OM|叫作点M的,记为ρ;以极轴Ox 为始边,射线OM为终边的角xOM叫作点M的,记为θ.有序数对(ρ,θ)叫作点M的极坐标,记为M(ρ,θ).一般地,不做特殊说明时,我们认为ρ≥0,θ可取任意实数.3.点与极坐标的关系:一般地,极坐标(ρ,θ)与(ρ,θ+2kπ)(k∈Z)表示同一个点.特别地,极点O的坐标为(0,θ)(θ∈R).和直角坐标不同,平面内一个点的极坐标有无数种表示.如果规定ρ>0,0≤θ<2π,那么除极点外,平面内的点可用唯一的极坐标(ρ,θ)表示;同时,极坐标(ρ,θ)表示的点也是唯一确定的.4.极坐标与直角坐标的互化(1)互化背景:把直角坐标系的原点作为极点,x轴的正半轴作为极轴,并在两种坐标系中取相同的长度单位.(2)互化公式:如图所示,设M是坐标系平面内任意一点,它的直角坐标系是(x,y),极坐标是(ρ,θ)(ρ≥0),于是极坐标与直角坐标的互化公式如下表:温馨提示;(1)在由点的直角坐标化为极坐标时,一定要注意点所在的象限和极角的范围,否则点的极坐标将不唯一.(2)在与曲线的方程进行互化时,一定要注意变量的范围,要注意转化的等价性知识点二 常见曲线的极坐标方程.二、参数方程知识点一 参数方程 1.参数方程的概念一般地,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⎩⎪⎨⎪⎧x =f (t ),y =g (t ),①,并且对于t 的每一个允许值,由方程组①所确定的点M (x ,y )都在这条曲线上,那么方程①就叫作这条曲线的参数方程,联系变数x ,y 的变数t 叫作参变数,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作普通方程. 2.参数方程和普通方程的变化(1)曲线的参数方程和普通方程是曲线方程的不同形式,一般地,可以通过消去参数而从参数方程得到普通方程.(2)如果知道变数x ,y 中的一个与参数t 的关系,例如x =f (t ),把它代入普通方程,求出另一个变数与参数的关系y =g (t ),那么⎩⎪⎨⎪⎧x =f (t ),y =g (t )就是曲线的参数方程.(3)在参数方程与普通方程的互化中,必须使x ,y 的取值范围保持一致.易误提醒 在将曲线的参数方程化为普通方程时,还要注意其中的x ,y 的取值范围,即在消去参数的过程中一定要注意普通方程与参数方程的等价性. 知识点二 常见曲线的参数方程 1.直线的参数方程经过点M 0(x 0,y 0),倾斜角为α(α≠π2)的直线l 的普通方程是y -y 0=tan_α(x -x 0),而过M 0(x 0,y 0),倾斜角为α的直线l 的参数方程为 (t 为参数),若点P 对于的参数为t ,则有||PM = . 2.圆的参数方程如图所示,设圆O 的半径为r ,点M 从初始位置M 0(t =0时的位置)出发,按逆时针方向在圆O 上作匀速圆周运动,设M (x ,y ),则⎩⎪⎨⎪⎧x =r cos θy =r sin θ(θ为参数).这就是圆心在原点O ,半径为r 的圆的参数方程.其中参数θ的几何意义是OM 0绕点O 逆时针旋转到OM 的位置时,OM 0转过的角度.圆心为(a ,b ),半径为r 的圆的普通方程是(x -a )2+(y -b )2=r 2,它的参数方程为: . 3.椭圆的参数方程中心在原点O ,焦点在x 轴上的椭圆的标准方程为x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0),其参数方程为 (φ为参数).其中参数φ称为离心角;中心在原点O ,焦点在y 轴上的椭圆的标准方程是y 2a 2+x 2b2=1(a >b >0),其参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =b cos φ,y =a sin φ(φ为参数),其中参数φ仍为离心角,通常规定参数φ的范围为φ∈[0,2π). 温馨提示 (1)将参数方程化为普通方程,需要根据参数方程的结构特征,选取适当的消参方法.常见的消参方法有代入消参法,加减消参法,平方消参法等.(2)将参数方程化为普通方程时,要注意两种方程的等价性,不要增解、漏解,若x 、y 有范围限制,要标出x 、y 的取值范围.典例分析一、t 的几何意义【例1】.在极坐标系中,曲线C 的方程为2cos29ρθ=,点6P π⎛⎫⎪⎝⎭.以极点O 为原点,极轴为x 轴的正半轴建立直角坐标系.(1)求直线OP 的参数方程的标准式和曲线C 的直角坐标方程; (2)若直线OP 与曲线C 交于A 、B 两点,求11PA PB+的值.【变式1】在直角坐标系xOy 中,直线l的参数方程为2{x t y =-+=(t 为参数),若以该直角坐标系的原点O 为极点, x 轴的非负半轴为极轴建立极坐标系,曲线C 的极坐标方程为2sin 4cos 0ρθθ+=. (Ⅰ)求直线l 与曲线C 的普通方程;(Ⅱ)已知直线l 与曲线C 交于,A B 两点,设()2,0M -,求11MA MB-的值.二、ρ的几何意义【例2】(2011新课标全国卷)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 =,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 .【变式2】在平面直角坐标系中,曲线122:x cos C y sin αα=+⎧⎨=⎩(α为参数)经伸缩变换2x x y y⎧=⎪⎨⎪='⎩'后的曲线为2C ,以坐标原点O 为极点, x 轴非负半轴为极轴建立极坐标系. (1)求曲线2C 的极坐标方程; (2),A B 是曲线2C 上两点,且3AOB π∠=,求OA OB +的取值范围三、面积【例3】.在直角坐标系xOy 中,曲线C 的参数方程是35cos 35sin 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.(1)求曲线的极坐标方程; (2)设12:,:,63l l ππθθ==,若12,l l 与曲线C 分别交于异于原点的,A B 两点,求AOB的面积.【变式3】【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1:2C x =-,圆()()222:121C x y -+-=,以坐标原点为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系. (I )求12,C C 的极坐标方程. (II )若直线3C 的极坐标方程为()πR 4θρ=∈,设23,C C 的交点为,M N ,求2C M N ∆ 的面积. 四、交点【例4】已知直线l 的参数方程为:2cos sin x t y t αα=-+⎧⎨=⎩(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2sin 2cos ρθθ=-.(Ⅰ)求曲线C 的参数方程; (Ⅱ)当4πα=时,求直线l 与曲线C 交点的极坐标.【变式4】【2013课标全国Ⅰ,文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).五、轨迹【例5】(2013全国Ⅱ卷)已知动点,P Q 都在曲线2cos :2sin x C y ββ=⎧⎨=⎩(β为参数)上,对应参数分别为βα=与)20(2πααβ<<=,M 为PQ 的中点. (Ⅰ)求M 的轨迹的参数方程;(Ⅱ)将M 到坐标原点的距离d 表示为α的函数,并判断M 的轨迹是否过坐标原点.【变式5】在直角坐标系xOy 中,已知圆C : 2{2x cos y sin θθ== (θ为参数),点P 在直线l :40x y +-=上,以坐标原点为极点, x 轴的正半轴为极轴,建立极坐标系.(I )求圆C 和直线l 的极坐标方程;(II )射线OP 交圆C 于R ,点Q 在射线OP 上,且满足2OP OR OQ =⋅,求Q 点轨迹的极坐标方程六、参数方程的应用【例6】(2014课表全国Ⅰ)已知曲线22:149x y C +=,直线2:22x t l 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 ,求|PA |的最大值与最小值.【变式6】(2016·全国Ⅲ卷)在直角坐标系xOy 中,曲线1C 的参数方程为1:sin x C y αα⎧=⎪⎨=⎪⎩(α为参数),以原点O 为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线2C 的极坐标方程为sin()4πρθ+=。
极坐标与参数方程知识讲解
参数方程和极坐标系一、 知识要点一曲线的参数方程的定义:在取定的坐标系中,如果曲线上任意一点的坐标x 、y 都是某个变数t 的函数,即 ⎩⎨⎧==)()(t f y t f x并且对于t 每一个允许值,由方程组所确定的点Mx ,y 都在这条曲线上,那么方程组就叫做这条曲线的参数方程,联系x 、y 之间关系的变数叫做参变数,简称参数.二常见曲线的参数方程如下: 1.过定点x 0,y 0,倾角为α的直线:ααsin cos 00t y y t x x +=+= t 为参数其中参数t 是以定点Px 0,y 0为起点,对应于t 点Mx ,y 为终点的有向线段PM 的数量,又称为点P 与点M 间的有向距离.根据t 的几何意义,有以下结论.错误!.设A 、B 是直线上任意两点,它们对应的参数分别为t A 和t B ,则AB =A B t t -=B A A B t t t t ⋅--4)(2.错误!.线段AB 的中点所对应的参数值等于2BA t t +. 2.中心在x 0,y 0,半径等于r 的圆:θθsin cos 00r y y r x x +=+= θ为参数3.中心在原点,焦点在x 轴或y 轴上的椭圆:θθsin cos b y a x == θ为参数 或 θθsin cos a y b x ==中心在点x0,y0焦点在平行于x 轴的直线上的椭圆的参数方程为参数)ααα(.sin ,cos 00⎩⎨⎧+=+=b y y a x x 4.中心在原点,焦点在x 轴或y 轴上的双曲线:θθtg sec b y a x == θ为参数 或 θθec a y b x s tg ==5.顶点在原点,焦点在x 轴正半轴上的抛物线:pty pt x 222== t 为参数,p >0直线的参数方程和参数的几何意义过定点Px 0,y 0,倾斜角为α的直线的参数方程是 ⎩⎨⎧+=+=ααsin cos 00t y y t x x t 为参数.极坐标系1、定义:在平面内取一个定点O,叫做极点,引一条射线Ox,叫做极轴,再选一个长度单位和角度的正方向通常取逆时针方向;对于平面内的任意一点M,用ρ表示线段OM 的长度,θ表示从Ox 到OM 的角,ρ叫做点M 的极径,θ叫做点M 的极角,有序数对ρ, θ就叫做点M 的极坐标;这样建立的坐标系叫做极坐标系;2、极坐标有四个要素:①极点;②极轴;③长度单位;④角度单位及它的方向.极坐标与直角坐标都是一对有序实数确定平面上一个点,在极坐标系下,一对有序实数ρ、θ对应惟一点P ρ,θ,但平面内任一个点P 的极坐标不惟一.一个点可以有无数个坐标,这些坐标又有规律可循的,P ρ,θ极点除外的全部坐标为ρ,θ+πk 2或ρ-,θ+π)12(+k ,∈k Z .极点的极径为0,而极角任意取.若对ρ、θ的取值范围加以限制.则除极点外,平面上点的极坐标就惟一了,如限定ρ>0,0≤θ<π2或ρ<0,π-<θ≤π等.极坐标与直角坐标的不同是,直角坐标系中,点与坐标是一一对应的,而极坐标系中,点与坐标是一多对应的.即一个点的极坐标是不惟一的.3、直线相对于极坐标系的几种不同的位置方程的形式分别为: ⑴0ϕθ= ⑵θρcos a = ⑶θρcos a-= ⑷θρsin a =⑸θρsin a-= ⑹)cos(ϕθρ-=a4、圆相对于极坐标系的几种不同的位置方程的形式分别为)0(>a : ⑴a =ρ ⑵θρcos 2a = ⑶θρcos 2a -= ⑷θρsin 2a = ⑸ θρsin 2a -= ⑹)cos(2ϕθρ-=a5、极坐标与直角坐标互化公式:例题参数方程例1.讨论下列问题:1、已知一条直线上两点()111,y x M 、()222,y x M ,以分点Mx ,y 分21M M 所成的比λ为参数,写出参数方程;2、直线⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+=-=t y t x 211233t 为参数的倾斜角是3、方程⎩⎨⎧+=+-=ααsin 3cos 1t y t x t 为非零常数,α为参数表示的曲线是4、已知椭圆的参数方程是⎩⎨⎧==θθsin 4cos 5y x θ为参数,则椭圆上一点 P 25,32-的离心角可以是 A .3πB .32πC .34πD .35π例2 把弹道曲线的参数方程⎪⎩⎪⎨⎧-⋅=⋅=,21sin ,cos 200gt t v y t v x αα )2()1(化成普通方程. 