极坐标与参数方程取值范围问题
极坐标和参数方程
极坐标和参数方程
【实用版】
目录
一、极坐标的概念与基本公式
二、参数方程的概念与基本公式
三、极坐标与参数方程的转换关系
四、极坐标和参数方程在实际问题中的应用
正文
一、极坐标的概念与基本公式
极坐标是一种平面直角坐标系的替代方法,用来表示平面上点的位置。
在极坐标系中,一个点的位置由一个长度(半径)和一个角度来表示。
半径表示点到原点(极点)的距离,角度表示从极轴逆时针旋转到连接极点和该点的线段的角度。
极坐标的基本公式如下:
x = ρ * cos(θ)
y = ρ * sin(θ)
其中,x 和 y 分别表示点的横纵坐标,ρ表示半径,θ表示角度。
二、参数方程的概念与基本公式
参数方程是一种用参数来表示曲线上点的方法。
参数方程由一组参数方程和一组普通方程组成。
参数方程表示曲线上某一点的位置,普通方程表示参数方程中参数的取值范围。
参数方程的基本公式如下:
x = x(t)
y = y(t)
其中,x(t) 和 y(t) 表示曲线上某一点的横纵坐标,t 表示参数。
三、极坐标与参数方程的转换关系
极坐标和参数方程之间可以互相转换。
从极坐标转换为参数方程,需要先求出极坐标的导数,然后将极坐标方程化为普通方程。
从参数方程转换为极坐标,需要先求出参数方程的极坐标方程,然后将普通方程化为极坐标方程。
四、极坐标和参数方程在实际问题中的应用
极坐标和参数方程在实际问题中有广泛应用,例如在物理学、工程学、计算机图形学等领域。
它们可以简化问题的处理,使得问题更加直观和易于理解。
极坐标与参数方程解题技巧
极坐标与参数方程解题技巧极坐标与参数方程是解决几何与曲线问题的两种常用方法。
极坐标可以描述圆形,椭圆形等曲线,而参数方程可以描述任意形状的曲线。
在解题过程中,使用这两种方法可以帮助我们更好地理解问题,从而找到最佳的解题方法。
首先,我们来看一下极坐标的解题技巧。
在使用极坐标解题时,我们需要注意以下几点:1. 熟记常见的极坐标方程,例如圆的方程为$r=a$,直线的方程为$theta=k$,其中$a$和$k$为常数。
2. 了解各种曲线在极坐标下的特征,例如椭圆形的方程为$frac{x^2}{a^2}+frac{y^2}{b^2}=1$,则在极坐标下的方程为$r=frac{a b}{sqrt{b^2 cos ^2 theta+a^2 sin ^2 theta}}$。
3. 熟练掌握极坐标下的坐标转换公式,例如$(x,y)ightarrow (r,theta)$的公式为$x=r cos theta$,$y=r sin theta$。
接下来,我们来看一下参数方程的解题技巧。
在使用参数方程解题时,我们需要注意以下几点:1. 熟记常见的参数方程,例如圆的参数方程为$x=a+r cos t$,$y=b+r sin t$,其中$a,b$为圆心坐标,$r$为半径,$t$为参数。
2. 熟悉参数方程中$t$的取值范围,例如在圆的参数方程中,$t$的取值范围为$0leq tleq 2pi$。
3. 注意参数方程与极坐标的相互转换,例如一个曲线的极坐标方程为$r=f(theta)$,则它的参数方程可以表示为$x=f(t)cos t$,$y=f(t)sin t$。
使用极坐标与参数方程解题的方法可以帮助我们更好地理解几何形状和曲线方程,并找到最佳的解题方法。
在实际解题过程中,需要根据具体情况选择适合的方法,并熟练掌握相应的解题技巧。
极坐标与参数方程专题
极坐标与参数方程专题1.已知曲线1C 的直角坐标方程1422=+y x ,以坐标原点O 为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,P 是曲线1C 上一点,∠xOP=α,)0(πα≤≤,将点P 绕点O 逆时针旋转角α后得到点Q, OQ OM 2=,OM 点M 的轨迹是曲线2C 。
(1)求曲线2C 的极坐标方程;(2)求|OM |的取值范围。
2.在直角坐标平面内,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的极坐标方程是θρcos 4=,直线l 的参数方程是⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=+-=t y t x 21233(t 是参数)。
(1)过极点作直线l 的垂线,垂足为点P ,求P 的极坐标;(2)若点M,N 分别为曲线C 和直线l 上的动点,求|MN|的最小值。
3.已知直线l 的参数方程为⎩⎨⎧+=+-=ty tx 21(t 是参数),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,圆C 的极坐标方程为6)4sin(242--=πθρ。
(1)求直线l 与圆C 的直角坐标方程;x-y+3=0 (x+2)2+(y-2)2=2 (2)设P ,Q 为直线l 与圆C 的两个交点,A (-1,2),求|PA|+|AQ|的值。
4.已知曲线1C 的参数方程为⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=-+=t t y tt x 12122(t 是参数),以坐标原点为极点,x 轴正半轴为极轴,单位长度保持不变,建立极坐标系,直线l 的极坐标方程为2)4sin(=+πθρ。
(1)试求曲线1C 和直线l 的普通方程;y 2=x x+y=2 (2)求出它们的公共点的极坐标。
5.长为3的线段两端点A ,B 分别在x 轴正半轴和y 轴正半轴上滑动,BA =3PA ,点P 的轨迹为曲线C ,(1)以直线AB 的倾斜角α为参数,求曲线C 的参数方程; (2)求点P 到点D(0,-2)距离的最大值。
6.已知某圆的极坐标方程为6)4cos(242=+--πθρρ (1)将极坐标方程化为普通方程,并选择恰当的参数写出它的参数方程;(2)若点P (x,y )在该圆上,求x+y 的最大值和最小值.7.已知直线l 的参数方程为⎩⎨⎧+-=-=ty tx 23,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,圆C 的极坐标方程为)3cos(4πθρ-= (1)将直线l 的参数方程化为普通方程,将圆C 的极坐标方程化为直角坐标方程。
(完整版)极坐标和参数方程知识点+典型例题及其详解
极坐标和参数方程知识点+典型例题及其详解知识点回顾(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.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 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 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)。
极坐标与参数方程的区别
极坐标与参数方程的区别极坐标和参数方程是数学中常见的两种描述曲线的方式,它们在表达方式、使用场景和计算方法等方面存在一些区别。
本文将以标题为线索,详细介绍极坐标和参数方程的特点和应用。
一、极坐标的描述方式极坐标是一种描述平面上点位置的方式,它由极径和极角两个参数组成。
极径表示点到原点的距离,而极角表示点与极轴的夹角。
通过极径和极角,可以唯一确定平面上的一个点。
极坐标可以用一个有序数对(r,θ)来表示,其中r表示极径,θ表示极角。
极径r通常为非负实数,极角θ通常以弧度为单位,取值范围为[0,2π)。
例如,点P在极坐标系中的表示为(r,θ) = (2,π/4),表示P到原点的距离为2,与极轴的夹角为π/4。
极坐标适用于描述圆形、螺旋线等具有对称性的曲线。
其中,圆形的极坐标方程为r=a,表示到原点距离恒定为a的点构成的集合;螺旋线的极坐标方程为r=aθ,表示极径与极角之间的关系。
二、参数方程的描述方式参数方程是一种将自变量和因变量都用参数表示的方式,通过给定参数的取值范围,可以得到曲线上的一系列点。
参数方程中的参数通常用t表示,它可以是时间、弧长等。
参数方程可以用一个有序数对(x(t),y(t))来表示,其中x(t)表示点的横坐标,y(t)表示点的纵坐标。
通过给定参数t的取值范围,可以得到曲线上的一系列点。
例如,点P在参数方程中的表示为(x(t),y(t)) = (2cos(t),2sin(t)),表示P的横坐标为2cos(t),纵坐标为2sin(t)。
参数方程适用于描述复杂的曲线,例如心形线、螺线等。
其中,心形线的参数方程为x(t) = a(2cos(t) - cos(2t)),y(t) = a(2sin(t) - sin(2t)),表示点的坐标与参数t之间的关系;螺线的参数方程为x(t) = a*cos(t),y(t) = a*sin(t),表示点的坐标与参数t之间的简单线性关系。
1. 表达方式不同:极坐标使用极径和极角表示点的位置,参数方程使用参数t表示点的位置。
极坐标与参数方程有什么区别和联系
极坐标与参数方程有什么区别和联系一、引言极坐标和参数方程是数学中常见的两种表达方式,它们在描述曲线、方程和函数等问题时有着自己独特的优势和应用场景。
本文将详细介绍极坐标和参数方程的概念、特点以及它们之间的区别和联系。
二、极坐标极坐标是一种表示平面上点位置的方式,使用极径和极角来表示点的坐标。
其中,极径表示点到极点的距离,极角表示点与固定方向的夹角。
在极坐标系中,每个点的坐标可以表示为(r, θ),其中r为极径,θ为极角。
极径可以是实数,而极角则是一个弧度值。
极角逆时针增加,范围通常为[0, 2π]或[-π, π]。
极坐标的一个重要特点是可以简洁地描述圆形、螺旋线等曲线。
例如,直线在极坐标系中可以用极角表示,而圆可以用一个常数的极径和极角范围描述。
三、参数方程参数方程是一种用参数表示的方程形式,通过引入参数,可以将平面上的点的坐标表示为参数的函数。
参数方程一般用一对方程表示(x=f(t), y=g(t)),其中x和y表示点的坐标,而f(t)和g(t)则是关于参数t的函数。
相比于直角坐标系下的方程,参数方程引入了参数t,使得曲线上的每个点可以用单独的参数值来表示。
参数方程可以灵活地描述各种曲线,包括直线、圆、椭圆、双曲线等。
参数方程的参数范围可以是实数,也可以是一个有限或无限的区间。
参数方程通常具有较好的可变性,可以轻松地改变曲线的形状和位置。
四、极坐标与参数方程的区别和联系极坐标和参数方程都是描述平面上点的位置的方式,它们在表示方式、使用场景和计算方法上存在一定的差异和联系。
1.表示方式的不同:–极坐标使用极径和极角表示点的位置,而参数方程使用参数表示点的坐标。
2.使用场景的不同:–极坐标主要适用于描述圆形、螺旋线等以某个点为中心的曲线。
–参数方程适用于描述各种曲线,包括直线、圆、椭圆等。
参数方程的引入可以更灵活地改变曲线的形状和位置。
3.计算方法的不同:–极坐标下,点的坐标可以通过极径和极角的关系计算得到。
极坐标与参数方程题型讲义-2022届高三数学一轮复习
