选修4-4《第二讲参数方程》高考真题
人教版高中数学选修4-4:第二讲一第2课时圆的参数方程含解析
第二讲 参数方程一、曲线的参数方程第2课时 圆的参数方程A 级 基础巩固一、选择题1.已知圆P :⎩⎪⎨⎪⎧x =1+10cos θ,y =-3+10sin θ(θ为参数),则圆心P 及半径r 分别是( ) A .P(1,3),r =10B .P(1,3),r =10C .P(1,-3),r =10D .P(1,-3),r =10解析:由圆P 的参数方程可知圆心(1,-3),半径r =10.答案:C2.圆x 2+y 2+4x -6y -3=0的参数方程为( )A.⎩⎨⎧x =2+4cos θ,y =-3+4sin θ(θ为参数) B.⎩⎨⎧x =-2+4cos θ,y =3+4sin θ(θ为参数) C.⎩⎨⎧x =2-4cos θ,y =3-4sin θ(θ为参数) D.⎩⎨⎧x =-2-4cos θ,y =3-4sin θ(θ为参数) 解析:圆的方程配方为:(x +2)2+(y -3)2=16,所以圆的圆心为(-2,3),半径为4,故参数方程为B 选项.答案:B3.已知圆O 的参数方程是⎩⎨⎧x =2+4cos θ,y =-3+4sin θ(0≤θ<2π),圆上点A 的坐标是(4,-33),则参数θ=( )A.7π6B.4π3C.11π6D.5π3解析:由题意⎩⎨⎧4=2+4cos θ,-33=-3+4sin θ(0≤θ<2π), 所以⎩⎪⎨⎪⎧cos θ=12,sin θ=-32(0≤θ<2π),解得θ=5π3. 答案:D4.若P(x ,y)是圆⎩⎨⎧x =2+cos α,y =sin α(α为参数)上任意一点,则(x -5)2+(y +4)2的最大值为( )A .36B .6C .26D .25解析:依题意P(2+cos α,sin α),所以(x -5)2+(y +4)2=(cos α-3)2+(sin α+4)2=26-6cos α+8sin α=26+10sin(α-φ)⎝⎛⎭⎪⎫其中cos φ=45,sin φ=35, 所以当sin(α-φ)=1,即α=2k π+π2+φ(k ∈Z)时,有最大值为36. 答案:A5.直线:3x -4y -9=0与圆:⎩⎨⎧x =2cos θ,y =2sin θ(θ为参数)的位置关系是( ) A .相切B .相离C .直线过圆心D .相交但直线不过圆心 解析:圆心坐标为(0,0),半径为2,显然直线不过圆心,又圆心到直线距离d =95<2. 所以直线与圆相交,但不过圆心.答案:D二、填空题6.已知圆的方程为x 2+y 2=2x ,则它的一个参数方程是______.解析:将x 2+y 2=2x 化为(x -1)2+y 2=1知圆心坐标为(1,0),半径r =1,所以它的一个参数方程为⎩⎨⎧x =1+cos θ,y =sin θ(θ为参数). 答案:⎩⎨⎧x =1+cos θ,y =sin θ(θ为参数) 7.已知曲线方程⎩⎨⎧x =1+cos θ,y =sin θ(θ为参数),则该曲线上的点与定点(-1,-2)的距离的最小值为________. 解析:设曲线上动点为P(x ,y),定点为A ,则|PA|=(1+cos θ+1)2+(sin θ+2)2= 9+42sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π4, 故|PA|min =9-42=22-1.答案:22-18.曲线C :⎩⎨⎧x =cos θ,y =-1+sin θ(θ为参数)的普通方程为__________.如果曲线C 与直线x +y +a =0有公共点,那么a 的取值范围是________.解析:⎩⎨⎧x =cos θ,y =-1+sin θ(θ为参数)消参可得 x 2+(y +1)2=1,利用圆心到直线的距离d ≤r 得|-1+a|2≤1, 解得1-2≤a ≤1+ 2. 答案:x 2+(y +1)2=1 [1-2,1+2]三、解答题9.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⎩⎪⎨⎪⎧x =32t +m ,y =12t(t 为参数). (1)求曲线C 的直角坐标方程和直线l 普通方程;。
新北师大版高中数学高中数学选修4-4第二章《参数方程》测试卷(答案解析)(1)
一、选择题1.过椭圆C :2cos 3sin x y θθ=⎧⎪⎨=⎪⎩(θ为参数)的右焦点F 作直线l :交C 于M ,N 两点,MF m =,NF n =,则11m n+的值为() A .23B .43C .83D .不能确定2.已知圆的参数方程2cos 2sin x y θθ=⎧⎨=⎩(θ为参数),以坐标原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,直线的极坐标方程为3490cos sin ραρα--=,则直线与圆的位置关系是( ) A .相切 B .相离C .直线过圆心D .相交但直线不过圆心3.已知直线3:2x tl y t⎧=⎪⎨=-⎪⎩(t 为参数),抛物线C 的方程22,y x l =与C 交于12,P P ,则点()0,2A 到12,P P 两点距离之和是( )A .43+B .2(23)+C .4(23)+D .83+4.椭圆3cos (4sin x y θθθ=⎧⎨=⎩为参数)的离心率是( ) A .74B .73C .72D .755.在平面直角坐标系中以原点为极点,以x 轴正方向为极轴建立的极坐标系中,直线:20l y kx ++=与曲线2:cos C ρθ=相交,则k 的取值范围是( )A .k ∈RB .34k ≥-C .34k <-D .k ∈R 但0k ≠6.圆C 的极坐标方程为ρ2cos θ=,则圆心C 极坐标为 ( ) A .()2,0B .()1,πC .()1,0D .()2,π7.直线(为参数)被曲线截得的弦长是( )A .B .2C .D .28.若动点(,)x y 在曲线2221(0)4x yb b+=>上变化,则22x y +的最大值为( )A .24(04)42(4)b b b b ⎧+<⎪⎨⎪>⎩B .24(02)42(4)b b b b ⎧+<<⎪⎨⎪⎩C .244b +D .2b9.椭圆221169x y +=上的点到直线34132x y +=上的点的最近距离是( )A .0B .25C .52D .241325- 10.已知圆()22:11M x y -+=,圆()22:11N x y ++=,直线12,l l 分别过圆心,M N ,且1l 与圆M 相交于,A B 两点,2l 与圆N 相交于,C D 两点,点P 是椭圆22149x y+=上任意一点,则PA PB PC PD ⋅+⋅的最小值为( ) A .7B .8C .9D .1011.已知两条曲线的参数方程1C :5cos 5sin x y θθ=⎧⎨=⎩(θ为参数)和2C :4cos 453sin 45x t y t =+︒⎧⎨=+︒⎩(t 为参数),则这两条曲线的交点为端点的线段的长度是( ) A .5B .52C .7D .7212.已知点A 是曲线2213x y +=上任意一点,则点A 到直线sin()66πρθ+=的距离的最大值是( )A .62B .6C .362D .26二、填空题13.在极坐标系中,曲线的方程为,以极点为直角坐标系的原点,极轴为轴的正半轴,建立直角坐标系,设为曲线上一动点,则的取值范围为_____________14.直线1{2x t y t =-=-(t 为参数)与曲线3{2x cos y sin θθ==(θ为参数)的交点个数是_______.15.已知曲线C :2cos sin x y θθ=⎧⎨=⎩(θ为参数).若点P 在曲线C 上运动,点Q 为直线:350l x y +=-上的动点,则PQ 的最小值为________.16.直线170{?270x tsin y tcos =+=+(t 为参数)的倾斜角为_________17.椭圆2219x y +=上的点P 到点(2,0)A 的最小距离为___________18.在平面直角坐标系xOy 中,点O 是坐标原点,点A(2,1),B(0,2),点P 在圆()2211x y -+=上运动,若OA xOB yOP =+,则2x y +的最小值为________.19.在直角坐标系中,曲线1C 的参数方程为cos ,sin ,x y θθ=⎧⎨=⎩[]0,πθ∈,以x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线2C 在极坐标系中的方程为sin cos bρθθ=-.若曲线1C 与2C 有两个不同的交点,则实数b 的取值范围是_______.20.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,直线l 的参数方程为1cos ,sin x t y t αα=-+⎧⎨=⎩(t 为参数),曲线C 的方程为4cos ρθ=(02πθ≤≤),()2,0C .直线l 与曲线C 相交于A ,B 两点,当ABC 的面积最大时,tan α=______. 三、解答题21.已知直线1l 过点()1,3M ,倾斜角是3π,直线2:sin cos 20l ρθρθ+-=. (1)写出直线1l 的参数方程;(2)直线1l 与直线2l 的交点为N ,求MN .22.在直角坐标系xOy 中,曲线1C 过点(0,1)P -,其参数方程为1231x t y ⎧=⎪⎪⎨⎪=-+⎪⎩(t 为参数),曲线2C :22(0)y px p =>过点(1,2). (1)求曲线2C 的方程; (2)若1C 和2C 交于,A B 两点,求11PA PB+的值. 23.