例3. 将下列数方程化成普通方程.①⎩⎨⎧==t y t x 222,②⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+=+=221212t t y t x ,③⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+=+-=2221211t t y t t x ,④⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=+=)1()1(t t b y t t a x ,⑤⎩⎨⎧+=+-=11mx y my x .例4. 直线3x -2y +6=0,令y = tx +6t 为参数.求直线的参数方程. 例5.已知圆锥曲线方程是⎩⎨⎧-+-=++=5sin 461cos 532ϕϕt y t x (1) 若t 为参数,ϕ为常数,求该曲线的普通方程,并求出焦点到准线的距离;(2) 若ϕ为参数,t 为常数,求这圆锥曲线的普通方程并求它的离心率; 例6. 在圆x 2+2x +y 2=0上求一点,使它到直线2x +3y -5=0的距离最大. 例7. 在椭圆4x 2+9y 2=36上求一点P ,使它到直线x +2y +18=0的距离最短或最长.例8.已知直线;l :⎩⎨⎧+=--=ty t x 4231与双曲线y-22-x 2=1相交于A 、B 两点,P 点坐标P-1,2;求:1|PA|.|PB|的值; 2弦长|AB|; 弦AB 中点M 与点P 的距离;例9.已知A2,0,点B,C 在圆x 2+y 2=4上移动,且有π32=∠BAC 求ABC ∆重心G 的轨迹方程;例10.已知椭圆183222=+y x 和圆x 2+y-62=5,在椭圆上求一点P 1,在圆上求一点 P 2,使|P 1P 2|达到最大值,并求出此最大值;例11.已知直线l 过定点P-2,0,与抛物线C: x 2+ y-8=0相交于A 、B 两点;1若P 为线段AB 的中点,求直线l 的方程;2若l 绕P 点转动,求AB 的中点M 的方程.例12.椭圆)0(12222>>=+b a by a x 上是否存在点P,使得由P 点向圆x 2+y 2=b 2所引的两条切线互相垂直若存在,求出P 点的坐标;若不存在,说明理由;例题极坐标系例1讨论下列问题:1.在同一极坐标系中与极坐标M -2, 40°表示同一点的极坐标是 A -2, 220° B -2, 140° C 2,-140° D 2,-40°2.已知△ABC 的三个顶点的极坐标分别为A 4,0°, B -4,-120°, C 23+2, 30°,则△ABC 为 ;A 正三角形B 等腰直角三角形C 直角非等腰三角形D 等腰非直角三角形3.在直角坐标系中,已知点M -2,1,以原点O 为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,当极角在-π,π 内时,M 点的极坐标为 A 5,π-argtg -21B -5,argtg -21C -5,π-argtg 21D 5,-π+argtg 21例2..把点)4,3(),6,5(ππ--B A 的极坐标化为直角坐标;例3.把点)0,2(),3,0(),1,3(P N M ---的直角坐标化为极坐标;例4.已知正三角形ABC 中,顶点A 、B 的极坐标分别为)2,3(),0,1(πB A ,试求顶点C 的极坐标;例5.化圆的直角方程x 2+y 2-2ax=0为极坐标方程; 例6.化圆锥曲线的极坐标方程θρcos e i ep-=为直角坐标方程;例7.讨论下列问题:1.在极坐标系里,过点M 4,30°而平行于极轴的直线 的方程是 A θρsin =2 B θρsin =-2 C 2cos =θρ D 2cos -=θρ2.在极坐标系中,已知两点M 14,arcsin 31,M 2-6,-π-arccos -322,则线段M 1M 2的中点极坐标为 A -1,arccos 322 B 1, arcsin 31C -1,arccos -322D 1,-arcsin 313. 已知P 点的极坐标是1,π,则过点P 且垂直于极轴的直线的极坐标方程是 ; A ρ=1 B ρ=cos θ C ρcos θ=-1 D ρcos θ=14. 若ρ>0,则下列极坐标方程中,表示直线的是 ; A θ=3π B cos θ=230≤θ≤π C tg θ=1 D sin θ=10≤θ≤π 5. 若点A -4, 67π与B关于直线θ=3π对称,在ρ>0, -π≤θ<π条件下,B 的极坐标是 ;6. 直线ρcos θ-4π=1与极轴所成的角是 ;7. 直线ρcos θ-α=1与直线ρsin θ-α=1的位置关系是 ;8. 直线y =kx +1 k <0且k ≠-21与曲线ρ2sin θ-ρsin2θ=0的公共点的个数是 ;A 0B 1C 2D 3 例8.讨论下列问题;1. 圆的半径是1,圆心的极坐标是1, 0,则这个圆的极坐标方程是 ; A ρ=cos θ B ρ=sin θ C ρ=2cos θ D ρ=2sin θ2. 极坐标方程分别是ρ=cos θ和ρ=sin θ的两个圆的圆心距是 ; A 2 B 2 C 1 D22 3. 在极坐标系中和圆ρ=4sin θ相切的一条直线方程是 A ρsin θ=2 B ρcos θ=2 C ρsin θ=4 D ρcos θ=4 4.圆ρ=D cos θ-E sin θ与极轴相切的充分必要条件是 AD ·E =0 BD 2+E 2=0 CD =0,E ≠0 DD ≠0,E =05.圆=ρ23sin θ-2cos θ的圆心的极坐标为 ; 6. 若圆的极坐标方程为ρ=6cos θ,则这个圆的面积是 ; 7. 若圆的极坐标方程为ρ=4sin θ,则这个圆的直角坐标方程为 ; 8. 设有半径为4的圆,它在极坐标系内的圆心的极坐标为-4, 0,则这个圆的极坐标方程为 ; 例9.当a 、b 、c 满足什么条件时,直线θθρsin cos 1b a +=与圆θρcos 2c =相切例10.试把极坐标方程cos 62sin 32cos =-+θθρθρm 化为直角坐标方程,并就m 值的变化 讨论曲线的形状;例11.过抛物线y 2=2px 的焦点F 且倾角为θ的弦长|AB|,并证明:||1||1FB FA +为常数学; 例12.设椭圆左、右焦点分别为F 1、F 2,左、右端点分别为A 、A ’,过F1作一条长度等于椭圆短轴弦MN,设MN 的倾角为α.1若椭圆的长、短轴的长分别为2a,2b,求证:;cos 2b a a +=α2若|AA ’|=6,|F 1F 2|=24,求α.例13.求椭圆12222=+by a x的过一个焦点且互相垂直的焦半径为直角边的直角三角形面积的最小值;。
专题突破——极坐标与参数方程专题
极坐标与参数方程专题(1)——直线参数t 几何意义的应用1.在平面直角坐标系xoy 中,以O 为极点,x 轴非负半轴为极轴建立极坐标系,已知曲线C 的极坐标方程为ρsin 2θ=4cosθ,直线l 的参数方程为:(t 为参数),两曲线相交于M ,N 两点.(Ⅰ)写出曲线C 的直角坐标方程和直线l 的普通方程;(Ⅱ)若P (﹣2,﹣4),求|PM |+|PN |的值.2.在直角坐标系xOy 中,直线l 过点P (1,﹣2),倾斜角为.以坐标原点O 为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C 的极坐标方程为ρ=4cosθ,直线l 与曲线C 交于A ,B 两点. (Ⅰ)求直线l 的参数方程(设参数为t )和曲线C 的普通方程;(Ⅱ)求的值.3.在极坐标系中,已知圆C 的圆心C (,),半径r=.(Ⅰ)求圆C 的极坐标方程;(Ⅱ)若α∈[0,),直线l 的参数方程为(t 为参数),直线l 交圆C 于A 、B 两点,求弦长|AB |的取值范围.4.(2018•新课标Ⅱ)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)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.5.(2016年全国II )在直角坐标系xOy 中,圆C 的方程为()22625x 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,AB =求l 的斜率.极坐标与参数方程专题(2)——极坐标系下ρ意义的应用1.在直角坐标系xOy中,曲线C1的参数方程为(α为参数),曲线C1经过坐标变换后得到的轨迹为曲线C2.(Ⅰ)求C2的极坐标方程;(Ⅱ)在以O为极点,x轴的正半轴为极轴的极坐标中,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|.2.在直角坐标系xOy中,直线l的参数方程为(t为参数),曲线C的参数方程为(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.(Ⅰ)求直线l和曲线C的极坐标方程;(Ⅱ)已知直线l上一点M的极坐标为(2,θ),其中.射线OM与曲线C交于不同于极点的点N,求|MN|的值.3.已知曲线C1:x+y=和C2:(φ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,且两种坐标系中取相同的长度单位.(1)把曲线C1、C2的方程化为极坐标方程(2)设C1与x轴、y轴交于M,N两点,且线段MN的中点为P.若射线OP与C1、C2交于P、Q两点,求P,Q两点间的距离.4.已知曲线C的极坐标方程为,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.(1)求曲线C的普通方程(2)A、B为曲线C上两个点,若OA⊥OB,求的值.5.(2015•新课标Ⅱ)在直角坐标系xOy 中,曲线C 1:(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=2sinθ,C 3:ρ=2cosθ.(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.6.(2017新课标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=.(1)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; (2)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.7.(2011新课标)在直角坐标系xOy 中,曲线1C 的参数方程为2cos 22sin x y αα=⎧⎨=+⎩(α为参数),M 是1C 上的动点,P点满足2OP OM =uu u v uuu v,P 点的轨迹为曲线2C (Ⅰ)求2C 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1C 的异于极点的交点为A ,与2C 的异于极点的交点为B ,求AB .8.(2015新课标Ⅰ)在直角坐标系xOy 中,直线1C :2x =-,圆2C :22(1)(2)1x 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.极坐标与参数方程专题(3)——求点到直线的距离1.(2017新课标Ⅰ)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41x a ty 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,求a .2.(2016年全国III )在直角坐标系xOy 中,曲线1C的参数方程为sin x y αα⎧=⎪⎨=⎪⎩(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2C的极坐标方程为sin()4ρθπ+=(Ⅰ)写出1C 的普通方程和2C 的直角坐标方程;(Ⅱ)设点P 在1C 上,点Q 在2C 上,求||PQ 的最小值及此时P 的直角坐标.3.(2015陕西)在直角坐标系xOy 中,直线l的参数方程为1322x t y ⎧=+⎪⎪⎨⎪=⎪⎩(t 为参数).以原点为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,⊙C的极坐标方程为ρθ=.(Ⅰ)写出⊙C 的直角坐标方程;(Ⅱ)P 为直线l 上一动点,当P 到圆心C 的距离最小时,求P 的直角坐标.4.在平面直角坐标系中,以O 为极点,x 轴为正半轴建立极坐标系,取相同的长度单位,若曲线C 1的极坐标方程为ρsin (θ﹣)=3,曲线C 2的参数方程为(θ为参数).(1)将曲线C 1的极坐标方程化为直角方程,C 2的参数方程化为普通方程;(2)设P 是曲线C 1上任一点,Q 是曲线C 2上任一点,求|PQ |的最小值.极坐标与参数方程专题(4)——求轨迹方程1.(2018全国卷Ⅲ)在平面直角坐标系xOy 中,O 的参数方程为cos sin x y θθ=⎧⎨=⎩,(θ为参数),过点(0,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.2.(2017新课标Ⅲ)在直角坐标系xOy 中,直线1l 的参数方程为2x ty kt=+⎧⎨=⎩ (t 为参数),直线2l 的参数方程为2x m m y k =-+⎧⎪⎨=⎪⎩(m 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 .(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3l :(cos sin )ρθθ+-0=,M 为3l 与C 的交点,求M 的极径.3.(2017新课标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=.(1)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;(2)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.4.(2013新课标Ⅱ)已知动点P ,Q 都在曲线C :()2cos 2sin x y βββ=⎧⎨=⎩为参数 上,对应参数分别为βα=与2βα=(02απ<<)M 为PQ 的中点。