极坐标与参数方程题型汇总题型一.直线参数方程t 的几何意义1.经过点P (x 0,y 0),倾斜角为α的直线l 的参数方程为为参数)t t y y t x x (sin cos 00⎩⎨⎧+=+=αα若A ,B 为直线l 上两点,其对应的参数分别为t 1,t 2,线段AB 的中点为M ,点M 所对应的参数为t 0,则以下结论在解题中经常用到: (1)t 0=t 1+t 22;(2)|PM |=|t 0|=t 1+t 22;(3)|AB |=|t 2-t 1|; (4)|PA |·|PB |=|t 1·t 2|(5)⎪⎩⎪⎨⎧>+<-+=-=+=+0,0,4)(212121212212121t t t t t t t t t t t t t t PB PA 当当(注:记住常见的形式,P 是定点,A 、B 是直线与曲线的交点,P 、A 、B 三点在直线上) 【特别提醒】直线的参数方程中,参数t 的系数的平方和为1时,t 才有几何意义且其几何意义为:|t |是直线上任一点M (x ,y )到M 0(x 0,y 0)的距离,即|M 0M |=|t |. 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.解题思路第一步:曲线化成普通方程,直线化成参数方程第二步:将直线的参数方程代入曲线的普通方程,整理成关于t 的一元二次方程:02=++c bt at第三步:韦达定理:a ct t a b t t =-=+2121,第四步:选择公式代入计算。
1.以直角坐标系的原点O 为极点,x 轴的非负半轴为极轴建立极坐标系,已知曲线C 的极坐标方程为ρsin 2θ=4cos θ.(1)求曲线C的直角坐标方程;(2)若直线l的参数方程为(t为参数),设点P(1,1),直线l与曲线C相交于A,B两点,求|P A|+|PB|的值.2.在直角坐标系xOy中,直线l过点P(0,1)且斜率为1,以O为极点,x轴的非负半轴为极轴的极坐标系中,曲线C的极坐标方程为ρ=2sinθ+2cosθ.(Ⅰ)求直线l的参数方程与曲线C的直角坐标方程;(Ⅱ)若直线l与曲线C的交点为A、B,求|P A|+|PB|的值.3.在直角坐标系xOy中,直线l的参数方程为(t为参数).以坐标原点为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,已知曲线C的极坐标方程为ρsin2θ﹣2cosθ=0.(1)写出直线l的普通方程及曲线C的直角坐标方程;(2)已知点P(0,1),点Q(,0),直线l过点Q且曲线C相交于A,B两点,设线段AB的中点为M,求|PM|的值.4.已知曲线C的极坐标方程是ρ=2cosθ,以极点为平面直角坐标系的原点,极轴为x轴的正半轴,建立平面直角坐标系,直线L的参数方程是(t为参数).(1)求曲线C的直角坐标方程和直线L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|P A|•|PB|=1,求实数m的值.5.在平面直角坐标系中,直线的参数方程为(为参数),曲线的参数方程为(为参数),以坐标原点为极点,轴非负半轴为极轴建立极坐标系.(1)求的极坐标方程;(2)设点,直线与曲线相交于点,求的值.6.在平面直角坐标系中,以原点为极点,以轴非负半轴为极轴建立极坐标系,已知曲线的极坐标方程为,直线的极坐标方程为.(Ⅰ)写出曲线和直线的直角坐标方程;(Ⅱ)设直线过点与曲线交于不同两点,的中点为,与的交点为,求.7.在平面直角坐标系中,直线的参数方程为(其中为参数).现以坐标原点为极点,轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线的极坐标方程为.(1)写出直线普通方程和曲线的直角坐标方程;(2)过点,且与直线平行的直线交于两点,求.8.在平面直角坐标系中,直线过点,且倾斜角为,以坐标原点为极点,轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线的极坐标方程为.(Ⅰ)写出直线的参数方程及曲线的直角坐标方程;(Ⅱ)若直线与曲线交于,两点,且弦的中点为,求的值.9.在直角坐标系中,过点的直线的参数方程为(为参数),以坐标原点为极点,以轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线的极坐标方程为,曲线的极坐标方程为.(1)若点的直角坐标为,求直线及曲线的直角坐标方程;(2)若点在上,直线与交于两点,求的值.10.在平面直角坐标系中,以坐标原点为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线的极坐标方程为,直线的参数方程为(为参数),其中,直线与曲线相交于,两点.(1)求曲线的直角坐标方程;(2)若点满足,求的值.11.在平面直角坐标系xOy中,点P(0,−1),直线l的参数方程为{x=tcosαy=−1+tsinα(t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的极坐标方程为ρ+ρcos2θ= 8sinθ.(1)求曲线C的直角坐标方程;(2)若直线l与曲线C相交于不同的两点A,B,M是线段AB的中点,当|PM|=409时,求sinα的值.12.在直角坐标系xOy 中,曲线C 1的参数方程为{x =1−√22t y =1+√22t(t 为参数),以坐标原点为极点,以x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C 2的极坐标方程为ρsin 2θ=4cosθ. (1)求曲线C 1的普通方程与曲线C 2的直角坐标方程;(2)若C 1与C 2交于A,B 两点,点P 的极坐标为(√2,π4),求1|PA|+1|PB|的值.题型二.极径的应用:一直线与两曲线分别相交,求交点间的距离(1)思路:一般采用直线极坐标与曲线极坐标联系方程求出2个交点的极坐标,利用极径相减即可,|=AB |B A 2B A B A 4)(||ρρρρρρ-+=-(2)过原点,倾斜角为α的直线的极坐标方程为:)(R ∈=ραθ 1.在平面直角坐标系中,直线l 的参数方程是(t 为参数),以坐标原点为极点,x 轴的正半轴为板轴,建立极坐标系,已知曲线C 的极坐标方程为ρ2cos 2θ+ρ2sin 2θ﹣2ρsin θ﹣3=0.(1)求直线l 的极坐标方程;(2)若直线l 与曲线C 相交于A ,B 两点,求AB 的长.2.已知曲线,是曲线上的动点,以坐标原点为极点,轴的正半轴为极轴建立极坐标系,以极点为中心,将点绕点逆时针旋转得到点,设点的轨迹方程为曲线.(Ⅰ)求曲线,的极坐标方程;(Ⅱ)射线与曲线,分别交于,两点,定点,求的面积.3.在平面直角坐标系xOy中,曲线C1的参数方程为{x=2+2cosφy=2sinφ(φ为参数).以坐标原点O为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C2的极坐标方程为ρ=4sinθ.(1)求C1的普通方程和C2的直角坐标方程;(2)已知直线C3的极坐标方程为θ=α(0<α<π,ρ∈R),A是C3与C1的交点,B是C1与C2的交点,且A,B均异于原点O,|AB|=4√2,求a的值.4.在平面直角坐标系xOy 中,曲线C 的参数方程为{x =2+√3cosαy =√3sinα(α为参数),直线l 的参数方程为{x =tcosβy =tsinβ(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.5.在直角坐标系xOy 中,直线l 的参数方程为{x =34+√3t y =a +√3t(t 为参数),圆C 的标准方程为(x −3)2+(y −3)2=4.以坐标原点为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系. (1)求直线l 和圆C 的极坐标方程;(2)若射线θ=π3与l 的交点为M ,与圆C 的交点为A ,B ,且点M 恰好为线段AB 的中点,求a 的值.题型三.距离、最值、取值范围 (一)与圆有关的题型1.圆与直线的位置关系(圆与直线的交点个数问题)----利用圆心到直线的距离与半径比较 相离,无交点;:r d >个交点;相切,1:r d =个交点;相交,2:r d < 用圆心(x 0,y 0)到直线Ax+By+C=0的距离2200BA C By Ax d +++=,算出d ,在与半径比较。
参数方程与极坐标方程的应用
参数方程与极坐标方程的应用在数学中,参数方程和极坐标方程是常用的表示曲线的方法。
它们在多个领域中广泛应用,包括物理学、工程学和计算机图形学等。
本文将探讨参数方程和极坐标方程的基本概念,并介绍它们在实际应用中的一些例子。
一、参数方程参数方程是一种以参数的形式给出曲线上的点的坐标的方程。
一般来说,参数方程由两个函数组成,分别表示曲线上的x坐标和y坐标。
用符号表示,参数方程可以表示为:x = f(t)y = g(t)其中,参数t的取值范围可以是实数集。
通过选择不同的参数值,可以得到曲线上不同的点。
参数方程不仅能够表示简单的直线和曲线,还可以表示复杂的曲线和曲面。
参数方程在物理学中的应用非常广泛。
例如,在运动学中,我们可以使用参数方程来描述物体的运动轨迹。
考虑到速度、加速度等因素,可以通过调整参数值来模拟不同的运动路径。
在这种情况下,参数方程能够提供关于物体位置和速度等重要信息。
此外,在计算机图形学中,参数方程也是描述曲线和曲面的重要工具。
通过调整参数,我们可以生成各种各样的图形效果,如圆、椭圆、双曲线等。
参数方程还可以用于图像变形和动画制作等方面。
二、极坐标方程极坐标方程是一种用极坐标表示曲线的方程。
在极坐标系中,点的位置由径向距离和极角两个参数来确定。
一般来说,极坐标方程由两个函数组成,分别表示径向距离和极角。
通常,极坐标方程可以表示为:r = f(θ)其中,r表示径向距离,θ表示极角。
通过调整θ的取值,可以得到曲线上不同的点。
不同于直角坐标系中的笛卡尔坐标,极坐标系更适合描述一些对称性较强的曲线,如圆、螺旋线和对数螺线等。
极坐标方程在工程学和物理学中非常常见。
例如,在天文学中,极坐标方程常用于描述行星和恒星的轨道。
通过调整极角和径向距离,可以准确地预测天体的位置和运动。
此外,在工程学领域,极坐标方程也被广泛应用于机械制图和测量方面。
极坐标方程可以用于描述圆形孔洞的位置和大小,以便进行加工和装配。
总结:参数方程和极坐标方程是数学中常用的描述曲线的方法。
高考数学极坐标与参数方程题型归纳
(3)P为曲线C2上任意一点,求点P到直线l的距离的最值及此时P的直角坐标.
7.在坐标系xOy中,曲线C1的参数方程为 (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C2的极坐标方程为ρsin =2 .
极坐标系与参数方程
题型一与圆有关的问题
1.已知曲线C1的参数方程为 ( 为参数),以坐标原点为极点, 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C2的极坐标方程为 .(Ⅰ)把C1的参数方程化为极坐标方程;(Ⅱ)求C1与C2交点的极坐标(ρ≥0,0≤θ<2π)。
2.在直角坐标系xOy中,以坐标原点为极点,x轴为极轴建立极坐标系,半圆C的极坐标方程为ρ=2cosθ,θ∈ .(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= x+2垂直,根据(1)中你得到的参数方程,确定D的坐标.
题型二 根据椭圆参数方程求最值
6.曲线C1的参数方程为 (θ为参数),将曲线C1上所有点的横坐标伸长为原来的2倍,纵坐标伸长为原来的 倍,得到曲线C2.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(cosθ-2sinθ)=6.
(1)求曲线C2和直线l的普通方程.
9.以平面直角坐标系的原点 为极点, 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,已知点 的直角坐标为 ,若直线l的极坐标方程为 ,曲线 的参数方程是 ,( 为参数).
(1)求直线l的直角坐标方程和曲线 的普通方程;
(2)设直线l与曲线 交于 两点,求 .
10.在直角坐标系中,以原点为极点, 轴的正半轴为极轴,以相同的长度单位建立极坐标系,已知直线 的极坐标方程为 ,曲线 的极坐标方程为 .