在直角坐标系xOy 中,曲线C 的参数方程为2cos ,3x y αα=⎧⎪⎨=⎪⎩(α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,直线l 的极坐标方程为cos 4πρθ⎛⎫+=⎪⎝⎭(1)求直线l 的普通方程与曲线C 的直角坐标方程;(2)若直线l 与曲线C 交于M ,N 两点,且设点(2,1)P ,求22||||PM PN +的值.24.在直角坐标系x y O 中,直线l的参数方程为132x 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,圆C的极坐标方程为ρθ=.(1)写出圆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 的极坐标.25.在平面直角坐标系xOy 中,直线l经过点(P -,其倾斜角为α,设曲线S 的参数方程为1x k y k ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩(k 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C 的极坐标方程为4sin ρθ=. (1)求曲线S 的普通方程和极坐标方程; (2)若直线l 与曲线C 有公共点,求α的取值范围. 26.极坐标系中椭圆C 的方程为2222cos 2sin ρθθ=+,以极点为原点,极轴为x 轴非负半轴,建立平面直角坐标系,且两坐标系取相同的单位长度.(Ⅰ)求该椭圆的直角标方程,若椭圆上任一点坐标为(),P x y,求x 的取值范围;(Ⅱ)若椭圆的两条弦AB ,CD 交于点Q ,且直线AB 与CD 的倾斜角互补,求证:QA QB QC QD ⋅=⋅.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.B 解析:B 【分析】消去参数得到椭圆的普通方程,求得焦点坐标,写出直线l 的参数方程,代入椭圆的普通方程,写出韦达定理,由此求得11m n+的值. 【详解】消去参数得到椭圆的普通方程为22143x y +=,故焦点()1,0F ,设直线l 的参数方程为1cos sin x t y t αα=+⎧⎨=⎩(α为参数),代入椭圆方程并化简得()223sin 6cos 90t t αα++⋅-=.故1212226cos 9,03sin 3sin t t t t ααα+=-⋅=-<++(12,t t 异号).故11m n m n mn ++=1212t t t t -===⋅43.故选B. 【点睛】本小题主要考查椭圆的参数方程化为普通方程,考查直线和椭圆的位置关系,考查利用直线参数的几何意义解题,考查化归与转化的数学思想方法,属于中档题.2.D解析:D 【分析】分别计算圆和直线的普通方程,根据圆心到直线的距离判断位置关系. 【详解】 圆的参数方程2cos 2sin x y θθ=⎧⎨=⎩(θ为参数)224x y ⇒+=直线的极坐标方程为34903490cos sin x y ραρα--=⇐--= 圆心到直线的距离为:925d r =<=相交 圆心坐标代入直线不满足,所以直线不过圆心. 故答案选D 【点睛】本题考查了参数方程,极坐标方程,直线和圆心的位置关系,综合性较强,意在考查学生的综合应用能力.3.C解析:C 【分析】先写出直线的标准参数方程,再代入y 2=2x ,利用直线参数方程t 的几何求解. 【详解】将直线l参数方程化为2122x t y t ''⎧=-⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩(t′为参数),代入y 2=2x ,得t′2+4(2+16=0,设其两根为t 1′,t 2′,则t 1′+t 2′=-4(2, t 1′t 2′=16>0.由此知在l 上两点P 1,P 2都在A(0,2)的下方, 则|AP 1|+|AP 2|=|t 1′|+|t 2′|=|t 1′+t 2′|=4(2. 故答案为C 【点睛】(1)本题主要考查直线的参数方程和t 的几何意义,意在考查学生对这些知识的掌握水平和分析推理计算能力.(2) 过定点()00,P x y 、倾斜角为α的直线的参数方程00x x tcos y y tsin αα=+⎧⎨=+⎩(t 为参数).当动点A 在定点()00,P x y 上方时,0,||t t PA >=且. 当动点B 在定点()00,P x y 下方时,0,|t t PB =-且.(3)解答本题不能直接把参数方程代入圆的方程,一定要化成标准形式,才能利用参数方程t 的几何意义解答.4.A解析:A 【分析】先求出椭圆的普通方程,再求其离心率得解. 【详解】椭圆3cos 4sin x y θθ=⎧⎨=⎩的标准方程为221916x y +=,所以所以e故答案为A 【点睛】(1) 本题主要考查参数方程和普通方程的互化,考查椭圆的简单几何性质,意在考查学生对这些知识的掌握水平和分析推理计算能力. (2)在椭圆中,222,.c c a b e a=-=5.C解析:C 【解析】:2cos C ρθ=22222(1)1x y x x y ⇒+=⇒-+=314k <⇒<- ,选C.6.C解析:C 【解析】圆2222cos 0,(1)1,x y ρρθ-=-+=,圆心(1,0),所以圆心的极坐标为(1,0).选C.7.D解析:D 【解析】试题分析:首先将直线(为参数)代入曲线方程中得,,整理得,所以.设直线与双曲线的交点分别为A 、B ,由直线参数方程 的几何意义知,即为所求.考点:直线的参数方程;弦长公式.8.A解析:A 【分析】用参数表示出,x y ,由此化简22x y +,结合三角函数、二次函数的性质,求得22x y +的最大值. 【详解】记2cos x θ=,sin y b θ=,2224cos 2sin ()x y b f θθθ+=+=,222()4sin 2sin 44(sin )444b b f b θθθθ=-++=--++,[]sin 1,1θ∈-.若01044b b <⇒<,则当sin 4b θ=时()f θ取得最大值244b +; 若144bb >⇒>,则当sin 1θ=时()f θ取得最大值2b . 故选:A 【点睛】本题考查的是椭圆的性质及椭圆的参数方程,可以从不同角度寻求方法求解,本题用了椭圆的参数方程结合三角函数的最值进行求解.9.B解析:B 【分析】利用椭圆的参数方程设出椭圆上的点的坐标()4cos ,3sin P θθ,再由点到直线距离公式得到d =. 【详解】因为椭圆方程221169x y +=,所以椭圆的参数方程为:4cos 3sin x y θθ=⎧⎨=⎩,设P 为椭圆上任意一点,设()4cos ,3sin P θθ, 则P点到直线34x y +=的距离d ==当sin 14πθ⎛⎫+= ⎪⎝⎭时,d 有最小值,即min 5d = 故选:B 【点睛】本题考查了椭圆的参数方程,点到直线距离的最值,考查了学生的计算能力,属于一般题.10.B解析:B 【分析】根据圆和椭圆的参数方程可假设出,,A C P 点坐标;根据,A B 共线、,C D 共线可得,B D 坐标;写出向量后,根据向量数量积运算法则可求得210sin 8PA PB PC PD θ⋅+⋅=+,从而可知当2sin 0θ=时,取得最小值,代入求得结果. 【详解】由题意可设:()1cos ,sin A αα+,()1cos ,sin C ββ-+,()2cos 3sin P θθ,则()1cos ,sin B αα--,()1cos ,sin D ββ---()1cos 2cos ,sin 3sin PA αθαθ∴=+--,()1cos 2cos ,sin 3sin PB αθαθ=----()2222212cos cos 9sin sin 5sin 4cos 4PA PB θαθαθθ∴⋅=--+-=-+同理可得:25sin 4cos 4PC PD θθ⋅=++210sin 8PA PB PC PD θ∴⋅+⋅=+当2sin 0θ=时,()min8PA PB PC PD ⋅+⋅=故选:B 【点睛】本题考查向量数量积的最值的求解问题,关键是能够灵活应用圆和椭圆的参数方程的形式,表示出所需的点的坐标,从而将问题转化为三角函数最值的求解问题.属于中档题.11.D解析:D 【分析】利用直线参数方程参数的几何意义求解即可. 【详解】曲线1C 的直角坐标方程为2225x y +=,2C的参数方程为432x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩(t 为参数) 设这两条曲线的交点为,A B ,其对应的参数为,A B t t将423x y ⎧=+⎪⎪⎨⎪=⎪⎩代入2225x y +=中,整理得20t += 0A t ∴=,B t =-则A B t AB t =-=故选:D 【点睛】本题主要考查了直线参数方程参数的几何意义的应用,属于中档题.12.C解析:C 【分析】先将直线sin()6πρθ+=A 的坐标,利用点到直线的距离求解. 【详解】由直线sin()6πρθ+=1cos 2ρθθ⎫+=⎪⎪⎝⎭0x +-=. 又点A 是曲线2213x y +=上任意一点,设),sin Aαα则点A 到直线3260y x +-=的距离为:3sin 3cos 2631d αα+-=+6sin 2643622πα⎛⎫+- ⎪⎝⎭=≤ 当sin 14πα⎛⎫+=- ⎪⎝⎭时取得等号. 故选:C 【点睛】本题考查极坐标方程与直角坐标方程的互化、椭圆的参数方程和点到直线的距离,属于中档题.二、填空题13.-22【解析】【分析】将曲线的极坐标化成直角坐标得x23+y2=1设x=3cosαy=sinα则x+y=2sin(α+π3)再求函数的最值得解【详解】因为ρ2=31+2sin2θ所以化成直角坐标得x 解析:【解析】 【分析】将曲线的极坐标化成直角坐标得,设,则,再求函数的最值得解.【详解】 因为,所以化成直角坐标得,设,所以,所以x+y 的取值范围为[-2,2]. 故答案为:【点睛】本题主要考查极坐标和直角坐标的互化,考查曲线的参数方程的应用,考查三角函数的图像和性质的应用,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平和分析推理能力.14.【解析】直线的普通方程:x+y=1曲线的普通方程:再消去y 得所以两个交点答案:2 解析:2【解析】直线的普通方程:x+y=1,曲线的普通方程:22194x y +=,再消去y ,得21318270x x --=,0>,所以两个交点。