专题:极坐标与参数方程知识点及对应例题
极坐标及参数方程一、极坐标知识点 1.极坐标系的概念:2.有序数对),(θρ叫做点M 的极坐标,记为),(θρM . 3.极坐标与直角坐标的互化: (1)互化的前提条件①极坐标系中的极点与直角坐标系中的原点重合; ②极轴与x 轴的正半轴重合 ③两种坐标系中取相同的长度单位. (2)互化公式二、参数方程知识点(1)圆222)()(r b y a x =-+-的参数方程可表示为 )(.sin ,cos 为参数θθθ⎩⎨⎧+=+=r b y r a x .(2)椭圆12222=+b y a x )0(>>b a 的参数方程可表示为)(.sin ,cos 为参数ϕϕϕ⎩⎨⎧==b y a x .(3)经过点),(o o O y x M ,倾斜角为α的直线l 的参数方程可表示为⎩⎨⎧+=+=.sin ,cos o o ααt y y t x x (t 为参数).三、点到直线的距离公式、直线与圆、圆与圆位置关系 极坐标方程典型例题1.点()22-,的极坐标为 。
2.已知圆C :22(1)(3)1x y ++-=,则圆心C 的极坐标为_______(0,02)ρθπ>≤<3.若曲线的极坐标方程为ρ=2sin θ+4cos θ,以极点为原点,极轴为x 轴正半轴建立直角坐标系,则该曲线的直角坐标方程为________.4.化极坐标方程2cos 0ρθρ-=为直角坐标方程为( )A .201y y +==2x 或B .1x =C .201y +==2x 或xD .1y = 5.极坐标ρ=cos(θπ-4)表示的曲线是( )A.双曲线B.椭圆C.抛物线D.圆6.极点到直线()cos sin 3ρθθ+________ 。
7.在极坐标系中,点3(2,)2π到直线l :3cos 4sin 3ρθρθ-=的距离为 .8.在极坐标系中,点π(1,)2P 到曲线π3:cos()242l ρθ+=上的点的最短距离为 .9.已知直线4sin cos :=-θρθρl ,圆θρcos 4:=C ,则直线l 与圆C 的位置关系是________.(相交或相切或相离?)10.在极坐标系中,已知圆ρ=2cosθ与直线3ρcosθ+4ρsinθ+a=0相切,求实数a 的值。
参数方程与极坐标(精华版)
参数方程与极坐标(精华版)y y tsin注意:倾角为的直线,斜率为tan,所以tan=tan,即tcos=tsin,所以cos=sin,即=45,即直线与x轴或y轴夹45角。
Eg:已知直线L过点(1,2)且与x轴夹45角,求直线L的方程。
解:设直线L的参数方程为x=1+tcos45,y=2+tsin45,即x=1+t/2,y=2+t/2,将y=mx+b代入得到m=1,b=3/2,即直线L的方程为y=x+3/2.四、极坐标1、定义:在平面直角坐标系中,点P到原点O的距离r和OP与x轴正半轴的夹角唯一确定点P的位置,称(r,)为点P的极坐标,r为极径,为极角,记作P(r,)。
2、极坐标与直角坐标的转换x=r cos,y=r sinr2=x2+y2,tan=y/x3、常见曲线的极坐标方程1)圆:r=a2)半直线:=0或=3)双曲线:r=a sec或r=a cosec4)椭圆:r=a bcos或r=a sin5)心形线:r=a(1+cos)6)阿基米德螺线:r=a+b7)对数螺线:r=a e b8)伯努利双曲线:r2=a2 sec29)费马螺线:r=2a sin(/2)10)旋轮线:r=a或r=a sin(n)/sin(n为正整数)总结:极坐标的方程形式比较简单,但是不同曲线的极坐标方程需要记忆,转换成直角坐标系方程需要用到三角函数的知识。
P点的有向距离在点P两侧t的符号相反,可以通过直线的参数方程来表示。
其中,t代表有向距离的几何意义。
需要注意的是,t的符号相对于点P,正负在P点两侧,且|PP|=|t|。
直线参数方程可以有多种变式,比如y=y+tsinα和x=x+at,y=y+bt,但此时t的几何意义不是有向距离。
只有当t前面系数的平方和为1时,t的几何意义才是有向距离。
因此,可以将直线参数方程整理为x=x+a2+b2t,XXX,让a2+b2t作为t,这样t的几何意义就是有向距离了。
例如,对于直线x=-1+3t,y=2-4t,可以求其倾斜角。
极坐标与参数方程复习课件
摆线的极坐标方程是ρ=a(1-cosθ),其中ρ表示点到原点的距离,θ表示点与x轴的夹角,a表示摆线的 半径。通过这个方程,我们可以方便地计算摆线的长度和面积。
实例三:磁场线的参数方程
总结词
磁场线的参数方程表示
详细描述
磁场线的参数方程通常由两个参数构 成,例如时间和角度。参数方程可以 描述磁场线在任意时刻的位置和方向 ,从而方便地计算磁场线的长度和面 积。
极坐标与参数方程的转换关系
极坐标与直角坐标转换
极坐标系中的点可以用直角坐标系中的坐标表示,反之亦然。具体转换公式为 :$x = rho cos theta, y = rho sin theta, x^2 + y^2 = rho^2$。
参数方程与直角坐标转换
参数方程中的点也可以用直角坐标系中的坐标表示,具体转换公式取决于参数 方程的形式。
05
极坐标与参数方程的习题及解析
习题一:求圆的极坐标方程
总结词
理解并掌握圆的极坐标方程的推 导方法
详细描述
通过给定的圆心和半径,利用极 坐标与直角坐标方程
80%
总结词
掌握参数方程转换为普通方程的 方法
100%
详细描述
通过消去参数,将参数方程转化 为普通方程,以便更好地理解曲 线的几何意义。
极坐标与直角坐标的关系
对于平面内任意一点P,其直角坐标为(x,y),则其极坐标为(r,θ), 其中r=√(x²+y²),tanθ=y/x。
极坐标与直角坐标的转换
直角坐标转换为极坐标
已知点P的直角坐标为(x,y),则其极 坐标为(r,θ),其中r=√(x²+y²), tanθ=y/x。
极坐标转换为直角坐标
2016高考第二轮复习--极坐标与参数方程
O x极坐标与参数方程1.极坐标系的概念: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.点M的极坐标: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;以极轴Ox 为始边,射线OM为终边的∠XOM叫做点M的极角,记为θ。
有序数对),(θρ叫做点M的极坐标,记为M),(θρ. 极坐标),(θρ与)Zk)(2k,(∈+πθρ表示同一个点。
极点O的坐标为)R)(,0(∈θθ.3.若0<ρ,则0>-ρ,规定点),(θρ-与点),(θρ关于极点对称,即),(θρ-与),(θπρ+表示同一点。
如果规定πθρ20,0≤≤>,那么除极点外,平面内的点可用唯一的极坐标),(θρ表示;同时,极坐标),(θρ表示的点也是唯一确定的。
(1)极坐标系问题:①极坐标与直角坐标的互化:互化公式(i)cossinxyρθρθ=⎧⎨=⎩,互化公式(ii)tanyxρθ⎧=⎪⎨=⎪⎩,如(i)将sin(4ρθπ=+化为直角坐标方程为2222x y y x+=+,(ii)将()6θρπ=∈R化为直角坐标方程为3y x=,(iii)将21x y+=化为极坐标方程为cos2sin1ρθρθ+=,(iv)将2y x=化为极坐标方程为2sin cosρθθ=,②直线、圆的极坐标方程:(i)直线的极坐标方程:(ii)圆的极坐标方程:cos()tθ为参数)为参数tan()y b x aθ-=-22)r=(2)参数方程问题:①直线的参数方程与普通方程注意:直线参数方程t的几何意义其中t表示直线l上以定点(,)P a b为起点,任意一点M(x,y)为终点的有向线段MP的数量,t的几何意义是直线上点M到P的距离.此时,若t>0,则MP的方向向上;若t<0,则MP的方向向下;若t=0,则点P与点M重合.由此,易得参数t具有如下的性质:若直线l上两点A、B所对应的参数分别为BAtt,,则性质一:A、B两点之间的距离为||||BAttAB-=,特别地,A、B两点到M的距离分别为.|||,|BAtt性质二:A、B两点的中点所对应的参数为2BAtt+,若M是线段AB的中点,则0=+BAtt,反之亦然。
高考专题复习--极坐标与参数方程(极品课件系列).ppt
x y
t t
1, t 1 t
(t为参数)
相交于
A、B
两点.求线段
AB
的
长.
3 .( 2008
年
广东
实验
中
学)
求
直
线
x y
1 1
4t 3t
( t为参数)被曲线 2 cos( ) 所截的弦长
4
4.已知圆的极坐标方程为 2cos ,求该圆的圆 心到直线 sin 2 cos 1 的距离
到直线距离为 2,|PQ|的最小值为 2-1=1
1.直接求解
例 1.在极坐标系中,过圆 =6cos 的圆心,且垂
直于极轴的直线的极坐标方程
分析:把极坐标方程化为普通方程求出直线, 再得到极坐标方程。
例 2.(08 广东卷理 13)已知曲线 C1,C2 的极坐标
方 程 分 别 为 cos 3 ,
五、考点预测
1.(江苏省启东中学 2009)在极坐标系中,从极点 O
作直线与另一直线 l : cos 4 相交于点 M,在 OM
上取一点 P,使 OM OP 12. (1)求点 P 的轨迹方程;(2)设 R 为 l 上任意一点,
试求 RP 的最小值
2.过点 P(-3,0)且倾斜角为 30°的直线和曲线
L
的参数方程为
x=t+3 y=3-t
,(参数
t
R
),
圆
C
的
参
数
方
程
为
x=2cos y=2sin+2
(
参
数
0,2 ),则圆C的圆心坐标为
,圆心
到直线 L 的距离为
。
例 9.(2008 江苏卷)在平面直角坐标系 xOy 中,点 P(x,y) 是 椭 圆 x2 y2 1 上 的 一 个 动 点 , 求
高三数学专题复习--极坐标与参数方程
五、考点练习:
1
在极坐标系中,已知
A2,π6
,B2,-π6
,求
A,B
两点
间的距离.
2.将参数方程xy==1-+24+co4ssitn,t(t 为参数,0≤t≤π )化为普通方程,并
说明方程表示的曲线.
3
将方程x=
t+1, (t 为参数)化为普通方程.
y=1-2 t
2、高考出现的题型:
(1)、求曲线的极坐标方程、参数方程; (2)、极坐标方程、参数方程与普通方程间的相互转化; (3)、解决与极坐标方程、参数方程研究有关的距离、 最值、交点等问题。
三、(1)
x y
= =
x0 y0
+ t cos + t sin
a a
, (t
为参数
)
类似地 过原点倾斜角为a的直线l的参数方程为:
解:(1)曲线C化为直角坐标方程为
x1 2 +(y
2
3) =1
,
它表示圆心为C(1, 3 ),半径r=1的圆。
∵ d = co 1(+
3) 2 = 2 >1,
∴点O在圆的外部,
当动点与O、C三点在同一直线上时,动点到原点O的距离最小。
d ∴
= d r =2-1=1,
m in
即圆心C上动点到原点O的距离最小值为1。
链接高考2014
以直角坐标系的原点为极点,轴非负半轴为极轴,在两种坐标系
中取相同单位的长度. 已知直线L的方程为
,
曲线C的参数方程为
,点M是曲线C上的一动点.
(Ⅰ)求线段OM的中点P的轨迹方程;
(Ⅱ) 求曲线C上的点到直线L的距离的最小值.