参数方程与极坐标参数方程与极坐标的转换和应用
参数方程与极坐标参数方程与极坐标的转换和应用参数方程与极坐标:参数方程的定义和应用在数学中,参数方程是一种描述曲线的数学工具,而极坐标则是另一种描述平面上点的工具。
本文将介绍参数方程与极坐标之间的转换关系以及它们在数学和科学中的应用。
一、参数方程的定义与性质参数方程是用参数表示的一组方程,其中每个方程都将变量表示为参数的函数。
一般形式的参数方程可以表示为:x = f(t)y = g(t)其中,x和y是曲线上的点的坐标,t是参数。
参数方程的优点是可以灵活地描述复杂的曲线形状。
通过改变参数的取值范围和步长,可以绘制出图像在不同区间上的局部特征。
与直角坐标系不同,参数方程可以表示一些非代数曲线,如椭圆、双曲线和螺旋线等。
二、极坐标的定义与性质极坐标是以原点O为中心,以极轴和极径表示平面上的点P的坐标系统。
极径表示点P到原点O的距离,极轴则表示P与某一固定方向的夹角,一般用θ表示。
点P的极坐标可以表示为(r,θ)的形式。
极坐标的优势在于对于圆形和对称图形,其方程形式会更加简洁。
由于可以直接用极径和极角表示曲线上的点,因此在极坐标下进行积分和求解微分方程等数学计算时会更加便利。
三、参数方程与极坐标之间的转换关系参数方程与极坐标之间存在一种转换关系,通过这种关系可以将一个曲线在参数方程和极坐标之间进行相互转换。
1. 参数方程转换为极坐标在已知参数方程x = f(t)和y = g(t)的情况下,可以通过以下方式将其转换为极坐标:r = sqrt(x^2 + y^2)θ = atan2(y, x)其中,sqrt表示开方,atan2表示求反正切。
2. 极坐标转换为参数方程同样地,在已知极坐标r和θ的情况下,可以通过以下方式将其转换为参数方程:x = r * cos(θ)y = r * sin(θ)其中,cos表示余弦,sin表示正弦。
这种转换关系使得我们可以通过参数方程和极坐标两种不同的方式描述和研究同一个曲线。
极坐标与参数方程经典题型(附含详细解答)
专题:极坐标与参数方程1、已知在直角坐标系xOy 中,曲线C 的参数方程为14cos 24sin x y θθ=+⎧⎨=+⎩(θ为参数),直线l 经过定点(3,5)P ,倾斜角为3π. (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.2、在直角坐标系中,以坐标原点为极点,轴的正半轴为极轴建立极坐标系,已知曲线2:sin 2cos C ρθθ=,过点(2,1)P -的直线2cos 45:1sin 45x t l y t ⎧=+⎪⎨=-+⎪⎩(t 为参数)与曲线C 交于,M N 两点.(1)求曲线C 的直角坐标方程和直线l 的普通方程;(2)求22||||PM PN +的值.3、在平面直角坐标系xOy 中,已知曲线:23cos 3sin x y αα⎧=+⎪⎨=⎪⎩(α为参数),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 :(cos sin )6ρθθ-=.(1)求曲线C 上点P 到直线l 距离的最大值;(2)与直线l 平行的直线1l 交C 于,A B 两点,若||2AB =,求1l 的方程.4、在平面直角坐标系xOy 中,以原点为极点,轴的正半轴为极轴,建立极坐标系,曲线1C 的参数方程为22cos 2sin x y θθ⎧=⎪⎨=⎪⎩(为参数),曲线 2C 的极坐标方程为cos 2sin 40ρθρθ--=.(1)求曲线1C 的普通方程和曲线 2C 的直角坐标方程;(2)设P 为曲线1C 上一点,Q 为曲线2C 上一点,求||PQ 的最小值.5.在平面直角坐标系xOy 中,曲线1C 的参数方程为2cos sin x y ϕϕ=⎧⎨=⎩(ϕ为参数),在以原点为极点,轴的正半轴为极轴,建立的极坐标系中,曲线2C 是圆心为3,2π⎛⎫⎪⎝⎭,半径为1的圆.(1)求曲线1C 的普通方程,2C 的直角坐标方程;(2)设M 为曲线1C 上的点,N 为曲线2C 上的点,求||MN 的取值范围.6. 在平面直角坐标系xOy 中,曲线1C 的参数方程为2cos sin x y ϕϕ⎧=⎪⎨=⎪⎩(ϕ为参数),曲线2C :2220x y y +-=,以原点为极点,轴的正半轴为极轴,建立极坐标系,射线():0l θαρ=≥与曲线1C ,2C 分别交于,A B (均异于原点O ).(1)求曲线1C ,2C 的极坐标方程; (2)当02πα<<时,求22||||OA OB +的取值范围.7. 在平面直角坐标系xOy 中,曲线1C 过点(,1)P a ,其参数方程为212x a ty t ⎧=+⎪⎨=+⎪⎩(t 为参数,a R ∈),以原点为极点,轴的正半轴为极轴,建立极坐标系,曲线2C 的极坐标方程为2cos 4cos 0ρθθρ+-=.(1)求曲线1C 的普通方程和2C 的直角坐标方程;(2)已知曲线1C 与2C 交于,A B 两点,且||2||PA PB =,求实数a 的值.8. 在平面直角坐标系xOy 中,以原点为极点,轴的正半轴为极轴,建立极坐标系,直线l 的极坐标方程为(sin 3cos )43ρθθ+=,若射线6πθ=,3πθ=,分别与l 交于,A B两点.(1)求||AB ;(2)设点P 是曲线2219y x +=上的动点,求ABP ∆面积的最大值.极坐标与参数方程——练习1.在平面直角坐标系xOy 中,已知直线l 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =1+12t ,y =32t ,(t 为参数),椭圆C 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =cos θ,y =2sin θ(θ为参数).设直线l 与椭圆C 相交于A,B 两点,求线段AB 的长.2.在直角坐标系xOy 中,曲线C 1:⎩⎪⎨⎪⎧x =tcos α,y =tsin 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.3.在直角坐标系xOy 中,直线l 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =3+12t ,y =32t(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ρ=23sin θ.(1)写出⊙C 的直角坐标方程;(2)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xOy 中,曲线C 的方程为x 2-2x +y 2=0,以原点为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,直线l 的极坐标方程为θ=π4(ρ∈R ).(1)写出C 的极坐标方程,并求l 与C 的交点M,N 的极坐标; (2)设P 是椭圆x 23+y 2=1上的动点,求△PMN 面积的最大值.5.直线l 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =1+12t ,y =32t(t 为参数),曲线C 的极坐标方程为(1+sin 2θ)ρ2=2. (1)写出直线l 的普通方程与曲线C 的直角坐标方程.(2)设直线l 与曲线C 相交于A ,B 两点,若点P 为(1,0),求1|PA |2+1|PB |2的值.6. 在直角坐标系xoy 中,直线l 的参数方程为325:45x t C y t ⎧=-+⎪⎪⎨⎪=⎪⎩(t 为参数),以原点O 为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,圆C 的极坐标方程为sin a ρθ=. (1)若2a =,求圆C 的直角坐标方程与直线 l 的普通方程; (2)设直线l 截圆C 的弦长等于圆Ca 的值.7. 在直角坐标系xOy 中,直线1C :y =,曲线2C 的参数方程是cos 2sin x y ϕϕ⎧=⎪⎨=-+⎪⎩(ϕ为参数),以坐标原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系.(1)求1C 的极坐标方程和2C 的普通方程; (2)把1C 绕坐标原点沿顺时针方向旋转3π得到直线3C ,3C 与2C 交于A ,B 两点,求||AB .8.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.极坐标与参数方程参考答案1.【解答】解:(1)∵曲线C的参数方程为(θ为参数),消去参数θ,得曲线C的普通方程:(x﹣1)2+(y﹣2)2=16;∵直线l经过定点P(3,5),倾斜角为,∴直线l的参数方程为:,t为参数.(2)将直线l的参数方程代入曲线C的方程,得t2+(2+3)t﹣3=0,设t1、t2是方程的两个根,则t1t2=﹣3,∴|PA|•|PB|=|t1|•|t2|=|t1t2|=3.2.【解答】解:(1)曲线C:ρsin2θ=2cosθ,即ρ2sin2θ=2ρcosθ,∴曲线C的直角坐标方程为y2=2x;直线l:(t为参数),消去t,可得直线l的普通方程x﹣y﹣3=0;(2)将直线l:代入曲线C的标准方程:y2=2x得:t2﹣4t﹣6=0,∴|PM|2+|PN|2=|t1|2+|t2|2=(t1﹣t2)2+2t1t2=32.3、【解答】(1)直线l :(cos sin )6ρθθ-=化成普通方程为60x y --=.曲线化成普通方程为22(2)3x y -+=∴圆心(2,0)C 到直线l 的距离为d ==∴曲线C 上点P 到直线l 距离的最大值为(2)设直线1l 的方程为0x y λ-+=, (2,0)C 到直线1l 的距离为d === ∴或∴直线1l 的方程为或4.【解答】(1)由曲线C 1的参数方程为(θ为参数),消去参数θ得,曲线C 1的普通方程得+=1.由ρcos θ﹣ρsin θ﹣4=0得,曲线C 2的直角坐标方程为x ﹣y ﹣4=0…(2)设P (2cos θ,2sin θ),则点P 到曲线C 2的距离为d==,当cos (θ+45°)=1时,d 有最小值0,所以|PQ|的最小值为0.5.【解答】解:(1)消去参数φ可得C1的直角坐标方程为+y2=1,∵曲线C2是圆心为(3,),半径为1的圆曲线C2的圆心的直角坐标为(0,3),∴C2的直角坐标方程为x2+(y﹣3)2=1;(2)设M(2cosφ,sinφ),则|MC2|====,∴﹣1≤sinφ≤1,∴由二次函数可知2≤|MC2|≤4,由题意结合图象可得|MN|的最小值为2﹣1=1,最大值为4+1=5,∴|MN|的取值范围为[1,5]6.【解答】解:(1)∵,∴,由得曲线C1的极坐标方程为,∵x2+y2﹣2y=0,∴曲线C2的极坐标方程为ρ=2sinθ;(2)由(1)得,|OB|2=ρ2=4sin2α,∴∵,∴1<1+sin2α<2,∴,∴|OA|2+|OB|2的取值范围为(2,5).7.【解答】解:(1)曲线C1参数方程为,∴其普通方程x﹣y﹣a+1=0,由曲线C2的极坐标方程为ρcos2θ+4cosθ﹣ρ=0,∴ρ2cos2θ+4ρcosθ﹣ρ2=0∴x2+4x﹣x2﹣y2=0,即曲线C2的直角坐标方程y2=4x.(2)设A、B两点所对应参数分别为t1,t2,联解得要有两个不同的交点,则,即a>0,由韦达定理有根据参数方程的几何意义可知|PA|=2|t1|,|PB|=2|t2|,又由|PA|=2|PB|可得2|t1|=2×2|t2|,即t1=2t2或t1=﹣2t2∴当t1=2t2时,有t1+t2=3t2=,t1t2=2t22=,∴a=>0,符合题意.当t1=﹣2t2时,有t1+t2=﹣t2=,t1t2=﹣2t22=,∴a=>0,符合题意.