(常考题)北师大版高中数学高中数学选修4-4第二章《参数方程》测试(含答案解析)
一、选择题1.在直角坐标系xOy 中,曲线C:2x ty ⎧=⎪⎨=⎪⎩(t 为参数)上的点到直线l:30x +=的距离的最小值为( )A .23BCD2.已知直线l的参数方程为2x m 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,曲线C 的极坐标方程为2222cos 3sin 12ρθρθ+=,且曲线C 的左焦点F 在直线l 上,若直线l 与曲线C 交于A 、B 两点,则FA FB ⋅的值等于( ) A .1BCD .23.在平面直角坐标系xOy 中,曲线3cos :sin x C y θθ=⎧⎨=⎩(θ为参数)上的点到直线84:1x tl y t =+⎧⎨=-⎩的距离的最大值为( )ABCD4.在平面直角坐标系xOy 中,曲线C的参数方程为sin x y θθ⎧=⎪⎨=⎪⎩(θ为参数),直线l的方程为4x y +=,则曲线C 上的点到直线l 的距离的最小值是( ) A.2BC .1D .25.点(,)P x y 是椭圆222312x y +=上的一个动点,则2x y +的最大值为( ) AB .22CD .46.直线30x y ++=分别与x 轴,y 轴交于A ,B 两点,点P 在圆()2212x y -+=上,则ABP ∆面积的取值范围是A .[]26,B .[]39,C. D.7.已知椭圆4cos :3sin x C y θθ=⎧⎨=⎩(θ为参数)与x 轴正半轴,y 轴正半轴的交点分别为,A B ,动点P 是椭圆上任一点,则PAB ∆面积的最大值为( )A .()621-B .()621+C .125D .2458.过()0,2P -,倾斜角为60︒的直线与曲线232y x x =-+交于A B 、两点,则PA PB ⋅= ( )A .623+B .16C .8D .623-9.参数方程22sin {12x y cos θθ=+=-+ (θ为参数)化成普通方程是( )A .240x y -+=B .240x y +-=C .[]240,2,3x y x -+=∈D .[]240,2,3x y x +-=∈10.直线(为参数)与圆(为参数)的位置关系是( )A .相离B .相切C .过圆心D .相交不过圆心11.已知在平面直角坐标系xOy 中,以O 为极点,x 轴的正半轴为极轴,建立极坐标系.曲线1C 的极坐标方程为4cos ρθ=,直线251:51x l y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩(t 为参数).若曲线2C 的参数方程为2cos sin x y αα=⎧⎨=⎩(α为参数),曲线1C 上点P 的极角为4π,Q 为曲线2C 上的动点,求PQ 的中点M 到直线l 距离的最大值为( )A .2B 63+C 31D 10 12.已知两条曲线的参数方程1C :5cos 5sin x y θθ=⎧⎨=⎩(θ为参数)和2C :4cos 453sin 45x t y t =+︒⎧⎨=+︒⎩(t 为参数),则这两条曲线的交点为端点的线段的长度是( ) A .5B .52C .7D .72二、填空题13.在直角坐标系xOy 中,若直线:x t l y t a =⎧⎨=-⎩(t 为参数)过椭圆4cos :5sin x C y θθ=⎧⎨=⎩(θ为参数)的左顶点,则a =__________. 14.直线1413x ty t=+⎧⎨=--⎩(t 为参数)的斜率为______.15.在平面直角坐标系xOy 中,以坐标原点O 为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,已知曲线C 的参数方程是1cos 1sin x y θθ=+⎧⎨=+⎩(θ为参数,0θπ≤≤),直线l 的极坐标方程是sin 4πρθ⎛⎫-= ⎪⎝⎭,若曲线C 与直线l 有交点,则a 的取值范围是_______. 16.已知曲线C :2cos sin x y θθ=⎧⎨=⎩(θ为参数).若点P 在曲线C 上运动,点Q为直线:0l x y +=-上的动点,则PQ 的最小值为________.17.已知直线l :32,54.5x t y t ⎧=-+⎪⎪⎨⎪=⎪⎩(t 为参数)与x 轴交于点M ,点N 是圆2240x y y +-=上的任一点,则||MN 的最大值为_____.18.曲线4cos 2sin x y θθ=⎧⎨=⎩上的点到直线20x y +=的最大距离为__________.19.已知(,)P x y 是椭圆22143x y+=上的一个动点,则x y +的最大值是__________.20.已知抛物线的参数方程为244x t y t ⎧=⎨=⎩(t 为参数),若斜率为1的直线经过抛物线的焦点,且与抛物线相交于A ,B 两点,则线段AB 的长为________.三、解答题21.在直角坐标系xOy 中,曲线C的参数方程为21x y θθ⎧=⎪⎨=-⎪⎩(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. (1)求曲线C 的极坐标方程;(2)若点P 的极坐标为()1,π,过P 的直线与曲线C 交于A ,B 两点,求11PA PB+的最大值.22.已知在极坐标系中曲线1C 的极坐标方程为:4cos ρθ=,以极点为坐标原点,以极轴为x 轴的正半轴建立直角坐标系,曲线2C的参数方程为:132x t y ⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩(t 为参数),点(3,0)A .(1)求出曲线1C 的直角坐标方程和曲线2C 的普通方程; (2)设曲线1C 与曲线2C 相交于,P Q 两点,求||||⋅AP AQ 的值.23.在平面直角坐标系xOy 中,直线l的参数方程为x m y ⎧=-⎪⎨=⎪⎩(其中t 为参数,0)m >.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ρθ=,l 被C(1)求实数m 的值;(2)设l 与C 交于点A ,B ,若点P的坐标为(m ,求||||PA PB +的值. 24.在平面直角坐标系xOy 中,直线l经过点(P -,其倾斜角为α,设曲线S 的参数方程为1x k y k ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩(k 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C 的极坐标方程为4sin ρθ=. (1)求曲线S 的普通方程和极坐标方程; (2)若直线l 与曲线C 有公共点,求α的取值范围.25.在平面直角坐标系xOy 中,曲线1C 的参数方程为244x t y t⎧=⎨=⎩(其中t 为参数).以坐标原点O 为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系并取相同的单位长度,圆2C 的极坐标方程为28sin 150ρρθ-+=.(1)求曲线1C 的方程普通方程和2C 的直角坐标方程; (2)过圆2C 的圆心2C ,倾斜角为34π的直线l 与曲线1C 交于,A B 两点,则22C A C B +的值.26.在直角坐标系xOy 中,曲线1C 的参数方程为325425x t y t⎧=-+⎪⎪⎨⎪=-+⎪⎩,(t 是参数).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2C 的极坐标方程为cos ρθ=4. (1)求1C 的普通方程和2C 的直角坐标方程; (2)若12,C C 交于,A B 两点,P 点坐标为()2,2--,求11PA PB+的值.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题1.C 解析:C 【分析】设曲线C上点的坐标为()2t ,利用点到直线的距离公式表示出距离,即可求出最小值. 【详解】设曲线C上点的坐标为()2t , 则C 上的点到直线l的距离2233d===,即C 上的点到直线1. 故选:C. 【点睛】本题考查参数方程的应用,属于基础题.2.D解析:D 【分析】根据题意,将曲线C 的极坐标方程变形为标准方程,由直线过的点的坐标可得m 的值,将直线的参数方程与曲线C 的方程联立,可得2220t t --=,由一元二次方程根与系数的关系计算可得答案; 【详解】解:根据题意,曲线C 的极坐标方程为2222cos 3sin 12ρθρθ+=,则其标准方程为221124x y +=,其左焦点为(-,直线l过点(-,其参数方程为(x m ty ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩为参数),则m =-将直线l 的参数方程22x y ⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩与曲线C 的方程221124x y +=联立,得2220t t --=, 则12||||||2FA FB t t ==. 