高考文科数学复习专题-极坐标与参数方程
1.曲线的极坐标方程.(1)极坐标系:一般地,在平面上取一个定点O,自点O引一条射线Ox,同时确定一个长度单位和计算角度的正方向(通常取逆时针方向为正方向),这样就建立了一个极坐标系.其中,点O 称为极点,射线Ox称为极轴.(2)极坐标(ρ,θ)的含义:设M是平面上任一点,ρ表示OM的长度,θ表示以射线Ox为始边,射线OM为终边所成的角.那么,有序数对(ρ,θ)称为点M的极坐标.明显,每一个有序实数对(ρ,θ),确定一个点的位置.其中ρ称为点M的极径,θ称为点M的极角.极坐标系和直角坐标系的最大区分在于:在直角坐标系中,平面上的点与有序数对之间的对应关系是一一对应的,而在极坐标系中,对于给定的有序数对(ρ,θ),可以确定平面上的一点,但是平面内的一点的极坐标却不是唯一的.(3)曲线的极坐标方程:一般地,在极坐标系中,假如平面曲线C上的随意一点的极坐标满意方程f(ρ,θ)=0,并且坐标适合方程f(ρ,θ)=0的点都在曲线C上,那么方程f(ρ,θ)=0叫做曲线C的极坐标方程.2.直线的极坐标方程.(1)过极点且与极轴成φ0角的直线方程是θ=φ0和θ=π-φ0,如下图所示.(2)与极轴垂直且与极轴交于点(a,0)的直线的极坐标方程是ρcos θ=a,如下图所示.(3)与极轴平行且在x轴的上方,与x轴的距离为a的直线的极坐标方程为ρsin θ=a,如下图所示.3.圆的极坐标方程.(1)以极点为圆心,半径为r的圆的方程为ρ=r,如图1所示.(2)圆心在极轴上且过极点,半径为r的圆的方程为ρ=2rcos_θ,如图2所示.(3)圆心在过极点且与极轴成π2的射线上,过极点且半径为r的圆的方程为ρ2rsin_θ,如图3所示.4.极坐标与直角坐标的互化.若极点在原点且极轴为x 轴的正半轴,则平面内随意一点M 的极坐标M(ρ,θ)化为平面直角坐标M(x ,y)的公式如下:⎩⎪⎨⎪⎧x =ρcos θ,y =ρsin θ或者ρ=x 2+y 2,tan θ=y x ,其中要结合点所在的象限确定角θ的值.1.曲线的参数方程的定义.在平面直角坐标系中,假如曲线上随意一点的坐标x ,y 都是某个变数t 的函数,即⎩⎪⎨⎪⎧x =f (t ),y =g (t ),并且对于t 的每一个允许值,由方程组所确定的点M(x ,y)都在这条曲线上,那么方程组就叫做这条曲线的参数方程,联系x ,y 之间关系的变数t 叫做参变数,简称参数.2.常见曲线的参数方程.(1)过定点P(x 0,y 0),倾斜角为α的直线:⎩⎪⎨⎪⎧x =x 0+tcos α,y =y 0+tsin α(t 为参数), 其中参数t 是以定点P(x 0,y 0)为起点,点M(x ,y)为终点的有向线段PM 的数量,又称为点P 与点M 间的有向距离.依据t 的几何意义,有以下结论:①设A ,B 是直线上随意两点,它们对应的参数分别为t A 和t B ,则|AB|=|t B -t A |=(t B +t A )2-4t A ·t B ;②线段AB 的中点所对应的参数值等于t A +t B2.(2)中心在P(x 0,y 0),半径等于r 的圆:⎩⎪⎨⎪⎧x =x 0+rcos θ,y =y 0+rsin θ(θ为参数) (3)中心在原点,焦点在x 轴(或y 轴)上的椭圆:⎩⎪⎨⎪⎧x =acos θ,y =bsin θ(θ为参数)⎝ ⎛⎭⎪⎫或⎩⎪⎨⎪⎧x =bcos θ,y =asin θ. 中心在点P(x 0,y 0),焦点在平行于x 轴的直线上的椭圆的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =x 0+acos α,y =y 0+bsin α(α为参数).(4)中心在原点,焦点在x 轴(或y 轴)上的双曲线:⎩⎪⎨⎪⎧x =asec θ,y =btan θ(θ为参数)⎝ ⎛⎭⎪⎫或⎩⎪⎨⎪⎧x =btan θ,y =asec θ. (5)顶点在原点,焦点在x 轴的正半轴上的抛物线:⎩⎪⎨⎪⎧x =2p ,y =2p(t 为参数,p>0). 注:sec θ=1cos θ.3.参数方程化为一般方程.由参数方程化为一般方程就是要消去参数,消参数时经常采纳代入消元法、加减消元法、乘除消元法、三角代换法,消参数时要留意参数的取值范围对x ,y 的限制.1.已知点A 的极坐标为⎝⎛⎭⎪⎫4,5π3,则点A 的直角坐标是(2,-23).2.把点P 的直角坐标(6,-2)化为极坐标,结果为⎝ ⎛⎭⎪⎫22,-π6.3.曲线的极坐标方程ρ=4sin θ化为直角坐标方程为x 2+(y -2)2=4.4.以极坐标系中的点⎝ ⎛⎭⎪⎫1,π6为圆心、1为半径的圆的极坐标方程是ρ=2cos ⎝⎛⎭⎪⎫θ-π6.5.在平面直角坐标系xOy 中,若直线l :⎩⎪⎨⎪⎧x =t ,y =t -a (t 为参数)过椭圆C :⎩⎪⎨⎪⎧x =3cos θ,y =2sin θ(θ为参数)的右顶点,则常数a 的值为3.解析:由直线l :⎩⎪⎨⎪⎧x =t ,y =t -a ,得y =x -a.由椭圆C :⎩⎪⎨⎪⎧x =3cos θ,y =2sin θ,得x 29=y24=1.所以椭圆C 的右顶点为(3,0).因为直线l 过椭圆的右顶点,所以0=3-a ,即a =3.一、选择题1.在平面直角坐标系xOy 中,点P 的直角坐标为(1,-3).若以原点O 为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,则点P 的极坐标可以是(C )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫1,-π3B.⎝ ⎛⎭⎪⎫2,4π3C.⎝ ⎛⎭⎪⎫2,-π3D.⎝⎛⎭⎪⎫2,-4π3 2.若圆的方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =2cos θ,y =2sin θ(θ为参数),直线的方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =t +1,y =t -1(t 为参数),则直线与圆的位置关系是(B )A .相离B .相交C .相切D .不能确定3.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=4cosθ,则直线l 被圆C 截得的弦长为(D )A.14 B .214 C. 2 D .2 2解析:由题意可得直线和圆的方程分别为x -y -4=0,x 2+y 2=4x ,所以圆心C(2,0),半径r =2,圆心(2,0)到直线l 的距离d =2,由半径,圆心距,半弦长构成直角三角形,解得弦长为2 2.4.已知动直线l 平分圆C :(x -2)2+(y -1)2=1,则直线l 与圆O :⎩⎪⎨⎪⎧x =3cos θ,y =3sin θ(θ为参数)的位置关系是(A )A .相交B .相切C .相离D .过圆心解析:动直线l 平分圆C :(x -2)2+(y -1)2=1,即圆心(2,1)在直线l 上,又圆O :⎩⎪⎨⎪⎧x =3cos θ,y =3sin θ的一般方程为x 2+y 2=9且22+12<9,故点(2,1)在圆O 内,则直线l 与圆O 的位置关系是相交.二、填空题5.在平面直角坐标系xOy 中,已知曲线C 的参数方程是⎩⎪⎨⎪⎧y =sin θ-2,x =cos θ(θ是参数),若以O 为极点,x 轴的正半轴为极轴,则曲线C 的极坐标方程可写为ρ2+4ρsin_θ+3=0.解析:在平面直角坐标系xOy 中,⎩⎪⎨⎪⎧y =sin θ-2,x =cos θ(θ是参数),∴⎩⎪⎨⎪⎧y +2=sin θ,x =cos θ.依据sin 2θ+cos 2θ=1,可得x 2+(y +2)2=1,即x 2+y 2+4y +3=0.∴曲线C 的极坐标方程为ρ2+4ρsin θ+3=0.6.在平面直角坐标系中圆C 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =2cos θ,y =2+2sin θ(θ为参数),以原点O 为极点,以x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,则圆C 的圆心的极坐标为⎝⎛⎭⎪⎫2,π2.三、解答题7.求极点到直线2ρ=1sin ⎝⎛⎭⎪⎫θ+π4(ρ∈R)的距离.解析:由2ρ=1sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π4⇒ρsin θ+ρcos θ=1⇒x +y =1,故d =|0+0-1|12+12=22. 8.极坐标系中,A 为曲线ρ2+2ρcos θ-3=0上的动点,B 为直线ρcos θ+ρsin θ-7=0上的动点,求|AB|的最小值.9.(2015·大连模拟)曲线C 1的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =cos θ,y =sin θ(θ为参数),将曲线C 1上全部点的横坐标伸长为原来的2倍,纵坐标伸长为原来的3倍,得到曲线C 2.以平面直角坐标系xOy 的原点O 为极点,x 轴的正半轴为极轴,取相同的单位长度建立极坐标系,已知直线l :ρ(cos θ-2sin θ)=6.(1)求曲线C 2和直线l 的一般方程;(2)P 为曲线C 2上随意一点,求点P 到直线l 的距离的最值.解析:(1)由题意可得C 2的参数方程为⎩⎨⎧x =2cos θ,y =3sin θ(θ为参数),即C 2:x 24+y23=1,直线l :ρ(cos θ-2sin θ)=6化为直角坐标方程为x -2y -6=0.(2)设点P(2cos θ,3sin θ),由点到直线的距离公式得点P 到直线l 的距离为 d =|2cos θ-23sin θ-6|5=⎪⎪⎪⎪⎪⎪6+4⎝ ⎛⎭⎪⎫32sin θ-12cos θ5=⎪⎪⎪⎪⎪⎪6+4sin ⎝⎛⎭⎪⎫θ-π65=55⎣⎢⎡⎦⎥⎤6+4sin ⎝⎛⎭⎪⎫θ-π6. 所以255≤d ≤25,故点P 到直线l 的距离的最大值为25,最小值为255.10.已知在直角坐标系xOy 中,曲线C 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =1+4cos θ,y =2+4sin θ(θ为参数),直线l经过定点P(3,5),倾斜角为π3.(1)写出直线l 的参数方程和曲线C 的标准方程.(2)设直线l 与曲线C 相交于A ,B 两点,求|PA|·|PB|的值.解析:(1)由曲线C 的参数方程⎩⎪⎨⎪⎧x =1+4cos θ,y =2+4sin θ(θ为参数),得一般方程为(x -1)2+(y -2)2=16,即x 2+y 2-2x -4y =11=0.直线l 经过定点P(3,5),倾斜角为π3,直线的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =3+12t ,y =5+32t (t 是参数).(2)将直线的参数方程代入x 2+y 2-2x -4y -11=0,整理,得t 2+(2+33)t -3=0,设方程的两根分别为t 1,t 2,则t 1t 2=-3,因为直线l 与曲线C 相交于A ,B 两点,所以|PA|·|PB|=|t 1t 2|=3.。
高中数学重点:极坐标与参数方程全面详细系统复习总结
高中数学重点:极坐标与参数方程全面详细系统复习总结(一)曲线的参数方程的定义:在取定的坐标系中,如果曲线上任意一点的坐标x 、y 都是某个变数t 的函数,即 ⎩⎨⎧==)()(t f y t f x并且对于t 每一个允许值,由方程组所确定的点M (x ,y )都在这条曲线上,那么方程组就叫做这条曲线的参数方程,联系x 、y 之间关系的变数叫做参变数,简称参数. (二)常见曲线的参数方程如下:1.过定点(x 0,y 0),倾角为α的直线:ααsin cos 00t y y t x x +=+= (t 为参数)其中参数t 是以定点P (x 0,y 0)为起点,对应于t 点M (x ,y )为终点的有向线段PM 的数量,又称为点P 与点M 间的有向距离.根据t 的几何意义,有以下结论.○1.设A 、B 是直线上任意两点,它们对应的参数分别为t A 和t B ,则AB =A B t t -=B A A B t t t t ⋅--4)(2.○2.线段AB 的中点所对应的参数值等于2BA t t +. 2.中心在(x 0,y 0),半径等于r 的圆:θθsin cos 00r y y r x x +=+= (θ为参数)3.中心在原点,焦点在x 轴(或y 轴)上的椭圆:θθsin cos b y a x == (θ为参数) (或θθsin cos a y b x ==)中心在点(x0,y0)焦点在平行于x 轴的直线上的椭圆的参数方程为参数)ααα(.sin ,cos 00⎩⎨⎧+=+=b y y a x x4.中心在原点,焦点在x 轴(或y 轴)上的双曲线:θθtg sec b y a x == (θ为参数) (或 θθec a y b x s tg ==)5.顶点在原点,焦点在x 轴正半轴上的抛物线:pty ptx 222== (t 为参数,p >0)直线的参数方程和参数的几何意义过定点P (x 0,y 0),倾斜角为α的直线的参数方程是 ⎩⎨⎧+=+=ααsin cos 00t y y t x x (t 为参数).(三)极坐标系1、定义:在平面内取一个定点O ,叫做极点,引一条射线Ox ,叫做极轴,再选一个长度单位和角度的正方向(通常取逆时针方向)。
极坐标与参数方程
2
=
2,所以 y-x=1.由点
4
A 的极坐标为(2 2, 7 )得点 A 的直角坐标为(2,-2),所以 d=|2+2+1|=5 2.即点 A 到
4
2
2
直线 l 的距离为5 2. 2
(2)将 x=ρcos θ,y=ρsin θ代入 x2+y2=r2 中,得ρ2cos2θ+ρ2sin2θ=r2,即 ρ2(cos2θ+sin2θ)=r2,则ρ=r.