综上所述,实数a的值为或.8.【解答】解:(1)直线,令,解得,∴,令,解得ρ=4,∴又∵,∴,∴|AB|=2.(2)∵直线,曲线,∴=当且仅当,即时,取“=”,∴,∴△ABP面积的最大值为3.极坐标与参数方程——练习参考答案1.【解答】解:由,由②得,代入①并整理得,.由,得,两式平方相加得.联立,解得或.∴|AB|=.2.【解答】解:(1)曲线C2:ρ=2sinθ得ρ2=2ρsinθ,即x2+y2=2y,①C 3:ρ=2cosθ,则ρ2=2ρcosθ,即x2+y2=2x,②由①②得或,即C2与C3交点的直角坐标为(0,0),(,);(2)曲线C1的直角坐标方程为y=tanαx,则极坐标方程为θ=α(ρ∈R,ρ≠0),其中0≤a<π.因此A得到极坐标为(2sinα,α),B的极坐标为(2cosα,α).所以|AB|=|2sinα﹣2cosα|=4|sin(α)|,当α=时,|AB|取得最大值,最大值为4.3.【解答】解:(1)由⊙C的极坐标方程为ρ=2sinθ.∴ρ2=2,化为x2+y2=,配方为=3.(2)设P,又C.∴|PC|==≥2,因此当t=0时,|PC|取得最小值2.此时P(3,0).4.【解答】解:(1)因为x=ρcosθ,y=ρsinθ,所以C的极坐标方程为ρ=2cosθ,直线l的直角坐标方程为y=x,联立方程组,解得或,所以点M,N的极坐标分别为(0,0),(,).(2)由(1)易得|MN|=因为P是椭圆+y2=1上的点,设P点坐标为(cosθ,sinθ),则P到直线y=x的距离d=,所以S△PMN==≤1,当θ=kπ﹣,k∈Z时,S△PMN取得最大值1.5.【解答】解:(1)直线l的参数方程为(t为参数),消去参数t得直线l的普通方程为x﹣y﹣=0,曲线C的极坐标方程ρ2+ρ2sin2θ=2,化成直角坐标方程为x2+2y2=2,即+y2=1.(2)将直线l的参数方程代入曲线C:x2+2y2=2,得7t2+4t﹣4=0.设A,B两点在直线l的参数方程中对应的参数分别为t1,t2,则t1+t2=﹣,t1t2=﹣,∴+=+==.6.【解答】解:(1)当a=2时,ρ=asinθ转化为ρ=2sinθ整理成直角坐标方程为:x2+(y﹣1)2=1直线的参数方程(t为参数).转化成直角坐标方程为:4x+3y﹣8=0 (2)圆C的极坐标方程转化成直角坐标方程为:直线l截圆C的弦长等于圆C的半径长的倍,所以:2|3a﹣16|=5|a|,利用平方法解得:a=32或.7.【解答】解:(1)∵直线,∴直线C1的极坐标方程为,∵曲线C2的参数方程是(θ为参数),∴消去参数θ,得曲线C2的普通方程为.(2)∵把C1绕坐标原点沿逆时针方向旋转得到直线C3,∴C3的极坐标方程为,化为直角坐标方程为.圆C2的圆心(,2)到直线C3:的距离:.∴.8.【解答】解:(1)在曲线C上任意取一点(x,y),由题意可得点(x,)在圆x2+y2=1上,∴x2+=1,即曲线C的方程为x2+=1,化为参数方程为(0≤θ<2π,θ为参数).(2)由,可得,,不妨设P1(1,0)、P2(0,2),则线段P1P2的中点坐标为(,1),再根据与l垂直的直线的斜率为,故所求的直线的方程为y﹣1=(x﹣),即x﹣2y+ =0.再根据x=ρcosα、y=ρsinα可得所求的直线的极坐标方程为ρcosα﹣2ρsinα+=0,即ρ=.。
第2讲参数方程与极坐标
第2讲参数方程与极坐标参数方程与极坐标是数学中用来描述曲线的两种不同的方式。
它们在平面几何、计算机图形学和物理学等领域中都有广泛的应用。
本文将详细介绍参数方程和极坐标,并比较它们的优缺点。
参数方程是一种使用参数来表示曲线上的每个点的方法。
通常情况下,参数方程用(t,f(t))的形式表示。
其中t是参数,f(t)是x坐标和y坐标的函数。
通过改变参数t的取值范围,可以得到曲线上的点的不同位置。
参数方程的优点之一是它能够描述复杂的曲线。
相比于直角坐标系中的方程形式,参数方程可以更方便地描述曲线的形状和特征。
例如,对于一个圆,它的参数方程可以写成x=r*cos(t),y=r*sin(t),其中r是半径,t的取值范围是[0, 2π]。
通过改变参数t的取值,可以得到圆上的所有点。
参数方程的另一个优点是它能够描述曲线上的每个点的运动轨迹。
例如,对于一个抛物线,它的参数方程可以写成x=t,y=t^2,其中t的取值范围是实数集。
通过改变参数t的取值,可以得到抛物线上的所有点的位置。
然而,参数方程也有一些局限性。
首先,它只适用于平面曲线,无法描述空间曲线。
其次,尽管参数方程可以用来描述复杂曲线,但对于一些简单的曲线,参数方程可能会比直角坐标系下的方程形式更加复杂。
极坐标是一种使用极径和极角来表示平面上的每个点的方法。
极径是点到原点的距离,极角是点的极坐标与x轴正方向之间的夹角。
通常情况下,极坐标用(r,θ)的形式表示。
极坐标的优点之一是它能够更方便地描述对称性。
对于一个圆,它的极坐标方程可以写成r=a,其中a是常数,θ的取值范围是[0,2π]。
通过改变极角θ的取值,可以得到圆上的所有点。
极坐标的另一个优点是它能够更方便地描述旋转。
对于一个正多边形,它的极坐标方程可以写成r=a,其中a是常数,θ的取值范围是[0,2π/n],n是多边形的边数。
通过改变极角θ的取值,可以得到多边形绕原点旋转的轨迹。
然而,极坐标也有一些局限性。
极坐标与参数方程
极坐标与参数方程极坐标与参数方程是数学中两种不同的表示方法,用于描述平面上的点的位置关系。
它们在解决问题时各有优势,对于不同类型的曲线和图形,选择合适的表示方法可以简化计算和推导的过程。
一、极坐标极坐标是一种以点到极点的距离和该点与极轴的角度来表示点的坐标系统。
在极坐标中,一个点的坐标表示为(r, θ),其中r表示点到极点的距离,θ表示点与极轴正方向的夹角。
使用极坐标可以方便地描述圆形和对称图形。
以圆形为例,极坐标下的圆心坐标为(r, θ),其中r表示圆的半径,θ的取值范围是0到2π,对应着一个完整的圆周。
同时,通过极坐标的转换公式,可以将直角坐标系下的点的坐标表示转换为极坐标形式:r = √(x² + y²)θ = arctan(y / x)二、参数方程参数方程是一种用参数表示自变量与函数关系的方法。
在参数方程中,自变量由一个参数(通常用t表示)来表示,通过给参数赋不同的值,可以得到曲线上的各个点坐标。
参数方程常用于描述曲线的形状和位置,尤其适用于非线性和复杂曲线的表示。
参数方程的一般形式为:x = f(t)y = g(t)在参数方程中,x和y表示点的坐标,f(t)和g(t)为关于参数t的函数。
通过给参数t赋不同的值,就可以得到对应的点的坐标。
参数方程常用于表示抛物线、椭圆、双曲线等曲线。
以抛物线为例,参数方程可以表示为:x = ty = t²通过给参数t赋予不同的值,可以得到抛物线上不同点的坐标。
三、极坐标与参数方程的应用极坐标与参数方程在不同的数学问题和工程领域中具有广泛的应用。
1. 极坐标可以用于描述天体运动中的轨迹,例如行星绕太阳的轨道。
由于行星绕太阳的轨道为椭圆形,使用极坐标可以简化对应的计算和分析过程。
2. 参数方程可以用于描述物体的运动轨迹,特别是包含加速度和速度变化的曲线运动。
例如,可以使用参数方程来描述抛体运动中的自由落体轨迹。
3. 极坐标和参数方程还被广泛应用于计算机图形学和计算机模拟领域。
圆锥曲线的极坐标方程与参数方程解析
圆锥曲线的极坐标方程与参数方程解析极坐标方程与参数方程是圆锥曲线的两种常用表示形式。
在研究圆锥曲线时,利用这两种方程形式可以更加直观地描述曲线的特征与性质。
本文将详细介绍圆锥曲线的极坐标方程和参数方程的解析过程,并通过具体的例子来进一步说明。
一、圆锥曲线的极坐标方程圆锥曲线的极坐标方程可以用极坐标系中的极径r和极角θ来表示。
对于圆锥曲线而言,其极坐标方程的一般形式如下:r = f(θ)其中,函数f(θ)代表了曲线的性质与形状,具体形式根据不同的圆锥曲线类型而异。
以下是几种常见的圆锥曲线的极坐标方程及其解析过程:(一)圆的极坐标方程圆是一种特殊的圆锥曲线,其极坐标方程可以表示为:r = a其中,a代表圆的半径。
(二)椭圆的极坐标方程椭圆的极坐标方程形式如下:r = a(1 - ε²) / (1 - εcosθ)其中,a代表椭圆的半长轴长度,ε代表椭圆的离心率。
(三)双曲线的极坐标方程双曲线的极坐标方程可以写为:r = a(1 + εcosθ) / (1 - εcosθ)其中,a代表双曲线的焦距,ε代表双曲线的离心率。
(四)抛物线的极坐标方程抛物线的极坐标方程可以表示为:r = a / (1 + cosθ)其中,a代表抛物线的焦点到准线的距离。
通过以上例子可以看出,圆锥曲线的极坐标方程形式多样,每一种形式代表了不同的曲线类型和特征。
研究圆锥曲线时,可以根据需要选择不同的极坐标方程进行分析。
二、圆锥曲线的参数方程除了极坐标方程外,参数方程也是描述圆锥曲线常用的一种形式。
在参数方程中,圆锥曲线的坐标可以通过参数t的取值得到。
一般来说,圆锥曲线的参数方程具有以下形式:x = f(t)y = g(t)其中,函数f(t)和g(t)分别表示曲线的x坐标与y坐标,具体形式根据不同的圆锥曲线类型而定。
以下是几种常见圆锥曲线的参数方程及其解析过程:(一)圆的参数方程圆的参数方程可以表示为:x = acos(t)y = asin(t)其中,a代表圆的半径,t取值范围通常为0到2π。
参数方程与极坐标方程的互化
参数方程与极坐标方程的互化引言:数学中常常有需要描述曲线的情况,参数方程和极坐标方程是两种常见的用于描述曲线的方法。
参数方程是将曲线上的点的坐标表示为一个参数的函数形式,而极坐标方程则将曲线上的点的坐标表示为极径和极角的函数形式。
这两种方法在不同的情况下有不同的应用和优势。
本文将介绍参数方程和极坐标方程的基本概念,并探讨它们之间的互化关系。
一、参数方程参数方程是一种用参数的函数形式来表示曲线的方法。
在参数方程中,曲线上的每个点的坐标都是参数的函数,通常用t表示。
比如,一条曲线的参数方程可以表示为x = f(t),y = g(t)。
参数t的取值范围可以是一个区间或者整个实数集。
参数方程的优势在于可以方便地描述复杂的曲线。
通过调整参数t的取值范围和步长,可以精确地控制曲线的形状和密度。
参数方程还可以描述出曲线上的运动轨迹,这在物理学和工程学中有广泛的应用。
二、极坐标方程极坐标方程是一种用极径和极角的函数形式来表示曲线的方法。
在极坐标方程中,曲线上的每个点的坐标都可以表示为(r, θ),其中r 表示极径,θ表示极角。
极径r可以是一个实数,而极角θ通常取值范围是从0到2π。
极坐标方程常常被用来描述圆形、椭圆形和螺旋等特殊曲线。
相比于直角坐标系下的方程,极坐标方程更加简洁和直观。
极坐标方程的优势在于可以方便地描述对称性和旋转对称性,因为极径和极角的改变对应着曲线上点的位置的改变。
三、从参数方程到极坐标方程的互化在一些情况下,参数方程和极坐标方程可以进行互化。
通过改变变量和坐标系的转换,我们可以将参数方程转换为极坐标方程,也可以将极坐标方程转换为参数方程。
1. 将参数方程转换为极坐标方程若已知一条曲线的参数方程为x = f(t),y = g(t),我们可以通过以下步骤将其转换为极坐标方程:(1) 将x和y用极坐标形式表示,即将x和y分别表示为r*cos(θ)和r*sin(θ)的形式;(2) 联立方程,消去t,得到r和θ之间的关系。
参数方程中的取值范围与最值问题(详解答案)