故选:D本题考查椭圆的极坐标方程、参数方程,涉及椭圆与直线的位置关系,关键是求出椭圆、直线的普通方程,属于中档题.3.B解析:B【分析】将直线84:1x tly t=+⎧⎨=-⎩,化为直角方程,根据点到直线距离公式列等量关系,再根据三角函数有界性求最值.【详解】84:1x tly t=+⎧⎨=-⎩可得:4120x y+-=根据点到直线距离公式,可得C上的点到直线l的距离为=≤=【点睛】本题考查点到直线距离公式以及三角函数有界性,考查基本分析求解能力,属中档题. 4.B解析:B【分析】设曲线C上任意一点的坐标为),sinθθ,利用点到直线的距离公式结合辅助角公式可得出曲线C上的点到直线l的距离的最小值.【详解】设曲线C上任意一点的坐标为),sinθθ,所以,曲线C上的一点到直线l的距离为d==42sinπθ⎛⎫-+⎪=当()232k k Zππθπ+=+∈时,d取最小值,且mind== B.【点睛】本题考查椭圆参数方程的应用,考查椭圆上的点到直线距离的最值问题,解题时可将椭圆上的点用参数方程表示,利用三角恒等变换思想求解,考查运算求解能力,属于中等题. 5.A解析:A【分析】设,2sin )P θθ,由此24sin )x y θθθϕ++=+,根据三角函数的有界性可得结果. 【详解】椭圆方程为22164x y +=,设,2sin )P θθ,则24sin )x y θθθϕ++=+ (其中tan ϕ=),故2x y +≤2x y +A. 【点睛】本题主要考查椭圆参数方程的应用,辅助角公式的应用,属于中档题. 利用公式()sin cos )f x a x b x x ωωωϕ=+=+ 可以求出:①()f x 的周期2πω;②单调区间(利用正弦函数的单调区间可通过解不等式求得);③值域⎡⎣;④对称轴及对称中心(由2x k πωϕπ+=+可得对称轴方程,由x k ωϕπ+=可得对称中心横坐标. 6.B解析:B 【解析】分析:求出A (﹣3,0),B (0,﹣3),=P (α,α),点P 到直线x+y+2=0的距离:=,∈,由此能求出△ABP 面积的取值范围.详解:∵直线x+y+3=0分别与x 轴,y 轴交于A ,B 两点, ∴令x=0,得y=﹣3,令y=0,得x=﹣3,∴A (﹣3,0),B (0,﹣3),=,∵点P 在圆(x ﹣1)2+y 2=2上,∴设P (αα), ∴点P 到直线x+y+3=0的距离:=,∵sin ()4πα+∈[﹣1,1],∴, ∴△ABP面积的最小值为13,2⨯= △ABP面积的最大值为19,2⨯= 故答案为:B .点睛:(1)本题主要考查直线与圆的位置关系和三角形的面积,考查圆的参数方程和三角恒等变换,考查三角函数的图像和性质,意在考查学生对这些知识的掌握水平和分析推理能力.(2)解答本题的关键是设点P (αα),利用圆的参数方程设点大大地提高了解题效率.7.B解析:B 【解析】分析:根据椭圆的方程算出A (4,0)、B (0,3),从而得到|AB|=5且直线AB :3x+4y ﹣12=0.设点P (4cosθ,3sinθ),由点到直线的距离公式算出P 到直线AB 距离为d=125()4πθ+﹣1|,结合三角函数的图象与性质算出d max =1251),由此结合三角形面积公式,即可得到△PAB 面积的最大值.详解:由题得椭圆C 方程为:221169x y +=,∴椭圆与x 正半轴交于点A (4,0),与y 正半轴的交于点B (0,3), ∵P 是椭圆上任一个动点,设点P (4cosθ,3sinθ)(θ∈[0,2π]) ∴点P 到直线AB :3x+4y ﹣12=0的距离为=125()4πθ+﹣1|, 由此可得:当θ=54π时,d max =1251)∴△PAB 面积的最大值为S=12|AB|×d max =61). 点睛:(1)本题主要考查椭圆的参数方程和三角函数的图像和性质,意在考查学生对这些知 识的掌握水平和分析推理能力计算能力.(2)对于()4πθ+﹣1|,不是sin ()4πθ+=1时,整个函数取最大值,而应该是sin ()4πθ+=-1,要看后面的“-1”.8.B解析:B 【解析】设直线参数方程12,()322x t t y t 为参数⎧=⎪⎪⎨⎪=-+⎪⎩代入曲线,得2122(33)160,16,t t t t -++==由参数t 的几何意义可知,PA PB ⋅1216t t ==.选B.【点睛】对于过定点P 且知道倾斜角(或斜率)的直线,与曲线交于两点A,B,求22,,PB PA PB PA PB PA +⋅+等式子的值时,我们常设直线的参数方程,再利用参数t 的几何意义解题.9.D解析:D 【解析】试题分析:2cos212sin θθ=-,22112sin 2sin y θθ∴=-+-=-,2sin 2y θ∴=-,代入22sin x θ=+可得22yx =-,整理可得240x y +-=.[]2sin 0,1θ∈,[]22sin 2,3θ∴+∈,即[]2,3x ∈.所以此参数方程化为普通方程为[]240,2,3x y x +-=∈.故D 正确. 考点:参数方程与普通方程间的互化.【易错点睛】本题主要考查参数方程与普通方程间的互化,属容易题.在参数方程与普通方程间的互化中一定要注意x 的取值范围,否则极易出错.10.A解析:A 【解析】试题分析:即3x-4y-36="0;"即,由圆心到直线的距离,所以,直线与圆相离,选A 。
新课标高考《坐标系与参数方程》(选修4-4)含答案
第二讲 坐标系与参数方程(选修4-4)1.(2014·新课标全国卷Ⅰ)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|P A |的最大值与最小值.2.(2014·新课标全国卷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,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.3.(2013·新课标全国卷Ⅰ)已知曲线C 1的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =4+5cos t ,y =5+5sin 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).4.(2013·福建高考)在平面直角坐标系中,以坐标原点为极点,x 轴的非负半轴为极轴建立极坐标系.已知点A 的极坐标为⎝⎛⎭⎫2,π4,直线l 的极坐标方程为ρcos ⎝⎛⎭⎫θ-π4=a ,且点A 在直线l 上.(1)求a 的值及直线l 的直角坐标方程;(2)圆C 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =1+cos α,y =sin α(α为参数),试判断直线l 与圆C 的位置关系.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,并在两坐标系中取相同的长度单位.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⎩⎨⎧x =ρcos θ,y =ρsin θ,⎩⎪⎨⎪⎧ρ2=x 2+y 2,tan θ=yx (x ≠0).2.圆的极坐标方程若圆心为M (ρ0,θ0),半径为r ,则圆的方程为:ρ2-2ρ0ρcos(θ-θ0)+ρ20-r 2=0. 几个特殊位置的圆的极坐标方程: (1)当圆心位于极点,半径为r :ρ=r ;(2)当圆心位于M (a,0),半径为a :ρ=2a cos θ;(3)当圆心位于M ⎝⎛⎭⎫a ,π2,半径为a :ρ=2a sin θ. 3.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=θ0和θ=π-θ0;(2)直线过点M (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 . 4.几种常见曲线的参数方程 (1)圆以O ′(a ,b )为圆心,r 为半径的圆的参数方程是⎩⎨⎧x =a +r cos α,y =b +r sin α,其中α是参数.当圆心在(0,0)时,方程为⎩⎨⎧x =r cos α,y =r sin α,其中α是参数.(2)椭圆椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的参数方程是⎩⎨⎧x =a cos φ,y =b sin φ,其中φ是参数.椭圆x 2b 2+y 2a 2=1(a >b >0)的参数方程是⎩⎨⎧x =b cos φ,y =a sin φ,其中φ是参数.(3)直线经过点P 0(x 0,y 0),倾斜角为α的直线的参数方程是⎩⎨⎧x =x 0+t cos α,y =y 0+t sin α,其中t 是参数.[例1] (1)(2014·江西高考改编)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,求线段y =1-x (0≤x ≤1)的极坐标方程.(2)(2014·东北三校联考)已知点P (1+cos α,sin α),参数α∈[0,π],点Q 在曲线C :ρ=92sin ⎝⎛⎭⎫θ+π4上.①求点P 的轨迹方程和曲线C 的直角坐标方程; ②求点P 与点Q 之间距离的最小值.1.