|-m+2| 2 5
(2)圆心(0,m)到直线 l 的距离为 d=|-m+2|,所以由勾股定理得
5 2+ 5 2
5
=1,解得 m=3 或 m=1.
x=-2+cos θ, 变 式 3 : 直 线 y = x-1 上 的 点 到 曲 线 y=1+sin θ
上的点的最近距离是
________.(2 2-1)
tan115
x=-1- 2t, 2
2.已知直线 l 的参数方程为 y=2+
2t
(t 为参数),则直线 l 的斜率为(
)
2
第5页
A.1 B.-1 C. 2 D.- 2
2
2
解析:选 B.直线 l 的普通方程为 x+y-1=0,斜率为-1
二、常考题型
题型一:极坐标与直角坐标之间的互化(见知识点例题)
题型二:极坐标(方程)与直角坐标(方程)互化
两平行直线之间的距离: 直线 l1 Ax By C1 0 直线 l2 Ax By C2 0 距离 d C1 C2 A2 B2
3 弦长公式: AB x1 x2 2 y1 y2 2 1 k 2 x1 x2 2 4x1x2
知识点一 坐标系 1.平面直角坐标系中的坐标伸缩变换
x'x0
专题九:极坐标系与参数方程
专题六极坐标系与参数方程知识梳理1、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,(0):,(0)x x y y λλϕμμ'=>⎧⎨'=>⎩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。
注:当1λ>时,表示横向伸长;当01λ<<时,表示横向压缩。
当1μ>时,表示纵向伸长;当01μ<<时,表示纵向压缩。
这里P(x,y)是变换前的点,P′(x′,y′)是变换后的点。
2、极坐标系:(1)极坐标系的定义:如图,在平面内取一个定点O,自极点O 引一条射线Ox,同时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。
其中定义O 称为极点,射线Ox 称为极轴。
(2)极坐标:设M 是平面内的任意一点,ρ表示OM 的长度,θ表示以射线Ox 为始边,以射线OM 为终边所成的角,则有序实数对(,)ρθ称为点M 的极坐标,记为M (,)ρθ.其中ρ称为极径,θ称为极角。
一般地,不作特殊说明,我们认为0ρ≥,θ可以取任意实数。
(3)建立极坐标后,给定ρ和θ,就可以在平面内唯一确定点M;反过来,给定平面任意一点,也可以确定它的极坐标(,)ρθ。
(4)一般地,极坐标(,)ρθ与(,2)()k k Z ρθπ+∈表示同一个点,特别地,极点O 的坐标为(0,)()R θθ∈,和直角坐标不同,平面内一个点的极坐标有无数种表示。
如果规定0ρ>,02θπ≤<,那么除极点外,平面内的点可用唯一的极坐标(,)ρθ表示;同时,极坐标(,)ρθ表示的点也是唯一确定的,这时点与极坐标是一种一一对应关系。
(5)极坐标系中点的对称:(,)A ρθ3()2:y A ρθπθρπθρπθ⎧⎪⎪=⎨⎪⎪+⎩12关于极轴的对称点:A (,-)关于轴的对称点:A (,-)关于极点的对称点(,)3、极坐标与直角坐标的互化:把直角坐标系的原点作为极点,x 轴的正半轴作为极轴,并在两种坐标系中取相同的单位长度,设平OAA 2A 1A 3xy····O·xρMθ(,)ρθ面内的任意一点M 的直角坐标和极坐标分别为(x,y)和(,)ρθ,则有:cos sin x y ρθρθ=⎧⎨=⎩,tan ,0yx x ρθ⎧=⎪⎨=≠⎪⎩4、极坐标方程的定义:一般地,在极坐标系中,如果平面曲线C 上任意一点的极坐标中至少有一个满足方程(,)0f ρθ=,并且坐标适合方程(,)0f ρθ=的点都在曲线C 上,那么方程(,)0f ρθ=叫做曲线C 的极坐标方程。
高考复习-极坐标与参数方程
极坐标与参数方程知识集结知识元极坐标知识讲解1.极坐标系【知识点的认识】极坐标系与点的极坐标在平面上取一个定点O,自点O引一条射线Ox,同时确定一个长度单位和计算角度的正方向(通常取逆时针方向为正方向),这样就建立了一个极坐标系.其中,点O称为极点,射线Ox称为极轴.设M是平面上任一点,ρ表示OM的长度,θ表示以射线Ox为始边,射线OM为终边所成的角.那么,有序数对(ρ,θ)称为点M的极坐标.显然,每一个有序实数对(ρ,θ)决定一个点的位置.其中,ρ称为点M 的极径,θ称为点M的极角.由极径的意义可知ρ≥0,当极角θ的取值范围是[0,2π)时,平面上的点(除去极点)就与极坐标(ρ,θ)(ρ≠0)建立一一对应的关系,我们约定,极点的极坐标是极径ρ=0,极角θ可取任意角.2.简单曲线的极坐标方程【知识点的认识】一、曲线的极坐标方程定义:如果曲线C上的点与方程f(ρ,θ)=0有如下关系(1)曲线C上任一点的坐标(所有坐标中至少有一个)符合方程f(ρ,θ)=0;(2)以方程f(ρ,θ)=0的所有解为坐标的点都在曲线C上.则曲线C的方程是f(ρ,θ)=0.二、求曲线的极坐标方程的步骤:与直角坐标系里的情况一样①建系(适当的极坐标系)②设点(设M(ρ,θ)为要求方程的曲线上任意一点)③列等式(构造△,利用三角形边角关系的定理列关于M的等式)④将等式坐标化⑤化简(此方程f(ρ,θ)=0即为曲线的方程)三、圆的极坐标方程(1)圆心在极点,半径为r,ρ=r.(2)中心在C(ρ0,θ0),半径为r.ρ2+ρ02﹣2ρρ0cos(θ﹣θ0)=r2.四、直线的极坐标方程(1)过极点,θ=θ0(ρ∈R)(2)过某个定点垂直于极轴,ρcosθ=a(3)过某个定点平行于极轴,r sinθ=a(4)过某个定点(ρ1,θ1),且与极轴成的角度α,ρsin(α﹣θ)=ρ1sin(α﹣θ1)五、直线的极坐标方程步骤1、据题意画出草图;2、设点M(ρ,θ)是直线上任意一点;3、连接MO;4、根据几何条件建立关于ρ,θ的方程,并化简;5、检验并确认所得的方程即为所求.3.极坐标刻画点的位置【知识点的认识】点的极坐标设M是平面上任一点,ρ表示OM的长度,θ表示以射线Ox为始边,射线OM为终边所成的角.那么,有序数对(ρ,θ)称为点M的极坐标.显然,每一个有序实数对(ρ,θ)决定一个点的位置.其中,ρ称为点M 的极径,θ称为点M的极角.由极径的意义可知ρ≥0,当极角θ的取值范围是[0,2π)时,平面上的点(除去极点)就与极坐标(ρ,θ)(ρ≠0)建立一一对应的关系,我们约定,极点的极坐标是极径ρ=0,极角θ可取任意角.4.极坐标系和平面直角坐标系的区别【知识点的认识】极坐标系与平面直角坐标系的区别平面直角坐标系极坐标定位方式横坐标、纵坐标角度和距离点与坐标点与坐标一一对应点与极坐标不一一对应外在形式原点,x,y轴极点,极轴本质两线相交定点圆与射线相交定点5.点的极坐标和直角坐标的互化【知识点的认识】坐标之间的互化(1)点的极坐标和直角坐标的互化以直角坐标系的原点O为极点,x轴的正半轴为极轴,且在两种坐标系中取相同的长度单位(如图).平面内任意一点P的直角坐标与极坐标分别为(x,y)和(ρ,θ),则由三角函数的定义可以得到如下两组公式:,.通常情况下,将点的直角坐标化为极坐标时,取ρ≥0,0≤θ<2π.(2)空间点P的直角坐标(x,y,z)与柱坐标(ρ,θ,z)之间的变换公式为:.(3)空间点P的直角坐标(x,y,z)与球坐标(r,φ,θ)之间的变换关系为:.例题精讲极坐标例1.已知点A是曲线ρ=2cosθ上任意一点,则点A到直线ρsin(θ+)=4的距离的最小值是()A.1B.C.D.例2.在极坐标系中,已知圆C的方程为ρ=2cos(θ-),则圆心C的极坐标可以为()A.(2,)B.(2,)C.(1,)D.(1,)例3.已知点P(1,),则它的极坐标是()A.B.C.D.参数方程知识讲解1.参数方程化成普通方程【知识点的认识】参数方程和普通方程的互化由参数方程化为普通方程:消去参数,消参数的方法有代入法、加减(或乘除)消元法、三角代换法等.如果知道变数x,y中的一个与参数t的关系,例如x=f(t),把它代入普通方程,求出另一个变数与参数的关系y=g(t),那么就是曲线的参数方程,在参数方程与普通方程的互化中,必须使x,y的取值范围保持一致.2.直线的参数方程【知识点的认识】直线、圆锥曲线的普通方程和参数方程轨迹普通方程参数方程直线y﹣y0=tanα(x﹣x0)(t为参数)圆(x﹣a)2+(y﹣b)2=r2(θ为参数)椭圆+=1(a>b>0)(θ为参数)双曲线(θ为参数)﹣=1抛物线y2=2px(p>0)(t为参数)【解题思路点拨】1.选取参数时的一般原则是:(1)x,y与参数的关系较明显,并列出关系式;(2)当参数取一值时,可唯一的确定x,y的值;(3)在研究与时间有关的运动物体时,常选时间作为参数;在研究旋转物体时,常选用旋转角作为参数;此外,也常用线段的长度、倾斜角、斜率、截距等作为参数.2.求曲线的参数方程常常分成以下几步:(1)建立直角坐标系,在曲线上设任意一点P(x,y);(2)选择适当的参数;(3)找出x,y与参数的关系,列出解析式;(4)证明(常常省略).3.根据直线的参数方程标准式中t的几何意义,有如下常用结论:(1)若M1,M2为l上任意两点,M1,M2对应t的值分别为t1,t2,则|M1M2|=|t1﹣t2|;(2)若M0为线段M1M2的中点,则有t1+t2=0;(3)若线段M1M2的中点为M,则M=t M=.一般地,若点P分线段M1M2所成的比为λ,则t P=.4.直线的参数方程的一般式(t为参数),是过点M0(x0,y0),斜率为的直线的参数方程.当且仅当a2+b2=1且b≥0时,才是标准方程,t才具有标准方程中的几何意义.将非标准方程化为标准方程是(t′∈R),式中“±”号,当a,b同号时取正;当a,b异号时取负.5.参数方程与普通方程互化时,要注意:(1)不是所有的参数方程都能化为普通方程;(2)在化参数方程为普通方程时变量的范围不能扩大或缩小;(3)把普通方程化为参数方程时,由于参数选择的不同而不同,参数的选择是由具体的问题来决定的.6.在已知圆、椭圆、双曲线和抛物线上取一点可考虑用其参数方程设定点的坐标,将问题转化为三角函数问题求解.7.在直线与圆和圆锥位置关系问题中,涉及距离问题探求可考虑应用直线参数方程中参数的几何意义求解.8.在求某些动点的轨迹方程时,直接寻找x,y的关系困难,甚至找不出时,可以通过引入参数,建立动点的参数方程后求解.例题精讲参数方程例1.已知直线l:x-y+4=0与圆C:,则C上各点到l的距离的最小值为()A.2-2B.2C.2D.2+2例2.若圆的方程为(θ为参数),直线的方程为(t为参数),则直线与圆的位置关系是()A.相离B.相交C.相切D.不能确定例3.曲线x2+y2=1经过伸缩变换后,变成的曲线方程是()A.25x2+9y2=1B.9x2+25y2=1C.25x+9y=1D.+=1当堂练习单选题练习1.在直角坐标系xOy中,曲线C的方程为,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,射线M的极坐标方程为θ=α(ρ≥0).设射线m与曲线C、直线l分别交于A、B两点,则的最大值为()A.B.C.D.练习2.若点P的直角坐标为,则它的极坐标可以是()A.B.C.D.练习3.点P极坐标为,则它的直角坐标是()A.B.C.D.练习4.在极坐标系中,极点关于直线ρcosθ-ρsinθ+1=0对称的点的极坐标为()A.B.C.D.练习5.极坐标方程ρ=2sinθ表示的曲线为()A.两条直线B.一条射线和一个圆C.一条直线和一个圆D.圆练习6.在极坐标系中,圆ρ=cos(θ-)的圆心的极坐标为()A.(,-)B.(,)C.(1,-)D.(1,)练习7.在平面直角坐标系xOy中,以O为极点,x轴的正半轴为极轴,长度单位不变,建立极坐标系,已知曲线C的极坐标方程为ρcos(θ-)=1,M,N分别为曲线C与x轴、y轴的交点,则MN的中点的极坐标为()A.(1,)B.(,)C.D.练习8.直线和直线=1的位置关系()A.相交但不垂直B.平行C.垂直D.重合填空题练习1.将点的极坐标(2,)化为直角坐标为_______.练习2.在极坐标系中,已知两点A、B的极坐标分别为(3,),(4,),则△AOB(其中O 为极点)的面积为___.练习3.在极坐标系中,极点到直线ρcosθ+ρsinθ=2的距离为___.练习4.在极坐标系中,点(2,)到直线ρ(cosθ+sinθ)=6的距离为_____.练习5.在极坐标系中A(2,),B,(4,)两点间的距离___.练习6.原点与极点重合,x轴正半轴与极轴重合,则点(-2,-2)的极坐标是_______.解答题练习1.'在平面直角坐标系xOy中,曲线C的参数方程为(α为参数),直线l的参数方程为(t为参数,0≤β<π),以坐标原点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的极坐标方程;(2)已知直线l与曲线C相交于A,B两点,且|OA|-|OB|=2,求β.'练习2.'已知曲线C的参数方程为(θ为参数),A(2,0),P为曲线C上的一动点.(Ⅰ)求动点P对应的参数从变动到时,线段AP所扫过的图形面积;(Ⅱ)若直线AP与曲线C的另一个交点为Q,是否存在点P,使得P为线段AQ的中点?若存在,求出点P坐标;若不存在,说明理由.'练习3.'已知曲线C1:(t为参数),C2:(θ为参数)(Ⅰ)将C1,C2的方程化为普通方程,并说明它们分别表示什么曲线;(Ⅱ)若C1上的点P对应的参数为t=,Q为C2上的动点,求PQ中点M到直线C3:(t为参数)距离的最小值。