经典好题:参数方程中的取值范围与最值问题1.已知曲线C的参数方程为sin x y αα⎧=⎪⎨=⎪⎩(α是参数),点P 是曲线C 上的动点.(1)求曲线C 的普通方程;(2)已知点Q 是直线:2(0)l y x m m =+>上的动点,若P Q 、之间的距离PQ 最小m 的值.解:(1)Q 曲线C的参数方程为sin x y αα⎧=⎪⎨=⎪⎩(α是参数)可得cos sin y αα==⎩,故()()2222sin cos 1y αα+=+= ∴曲线C 的普通方程:2212x y +=(2)Q 点P 是曲线C 上的动点, 由曲线C的参数方程为sin x y αα⎧=⎪⎨=⎪⎩(α是参数),可设点),sin Pαα又Q Q 是直线:2(0)l y x m m =+>上的动点, 要保证P Q 、之间的距离PQ 取最小值,只需保证点),sin P αα到直线:2(0)l y x m m =+>距离最小设),sin Pαα到直线:20l x y m -+=距离为d根据点到直线距离公式可得:d==tan ϕ=Q 0m >∴()sin 1αϕ-=时d取最小值,=8m =或2m =-(舍)∴8m =点评:考查了参数方程化为直角方程和直线与椭圆动点距离最值问题,解题关键是掌握点到直线距离公式和辅助角公式,考查了分析能力和计算能力,属于中档题.2.在直角坐标系xOy 中,曲线C 的方程为221124x y +=,以原点O 为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,直线l()cos 40a a πθ⎛⎫- ⎪⎝=>⎭. (1)求直线l 的直角坐标方程;(2)已知P 是曲线C 上的一动点,过点P 作直线1l 交直线于点A ,且直线1l 与直线l 的夹角为45°,若PA 的最大值为6,求a 的值. 解:(1cos 4a πθ⎛⎫- ⎪⎭=⎝cos cos sin sin 44a ππθθ⎛⎫+= ⎪⎝⎭, 即cos sin a ρθρθ+=. ∵cos x ρθ=,sin y ρθ=,∴直线l 的直角坐标方程为x y a +=,即0x y a +-=.(2)依题意可知曲线C的参数方程为2sin x y αα⎧=⎪⎨=⎪⎩(α为参数).设(),2sin P αα,则点P 到直线l 的距离为:d ==∵0a >, ∴当sin 13πα⎛⎫+=- ⎪⎝⎭时,max d =.又过点P 作直线1l 交直线于点A ,且直线1l 与直线l 的夹角为45o ,∴cos 45dPA=o,即PA =. ∴PAmax 6=6=.∵2a >,∴解得2a =.点评:考查直线的极坐标方程与直角坐标方程的互化,第二问考查了利用椭圆的参数方程求最值,属于中档题.3.在直角坐标系xOy 中,曲线1C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 轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线2C的极坐标方程为ρθ=-.(1)求曲线2C 的直角坐标方程;(2)设曲线1C 与2C 交于,A B两点,若(2,P ,求||||PA PB +的取值范围. 解:(1)cos ,sin x y ρθρθ==Q ,由ρθ=-,∴曲线2C的直角坐标方程为220x y ++=.(2)将曲线1C 的参数方程代入曲线2C 的直角坐标方程, 化简得24cos 10t t α++=, 由>0∆,得21cos4α>. 设,A B 两点对应的参数分别为12,t t , 则12124cos ,10t t t t α+=-=>,12||||4|cos |PA PB t t α∴+=+=,又1cos 12α<≤,24|cos |4α∴<≤, ||||PA PB ∴+的取值范围为(2,4].点评:考查了极坐标方程与直角坐标方程的互化,重点考查了直线参数方程中参数的几何意义,属基础题.4.在平面直角坐标系中,直线l 的参数方程为102x 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223645cos ρθ=+.(1)求直线l 的普通方程以及曲线C 的参数方程;(2)过曲线C 上任意一点M 作与直线l 的夹角为60︒的直线,交l 于点N ,求MN 的最小值解:(1)将直线l 的参数方程消去参数t , 可得直线l 的普通方程为210x y +-=0.将222p x y =+,cos x ρθ=代入曲线C 的极坐标方程, 可得曲线C 的直角坐标方程为229436x y +=,即22149x y +=故曲线C 的参数方程为2cos 3sin x y ϕϕ=⎧⎨=⎩(ϕ为参数)(2)设()2cos ,3sin M ϕϕ,则M 到l 的距离d ==,其中tan 43r =.如图,过点M 作MP l ⊥于点P ,则d MP =,则在Rt MNP △中,sin60||dMN ︒==.当()sin 1r ϕ+=时,d故MN =点评:考查参数方程与普通方程的互化、极坐标方程与直角坐标方程的互化、点到直线的距离公式,考查学生分析问题、解决问题的能力,运算求解能力,考查数形结合思想. 5.在直角坐标系xOy 中,曲线C 1的参数方程为cos 2sin 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,曲线C 2的极坐标方程为22413sin ρθ=+.(1)写出曲线C 1和C 2的直角坐标方程;(2)已知P 为曲线C 2上的动点,过点P 作曲线C 1的切线,切点为A ,求|PA |的最大值.解:(1)由cos 2sin x y αα=⎧⎨=+⎩(α为参数),消去参数α,可得22(2)1x y +-=.∴曲线C 1的直角坐标方程为22(2)1x y +-=; 由22413sin ρθ=+,得ρ2+3ρ2sin 2θ=4, 即x 2+y 2+3y 2=4,即2214x y +=.∴曲线C 2的直角坐标方程为2214x y +=;(2)∵P 为曲线C 2上的动点,又曲线C 2的参数方程为2cos sin x y αα=⎧⎨=⎩∴设P (2cos α,sin α), 则P 与圆C 1的圆心的距离d ===. 要使|P A |的最大值,则d 最大,当sin α23=-时,d∴|P A |3==. 点评:考查简单曲线的极坐标方程,考查参数方程化普通方程,考查直线与圆位置关系的应用,考查计算能力,是中档题.6.在中面直角坐标系xOy 中,已知1C:6x ty =-⎧⎪⎨=⎪⎩t 为参数),2C :2cos 22sin x y θθ=⎧⎨=+⎩(其中θ为参数).以O 为极点、x 轴的非负半轴为极轴建立极坐标系(两种坐标系的单位长度相同).(1)求1C 和2C 的极坐标方程;(2)设以O 为端点、倾斜角为α的射线l 与1C 和2C 分别交于A ,B 两点,求OA OB的最小值.解:(1)在6x ty =-⎧⎪⎨=⎪⎩中,消去参数t,得)6y x =-0y +-=.由cos x ρθ=,sin y ρθ=,得)sin ρθθ+=,所以1C的极坐标方程为πsin 3ρθ⎛⎫+= ⎪⎝⎭(未化成这种形式可不扣分) 在2cos 22sin x y θθ=⎧⎨=+⎩中,消去参数θ,得()2224x y +-=,即2240x y y +-=.由cos x ρθ=,sin y ρθ=,得24sin 0ρρθ-=,即4sin ρθ=.(2)射线l 的极坐标方程为θα=,则OA =4sin OB α=.所以OAOB==12sin 26α=+- ⎪⎝⎭. 故OA OB当且仅当πsin 216α⎛⎫-= ⎪⎝⎭即π3α=时取得. 点评:考查把参数方程化成极坐标方程和利用极径的几何意义求最值,中档题. 7.以坐标原点为极点,x 轴的正半轴为极轴,建立极坐标系,直线l 的极坐标方程为2cos sin 60ρθρθ+-=,曲线C 的参数方程为:2cos 3sin x y αα=⎧⎨=⎩(α为参数)(1)求直线l 的直角坐标方程和曲线C 的普通方程;(2)直线l 与x 轴、y 轴分别交于A ,B 两点,设点P 为C 上的一点,求PAB △的面积的最小值.解:(1)直线l 的直角坐标方程为260x y +-=;因为22cos sin 1αα+=,所以曲线C 的普通方程为22149x y +=;(2)对直线l ,令0y =可得3x =,则(3,0)A ;令0x =可得6y =,则(0,6)B ,设(2cos ,3sin )P αα,点P 到直线l的距离d ==其中34cos ,sin 55ϕϕ==, PAB △的面积35sin()611222S AB d αϕ⨯+-=⋅⋅=⨯=,当sin()=1αϕ+时,PAB △的面积取得最小值32. 点评:考查参数方程、普通方程、极坐标方程的相互转化,利用参数方程及三角函数的有界性解决三角形面积的最值问题,涉及辅助角公式、点到直线的距离公式的应用,属于基础题.8.在平面直角坐标系xOy 中,直线l的参数方程为132x t y ⎧=+⎪⎪⎨⎪=⎪⎩(t 为参数),以坐标原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,⊙O的极坐标方程为ρθ=. (1)写出⊙O 的直角坐标方程;(2)P 为直线上一动点,当P 到圆心C 的距离最小时,求P 的直角坐标. 解:(1)由222,sin x y y ρρθ=+=得222sin x y ρθρθ=⇒=⇒+=,即⊙O的直角坐标方程为220x y +-=,即22(3x y +=;(2)设P点坐标为1(3)2t +, P 到圆心C的距离d ==≥= 当0t =时,P 到圆心C的距离取最小值 此时(3,0)P .点评:考核极坐标方程和普通方程的互化,考查直线参数方程的应用,是基础题. 9.在平面直角坐标系xOy 中,以坐标原点O 为极点,以x 轴正半轴为极轴,建立极坐标系,曲线C 的极坐标方程为2212,1sin ρθ=+射线(0)4πθρ=≥交曲线C 于点A ,倾斜角为α的直线l 过线段OA 的中点B 且与曲线C 交于P 、Q 两点. (1)求曲线C 的直角坐标方程及直线l 的参数方程;(2)当直线l 倾斜角α为何值时, |BP |·|BQ |取最小值, 并求出|BP |·|BQ |最小值. 解:(1)由题,因为22121sin ρθ=+,即()221sin 12ρθ+=, 因为222sin x y yρρθ⎧=+⎨=⎩, 所以22212x y y ++=,即22212x y +=,则曲线C 的直角坐标方程为221126x y +=,因为射线(0)4πθρ=≥交曲线C 于点A ,所以点A 的极坐标为4π⎛⎫ ⎪⎝⎭,则点A 的直角坐标为()2,2,所以OA 的中点B 为()1,1,所以倾斜角为α且过点B 的直线l 的参数方程为1cos 1sin x t y t αα=+⎧⎨=+⎩(t 为参数).(2)将直线l 的参数方程1cos 1sin x t y t αα=+⎧⎨=+⎩(t 为参数)代入曲线C 的方程221126x y+=中,整理可得()()222cos2sin 2cos 4sin 90t t αααα+++-=,设P 、Q 对应的参数值分别是1t 、2t ,则有12229cos 2sin t t αα-=+, 则1222299cos 2sin 1sin BP BQ t t ααα⋅===++,因为(]0,απ∈,当sin 1α=,即2πα=时,BP BQ ⋅取得最小值为92点评:考查极坐标方程与直角坐标方程的转化,考查直线的参数方程,考查最值问题.10.已知曲线C 的参数方程为2cos 3sin x y ϕϕ=⎧⎨=⎩(ϕ为参数),以直角坐标系的原点o 为极点,x 轴的正半轴为极轴,建立极坐标系,直线l 的极坐标方程是:12cos sin 6θθρ+=(Ⅰ)求曲线C 的普通方程和直线l 的直角坐标方程:(Ⅱ)点P 是曲线C 上的动点,求点P 到直线l 距离的最大值与最小值.