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.热点二参数方程及其应用[例2](2014·福建高考)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.2.倾斜角为α的直线l过点P(8,2),直线l和曲线C:⎩⎨⎧x=42cos θ,y=2sin θ(θ为参数)交于不同的两点M1,M2.(1)将曲线C的参数方程化为普通方程,并写出直线l的参数方程;(2)求|PM1|·|PM2|的取值范围.[例3](2014·辽宁高考)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.3.极坐标系与直角坐标系xOy取相同的长度单位,以原点O为极点,以x轴正半轴为极轴.已知直线l的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x=2+t cos α,y=t sin α(t为参数).曲线C的极坐标方程为ρsin2θ=8cos θ.热点三极坐标方程与参数方程的综合应用(1)求曲线C 的直角坐标方程;(2)设直线l 与曲线C 交于A ,B 两点,与x 轴的交点为F ,求1|AF |+1|BF |的值.1.(2014·江苏高考)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.2.(2014·南京模拟)在极坐标系中,圆C 的方程为ρ=2a cos θ,以极点为坐标原点,极轴为x 轴的正半轴建立平面直角坐标系,直线l 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =3t +2,y =4t +2(t 为参数),若直线l 与圆C 相切,求实数a 的值.3.(2014·郑州模拟)已知曲线C 1:⎩⎪⎨⎪⎧ x =-2+cos t ,y =1+sin t (t 为参数),C 2:⎩⎪⎨⎪⎧x =4cos θ,y =3sin θ(θ为参数).(1)化C 1,C 2的方程为普通方程,并说明它们分别表示什么曲线;(2)过曲线C 2的左顶点且倾斜角为π4的直线l 交曲线C 1于A ,B 两点,求|AB |.4.(2014·贵阳模拟)以直角坐标系的原点为极点,x 轴非负半轴为极轴建立极坐标系,在两种坐标系中取相同的单位长度,已知直线l 的方程为ρcos θ-ρsin θ-1=0(ρ>0),曲线C的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =2cos α,y =2+2sin α(α为参数),点M 是曲线C 上的一动点.(1)求线段OM 的中点P 的轨迹方程;(2)求曲线C 上的点到直线l 的距离的最小值.5.(2014·沈阳模拟)已知曲线C 1的极坐标方程为ρ2cos 2θ=8,曲线C 2的极坐标方程为θ=π6,曲线C 1、C 2相交于A 、B 两点. (1)求A 、B 两点的极坐标;(2)曲线C 1与直线⎩⎨⎧x =1+32t ,y =12t(t 为参数)分别相交于M 、N 两点,求线段MN 的长度.6.(2014·昆明模拟)在直角坐标系xOy 中,l 是过定点P (4,2)且倾斜角为α的直线,在极坐标系(以坐标原点O 为极点,以x 轴非负半轴为极轴,取相同单位长度)中,曲线C 的极坐标方程为ρ=4cos θ.(1)写出直线l 的参数方程,并将曲线C 的方程化为直角坐标方程;(2)若曲线C 与直线l 相交于不同的两点M 、N ,求|PM |+|PN |的取值范围.第二部分题1.(2014·江苏高考)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.2.(2014·南京模拟)在极坐标系中,圆C 的方程为ρ=2a cos θ,以极点为坐标原点,极轴为x 轴的正半轴建立平面直角坐标系,直线l 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =3t +2,y =4t +2(t 为参数),若直线l 与圆C 相切,求实数a 的值.3.(2014·郑州模拟)已知曲线C 1:⎩⎪⎨⎪⎧ x =-2+cos t ,y =1+sin t (t 为参数),C 2:⎩⎪⎨⎪⎧x =4cos θ,y =3sin θ(θ为参数).(1)化C 1,C 2的方程为普通方程,并说明它们分别表示什么曲线;(2)过曲线C 2的左顶点且倾斜角为π4的直线l 交曲线C 1于A ,B 两点,求|AB |.4.(2014·贵阳模拟)以直角坐标系的原点为极点,x 轴非负半轴为极轴建立极坐标系,在两种坐标系中取相同的单位长度,已知直线l 的方程为ρcos θ-ρsin θ-1=0(ρ>0),曲线C的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =2cos α,y =2+2sin α(α为参数),点M 是曲线C 上的一动点.(1)求线段OM 的中点P 的轨迹方程;(2)求曲线C 上的点到直线l 的距离的最小值.5.(2014·沈阳模拟)已知曲线C 1的极坐标方程为ρ2cos 2θ=8,曲线C 2的极坐标方程为θ=π6,曲线C 1、C 2相交于A 、B 两点. (1)求A 、B 两点的极坐标;(2)曲线C 1与直线⎩⎨⎧x =1+32t ,y =12t(t 为参数)分别相交于M 、N 两点,求线段MN 的长度.6.(2014·昆明模拟)在直角坐标系xOy 中,l 是过定点P (4,2)且倾斜角为α的直线,在极坐标系(以坐标原点O 为极点,以x 轴非负半轴为极轴,取相同单位长度)中,曲线C 的极坐标方程为ρ=4cos θ.(1)写出直线l 的参数方程,并将曲线C 的方程化为直角坐标方程;(2)若曲线C 与直线l 相交于不同的两点M 、N ,求|PM |+|PN |的取值范围.答案解:(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.解:(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+cos π3,sin π3,即⎝⎛⎭⎫32,32.解:(1)将⎩⎪⎨⎪⎧x =4+5cos t ,y =5+5sin 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⎩⎪⎨⎪⎧x =ρcos θ,y =ρsin θ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⎩⎪⎨⎪⎧x 2+y 2-8x -10y +16=0,x 2+y 2-2y =0,解得⎩⎪⎨⎪⎧ x =1,y =1或⎩⎪⎨⎪⎧x =0,y =2.所以C 1与C 2交点的极坐标分别为⎝⎛⎭⎫2,π4,⎝⎛⎭⎫2,π2.解:(1)由点A ⎝⎛⎭⎫2,π4在直线ρcos ⎝⎛⎭⎫θ-π4=a 上, 可得a = 2.所以直线l 的方程可化为ρcos θ+ρsin θ=2, 从而直线l 的直角坐标方程为x +y -2=0.(2)由已知得圆C 的直角坐标方程为(x -1)2+y 2=1,所以圆C 的圆心为(1,0),半径r =1, 因为圆心C 到直线l 的距离d =12=22<1, 所以直线l 与圆C 相交.[师生共研] (1)因为x =ρcos θ,y =ρsin θ,且y =1-x ,所以ρsin θ=1-ρcos θ,所以ρ(sin θ+cos θ)=1,ρ=1sin θ+cos θ.又0≤x ≤1,所以0≤y ≤1,所以点(x ,y )都在第一象限及坐标轴的正半轴上,则0≤θ≤π2,即所求线段的极坐标方程为ρ=1sin θ+cos θ⎝⎛⎭⎫0≤θ≤π2. (2)①由⎩⎪⎨⎪⎧x =1+cos α,y =sin α,消去α,得点P 的轨迹方程为(x -1)2+y 2=1(y ≥0),又由ρ=92sin ⎝⎛⎭⎫θ+π4,得ρ=9sin θ+cos θ,所以ρsin θ+ρcos θ=9.所以曲线C 的直角坐标方程为x +y =9.②因为半圆(x -1)2+y 2=1(y ≥0)的圆心(1,0)到直线x +y =9的距离为42, 所以|PQ |min =42-1.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)由(1)知圆O 与直线l 的直角坐标方程,将两方程联立得⎩⎪⎨⎪⎧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,热点二参数方程及其应用[师生共研] (1)直线l 的普通方程为2x -y -2a =0,圆C 的普通方程为x 2+y 2=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 =|-2a |5≤4,解得-25≤a ≤2 5.解:(1)曲线C 的普通方程为x 232+y 24=1,直线l 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =8+t cos α,y =2+t sin α(t 为参数).(2)将l 的参数方程代入曲线C 的方程得:(8+t cos α)2+8(2+t sin α)2=32, 整理得(8sin 2α+cos 2α)t 2+(16cos α+32sin α)t +64=0,由Δ=(16cos α+32sin α)2-4×64(8sin 2α+cos 2α)>0,得cos α>sin α,故α∈⎣⎡⎭⎫0,π4, ∴|PM 1||PM 2|=|t 1t 2|=641+7sin 2 α∈⎝⎛⎦⎤1289,64. 