极坐标与参数方程
极坐标与参数方程1.直角坐标系与极坐标系可以互相转换。
在两个坐标系中取相同的长度单位,将直角坐标系的原点作为极点,x轴正半轴作为极轴。
对于任意点M,其直角坐标为(x,y),极坐标为(ρ,θ),其中ρ表示点M到原点的距离,θ表示点M与极轴的夹角。
它们之间的关系是ρ²=x²+y²,x=ρcosθ,y=ρsinθ,tanθ=y/x(当x≠0时)。
2.直线的极坐标方程为ρsin(θ-α)=d,其中d为直线到极点的距离,α为极轴到直线的角度。
对于特殊位置的直线,如过极点的直线、过点M(a,0)且垂直于极轴的直线、过点M(b,π/2)且平行于极轴的直线,它们的极坐标方程分别为θ=α、ρcosθ=a、ρsinθ=b。
3.圆的极坐标方程为2ρ²-2ρr cos(θ-θ0)+r²=0,其中M(ρ,θ)为圆心,r为半径,θ0为极轴与圆心连线的角度。
对于特殊位置的圆,如圆心位于极点且半径为r的圆,其极坐标方程为ρ=r;圆心位于M(r,0)且半径为r的圆,其极坐标方程为ρ=2rcosθ;圆心位于M(r,π/2)且半径为r的圆,其极坐标方程为ρ=2r sinθ。
4.直线的参数方程为x=x0+t cosα,y=y0+t sinα,其中M(x0,y0)为直线上的一点,α为直线倾斜角,t为参数。
5.圆的参数方程为x=x0+r cosθ,y=y0+r sinθ,其中M(x0,y0)为圆心,r为半径,θ为参数,0≤θ≤2π。
6.椭圆的参数方程为x=a cosθ,y=b sinθ,其中a、b为长轴和短轴的长度;抛物线的参数方程为x=2pt²,y=2pt,其中p 为焦距的一半。
1.给定曲线C的极坐标方程ρ=2cosθ,在以极点为原点、x 轴正半轴为极轴的直角坐标系中,其参数方程为x=2cos(t),y=2sin(t)。
2.给定曲线C的参数方程为x=t²,y=t,在以原点为极点、x轴正半轴为极轴的极坐标系中,其极坐标方程为ρ=tan(θ)。
专题极坐标与参数方程
的距离OM 叫做点M 的极径,记为r ;以极轴Ox 为始边,射线OM 为终边的xOM Ð叫做点M 的极角,记为q 有序数对(),r q 称为点M 的极坐标,记作(),M r q .一般地,不做特殊说明时,我们认为0r ³,q 可取任意实数.可取任意实数. 2.极坐标与直角坐标的互化.极坐标与直角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(),r q (0r ³),于是极坐标与直角坐标的互化公式如下表:化公式如下表: 点M 直角坐标(),x y 极坐标(),r q互化公式公式 cos sin x y r qr q =ìí=î()222tan 0x y y x xrq ì=+ïí=¹ïî3.常见曲线的极坐标方程.常见曲线的极坐标方程曲线图形极坐标方程极坐标方程圆心在极点,半径为r 的圆()02r r q p =£<专题极坐标与参数方程【考点1】极坐标 1.极坐标系与极坐标.极坐标系与极坐标(1)(1)极坐标系:如图所示,在平面上取一个定点极坐标系:如图所示,在平面上取一个定点O 叫做极点;自点O 引一条射线Ox 叫做极轴;再选定一个长度单位、角度单位长度单位、角度单位((通常取弧度通常取弧度))及其正方向及其正方向((通常取逆时针方向为正方向通常取逆时针方向为正方向)),这样就建立了一个极坐标系(如图如图)).(2)(2)极坐标:设极坐标:设M 是平面上的任一点,极点O 与点M圆心为(),0r ,半径为r 的圆2cos 22rr qpp q =æö-££ç÷èø 圆心为,2r p æöç÷èø,半径为r 的圆()2sin 0r r qq p =£<过极点,倾斜角为a的直线(1)q a =(R r Î) 或q p a =+(R r Î)(2) q a = (0r ³)和q p a =+ (0r ³)过点(),0a ,与极轴垂直的直线cos a r q =22p p qæö-<<ç÷èø 过点,2a p æöç÷èø,与极轴平行的直线sin a r q =()0q p <<若圆心为()00,M r q ,半径为r 的圆的圆方程方程为()2220002cos 0r r r r q q r --+-=.4.4.注意:注意:(1)在将直角坐标化为)在将直角坐标化为极坐标极坐标求极角q 时,易忽视判断点所在的象限时,易忽视判断点所在的象限((即角q 的终边的位置的终边的位置)). (2)在极坐标系下,点的极坐标不惟一性易忽视.极坐标(),r q ,()(),2k k Z r q p +Î,()(),2k k Z r p q p -++Î表示同一点的坐标.表示同一点的坐标. 【考点针对训练】1.1.在极坐标系中,已知圆在极坐标系中,已知圆=2cos r q 与直线3cos 4sin 0a r q r q ++=相切,求实数a 的值的值. .2.2.在直角坐标系在直角坐标系xoy 中以O 为极点,x 轴正半轴为极轴建立坐标系轴正半轴为极轴建立坐标系..圆1C ,直线2C 的极坐标方程分别为4sin ,cos 2 2.4p r q r q æö=-=ç÷èø.12C C 求与交点的极坐标;椭圆)0(12222>>=+b a by a x 的参数方程为cos sin x a y b q q=ìí=î (q 为参数为参数)). 双曲线22221(0,0)x y a b a b -=>>的参数方程为sec tan x a y b j j =ìí=î (j 为参数为参数)).抛物线的参数方程为222x pt y pt ì=í=î (t 为参数为参数)).3.3.参数方程和普通方程的互化参数方程和普通方程的互化参数方程和普通方程的互化(1)(1)曲线的参数方程和普通方程是曲线方程的不同形式.一般地,可以通过消去参数而从参数方程得到普通曲线的参数方程和普通方程是曲线方程的不同形式.一般地,可以通过消去参数而从参数方程得到普通方程.方程.(2)(2)如果知如果知道变数,x y 中的一个与参数t 的关系,例如()x f t =,把它代入普通方程,求出另一个变数与参数的关系()y g t =,那么,()()x f t y g t =ìïí=ïî就是曲线的参数方程.就是曲线的参数方程.直线的参数方程及应用根据直线的参数方程的标准式中t 的几何意义,有如下常用结论:(1)直线与圆锥曲线相交,交点对应的参数分别为12,t t ,则弦长12l t t =-;(2)定点0M 是弦12M M 的中点⇒120t t +=;px y 22=【考点2】参数方程1.参数方程的意义.参数方程的意义在平面直角坐标系中,如果曲线上的任意一点的坐标,x y 都是某个变量的函数()()x f t y g t =ìïí=ïî并且对于t 的每个允许值,由方程组所确定的点M(),x y 都在这条曲线上,则该方程叫曲线的参数方程,联系变数,x y 的变数t 是参变数,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.2.常见曲线的参数方程的一般形式.常见曲线的参数方程的一般形式(1)(1)经过点经过点()000,P x y ,倾斜角为a 的直线的参数方程为00cos sin x x t y y t a a =+ìí=+î (t 为参数为参数)).设P 是直线上的任一点,则t 表示有向线段0P P的数量.的数量. (2)(2)圆的参数方程圆的参数方程cos sin x r y r q q=ìí=î (q 为参数为参数)).(3)(3)圆锥曲线的参数方程圆锥曲线的参数方程圆锥曲线的参数方程(3)设弦12M M 中点为M ,则点M 对应的参数值122M t t t +=((1) 122t t t +=;(2) 1202t t PM t +==;(3) 21AB t t =-;(4) 12PA PB t t ×=×. 【考点针对训练】1.1.已知圆方程为已知圆方程为. (Ⅰ)圆心轨迹的参数方程C ;(Ⅱ点是(是(11)中曲线C 上的动点,求2x y +的取值范围.的取值范围.[[来源:学.科.网] 2.2.在直角坐标系在直角坐标系xOy 中, , 过点过点)23,23(P 作倾斜角为a 的直线l 与曲线1:22=+y x C 相交于不同的两点N M ,.(Ⅰ)写出直线l 的参数方程;的参数方程; (Ⅱ)求PNPM 11+的取值范围.的取值范围.08cos 7cos 8sin 6222=++-+-q q q x x y y ),(y x P 由此可求12M M 及中点坐标).圆与圆锥曲线的参数方程及应用解决与圆、圆锥曲线的参数方程有关的综合问题时,要注意普通方程与参数方程的互化公式,主要是通过互化解决与圆、圆锥曲线上动点有关的问题,如最值、范围等.如果问题中的方程都是参数方程,那就要至少把其中的一个化为直角坐标方程.化参数方程为普通方程的方法:化参数方程为普通方程的基本思路是消去参数,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:①代入消元法;②加减消元法;③乘除消元法;④恒等式(三角的或代数的)消元法.参数方程通过代入消元或加减消元消去参数化为普通方程,不要忘了参数的范围,这一点最易忽视.利用直线参数方程中参数的几何意义求解问题的方法经过点()000,P x y ,倾斜角为a 的直线l 的参数方程为00cos sin x x t y y t a a=+ìí=+î (t 为参数).若,A B 为直线l 上两点,其对应的参数分别为12,t 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:对应练习:1.1.已知在平面直角坐标系已知在平面直角坐标系xOy 中,直线l ==24的参数方程是ïïîïïíì+2222t y t x (t 是参数),以原点O 为极点,x 轴正半轴为极轴建立轴正半轴为极轴建立极坐标极坐标系,曲线C 的极坐标方程)4cos(2p q r +=.(Ⅰ)判断直线l 与曲线C 的位置关系;的位置关系;(Ⅱ)设M 为曲线C 上任意一点,求y x +的取值范围.的取值范围.2.2.已知椭圆已知椭圆C :22143x y +=,直线:l 3323x ty t ì=-+ïí=+ïî(t 为参数). (1)写出椭圆C 的参数方程及直线l 的普通方程;的普通方程;(2)设()1,0A ,若椭圆C 上的点R 满足到点A 的距离与其到直线l 的距离相等,求点P 的坐标.的坐标.:3cos (sin x y aa aì=ïí=ïî为参数),以平面直角坐标系xOy 的原点O 为极点,极点,x x 轴的正半轴为极轴,取相同的单位长度建立极坐标系,已知直线l :(cos sin )r q q -=6=6.. (1)在曲线C 上求一点P ,使点P 到直线l 的距离最大,并求出此最大值;的距离最大,并求出此最大值;(2)过点M (一1,0)且与直线l 平行的直线l 1交C 于A, B 两点,求点M 到A ,B 两点的距离之积.两点的距离之积.3.3.