解:(Ⅰ)∵曲线C 的参数方程为2cos 3sin x y ϕϕ=⎧⎨=⎩(ϕ为参数),∴曲线C 的普通方程为22149x y +=,∵直线l 的极坐标方程是:12cos sin 6θθρ+=,∴2cos sin 6ρθρθ+=,∴直线l 的直角坐标方程为260x y +-=. (Ⅱ)∵点P 是曲线C 上的动点,∴设()2cos ,3sin P ϕϕ,则P 到直线l 的距离:d ==,∴当()sin 1ϕθ+=-时,点P 到直线l距离取最大值max d ==; 当()sin 1ϕθ+=时,点P 到直线l距离取最小值min d ==点评:考查参数方程、直角坐标方程、极坐标方程的互化以及曲线上的点到直线的距离的最值的求法,还考查了运算求解能力,属于中档题.11.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,取相同的长度单位建立极坐标系,直线l 的极坐标方程为sin 26πρα⎛⎫+= ⎪⎝⎭,曲线C 的参数方程为2cos x y θθ=⎧⎪⎨=⎪⎩(θ为参数). (1)求直线l 的直角坐标方程和曲线C 的普通方程;(2)以曲线C 上的动点M 为圆心、r 为半径的圆恰与直线l 相切,求r 的最大值. 解:(1)由sin 26πρα⎛⎫+=⎪⎝⎭1sin cos 22ραρα+=, 将sin y ρα=,cos x ρα=代入上式,得直线l 的直角坐标方程为40x +-=.由曲线C的参数方程2cos x y θθ=⎧⎪⎨=⎪⎩(θ为参数),得曲线C 的普通方程为22143x y +=.(2)设点M的坐标为()2cos θθ, 则点M 到直线l:40x +-=的距离为2cos 3sin 42d θθ+-==2tan 3ϕ=,ϕ为锐角), 当d r =时,圆M 与直线l 相切,故当()sin 1θϕ+=-时,r 取最大值,且r. 点评:考查极坐标方程与直角坐标方程互化,参数方程与普通方程互化,考查椭圆参数方程的应用,属于中档题.12.在平面直角坐标系xOy 中,曲线1C 的参数方程为22cos 2sin x y αα=+⎧⎨=⎩(α为参数).以原点O 为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线2C的极坐标方程为ρ=.(1)直接写出曲线2C 的普通方程;(2)设A 是曲线1C 上的动点,B 是曲线2C 上的动点,求AB 的最大值.解:(1)曲线2C 的普通方程为2214y x +=;(2)由曲线1C 的参数方程为22cos 2sin x y αα=+⎧⎨=⎩(α为参数),得曲线1C 的普通方程为2224x y -+=(), 它是一个以20C (,)为圆心,半径等于2的圆, 则曲线2C 的参数方程为:cos (2sin x y βββ=⎧⎨=⎩为参数),∵A 是曲线1C 上的点,B 是曲线2C 上的点,∴max max 2AB BC =+.设cos 2sin B ββ(,),则BC, ∴当2cos =3β-时,max 3BC∴max23AB =+. 点评:考查利用互化公式将极坐标方程转化为普通方程,利用消参法将参数方程化为普通方程,运用曲线的参数方程表示点坐标,以及结合两点间的距离和二次函数的性质,求出距离最值,考查转化思想和计算能力.13.在直角坐标系xOy 中,曲线1C的参数方程是sin x y αα⎧=⎪⎨=⎪⎩(α是参数).以原点O 为极点,以x 轴的正半轴为极轴,建立极坐标系,曲线2C的极坐标方程是sin 4πρθ⎛⎫ ⎪⎭=⎝+(1)求曲线1C 的普通方程与曲线2C 的直角坐标方程;(2)设P 为曲线1C 上的动点,过P 点且与x 垂直的直线交2C 于点A ,求||PA 的最小值,并求此时点P 的直角坐标.解:(1)由曲线1:sin x C y αα⎧=⎪⎨=⎪⎩,可得:cos sin yαα⎧=⎪⎨⎪=⎩两式两边平方相加可得:曲线1C 的普通方程为:2213x y +=.由曲线2:sin 4C πρθ⎛⎫+= ⎪⎝⎭(sin cos )2ρθθ+= 即()sin cos 8ρθθ+=,所以曲线2C 的直角坐标方程为:80x y +-=. (2)由(1)知椭圆1C 与直线2C 无公共点,椭圆上的点),sin Pαα到直线80x y +-=的距离为d ==, 当sin 13πα⎛⎫+= ⎪⎝⎭时,d的最小值为 此时||PA 的最小值为6,此时点P 的坐标为31,22⎛⎫⎪⎝⎭. 点评:考查利用消去参数的方法将参数方程化为普通方程,利用关系式222cos ,sin tan x y x y y x ρρθρθθ⎧⎧+==⎪⎪⎨⎨==⎪⎪⎩⎩等可以将极坐标方程与直角坐标方程互化,利用点到直线距离的公式和三角恒等变换的辅助角公式求距离最值问题.14.在平面直角坐标系xOy 中,将曲线方程()()22221164x y -++=,先向左平移2个单位,再向上平移2个单位,得到曲线C .(1)点M (x ,y )为曲线C 上任意一点,写出曲线C的参数方程,并求出12x 的最大值;(2)设直线l 的参数方程为22x ty t=⎧⎨=-⎩,(t 为参数),又直线l 与曲线C 的交点为E ,F ,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EF 的中点且与l 垂直的直线的极坐标方程. 解:(1)将曲线方程()()22221164x y -++=,先向左平移2个单位,再向上平移2个单位,得到曲线C 的方程为()()2222221164x y -++-+=,即221164x y +=, 故曲线C 的参数方程为42x cos y sin θθ=⎧⎨=⎩(θ为参数);又点M (x ,y )为曲线C 上任意一点,所以12x =2cos θθ-=4cos (3πθ+).所以12x 的最大值为4; (2)由(1)知曲线C 的直角坐标方程为221164x y +=,又直线l 的参数方程为22x ty t=⎧⎨=-⎩,(t 为参数),所以直线l 的普通方程为x +2y ﹣4=0,所以有222401164x y x y +-=⎧⎪⎨+=⎪⎩,解得40x y =⎧⎨=⎩或02x y =⎧⎨=⎩.所以线段EF 的中点坐标为(402022++,), 即线段EF 的中点坐标为(2,1), 直线l 的斜率为12-, 则与直线l 垂直的直线的斜率为2,故所求直线的直角坐标方程为y ﹣1=2(x ﹣2), 即2x ﹣y ﹣3=0,将x =ρcos θ,y =ρsin θ代入,得其极坐标方程为2ρcos θ﹣ρsin θ﹣3=0.点评:考查的知识要点:参数方程极坐标方程和直角坐标方程之间的转换,中点坐标公式,直线与曲线位置关系的应用,主要考查学生的运算能力和转换能力及思维能力,属于基础题型.15.在平面直角坐标系中,曲线1C的参数方程为x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩(θ为参数,0πθ≤≤,π2θ≠),以标原点O 为极点,x轴的非负半轴为极轴建立极坐标系,曲线2π:cos 4C ρθ⎛⎫-= ⎪⎝⎭(1)求曲线1C 的普通方程和曲线2C 的直角坐标方程;(2)若点P 在曲线1C 上,点Q 在曲线2C 上,求PQ 的最小值. 解:(1)由已知可得222224tan 2tan 112tan 1x y θθθ⎧=⎪⎪+⎨⎪=⎪+⎩,所以2222x y +=,又0θπ≤≤且2πθ≠,所以(]0,1y =,故1C 普通方程为2212x y +=(01y <≤),由2π:cos 4C ρθ⎛⎫-= ⎪⎝⎭cos sin 20ρθρθ+-=, 所以2C :20x y +-=. (2)设),sin Pϕϕ,(0ϕπ<<).则点P 到直线20x y +-=的距离2d ϕα-+===,其中tan α=当()sin1ϕα+=时,min 2d ==.所以PQ点评:考查参数方程转化为普通方程、极坐标方程转化为直角坐标方程和利用参数坐标求点到直线距离的最值,考查学生转化思想和计算能力,属于中档题.。
极坐标与参数方程例题示范(分题型)
极坐标与参数方程例题示范(分题型)极坐标与参数方程是选修内容的必考题型,这里按照课本及高考考试说明,归纳总结为四类题型。
题型一。
极坐标与直角坐标的互化。
互化原理(三角函数定义)、数形结合。
1.在直角坐标系xOy 中,直线l 的参数方程为⎩⎨⎧-=+-=t y t x 13(t 为参数),以O 为极点,x轴的非负半轴为极轴建立极坐标系,并在两种坐标系中取相同的长度单位,曲线C 的极坐标方程为0cos 2=+θρ.(1)把曲线C 的极坐标方程化为普通方程;(2)求直线l 与曲线C 的交点的极坐标(πθρ20,0<≤≥).试题解析:(1)由0cos 2=+θρ得θρcos 2-=,两边同乘以ρ,得x y x 222-=+; (2)由直线l 的参数方程为⎩⎨⎧-=+-=ty tx 13(t 为参数),得直线的普通方程为02=++y x ,联立曲线C 与直线l 的方程得,⎩⎨⎧-=-=11y x 或⎩⎨⎧=-=02y x ,化为极坐标为)45,2(π或),2(π.考点:极坐标方程与直角坐标方程的互化,直线参数方程与普通方程的互化. 考点:cos ,sin x y ρθρθ==,222x y ρ=+. 2.在极坐标系中,设圆C经过点6π⎛⎫P ⎪⎝⎭,圆心是直线sin 32πρθ⎛⎫-= ⎪⎝⎭与极轴的交点,求圆C 的极坐标方程.试题解析:法一:6π⎛⎫P ⎪⎝⎭直线sin 32πρθ⎛⎫-=⎪⎝⎭它与x 轴的交点也就是圆心为()1,0所以圆的方程为()2211x y -+=,得2220x y x +-=所以,圆的极坐标方程为:2cos ρθ=法二:因为圆心为直线2sin sin 33ππρθ⎛⎫-= ⎪⎝⎭与极轴的交点,所以令0θ=,得1ρ=,即圆心是()1,0 又圆C经过点6π⎫P ⎪⎭,∴圆的半径1r ==,∴圆过原点,∴圆C 的极坐标方程是2cos ρθ=.考点:(1)转化为直角坐标,求出所求方程,再转化为极坐标;(2)先求圆心坐标,再运用余弦定理求半径,最后借助过原点写出圆的极坐标方程.题型二。
极坐标与参数方程-题型归纳
极坐标与参数方程-题型归纳高考高频题型整理汇总——《极坐标与参数方程》除了简单的极坐标与直角坐标的转化、参数方程与普通方程的转化外,还涉及以下部分问题。
一)有关圆的题型题型一:圆与直线的位置关系(圆与直线的交点个数问题)----利用圆心到直线的距离与半径比较根据圆心到直线的距离公式,即可算出圆心到直线的距离d,再与半径r比较大小,得出圆与直线的位置关系。
当d>r 时,圆与直线相离,无交点;当d=r时,圆与直线相切;当d<r时,圆与直线相交,有两个交点。
题型二:圆上的点到直线的最值问题根据圆心到直线的距离公式,算出圆上任意一点到直线的距离d,再根据圆与直线的位置关系,分别代入公式dmax=d+r和dmin=d-r,得出圆上距离直线最远的点和距离直线最近的点。
题型三:直线与圆的弦长问题根据圆心到直线的距离公式,算出圆心到直线的距离d,再根据弦长公式l=2√(r^2-d^2),得出直线与圆的弦长。
延伸:直线与圆锥曲线(包括圆、椭圆、双曲线、抛物线)的弦长问题弦长公式为l=t1-t2,其中t1和t2为直线与曲线的交点在曲线参数方程中的参数值。
二)距离的最值:用“参数法”1.曲线上的点到直线距离的最值问题2.点与点的最值问题参数法”:设点的坐标用该点在所在曲线的参数方程来表示,利用点到线的距离公式求出该点到直线的距离,再利用三角函数辅助角公式进行化简,得出距离的最值。
解:1)将圆C的参数方程化为普通方程:x = 3\cos t。
y = 3\sin t$则圆C的普通方程为:x^2 + y^2 = 9$将直线l的极坐标方程$r=2\cos\theta$化为直角坐标方程:r^2 = x^2 + y^2$r\cos\theta = x$代入$r=2\cos\theta$中得:x = 2\cos^2\theta$r\sin\theta = y$代入$r=2\cos\theta$中得:y = 2\sin\theta\cos\theta$则直线l的直角坐标方程为:x = 2y$2)在极坐标系中,圆C的半径为3,直线l的极坐标方程为$r=2\cos\theta$,则直线l与圆C的交点分别为$(\frac{4}{3},\frac{2\sqrt{2}}{3})$和$(\frac{4}{3},-\frac{2\sqrt{2}}{3})$。