热点三极坐标方程与参数方程的综合应用[师生共研] (1)设(x 1,y 1)为圆上的点,在已知变换下变为曲线C 上点(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).(2)由⎩⎪⎨⎪⎧x 2+y 24=1,2x +y -2=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧ x =1,y =0或⎩⎪⎨⎪⎧x =0,y =2.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.解:(1)由ρsin 2θ=8cos θ得ρ2sin 2θ=8ρcos θ,,∴曲线C 的直角坐标方程为y 2=8x .(2)易得直线l 与x 轴的交点为F (2,0),将直线l 的方程代入y 2=8x ,得(t sin α)2=8(2+t cos α),整理得t 2sin 2 α-8t cos α-16=0.由已知sin α≠0,Δ=(-8cos α)2-4×(-16)sin 2 α=64>0,∴t 1+t 2=8cos αsin 2α,t 1t 2=-16sin 2α<0,故1|AF |+1|BF |=⎪⎪⎪⎪1t 1-1t 2=⎪⎪⎪⎪⎪⎪t 1-t 2t 1t 2=(t 1+t 2)2-4t 1t 2|t 1t 2|=⎝⎛⎭⎫8cos αsin 2α2+64sin 2α16sin 2α=12.解:将直线l 的参数方程⎩⎨⎧x =1-22t ,y =2+22t (t 为参数)代入抛物线方程y 2=4x ,得⎝⎛⎭⎫2+22t 2=4⎝⎛⎭⎫1-22t ,解得t 1=0,t 2=-8 2.所以AB =|t 1-t 2|=8 2.解:易求直线l :4x -3y -2=0,圆C :(x -a )2+y 2=a 2,依题意,有|4a -2|42+(-3)2=|a |,解得a =-2或29.解:(1)C 1:(x +2)2+(y -1)2=1,C2:x 216+y 29=1. 曲线C 1为圆心是(-2,1),半径是1的圆.曲线C 2为中心是坐标原点,焦点在x 轴上,长轴长是8,短轴长是6的椭圆.(2)曲线C 2的左顶点为(-4,0),则直线l 的参数方程为⎩⎨⎧x =-4+22s ,y =22s(s 为参数),将其代入曲线C 1整理可得:s 2-32s +4=0,设A ,B 对应参数分别为s 1,s 2,则s 1+s 2=32,s 1s 2=4.所以|AB |=|s 1-s 2|=(s 1+s 2)2-4s 1s 2= 2.解:(1)设中点P 的坐标为(x ,y ),依据中点公式有⎩⎪⎨⎪⎧x =cos α,y =1+sin α(α为参数).这是点P 轨迹的参数方程,消参得点P 的普通方程为x 2+(y -1)2=1.(2)直线l 的直角坐标方程为x -y -1=0,曲线C 的普通方程为x 2+(y -2)2=4,表示以(0,2)为圆心,以2为半径的圆,故所求最小值为圆心(0,2)到直线l 的距离减去半径,设所求最小距离为d ,则d =|-1×2-1|1+1-2=322-2.因此曲线C 上的点到直线l 的距离的最小值为322-2.解:(1)由⎩⎪⎨⎪⎧ρ2cos 2θ=8,θ=π6得:ρ2cos π3=8,所以ρ2=16,即ρ=±4.所以A 、B 两点的极坐标为:A ⎝⎛⎭⎫4,π6,B ⎝⎛⎭⎫-4,π6或B ⎝⎛⎭⎫4,7π6. (2)由曲线C 1的极坐标方程得其直角坐标方程为x 2-y 2=8,将直线⎩⎨⎧x =1+32t ,y =12t代入x 2-y 2=8,整理得t 2+23t -14=0,所以|MN |=(23)2-4×(-14)1=217.解:(1)直线l 的参数方程:⎩⎪⎨⎪⎧x =4+t cos α,y =2+t sin α(t 为参数).∵ρ=4cos θ,∴ρ2=4ρcos θ,∴曲线C 的直角坐标方程为x 2+y 2=4x .(2)直线l 的参数方程:⎩⎪⎨⎪⎧x =4+t cos α,y =2+t sin α(t 为参数),代入x 2+y 2=4x ,得t 2+4(sin α+cos α)t +4=0,⎩⎪⎨⎪⎧Δ=16(sin α+cos α)2-16>0,t 1+t 2=-4(sin α+cos α),t 1t 2=4,∴sin α·cos α>0,又0≤α<π,∴α∈⎝⎛⎭⎫0,π2,且t 1<0,t 2<0. ∴|PM |+|PN |=|t 1|+|t 2|=|t 1+t 2|=4(sin α+cos α)=42sin ⎝⎛⎭⎫α+π4, 由α∈⎝⎛⎭⎫0,π2,得α+π4∈⎝⎛⎭⎫π4,3π4, ∴22<sin ⎝⎛⎭⎫α+π4≤1, 故|PM |+|PN |的取值范围是(4,4 2 ].第二部分题答案:1.解:将直线l 的参数方程⎩⎨⎧x =1-22t ,y =2+22t (t 为参数)代入抛物线方程y 2=4x ,得⎝⎛⎭⎫2+22t 2=4⎝⎛⎭⎫1-22t ,解得t 1=0,t 2=-8 2. 所以AB =|t 1-t 2|=8 2.2.解:易求直线l :4x -3y -2=0,圆C :(x -a )2+y 2=a 2,依题意,有|4a -2|42+(-3)2=|a |,解得a =-2或29.3.解:(1)C 1:(x +2)2+(y -1)2=1,C 2:x 216+y 29=1. 曲线C 1为圆心是(-2,1),半径是1的圆.曲线C 2为中心是坐标原点,焦点在x 轴上,长轴长是8,短轴长是6的椭圆.(2)曲线C 2的左顶点为(-4,0),则直线l 的参数方程为⎩⎨⎧x =-4+22s ,y =22s(s 为参数),将其代入曲线C 1整理可得:s 2-32s +4=0,设A ,B 对应参数分别为s 1,s 2,则s 1+s 2=32,s 1s 2=4.所以|AB |=|s 1-s 2|=(s 1+s 2)2-4s 1s 2= 2.4. 解:(1)设中点P 的坐标为(x ,y ),依据中点公式有⎩⎪⎨⎪⎧x =cos α,y =1+sin α(α为参数).这是点P 轨迹的参数方程,消参得点P 的普通方程为x 2+(y -1)2=1.(2)直线l 的直角坐标方程为x -y -1=0,曲线C 的普通方程为x 2+(y -2)2=4,表示以(0,2)为圆心,以2为半径的圆,故所求最小值为圆心(0,2)到直线l 的距离减去半径,设所求最小距离为d ,则d =|-1×2-1|1+1-2=322-2.因此曲线C 上的点到直线l 的距离的最小值为322-2.5. 解:(1)由⎩⎪⎨⎪⎧ρ2cos 2θ=8,θ=π6得:ρ2cos π3=8,所以ρ2=16,即ρ=±4.所以A 、B 两点的极坐标为:A ⎝⎛⎭⎫4,π6,B ⎝⎛⎭⎫-4,π6或B ⎝⎛⎭⎫4,7π6.(2)由曲线C 1的极坐标方程得其直角坐标方程为x 2-y 2=8,将直线⎩⎨⎧x =1+32t ,y =12t代入x 2-y 2=8,整理得t 2+23t -14=0,所以|MN |=(23)2-4×(-14)1=217.6.解:(1)直线l 的参数方程:⎩⎪⎨⎪⎧x =4+t cos α,y =2+t sin α(t 为参数).∵ρ=4cos θ,∴ρ2=4ρcos θ,∴曲线C 的直角坐标方程为x 2+y 2=4x .(2)直线l 的参数方程:⎩⎪⎨⎪⎧x =4+t cos α,y =2+t sin α(t 为参数),代入x 2+y 2=4x ,得t 2+4(sin α+cos α)t +4=0,⎩⎪⎨⎪⎧Δ=16(sin α+cos α)2-16>0,t 1+t 2=-4(sin α+cos α),t 1t 2=4,∴sin α·cos α>0,又0≤α<π,∴α∈⎝⎛⎭⎫0,π2,且t 1<0,t 2<0. ∴|PM |+|PN |=|t 1|+|t 2|=|t 1+t 2|=4(sin α+cos α)=42sin ⎝⎛⎭⎫α+π4, 由α∈⎝⎛⎭⎫0,π2,得α+π4∈⎝⎛⎭⎫π4,3π4, ∴22<sin ⎝⎛⎭⎫α+π4≤1, 故|PM |+|PN |的取值范围是(4,4 2 ].。
(完整版)选修4-4坐标系与参数方程-高考题及答案
x t 3,1、已知在直角坐标系xOy中,直线I的参数方程为_ (t为参数),在极坐标系(与y v3t直角坐标系xOy取相同的长度单位,且以原点0为极点,以x轴正半轴为极轴)中,曲线C 的极坐标方程为2 4 cos 3 0.①求直线I普通方程和曲线C的直角坐标方程;②设点P是曲线C上的一个动点,求它到直线I的距离的取值范围.x = 2cos 0 , 一2、已知曲线C的参数方程是(0为参数),以坐标原点为极点,x轴的正半轴y = 3sin 0 ,为极轴建立极坐标系,曲线C2的极坐标方程是p = 2,正方形ABCD勺顶点都在C2上,且AnB C、D依逆时针次序排列,点A的极坐标为(2 ,—).3(I )求点A B C、D的直角坐标;(n )设P为C上任意一点,求|PA2+ |PB2+ |PC2+ |PD2的取值范围.. . 2 2 . - 2 23、在直角坐标系xOy中,圆C :x + y = 4,圆C2:(x—2) + y = 4.(I )在以O为极点,x轴正半轴为极轴的极坐标系中,分别写出圆C i, C2的极坐标方程, 并求出圆C,C2的交点坐标(用极坐标表示);(n)求圆C与C2的公共弦的参数方程.4、在直角坐标系xOy中,直线I的方程为x —y + 4 = 0,曲线C的参数方程为x= :::]3cos a ,(a为参数).y= sin a(1)已知在极坐标系(与直角坐标系xOy取相同的长度单位,且以原点O为极点,以xn轴正半轴为极轴)中,点P的极坐标为(4 ,―),判断点P与直线I的位置关系;(2)设点Q是曲线C上的一个动点,求它到直线I的距离的最小值.X = 2C0S a ,5、在直角坐标系xOy 中,曲线G 的参数方程为( a 为参数).M 是C i 上的y = 2+ 2sin a .