已知曲线已知曲线C 的极坐标方程是ρ=2cos θ,以极点为平面直角坐标系的原点,极轴为x 轴的正半轴,建立平面直角坐标系,直线L 的参数方程是3212x t m y t ì=+ïïíï=ïî(t 为参数). (1)求曲线C 的直角坐标方程和直线L 的普通方程;的普通方程;(2)设点P (m ,0),若直线L 与曲线C 交于A ,B 两点,且|PA|•|PB|=1,求实数m 的值.4.4.在平面直角坐标系在平面直角坐标系xOy 中,已知曲线C5.5.已知曲线已知曲线C的参数方程为3cos sin x y q q ì=ïí=ïî(q 为参数)为参数),,直线l 的极坐标方程为sin()224p r q +=. (1)写出曲线C 的普通方程和直线l 的直角坐标方程的直角坐标方程; ;(2)设点P 为曲线C 上的动点上的动点,,求点P 到直线l 距离的最大值距离的最大值. .6.6.在平面直角坐标系中,曲线在平面直角坐标系中,曲线C 1的参数方程为(ϕ为参数),以坐标原点O 为极点,为极点,x x 轴的非负半轴为极轴建立极坐标系,曲线C 2的极坐标方程为ρ=2cos θ. (1)求曲线C 2的直角坐标方程;的直角坐标方程;(2)已知点M 是曲线C 1上任意一点,点N 是曲线C 2上任意一点,求上任意一点,求|MN||MN||MN|的取值范围的取值范围的取值范围. .,射线,,44p pq j q j q j ==+=-与曲线1C 交于(不包括极点O )三点C B A ,,(1)求证:2OB OC OA +=;(2)当12pj =时,时,B B ,C 两点在曲线2C 上,求m 与a 的值的值7.7.在直角坐标系在直角坐标系xOy 中,圆C 1:x 2+y 2=4,圆C 2:(x -2)2+y 2=4. (Ⅰ)在以O 为极点,x 轴正半轴为极轴的轴正半轴为极轴的极坐标极坐标系中,分别写出圆C 1,C 2的极坐标的极坐标方程方程,并求出圆C 1,C 2交点的极坐标;交点的极坐标;(Ⅱ)求圆C 1与C 2的公共弦的的公共弦的参数方程参数方程.8.8.极坐标系与直角坐标系极坐标系与直角坐标系xoy 有相同的长度单位,以原点为极点,以x 轴正半轴为极轴,曲线1C 的极坐标方程为4cos r q =,曲线2C 的参数方程为cos sin x m t y t a a=+ìí=î(t 为参数,0a p £<)中,3+2cos ,12sin )A a a +点的直角坐标为((a 为参数).在以原点O 为极点,x 轴正半轴为极轴的极坐标中,直线l 的极坐标方程为2cos()6m p r q +=.m (为实数).(1)试求A 出动点的轨迹方程(用普通方程表示)(2)设A 点对应的轨迹为曲线C ,若曲线C 上存在四个点到直线l 的距离为1,1,求实数求实数m 的取值范围.的取值范围.9.9.在直角坐标系在直角坐标系xOy 中,曲线C 1的参数方程为32,(4.x t t y t =-+ìí=î为参数),P 为C 1上的动点,上的动点,Q Q 为线段OP 的中点.中点.(Ⅰ)求点Q 的轨迹C 2的方程;的方程;(Ⅱ)在以O 为极点,x 轴的正半轴为极轴(两坐标系取相同的长度单位)的极坐标系中,N 为曲2sin r q =上的动点,上的动点,M M 为C 2与x 轴的交点,求轴的交点,求|MN||MN||MN|的最大值.的最大值.10.10.在平面直角坐标系在平面直角坐标系x y O的参数方程为îíì+=+=ty t x 321(t 为参数)为参数). .(Ⅰ)写出直线l 的普通方程与曲线C 的直角坐标方程;的直角坐标方程;(Ⅱ)设曲线C 经过伸缩变换ïîïíì==y y xx 21''得到曲线C ¢,设(,)M x y 为曲线C ¢上任一点,求2232x xy y -+的最小值,并求相应点M 的坐标的坐标. .11.11.已知在直角坐标系已知在直角坐标系xOy 中,圆锥曲线C 的参数方程为4cos 4sin x y qq ìíî==(θ为参数),直线l 经过定点P (2,3),倾斜角为3p.(Ⅰ)写出直线l 的参数方程和圆的标准方程;的参数方程和圆的标准方程;(Ⅱ)设直线l 与圆相交于A ,B 两点,求|两点,求|PA PA PA|·||·||·|PB PB PB|的值.|的值.|的值.12.12.【【2014河北省衡水中学二模】已知曲线C 的极坐标方程是2=r ,以极点为原点,极轴为x 轴的正半轴建立平面直角坐标系,直线l的左顶点且倾斜角为4p的直线l 交曲线1C 于,A B 两点,求||AB .14.14.已知曲线已知曲线C 13.13.已知曲线已知曲线12cos :1sin x t C y t =-+ìí=+î(t 为参数),24cos :3sin x C y qq =ìí=î(q 为参数)为参数). .(1)化12,C C 的方程为普通方程,并说明它们分别表示什么曲线;为普通方程,并说明它们分别表示什么曲线;(2)过曲线2C 的极坐标方程为q q r 2sin cos4=,直线l 的参数方程为îíì+==a a sin 1cos t y t x ( t 为参数,0≤a <p ). (Ⅰ)把曲线C 的极坐标方程化为直角坐标方程,并说明曲线C 的形状;的形状;(Ⅱ)若直线l 经过点经过点(1,0)(1,0)(1,0),求直线,求直线l 被曲线C 截得的线段AB 的长的长. .的参数方程为12 2322xty tì=ïíï=+ïî(t 为参数),若以直角坐标系xOy 的O 点为极点,点为极点,Ox Ox 方向为极轴,选择相同的长度单位建立极坐标系,曲线C 的极坐标方程为2cos() 4p r q =-.(Ⅰ)求直线l 的倾斜角;的倾斜角;(Ⅱ)若直线l 与曲线C 相交于A 、B 两点,求两点,求|AB|. |AB|.C 2=r x îíì+=+=t y tx 321C C ïîïíì==yy xx 21''C ¢(,)M x y C ¢2232x xy y-+M 15.15.已知曲线已知曲线的极坐标方程是,以极点为原点,极轴为轴的正半轴建立平面直角坐标系,直线l 的参数方程为(t 为参数)为参数). .(Ⅰ)写出直线l 的普通方程与曲线的直角坐标方程;的直角坐标方程;(Ⅱ)设曲线经过伸缩变换得到曲线,设为曲线上任一点,求的最小值,并求相应点的坐标的坐标. .16.16.已知直线已知直线l17.17.已知在直角坐标系已知在直角坐标系中,曲线2222+的参数方程为2x t y tì=ïïí=-ïî(t 为参数).在.在极坐标极坐标系(与直角坐标取相同的长度单位,且以原点为极点,轴的非负半轴为极轴)中,曲线的方程为221cos sin 22a ap a r r q q --=+,[0,2]a Î.(Ⅰ)求曲线直角坐标方程,并说明方程表示的曲线类型;直角坐标方程,并说明方程表示的曲线类型;(Ⅱ)若曲线、交于A 、B 两点,定点P(0,-2),求PA PB ×的最大值.的最大值.18.18.已知平面直角坐标系已知平面直角坐标系xOy ,以O 为极点为极点, , x 轴的非负半轴为极轴建立极坐标系轴的非负半轴为极轴建立极坐标系, , P 点的极坐标为23,6p æöç÷èø,曲线C 的参数方程为2cos 32sin x y q q =ìïí=-+ïî(q 为参数)为参数)(1)写出点P 的直角坐标及曲线C 的直角坐标方程的直角坐标方程; ;(2)若Q 为曲线C 上的动点上的动点,,求PQ 中点M 到直线:cos 2sin 7l r q r q +=距离的最小值距离的最小值. .xOy 1C O x 2C 2C 1C 2C,曲线3:23cos C r q =. (Ⅰ)求2C 与1C 交点的直角坐标;交点的直角坐标;(Ⅱ)(Ⅱ)..若2C 与1C 相交于点A ,3C 与1C 相交于点B ,求AB 的最大值.的最大值. 2.2.【【2015高考福建,理2121】选修】选修4-44-4:坐标系与参数方程:坐标系与参数方程:坐标系与参数方程在平面直角坐标系xoy 中,圆C 的参数方程为13cos (t )23sin x t y tì=+ïí=-+ïî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2sin()m,(m R).4pr q -=?(Ⅰ)求圆C 的普通方程及直线l 的直角坐标方程;的直角坐标方程; (Ⅱ)设圆心C 到直线l 的距离等于2,求m 的值.的值. 3.3.【【2015高考陕西,理2323】选修】选修4-44-4:坐标系:坐标系与参数方程与参数方程在直角坐标系x y O 中,直线l 的参数方程为13232x ty t ì=+ïïíï=ïî(t 为参数).以原点为极点,x 轴正半轴为极轴正半轴为极轴建立极坐标系,C 的极坐标方程为23sin r q =. (I )写出C 的直角坐标方程;的直角坐标方程;(II II))R 为直线l 上一动点,当R 到圆心C 的距离最小时,求R 的直角坐标.的直角坐标. 4.4.【【2015高考新课标1,理2323】选修】选修4-44-4:坐标系与参数方程:坐标系与参数方程:坐标系与参数方程 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轴为极轴建立极坐标系. .(Ⅰ)求1C ,2C 的极坐标方程;的极坐标方程; (Ⅱ)若直线3C 的极坐标方程为()4R pq r =Î,设2C与3C 的交点为M ,N , ,求求2C MN 的面积的面积. .作业:1.1.【【2015高考新课标2,理2323】选修】选修4-44-4:坐标系与:坐标系与:坐标系与参数方程参数方程在直角坐标系xoy 中,曲线1cos ,:sin ,x t C y t a a =ìí=î(t 为参数,0t ¹),其中0a p £<,在以O 为极点,x 轴正半轴为极轴的半轴为极轴的极坐标极坐标系中,曲线2:2sin C r q =5.题】已知曲线221:149x y C +=,直线l :2,22,x t y t =+ìí=-î(t 为参数)为参数). . (I )写出曲线C 的参数方程,直线l 的普通方程;的普通方程;(II II)过曲线)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.的最大值与最小值. 8. 8. 【【2014高考全国2第23题】在直角坐标系xoy 中,以坐标原点为极点,中,以坐标原点为极点,x x 轴为极轴建立极坐标系,半圆C 的极坐标方程为2cos r q =,0,2p q éùÎêúëû.(Ⅰ)求C 的参数方程;的参数方程;(Ⅱ)设点D 在C 上,上,C C 在D 处的切线与直线:32l y x =+垂直,根据(Ⅰ)中你得到的参数方程,确定D 的坐标的坐标. .9.9.【【2014高考福建理第2121((2)题】已知直线l 的参数方程为îíì-=-=t y t a x 42,(t 为参数),圆C 的参数方程为îíì==qq sin 4cos 4yx ,(q 为常数)为常数). . (I )求直线l 和圆C 的普通方程;的普通方程;(II II)若直线)若直线l 与圆C 有公共点,求实数a 的取值范围的取值范围. .已知直线352:132x t l y t ì=+ïïíï=+ïî(t 为参数),以坐标原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立轴的正半轴为极轴建立极坐标极坐标系,曲线C 的极坐标的极坐标方程方程为2cos r q =.(1) 将曲线C 的极坐标方程化为直角坐标方程;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 C 的交点为的交点为A ,B ,求||||MA MB ×的值的值. . 6. 6. 【【2014高考辽宁理第23题】将圆221x y +=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 .(Ⅰ)写出C 的参数方程; (Ⅱ)设直线:220l x y +-=与C 的交点为12,P P ,以坐标原点为极点,x 轴正半轴为极坐标建立极坐标系,求过线段12PP 的中点且与l 垂直的直线的极坐标方程垂直的直线的极坐标方程.. 7. 7. 【【2014高考全国1第232b t =(Ⅱ)将M 到坐标原点的距离d 表示为a 的函数,并判断M 的轨迹是否过坐标原点否过坐标原点. . 2 2.p。
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4
).