极坐标与参数方程取值范围问题
极坐标与参数方程取值范围问题一.解答题(共12小题)1.已知曲线C1的极坐标方程为ρ2cos2θ=8,曲线C2的极坐标方程为,曲线C1、C2相交于A、B两点.(p∈R)(Ⅰ)求A、B两点的极坐标;(Ⅱ)曲线C1与直线(t为参数)分别相交于M,N两点,求线段MN的长度.2.【坐标系与参数方程】设直线l的参数方程为(t为参数),若以直角坐标系xOy的O点为极点,Ox轴为极轴,选择相同的长度单位建立极坐标系,得曲线C的极坐标方程为ρ=.(1)将曲线C的极坐标方程化为直角坐标方程,并指出曲线是什么曲线;(2)若直线l与曲线C交于A、B两点,求|AB|.3.(选修4﹣4:坐标系与参数方程)已知曲线C的参数方程是(φ为参数,a>0),直线l的参数方程是(t为参数),曲线C与直线l有一个公共点在x轴上,以坐标原点为极点,x轴的正半轴为极轴建立坐标系.(Ⅰ)求曲线C普通方程;(Ⅱ)若点在曲线C上,求的值.4.已知在直角坐标系xOy中,以坐标原点为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,圆锥曲线C的极坐标方程为,定点,F1,F2是圆锥曲线C的左、右焦点.直线经过点F1且平行于直线AF2.(Ⅰ)求圆锥曲线C和直线的直角坐标方程;(Ⅱ)若直线与圆锥曲线C交于M,N两点,求|F1M|•|F1N|.5.在平面直角坐标系xoy中,曲线C1的参数方程为(a>b>0,ϕ为参数),在以O为极点,x轴的正半轴为极轴的极坐标系中,曲线C2是圆心在极轴上,且经过极点的圆.已知曲线C1上的点对应的参数ϕ=,射线θ=与曲线C2交于点.(Ⅰ)求曲线C1,C2的方程;(Ⅱ)若点A(ρ1,θ),在曲线C1上,求的值.6.在直角坐标系xOy中,以原点O为极点,x轴的非负半轴为极轴建立极坐标系,已知圆C的圆心的极坐标为(,),半径r=,点P的极坐标为(2,π),过P作直线l交圆C于A,B两点.(1)求圆C的直角坐标方程;(2)求|PA|•|PB|的值.7.在平面直角坐标系xOy中,曲线C1为(1<a<6,φ为参数).在以O为原点,x轴正半轴为极轴的极坐标系中,曲线C2的极坐标方程为ρ=6cosθ,射线为θ=α,与C1的交点为A,与C2除极点外的一个交点为B.当α=0时,|AB|=4.(1)求C1,C2的直角坐标方程;(2)设C1与y轴正半轴交点为D,当时,设直线BD与曲线C1的另一个交点为E,求|BD|+|BE|.8.极坐标系中,圆C方程ρ=2cosθ﹣2sinθ,A(,2π),以极点作为直角坐标系的原点,极轴作为x轴的正半轴,建立直角坐标系,并在两种坐标系中取相同的长度单位.(Ⅰ)求圆C在直角坐标系中的标准方程;(Ⅱ)设P为圆C上的任意一点,圆心C为线段AB中点,求|PA|•|PB|的最大值.9.(选修4﹣4:极坐标系与参数方程)极坐标系中,求圆ρ=上的点到直线ρcos(θ+)=1的距离的取值范围.10.已知直线C1:(t为参数),曲线C2:ρ+=2sin(θ+).(1)求直线C1的普通方程与曲线C2的直角坐标方程;(2)求直线C1被曲线C2所截的弦长.11.已知直线l是过点P(﹣1,2),方向向量为=(﹣1,)的直线,圆方程ρ=2cos(θ+)(1)求直线l的参数方程(2)设直线l与圆相交于M,N两点,求|PM|•|PN|的值.12.已知点P的极坐标为,曲线C的极坐标方程为ρ=﹣4cosθ,过点P 的直线l交曲线C与M、N两点,求|PM|+|PN|的最大值.极坐标与参数方程取值范围问题参考答案与试题解析一.解答题(共12小题)1.已知曲线C1的极坐标方程为ρ2cos2θ=8,曲线C2的极坐标方程为,曲线C1、C2相交于A、B两点.(p∈R)(Ⅰ)求A、B两点的极坐标;(Ⅱ)曲线C1与直线(t为参数)分别相交于M,N两点,求线段MN的长度.【解答】解:(Ⅰ)由得:,∴ρ2=16,即ρ=±4.∴A、B两点的极坐标为:或.(Ⅱ)由曲线C1的极坐标方程ρ2cos2θ=8化为ρ2(cos2θ﹣sin2θ)=8,得到普通方程为x2﹣y2=8.将直线代入x2﹣y2=8,整理得.∴|MN|==.2.【坐标系与参数方程】设直线l的参数方程为(t为参数),若以直角坐标系xOy的O点为极点,Ox轴为极轴,选择相同的长度单位建立极坐标系,得曲线C的极坐标方程为ρ=.(1)将曲线C的极坐标方程化为直角坐标方程,并指出曲线是什么曲线;(2)若直线l与曲线C交于A、B两点,求|AB|.【解答】解:(1)由ρ=得ρsin2θ=8cosθ,∴ρ2sin2θ=8ρcosθ,∴y2=8x,∴曲线C表示顶点在原点,焦点在x上的抛物线.(2),即y=2x﹣4,代入y2=8x得x2﹣6x+4=0,∴x1+x2=6,x1•x2=4,∴|AB|=•|x1﹣x2|=•=•=10.3.(选修4﹣4:坐标系与参数方程)已知曲线C的参数方程是(φ为参数,a>0),直线l的参数方程是(t为参数),曲线C与直线l有一个公共点在x轴上,以坐标原点为极点,x轴的正半轴为极轴建立坐标系.(Ⅰ)求曲线C普通方程;(Ⅱ)若点在曲线C上,求的值.【解答】解:(Ⅰ)∵直线l的参数方程是(t为参数),消去参数t得x+y=2,令y=0,得x=2.∵曲线C的参数方程是(φ为参数,a>0),消去参数φ得,把点(2,0)代入上述方程得a=2.∴曲线C普通方程为.(Ⅱ)∵点在曲线C上,即A(ρ1cosθ,ρ1sinθ),,在曲线C上,∴====+=.4.已知在直角坐标系xOy中,以坐标原点为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,圆锥曲线C的极坐标方程为,定点,F1,F2是圆锥曲线C的左、右焦点.直线经过点F1且平行于直线AF2.(Ⅰ)求圆锥曲线C和直线的直角坐标方程;(Ⅱ)若直线与圆锥曲线C交于M,N两点,求|F1M|•|F1N|.【解答】解:(I)圆锥曲线C的极坐标方程为,即3ρ2+(ρsinθ)2=12,可得直角坐标方程:3x2+4y2=12,即=1.∴F1(﹣1,0),F2(1,0).==.∴要求的直线方程为:y=(x+1).(II)由(I)可得直线的参数方程为:(t为参数).代入椭圆方程可得:5t2﹣4t﹣12=0,∴t1t2=﹣.∴|F1M|•|F1N|=|t1t2|=.5.在平面直角坐标系xoy中,曲线C1的参数方程为(a>b>0,ϕ为参数),在以O为极点,x轴的正半轴为极轴的极坐标系中,曲线C2是圆心在极轴上,且经过极点的圆.已知曲线C1上的点对应的参数ϕ=,射线θ=与曲线C2交于点.(Ⅰ)求曲线C1,C2的方程;(Ⅱ)若点A(ρ1,θ),在曲线C1上,求的值.【解答】解:(I)∵曲线C1上的点对应的参数ϕ=,∴,解得,∴曲线C1的直角坐标方程为:=1.∵曲线C2是圆心在极轴上,且经过极点的圆,射线θ=与曲线C2交于点.∴圆的直径2R==2,∴曲线C2的方程为(x﹣1)2+y2=1.(II)把代入曲线C1的直角坐标方程:=1.可得.∴=+===.6.在直角坐标系xOy中,以原点O为极点,x轴的非负半轴为极轴建立极坐标系,已知圆C的圆心的极坐标为(,),半径r=,点P的极坐标为(2,π),过P作直线l交圆C于A,B两点.(1)求圆C的直角坐标方程;(2)求|PA|•|PB|的值.【解答】解:(1)圆C的圆心的极坐标为C(,),∴x==1,y==1,∴圆C的直角坐标方程为(x﹣1)2+(y﹣1)2=2.(2)点P的极坐标为(2,π),化为直角坐标P(﹣2,0).当直线l与圆C相切于等D时,则|PD|2=|PC|2﹣r2=(﹣2﹣1)2+(0﹣1)2﹣=8.∴|PA|•|PB|=|PD|2=8.7.在平面直角坐标系xOy中,曲线C1为(1<a<6,φ为参数).在以O为原点,x轴正半轴为极轴的极坐标系中,曲线C2的极坐标方程为ρ=6cosθ,射线为θ=α,与C1的交点为A,与C2除极点外的一个交点为B.当α=0时,|AB|=4.(1)求C1,C2的直角坐标方程;(2)设C1与y轴正半轴交点为D,当时,设直线BD与曲线C1的另一个交点为E,求|BD|+|BE|.【解答】解:(1)由ρ=6cosφ,得ρ2=6ρcosφ,所以C2的直角坐标方程是x2+y2﹣6x=0由已知得C1的直角坐标方程是,当α=0时射线与曲线C1,C2交点的直角坐标为(a,0),(6,0),∵|AB|=4,∴a=2,C1的直角坐标方程是①(2)联立x2+y2﹣6x=0与y=x得B(3,3)或B(0,0),∵B不是极点,∴B(3,3).又可得D(1,0),∴,∴BD的参数方程为(t为参数)②将②带入①得,设D,E点的参数是t1,t2,则,.8.极坐标系中,圆C方程ρ=2cosθ﹣2sinθ,A(,2π),以极点作为直角坐标系的原点,极轴作为x轴的正半轴,建立直角坐标系,并在两种坐标系中取相同的长度单位.(Ⅰ)求圆C在直角坐标系中的标准方程;(Ⅱ)设P为圆C上的任意一点,圆心C为线段AB中点,求|PA|•|PB|的最大值.【解答】解:(Ⅰ)∵ρ=2cosθ﹣2sinθ,∴ρ2=2ρcosθ﹣2ρsinθ则x2+y2=2x﹣2y,即圆C在直角坐标系中的标准方程为(x﹣)2+(y+1)2=4;(Ⅱ)A(,2π)的直角坐标为(,0),圆C的圆心坐标为(,﹣1),∵圆心C为线段AB中点,∴点B的坐标为(,﹣2),AC=BC=1,设∠ACP=θ,而PC=2,则PA==,同理PB=,∴|PA|•|PB|=•=≤5,当且仅当cosθ=0时取等号,∴|PA|•|PB|的最大值为5.9.(选修4﹣4:极坐标系与参数方程)极坐标系中,求圆ρ=上的点到直线ρcos(θ+)=1的距离的取值范围.【解答】解:圆化为直角坐标方程得:x2+y2=2直线,即ρcosθ﹣ρsinθ=1,化为直角坐标方程为:x﹣y=1,即x﹣y﹣2=0∴圆心(0,0)到直线的距离d==1故圆上动点到直线的最大距离为+1,最小距离为0故圆上动点到直线的距离的取值范围为[0,+1]10.已知直线C1:(t为参数),曲线C2:ρ+=2sin(θ+).(1)求直线C1的普通方程与曲线C2的直角坐标方程;(2)求直线C1被曲线C2所截的弦长.【解答】解:(1)由,得3x﹣4y=0.由ρ+=2sin(θ+),得=2sinθ+2cosθ.即ρ2+1=2ρsinθ+2ρcosθ,∴x2﹣2x+y2﹣2y+1=0;(2)由x2﹣2x+y2﹣2y+1=0,得(x﹣1)2+(y﹣1)2=1.∴曲线C2是以(1,1)为圆心,以1为半径的圆.圆心到直线3x﹣4y=0的距离为.∴直线C1被曲线C2所截的弦长为2.……………………………………………………………最新资料推荐…………………………………………………11.已知直线l是过点P(﹣1,2),方向向量为=(﹣1,)的直线,圆方程ρ=2cos(θ+)(1)求直线l的参数方程(2)设直线l与圆相交于M,N两点,求|PM|•|PN|的值.【解答】解:(1)∵,∴直线的倾斜角α=,∴直线的参数方程为,(t为参数)即(t为参数)(2)∵ρ=2(cosθ﹣sinθ)=cosθ﹣sinθ,∴ρ2=ρcosθ﹣ρsinθ,∴x2+y2﹣x ﹣y=0,将直线的参数方程代入得t2+2t+6﹣2=0,∴|t1t2|=6﹣2.12.已知点P 的极坐标为,曲线C的极坐标方程为ρ=﹣4cosθ,过点P 的直线l交曲线C与M、N两点,求|PM|+|PN|的最大值.【解答】解:P的直角坐标为(0,2)…(2分)曲线C的直角坐标方程为x2+y2+4x=0…(4分)直线l 的参数方程为…(6分)带入曲线C的方程t2+4t(sinθ+cosθ)+4=0…(8分)∵t1t2=4>0,∴|PM|+|PN|=(12分)11 / 1111 / 1111 / 11第11页(共11页)。