动点,P 点满足0F= 20M P 点的轨迹为曲线 C 2.(1)求C 2的方程;(2)在以0为极点,x 轴的正半轴为极轴的极坐标系中,射线 交点为A ,与C 2的异于极点的交点为 B,求|AE |.x = cos e6、已知P 为半圆C:( e 为参数,o w e wn )上的点,点 A 的坐标为(1,0) , Oy = sin en 为坐标原点,点 M 在射线OP 上,线段OM 与C 的弧AP 的长度均为—.(1) 以O 为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,求点 M 的极坐标;(2) 求直线AM 的参数方程.ne =g 与C 的异于极点的n n .* j 3 7、在极坐标系中,已知圆C经过点P .2,~4,圆心为直线P sin 9—3 =一与极轴的交点,求圆C的极坐标方程.8、在平面直角坐标系中,以坐标原点0为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系.已知直线I上两点M, N的极坐标分别为(2,0), 穿,-2,圆C的参数方程为x= 2+ 2cos 9 ,厂(9为参数).y=—3+ 2sin 9(1) 设P为线段MN的中点,求直线OP的平面直角坐标方程;(2) 判断直线l与圆C的位置关系.1、【答案】①直线I 的普通方程为:,3x y 3、、3 0. n n n n nn_nnA (2cos —, 2sin —), B (2cos(-3 + R , 2sin( — + —)) , q2cos( — +n ), 2sin( — +n 3 n n 3 nn )) , D (2cos( — + 〒),2sin( — + 亍)),即 A (1 , 3) , B ( — 3 , 1), Q — 1, — 3) , D ( 3 , — 1). (n )设 P (2cos 0 , 3sin 0 ),令 S =|PA 2+ |PB 2+ |PC 2+ |PD 2 ,则2 2S = 16cos 0 + 36sin 0 + 162=32 + 20sin 0 .因为0W sin 20W 1,所以S 的取值范围是[32 , 52].3、解:(I )圆C 的极坐标方程为p = 2 , 圆G 的极坐标方程p = 4cos 0 .2 解卩,得卩=2, 0=±石,p _ 4cos 03从而p_占.n(1)把极坐标系的点P (4 ,-)化为直角坐标,得 R0,4),满足直线l 的方程x — y + 4_ 0,所以点P 在直线l 上. 故可设点Q 的坐标为曲线C 的直角坐标方程为:x 2y 2②曲线C 的标准方程为(x 2)2 y 2•••圆心C(2,0)到直线I 的距离为:d所以点P 到直线I 的距离的取值范围是2、解:(I )由已知可得2 24x 3 0【或(x 2)2 y 21]1,圆心C(2,0),半径为1;|2、一 3 0 3.3| 5,32 2故圆C 与圆C 2交点的坐标为(2 ,,(2,—勺.注:极坐标系下点的表示不唯一.x _ p cos 0 ,得圆 y _ p sin 0 (n )法一:由故圆C 与G 的公共弦的参数方程为x_ t 1,-3w t w 3.x _ 1(或参数方程写成 , —..3 < y w 3)法二:将x = 1代入 cos 0得 p sin 0p cos 0 = 1,于是圆 C 与G 的公共弦的参数方程为x _ 1 y _ tan 0 '4、因为点P 的直角坐标(0,4)⑵因为点Q 在曲线C 上,(.3cos a , sin a ),C 与C 2交点的直角坐标分别为从而点Q 到直线I 的距离=;'2cos( a+ -Q )+ 2 2nl由此得,当cos( a + —) =— 1时,d 取得最小值,且最小值为:2.x y5、⑴设Rx , y ),则由条件知 M ^ 2 .由于M 点在C 上,x=2cos a , 2X = 4cos a ,所以即yy = 4+ 4sin a .2= 2+ 2sin a ,X = 4cos a ,从而C 2的参数方程为(a 为参数)y = 4 + 4sin a .(2)曲线C 的极坐标方程为 p = 4sin 0,曲线C 2的极坐标方程为 p = 8sin 0 .n n射线0 =三与C 的交点A 的极径为 p 1= 4sin —,3 3nn射线0 = y 与G 的交点B 的极径为p 2= 8sin —. 所以 | AB = | p 2— p 1| = 2 '3.nn6、 (1)由已知,M 点的极角为y ,且M 点的极径等于 J ,n n故点M 的极坐标为 ~~ .⑵M 点的直角坐标为n ,二空,A (1,0),故直线AM 的参数方程为6 6nx=1 + 6 — 1t ,(t 为参数).| 3cos a — sina + 4|2cos7t6所以圆C 的圆心坐标为(1,0) 因为圆C经过点P .'2, n,所以圆C的半径PC= 2+ 12—2X 1 x J2cos■—= 1,¥ 4于是圆C 过极点,所以圆 C 的极坐标方程为p = 2cos e .0, ¥8、解:(1)由题意知,M N 的平面直角坐标分别为所以直线l 的平面直角坐标方程为 3x + 3y — 2 3= 0.又圆C 的圆心坐标为(2 , — ,;3),半径r = 2, 圆心到直线I 的距离d =, : — ■' =-<r ,故直线l 与圆C 相交.yJ 3 + 9 2又P 为线段MN 勺中点,从而点 P 的平面直角坐标为1,,故直线OP 的平面直角坐标方程为 ⑵因为直线l 上两点M N 的平面直角坐标分别为 (2,0)(2,0)。
(压轴题)高中数学高中数学选修4-4第二章《参数方程》测试题(包含答案解析)(1)
一、选择题1.在直角坐标系xOy 中,曲线C :22x ty t⎧=⎪⎨=⎪⎩(t 为参数)上的点到直线l :230x y -+=的距离的最小值为( )A .23B .223C .233D .22.已知22451x y +=,则25x y +的最大值是( ) A .2 B .1C .3D .93.在参数方程cos sin x a t y b t θθ=+⎧⎨=+⎩,(0θπ<,t 为参数)所表示的曲线上有,B C 两点,它们对应的参数值分别为1t ,2t ,则线段BC 的中点M 对应的参数值是( ) A .122t t - B .122t t + C .122t t - D .122t t + 4.曲线的离心率是( )A .B .C .2D .5.已知点()1,2A -,()2,0B ,P 为曲线2334y x =-上任意一点,则AP AB ⋅的取值范围为( ) A .[]1,7B .[]1,7-C .1,33⎡+⎣D .1,323⎡-+⎣6.在直角坐标系xOy 中,直线l 的参数方程为()y 4t?x t t 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,曲线C 的极坐标方程为=424πρθ⎛⎫+ ⎪⎝⎭,则直线l 和曲线C 的公共点有 A .0个B .1个C .2个D .无数个7.已知抛物线的参数方程为2x 4t y 4t ⎧=⎨=⎩,若斜率为1的直线经过抛物线的焦点,且与抛物线相交于A ,B 两点,则线段AB 的长为( )A .22B .42C .8D .48.若曲线2sin301sin30x t y t =-︒⎧⎨=-+︒⎩(t 为参数)与曲线22ρ=相交于B ,C 两点,则BC 的值为( )A .27B .60C .72D .309.已知点(),P x y 在曲线2cos sin x y θθ=-+⎧⎨=⎩(θ为参数,且[),2θππ∈)上,则点P 到直线21x t y t =+⎧⎨=--⎩(t 为参数)的距离的取值范围是( )A .3232,22⎡⎤-⎢⎥⎣⎦ B .0tan 60x = C .(2,22⎤⎦D .:::2x r r q q q e αα==10.圆ρ=r 与圆ρ=-2rsin (θ+4π)(r >0)的公共弦所在直线的方程为( ) A .2ρ(sin θ+cos θ)=r B .2ρ(sin θ+cos θ)=-rC .2ρ(sin θ+cos θ)=rD .2ρ(sin θ+cos θ)=-r 11.在极坐标系下,已知圆的方程为,则下列各点在圆上的是 ( )A .B .C .D .12.极坐标cos ρθ=和参数方程12x ty t=--⎧⎨=+⎩(t 为参数)所表示的图形分别是A .直线、直线B .直线、圆C .圆、圆D .圆、直线二、填空题13.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(02)且倾斜角为α的直线l 与O 交于A ,B 两点.则α的取值范围为_________14.已知点B 在圆O :2216x y +=上,()2,2,A OM OA OB =+,若存在点N 使得MN 为定长,则点N 的坐标是______. 15.直线1413x ty t=+⎧⎨=--⎩(t 为参数)的斜率为______.16.点(),M x y 是椭圆222312x y +=上的一个动点,则2m x y =+的最大值为______17.设直线315:{45x tl y t=+=(t 为参数),曲线1cos :{sin x C y θθ==(θ为参数),直线l 与曲线1C 交于,A B 两点,则AB =__________.18.已知椭圆C 的方程为2212x y +=,若F 为C 的右焦点,B 为C 的上顶点,P 为C 上位于第一象限内的动点,则四边形OBPF 的面积的最大值为__________. 19.