(1)写出直线 l 的普通方程和圆 C 的直角坐标方程; (2)判断直线 l 和圆 C 的位置关系.
五、考点预测
1. (江苏省启东中学 2009)在极坐标系中,从极点 O 作直线与另一直线 l : cos 4 相交于点 M, OM 在 上取一点 P,使 OM OP 12 . (1)求点 P 的轨迹方程; (2)设 R 为 l 上任意一点, 试求 RP 的最小值
分析:把参数方程转化为普通方程来判断位 置关系,利用圆心距与半径求出弦长。
4.两曲线的位置关系
x cos , 例 6. (08 海南、宁夏理)已知曲线 C1: ( 为参数) , y sin
2 t 2, x 2 曲线 C2: (t 为参数) . y 2 2
2 cos(
4
) 所截的弦长
4.已知圆的极坐标方程为 2cos ,求该圆的圆 心到直线 sin 2 cos 1 的距离
5(江苏省泰兴市2007—2008学年第一学期高三调研) 已知直线 l 经过点 P(1,1) ,倾斜角 (1)写出直线 l 的参数方程; (2) l 与圆 x y 4 相交与两点 A, B , 设 求点 P
分析:已知圆为极坐标方程,可以转化为普通 方程,然后改写为参数式即可表示出圆上任意 一点的坐标,并把直线的极坐标方程转化为普 通方程,圆上的点的坐标可以表示出来,由点 到直线的距离公式即可求出。也可以转化为圆 心到直线的距离利用数形结合的思想解答。
3.极坐标方程研究两曲线的位置关系
x 1 2t , 例 5. 江苏省南通市 2008-2009) ( 求直线 (t y 1 2t x 3cos , 为参数)被圆 (α 为参数)截得的弦长. y 3sin
【解析】以极点为原点,极轴所在直线为 x 轴建 立 直 角 坐 标 系 . 将 曲 线 sin 2 2 与 曲 线
2cos 分别化为直角坐标方程,得直线方程
( x 1)2 y 2 1 .所以圆心(-1,0) y 2 ,圆方程
到直线距离为 2,|PQ|的最小值为 2-1=1
2 2
6
,
到 A, B 两点的距离之积.
6(盐城市 2007/2008 学年度高三第三次调研考试) 已知极坐标系的极点在直角坐标系的原点 O 处,极轴 与 x 轴的正半轴重合.直线 l 的参数方程为
x t cos ( t 为参数, 为直线 l 的倾斜角),圆 C y t sin
数,t∈R). (Ⅰ)求直线 l 和曲线 C 的普通方程; F1、F2 到直线 l 的距离之和. (Ⅱ)求点
例 12. (淮安、 徐州、 宿迁、 连云港四市 2008—2009) 已知在直角坐标系 x0y 内,直线 l 的参数方程为
x 2 2t , (t 为参数). Ox 为极轴建立极坐标系, 以 y 1 4t ,
0, ) 2 ,则圆C的圆心坐标为
到直线 L 的距离为 。
,圆心
例 9. (2008 江苏卷)在平面直角坐标系 xOy 中,点
x 2 y 1 上 的 一 个 动 点 , 求 P(x,y ) 是 椭 圆 3
S x y 的最大值.
2
5.极坐标方程与参数方程混合
例 10. (2008 南通四县市) 已知曲线 C 的极坐标方程 是 4cos .以极点为平面直角坐标系的原点,极 轴为 x 轴的正半轴,建立平面直角坐标系,直线 l 的
若点 M0 是线段 AB 的中点,则 tA+tB=0,反之亦然。
2.圆x2+y2=r2(r>0)的参数方程:
x r cos ( 为参数) y r sin
3.圆(x-a)2+(y-b)2=r2的参数方程: x a r cos ( 为参数) y b r sin 其中参数的几何意义为: θ为圆心角
说明: 参数 t 的有关性质 一、
对于上述直线 l 的参数方程,设 l 上两点 A、B 所对应的参数分别为 tA、tB,则 1.A、B 两点之间的距离为 | AB || t A t B | , 特别地,A、B 两点到点 M0 的距离分别为|tA|、|tB|。
t A tB 2.A、B 两点的中点所对应的参数为 , 2
x2 y 2 4.椭圆 2 2 1(a b 0) 的参数方程为: a b
x a cos ( 为参数) y b sin
考点一:参数方程,极坐标方程和直角坐标方程 的互化
4 x 1 t 5 1. 求 直 线 ( t为参数 ) 被 曲 线 y 1 3 t 5
交点的极坐标
2.由极坐标求最值
例3.(2009大丰市)已知A是曲线 ρ=3cosθ上任意一点,求点A到直线 ρcosθ=1距离的最大值和最小值。 分析:可以把极坐标方程转化为普通方程, 再结合图形解答问题。 评注:将极坐标方程转化为普通方程是解决两 曲线位置关系的重要方法。
例 4. (2008 盐城市)在极坐标系中,设圆 3 上的 点到直线 cos 3 sin 2 的距离为 d ,求 d 的 最大值.
的极坐标方程为 8 cos 12 0 .
2
(Ⅰ)若直线 l 与圆 C 相切,求 的值; (Ⅱ)若直线 l 与圆 C 有公共点,求 的范围
∈R). (Ⅰ)求直线 l 和曲线 C 的普通方程; (Ⅱ)求点 F1、F2 到直线 l 的距离之和.
考点四:能给出简单图形(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 设点 P 在曲线 sin 2 上,点 Q 在曲线 2cos ( ) 所截的弦长.
4
考点二:了解参数方程和参数的意义.
x 1 cos 2.设方程 , 为参数).表示的曲 (θ y 3 sin
线为 C, (1)求曲线 C 上的动点到原点 O 的距离的最小 值 (2)点 P 为曲线 C 上的动点,当|OP|最小时(O 为坐标原点),求点 P 的坐标。
2.过点 P(-3,0)且倾斜角为 30°的直线和曲线
1 x t t , B 求线段 AB 的 (t为参数) 相交于 A、 两点. y t 1 t
长.
x 1 4t 3. (2008 年广东实验中学) 求直线 y 1 3t
( t为参数 ) 被曲线
1.直接求解
例 1.在极坐标系中,过圆 =6cos 的圆心,且垂 直于极轴的直线的极坐标方程
分析:把极坐标方程化为普通方程求出直线, 再得到极坐标方程。
例 2. (08 广东卷理 13)已知曲线 C1,C2 的极坐标 方 程 分 别 为
cos 3
,
π 4 cos ≥ 0,≤ ,求曲线 C1 与 C2 0 2
过定点 M 0 ( x0 , y 0 ) 、倾斜角为 的直线 l 的参 1、
x x 0 t cos 数方程为 ,(t 为参数) y y 0 t sin
我们把这一形式称为直线参数方程的标准形式,其 中t表示直线l上以定点M0为起点,任意一点M(x,y)为终 点的有向线段的数量M0M。当点M在点M0的上方时, t>0;当点M在点M0的下方时,t<0;当点M与点M0重合 时,t=0。很明显,我们也可以参数t理解为以M0为原点, 直线l向上的方向为正方向的数轴上点M的坐标,其长度 单位与原直角坐标系的长度单位相同。 用坐标的观点理解上述直线参数方程中的参数t, 在解决有关直线问题时,可以自然地将新旧知识联系起 来。
2 t 1 x 2 参数方程是: ,求直线 l 与曲线 C 相交 y 2t 2
所成的弦的弦长.
例 11. (2008 宁夏银川一中)已知椭圆 C 的极坐标方
12 程为 ,点 F1、F2 为其左, 2 2 3 cos 4 sin
2
2 t x 2 2 (t 为参 右焦点,直线 l 的参数方程为 y 2 t 2
x cos 曲线 ( 为参数,且 ) 有两个 2 2 y sin
不同的交点,则实数 b 的取值范围是__________.
例 8. (2007 年广东,理 13)在平面直角坐标系 xOy
x=t+3 中,直线 L 的参数方程为 , (参数 t R ) , y=3-t x=2cos 圆 C 的 参 数 方 程 为 ( 参 数 y=2sin+2
(Ⅰ)指出 C1,C2 各是什么曲线,并说明 C1 与 C2 公共点的个数; (Ⅱ)若把 C1,C2 上各点的纵坐标都压缩为原来的一半,分别得到曲 线 C1,C2 .写出 C1,C2 的参数方程. C1 与 C2 公共点的个数和 C 1 与C 2 公共点的个数是否相同?说明你的理由.
7 例 2.(2007 年广东省深圳市)若直线 y x b 与
本课的重点:(1)参数方程与 普通方程的互化;一般要求是把参数 方程化为普通方程;较高要求是利用 设参求曲线的轨迹方程或研究某些最 值问题;(2)极坐标与直角坐标的 互化。
重点方法:<1>消参的种种方法; <2>极坐标方程化为直角坐标方程的 方法;<3>设参的方法。
坐标系与参数方程在高考中根据我省的情况是 选考内容,是7分的解答题之一,与不等式选讲和 矩阵与变换等三个选修模块进行三选二解答,知识 相对比较独立,与其他章节联系不大,容易拿分。 根据不同的几何问题可以建立不同的坐标系,坐标 系选取的恰当与否关系着解决平面内的点的坐标和 线的方程的难易以及它们位置关系的数据确立。有 些问题用极坐标系解答比较简单,而有些问题如果 我们引入一个参数就可以使问题容易入手解答,计 算简便。高考出现的题目往往是求曲线的极坐标方 程、参数方程以及极坐标方程、参数方程与普通方 程间的相互转化,并用极坐标方程、参数方程研究 有关的距离问题,交点问题和位置关系的判定。