专题突破——极坐标与参数方程专题
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极坐标与参数方程专题(1)——直线参数t几何意义的应用1.(2018•银川三模)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ρsin2θ=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.
解:(Ⅰ)根据x=ρcosθ、y=ρsinθ,求得曲线C的直角坐标方程为y2=4x,
用代入法消去参数求得直线l的普通方程x﹣y﹣2=0.
(Ⅱ)直线l的参数方程为:(t为参数),
代入y2=4x,得到,设M,N对应的参数分别为t1,t2,
则t1+t2=12,t1•t2=48,∴|PM|+|PN|=|t1+t2|=.
2.(2018•乐山二模)已知圆C的极坐标方程为ρ=2cosθ,直线l的参数方程为(t为参数),点A的极坐标为(,),设直线l与圆C交于点P、Q两点.
(1)写出圆C的直角坐标方程;(2)求|AP|•|AQ|的值.
解:(1)圆C的极坐标方程为ρ=2cosθ 即ρ2=2ρcosθ,即(x﹣1)2+y2=1,表示以C(1,0)为圆心、半径等于1的圆.
(2)∵点A的直角坐标为(,),∴点A在直线(t为参数)上.
把直线的参数方程代入曲线C的方程可得t2+t﹣=0.
由韦达定理可得t1•t2=﹣<0,根据参数的几何意义可得|AP|•|AQ|=|t1•t2|=.
3.(2018•西宁模拟)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,已知直线l的极坐标方程为ρcosθ+ρsinθ﹣=0,C的极坐标方程为ρ=4sin(θ﹣).
(I)求直线l和C的普通方程;
(II)直线l与C有两个公共点A、B,定点P(2,﹣),求||PA|﹣|PB||的值.
解:(I)直线l的极坐标方程为ρcosθ+ρsinθ﹣=0,所以:直线l的普通方程为:,因为圆C的极坐标方程为为ρ=4sin(θ﹣),所以圆C的普通方程:.
(II)直线l:的参数方程为:(t为参数),
代入圆C2的普通方程:消去x、y整理得:t2﹣9t+17=0,t1+t2=9,t1t2=17,
则:||PA|﹣|PB||=,=.
4.(2018•内江三模)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.
解:(Ⅰ)∵直线l过点P(1,﹣2),倾斜角为.
∴直线l以t为参数的参数方程为,(t为参数)…(3分)
∵曲线C的极坐标方程为ρ=4cosθ.∴曲线C的普通方程为(x﹣2)2+y2=4.…(5分)
(Ⅱ)将直线l的参数方程,(t为参数)代入曲线C的普通方程(x﹣2)2+y2=4,得,…(6分)设A,B两点对应的参数为t1,t2,
∵点P在曲线C的左下方,∴|PA|=t1,|PB|=t2,…(8分)
∴===3.…(10分)
5.(2018•上饶三模)已知直线l过点P(1,0),且倾斜角为α,以坐标原点为极点,x轴的正半轴为极轴建立坐标系,圆C的极坐标方程为ρ=4cosθ.
(1)求圆C的直角坐标系方程及直线l的参数方程;
(2)若直线l与圆C交于A,B两点,求的最大值和最小值.
解:(1)由ρ=4cosθ,得ρ2=4ρcosθ,即x2+y2=4x,所以圆C的直角坐标方程为(x﹣2)2+y2=4,
直线l过点P(1,0),且倾斜角为α,所以直线l的参数方程为(t为参数).
(2)将代入(x﹣2)2+y2=4,得t2﹣2tcosα﹣3=0,△=(2tcosα)2+12>0,
设A,B两点对应的参数分别为t1,t2,则
,
=
因为cosα∈[﹣1,1],所以的最大值为,最小值为.
6.(2018•武昌区校级模拟)以直角坐标系的原点O为极点,以x轴的正半轴为极轴,且两个坐标系取相等的长度单位,已知直线l的参数方程为(t为参数,0≤α<π),曲线C的极坐标方程为ρcos2θ=4sinθ.
(1)若,求直线l的普通方程和曲线C的直角坐标方程;
(2)设直线l与曲线C相交于A,B两点,当α变化时,求|AB|的最小值.
解:(1)当时,由直线l的参数方程消去t得,
即直线l的普通方程为;因为曲线过极点,由ρcos2θ=4sinθ,得(ρcosθ)2=4ρsinθ,
所以曲线C的直角坐标方程为x2=4y.
(2)将直线l的参数方程代入x2=4y,得t2cos2α﹣4tsinα﹣8=0,
由题意知,设A,B两点对应的参数分别为t1,t2,
则,,
∴=
=.
∵,cos2α∈(0,1],,
当cos2α=1,即α=0时,|AB|的最小值为.
7.(2018•洛阳一模)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.
解:(Ⅰ)∵C(,)的直角坐标为(1,1),∴圆C的直角坐标方程为(x﹣1)2+(y﹣1)2=3.化为极坐标方程是ρ2﹣2ρ(cosθ+sinθ)﹣1=0 …(5分)
(Ⅱ)将代入圆C的直角坐标方程(x﹣1)2+(y﹣1)2=3,得(1+tcosα)2+(1+tsinα)2=3,
即t2+2t(cosα+sinα)﹣1=0.∴t1+t2=﹣2(cosα+sinα),t1•t2=﹣1.
∴|AB|=|t1﹣t2|==2.
∵α∈[0,),∴2α∈[0,),∴2≤|AB|<2.
即弦长|AB|的取值范围是[2,2)…(10分)
8.(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.
解:(1)曲线C的参数方程为(θ为参数),转换为直角坐标方程为:.
直线l的参数方程为(t为参数).转换为直角坐标方程为:sinαx﹣cosαy+2cosα﹣sinα=0.