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极坐标与参数方程取值范围问题一.解答题(共12小题)1.已知曲线C1的极坐标方程为ρ2cos2θ=8,曲线C2的极坐标方程为,曲线C1、C2相交于A、B两点.(p∈R)(Ⅰ)求A、B两点的极坐标;(Ⅱ)曲线C1与直线(t为参数)分别相交于M,N两点,求线段MN的长度.2.【坐标系与参数方程】设直线l的参数方程为(t为参数),若以直角坐标系xOy的O点为极点,Ox轴为极轴,选择相同的长度单位建立极坐标系,得曲线C 的极坐标方程为ρ=.(1)将曲线C的极坐标方程化为直角坐标方程,并指出曲线是什么曲线;(2)若直线l与曲线C交于A、B两点,求|AB|.3.(选修4﹣4:坐标系与参数方程)已知曲线C的参数方程是(φ为参数,a >0),直线l的参数方程是(t为参数),曲线C与直线l有一个公共点在x轴上,以坐标原点为极点,x轴的正半轴为极轴建立坐标系.(Ⅰ)求曲线C普通方程;(Ⅱ)若点在曲线C上,求的值.4.已知在直角坐标系xOy中,以坐标原点为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,圆锥曲线C的极坐标方程为,定点,F1,F2是圆锥曲线C的左、右焦点.直线经过点F1且平行于直线AF2.(Ⅰ)求圆锥曲线C和直线的直角坐标方程;(Ⅱ)若直线与圆锥曲线C交于M,N两点,求|F1M|•|F1N|.5.在平面直角坐标系xoy中,曲线C1的参数方程为(a>b>0,ϕ为参数),在以O为极点,x轴的正半轴为极轴的极坐标系中,曲线C2是圆心在极轴上,且经过极点的圆.已知曲线C1上的点对应的参数ϕ=,射线θ=与曲线C2交于点.(Ⅰ)求曲线C1,C2的方程;(Ⅱ)若点A(ρ1,θ),在曲线C1上,求的值.6.在直角坐标系xOy中,以原点O为极点,x轴的非负半轴为极轴建立极坐标系,已知圆C的圆心的极坐标为(,),半径r=,点P的极坐标为(2,π),过P作直线l交圆C于A,B两点.(1)求圆C的直角坐标方程;(2)求|PA|•|PB|的值.7.在平面直角坐标系xOy中,曲线C1为(1<a<6,φ为参数).在以O为原点,x轴正半轴为极轴的极坐标系中,曲线C2的极坐标方程为ρ=6cosθ,射线为θ=α,与C1的交点为A,与C2除极点外的一个交点为B.当α=0时,|AB|=4.(1)求C1,C2的直角坐标方程;(2)设C1与y轴正半轴交点为D,当时,设直线BD与曲线C1的另一个交点为E,求|BD|+|BE|.8.极坐标系中,圆C方程ρ=2cosθ﹣2sinθ,A(,2π),以极点作为直角坐标系的原点,极轴作为x轴的正半轴,建立直角坐标系,并在两种坐标系中取相同的长度单位.(Ⅰ)求圆C在直角坐标系中的标准方程;(Ⅱ)设P为圆C上的任意一点,圆心C为线段AB中点,求|PA|•|PB|的最大值.9.(选修4﹣4:极坐标系与参数方程)极坐标系中,求圆ρ=上的点到直线ρcos(θ+)=1的距离的取值范围.10.已知直线C1:(t为参数),曲线C2:ρ+=2sin(θ+).(1)求直线C1的普通方程与曲线C2的直角坐标方程;(2)求直线C1被曲线C2所截的弦长.11.已知直线l是过点P(﹣1,2),方向向量为=(﹣1,)的直线,圆方程ρ=2cos (θ+)(1)求直线l的参数方程(2)设直线l与圆相交于M,N两点,求|PM|•|PN|的值.12.已知点P的极坐标为,曲线C的极坐标方程为ρ=﹣4cosθ,过点P的直线l交曲线C与M、N两点,求|PM|+|PN|的最大值.极坐标与参数方程取值范围问题参考答案与试题解析一.解答题(共12小题)1.已知曲线C1的极坐标方程为ρ2cos2θ=8,曲线C2的极坐标方程为,曲线C1、C2相交于A、B两点.(p∈R)(Ⅰ)求A、B两点的极坐标;(Ⅱ)曲线C1与直线(t为参数)分别相交于M,N两点,求线段MN的长度.【解答】解:(Ⅰ)由得:,∴ρ2=16,即ρ=±4.∴A、B两点的极坐标为:或.(Ⅱ)由曲线C1的极坐标方程ρ2cos2θ=8化为ρ2(cos2θ﹣sin2θ)=8,得到普通方程为x2﹣y2=8.将直线代入x2﹣y2=8,整理得.∴|MN|==.2.【坐标系与参数方程】设直线l的参数方程为(t为参数),若以直角坐标系xOy的O点为极点,Ox轴为极轴,选择相同的长度单位建立极坐标系,得曲线C 的极坐标方程为ρ=.(1)将曲线C的极坐标方程化为直角坐标方程,并指出曲线是什么曲线;(2)若直线l与曲线C交于A、B两点,求|AB|.【解答】解:(1)由ρ= 得ρsin2θ=8cosθ,∴ρ2sin2θ=8ρcosθ,∴y2=8x,∴曲线C表示顶点在原点,焦点在x上的抛物线.(2),即y=2x﹣4,代入y2=8x得 x2﹣6x+4=0,∴x1+x2=6,x1•x2=4,∴|AB|=•|x1﹣x2|=•=•=10.3.(选修4﹣4:坐标系与参数方程)已知曲线C的参数方程是(φ为参数,a >0),直线l的参数方程是(t为参数),曲线C与直线l有一个公共点在x轴上,以坐标原点为极点,x轴的正半轴为极轴建立坐标系.(Ⅰ)求曲线C普通方程;(Ⅱ)若点在曲线C上,求的值.【解答】解:(Ⅰ)∵直线l的参数方程是(t为参数),消去参数t得x+y=2,令y=0,得x=2.∵曲线C的参数方程是(φ为参数,a>0),消去参数φ得,把点(2,0)代入上述方程得a=2.∴曲线C普通方程为.(Ⅱ)∵点在曲线C上,即A(ρ1cosθ,ρ1sinθ),,在曲线C上,∴====+=.4.已知在直角坐标系xOy中,以坐标原点为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,圆锥曲线C的极坐标方程为,定点,F1,F2是圆锥曲线C的左、右焦点.直线经过点F1且平行于直线AF2.(Ⅰ)求圆锥曲线C和直线的直角坐标方程;(Ⅱ)若直线与圆锥曲线C交于M,N两点,求|F1M|•|F1N|.【解答】解:(I)圆锥曲线C的极坐标方程为,即3ρ2+(ρsinθ)2=12,可得直角坐标方程:3x2+4y2=12,即=1.∴F1(﹣1,0),F2(1,0).==.∴要求的直线方程为:y=(x+1).(II)由(I)可得直线的参数方程为:(t为参数).代入椭圆方程可得:5t2﹣4t﹣12=0,∴t1t2=﹣.∴|F1M|•|F1N|=|t1t2|=.5.在平面直角坐标系xoy中,曲线C1的参数方程为(a>b>0,ϕ为参数),在以O为极点,x轴的正半轴为极轴的极坐标系中,曲线C2是圆心在极轴上,且经过极点的圆.已知曲线C1上的点对应的参数ϕ=,射线θ=与曲线C2交于点.(Ⅰ)求曲线C1,C2的方程;(Ⅱ)若点A(ρ1,θ),在曲线C1上,求的值.【解答】解:(I)∵曲线C1上的点对应的参数ϕ=,∴,解得,∴曲线C1的直角坐标方程为:=1.∵曲线C2是圆心在极轴上,且经过极点的圆,射线θ=与曲线C2交于点.∴圆的直径2R==2,∴曲线C2的方程为(x﹣1)2+y2=1.(II)把代入曲线C1的直角坐标方程:=1.可得.∴=+===.6.在直角坐标系xOy中,以原点O为极点,x轴的非负半轴为极轴建立极坐标系,已知圆C的圆心的极坐标为(,),半径r=,点P的极坐标为(2,π),过P 作直线l交圆C于A,B两点.(1)求圆C的直角坐标方程;(2)求|PA|•|PB|的值.【解答】解:(1)圆C的圆心的极坐标为C(,),∴x==1,y==1,∴圆C的直角坐标方程为(x﹣1)2+(y﹣1)2=2.(2)点P的极坐标为(2,π),化为直角坐标P(﹣2,0).当直线l与圆C相切于等D时,则|PD|2=|PC|2﹣r2=(﹣2﹣1)2+(0﹣1)2﹣=8.∴|PA|•|PB|=|PD|2=8.7.在平面直角坐标系xOy中,曲线C1为(1<a<6,φ为参数).在以O为原点,x轴正半轴为极轴的极坐标系中,曲线C2的极坐标方程为ρ=6cosθ,射线为θ=α,与C1的交点为A,与C2除极点外的一个交点为B.当α=0时,|AB|=4.(1)求C1,C2的直角坐标方程;(2)设C1与y轴正半轴交点为D,当时,设直线BD与曲线C1的另一个交点为E,求|BD|+|BE|.【解答】解:(1)由ρ=6cosφ,得ρ2=6ρcosφ,所以C2的直角坐标方程是x2+y2﹣6x=0由已知得C1的直角坐标方程是,当α=0时射线与曲线C1,C2交点的直角坐标为(a,0),(6,0),∵|AB|=4,∴a=2,C1的直角坐标方程是①(2)联立x2+y2﹣6x=0与y=x得B(3,3)或B(0,0),∵B不是极点,∴B(3,3).又可得D(1,0),∴,∴BD的参数方程为(t为参数)②将②带入①得,设D,E点的参数是t1,t2,则,.8.极坐标系中,圆C方程ρ=2cosθ﹣2sinθ,A(,2π),以极点作为直角坐标系的原点,极轴作为x轴的正半轴,建立直角坐标系,并在两种坐标系中取相同的长度单位.(Ⅰ)求圆C在直角坐标系中的标准方程;(Ⅱ)设P为圆C上的任意一点,圆心C为线段AB中点,求|PA|•|PB|的最大值.【解答】解:(Ⅰ)∵ρ=2cosθ﹣2sinθ,∴ρ2=2ρcosθ﹣2ρsinθ则x2+y2=2x﹣2y,即圆C在直角坐标系中的标准方程为(x﹣)2+(y+1)2=4;(Ⅱ)A(,2π)的直角坐标为(,0),圆C的圆心坐标为(,﹣1),∵圆心C为线段AB中点,∴点B的坐标为(,﹣2),AC=BC=1,设∠ACP=θ,而PC=2,则PA==,同理PB=,∴|PA|•|PB|=•=≤5,当且仅当cosθ=0时取等号,∴|PA|•|PB|的最大值为5.9.(选修4﹣4:极坐标系与参数方程)极坐标系中,求圆ρ=上的点到直线ρcos(θ+)=1的距离的取值范围.【解答】解:圆化为直角坐标方程得:x2+y2=2直线,即ρcosθ﹣ρsinθ=1,化为直角坐标方程为:x﹣y=1,即x﹣y﹣2=0∴圆心(0,0)到直线的距离d==1故圆上动点到直线的最大距离为+1,最小距离为0故圆上动点到直线的距离的取值范围为[0,+1]10.已知直线C1:(t为参数),曲线C2:ρ+=2sin(θ+).(1)求直线C1的普通方程与曲线C2的直角坐标方程;(2)求直线C1被曲线C2所截的弦长.【解答】解:(1)由,得3x﹣4y=0.由ρ+=2sin(θ+),得=2sinθ+2cosθ.即ρ2+1=2ρsinθ+2ρcosθ,∴x2﹣2x+y2﹣2y+1=0;(2)由x2﹣2x+y2﹣2y+1=0,得(x﹣1)2+(y﹣1)2=1.∴曲线C2是以(1,1)为圆心,以1为半径的圆.圆心到直线3x﹣4y=0的距离为.∴直线C1被曲线C2所截的弦长为2.11.已知直线l是过点P(﹣1,2),方向向量为=(﹣1,)的直线,圆方程ρ=2cos (θ+)(1)求直线l的参数方程(2)设直线l与圆相交于M,N两点,求|PM|•|PN|的值.【解答】解:(1)∵,∴直线的倾斜角α=,∴直线的参数方程为,(t为参数)即(t为参数)(2)∵ρ=2(cosθ﹣sinθ)=cosθ﹣sinθ,∴ρ2=ρcosθ﹣ρsinθ,∴x2+y2﹣x﹣y=0,将直线的参数方程代入得t2+2t+6﹣2=0,∴|t1t2|=6﹣2.12.已知点P的极坐标为,曲线C的极坐标方程为ρ=﹣4cosθ,过点P的直线l交曲线C与M、N两点,求|PM|+|PN|的最大值.【解答】解:P的直角坐标为(0,2)…(2分)曲线C的直角坐标方程为x2+y2+4x=0…(4分)直线l的参数方程为…(6分)带入曲线C的方程t2+4t(sinθ+cosθ)+4=0…(8分)∵t1t2=4>0,∴|PM|+|PN|=(12分)。