曲线1C 的极坐标方程2cos sin ρθθ=,曲线2C 的参数方程为31x ty t =-⎧⎨=-⎩,以极点为原点,极轴为x 轴正半轴建立直角坐标系,则曲线1C 上的点与曲线2C 上的点最近的距离为__________.20.设(,0)M p 是一定点,01p <<,点(,)A a b 是椭圆2214xy +=上距离M 最近的点,则()==a f p ________.三、解答题21.已知直线5:12x l y t ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩(t 为参数),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 的坐标方程为2cos ρθ=. (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(,直线l 与曲线C 的交点为A 、B ,求AB 的值.22.已知直线l的参数方程为12{2x ty ==(t 为参数),曲线C 的参数方程为4cos {4sin x y θθ==(θ为参数). (1)将曲线C 的参数方程化为普通方程;(2)若直线l 与曲线C 交于,A B 两点,求线段AB 的长.23.在平面直角坐标系xOy 中,已知直线l的参数方程:1221x t y ⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩(t 为参数),以原点为极点,x 轴非负半轴为极轴(取相同单位长度)建立极坐标系,圆C 的极坐标方程为:2cos 0ρθ+=.(1)将直线l 的参数方程化为普通方程,圆C 的极坐标方程化为直角坐标方程; (2)求圆C 上的点到直线l 的距离的最小值,并求出此时点的坐标. 24.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.25.在平面直角坐标系xOy 中,直线1l :cos ,sin x t y t αα=⎧⎨=⎩(t 为参数,π02α<<),曲线1C :2cos 4+2sin x y ββ=⎧⎨=⎩,(β为参数),1l 与1C 相切于点A ,以坐标原点为极点,x 轴的非负半轴为极轴建立极坐标系.(1)求1C 的极坐标方程及点A 的极坐标; (2)已知直线2l :()6R πθρ=∈与圆2C:2cos 20ρθ-+=交于B ,C 两点,记AOB ∆的面积为1S ,2COC ∆的面积为2S ,求1221S S S S +的值. 26.在直角坐标系xOy 中,直线l的参数方程为32t x y ⎧=-+⎪⎪⎨⎪=⎪⎩.(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,曲线C 的极坐标方程为24cos 30p ρθ-+=.(1)求l 的普通方程及C 的直角坐标方程; (2)求曲线C 上的点P 到l 距离的取值范围.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.C 解析:C 【分析】设曲线C上点的坐标为()2t ,利用点到直线的距离公式表示出距离,即可求出最小值. 【详解】设曲线C上点的坐标为()2t , 则C 上的点到直线l的距离2233d===,即C 上的点到直线1. 故选:C. 【点睛】本题考查参数方程的应用,属于基础题.2.A解析:A 【分析】设1cos 2x y αα⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,则2cos sin 4x πααα⎛⎫=+=+ ⎪⎝⎭,利用三角函数有界性得到最值.【详解】22451x y +=,则设1cos 2x y αα⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩ ,则2cos sin 4x πααα⎛⎫=+=+ ⎪⎝⎭当4πα=,即4x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩故选:A 【点睛】本题考查了求最大值,利用参数方程1cos 25x y αα⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩是解题的关键. 3.D解析:D 【解析】 【分析】根据参数的几何意义求解即可。
(必考题)高中数学高中数学选修4-4第二章《参数方程》测试卷(答案解析)
一、选择题1.在直角坐标系xOy 中,曲线C:2x ty ⎧=⎪⎨=⎪⎩(t 为参数)上的点到直线l:30x +=的距离的最小值为( )A .23BCD2.P 是直线:40l x y +-=上的动点,Q 是曲线C:sin x y θθ⎧=⎪⎨=⎪⎩(θ为参数)上的动点,则PQ 的最小值是( ) A.2B.2CD.23.在极坐标系中,曲线C 的方程为22312sin ρθ,以极点O 为直角坐标系的原点,极轴为x 轴的正半轴,建立直角坐标系xOy ,设(),P x y 为曲线C 上一动点,则1x y +-的取值范围为()A.1⎡⎤⎣⎦B .[]3,1-C .[]22-,D .[]2,1--4.已知点(,)P x y 的坐标满足条件1,1,350,x y x x y ≥⎧⎪≥-⎨⎪+-≤⎩点(43,31)Q m m +-,则||PQ 的最小值为( ) A .2B .115C .95D .15.曲线C 的参数方程为2x cos y sin θθ=⎧⎨=⎩(θ为参数),直线l 的参数方程为212x y t⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩(t 为参数),若直线l 与曲线C 交于A ,B 两点,则AB 等于( )ABCD6.在直角坐标系xOy 中,过点()1,2P -的直线l的参数方程为1 2x y ⎧=--⎪⎪⎨⎪=⎪⎩(t 为参数),直线l 与抛物线2y x 交于点,A B ,则PA PB ⋅的值是( )AB .2C.D .107.直线34x ty t =-⎧⎨=+⎩,(t 为参数)上与点()3,4P( )A .()4,3B .()4,5-或()0,1C .()2,5D .()4,3或()2,58.圆ρ=r 与圆ρ=-2rsin (θ+4π)(r >0)的公共弦所在直线的方程为( ) A .2ρ(sin θ+cos θ)=r B .2ρ(sin θ+cos θ)=-rC(sin θ+cos θ)=rD(sin θ+cos θ)=-r9.点M的直角坐标是()1-,则点M 的极坐标为( ) A .52,6π⎛⎫ ⎪⎝⎭B .72,6π⎛⎫ ⎪⎝⎭C .112,6π⎛⎫⎪⎝⎭D .2,6π⎛⎫⎪⎝⎭10.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13x t y t =+⎧⎨=-⎩(t 为参数),圆C 的极坐标方程是4cos ρθ=,则直线l 被圆C 截得的弦长为( ) AB.CD.11.已知点A 是曲线2213x y +=上任意一点,则点A到直线sin()6πρθ+=的距离的最大值是( )A.2BCD.12.设椭圆C :2211612x y +=上的一点P 到两条直线4y =和8x =的距离分别是1d ,2d ,则122d d +的最小值( ) A .5B .6C .7D .8二、填空题13.已知点(,)P x y 在曲线2cos sin x y θθ=-+⎧⎨=⎩,(θ为参数)上,则yx 的取值范围为_____.14.已知直线参数方程为355435x t y t⎧=-⎪⎪⎨⎪=-+⎪⎩(t 为参数),直线与圆5ρ=交于B 、C 两点,则线段BC 中点直角坐标________.15.在直角坐标平面内,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,已知点M的极坐标为4π⎛⎫ ⎪⎝⎭,曲线C的参数方程为1{x y αα=+=(α为参数),则点M 到曲线C 上的点的距离的最小值为 .16.已知(3,0)A -,(3,0)B ,点P 在圆22(3)(4)4x y -+-=上运动,则22PA PB +的最小值是________.17.在平面直角坐标系xOy 中,已知抛物线244x t y t ⎧=⎨=⎩(t 为参数)的焦点为F ,动点P 在抛物线上,动点Q 在圆3cos sin x y αα=+⎧⎨=⎩(α为参数)上,则PF PQ +的最小值为__________.18.在极坐标系中,圆1C的方程为4πρθ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,以极点为原点,极轴为x 轴的正半轴建立平面直角坐标系,圆2C 的参数方程为1cos (1x a y asin θθθ=-+⎧⎨=-+⎩为参数),若圆1C 与圆2C 外切,则正数a = _________.19.在直角坐标系xOy 中,直线l的参数方程是112x y t ⎧=-+⎪⎪⎨⎪=⎪⎩(t 为参数),以坐标原点为极点,x 轴非负半轴为极轴建立极坐标系,圆C 的极坐标方程为4cos ρθ=-,则圆C 的圆心到直线l 的距离为______.20.在直角坐标系中,曲线1C 的参数方程为cos ,sin ,x y θθ=⎧⎨=⎩[]0,πθ∈,以x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线2C 在极坐标系中的方程为sin cos bρθθ=-.若曲线1C 与2C 有两个不同的交点,则实数b 的取值范围是_______.三、解答题21.在直角坐标系xOy 中,直线l的参数方程cos 1sin x t y t αα⎧=⎪⎨=+⎪⎩(t 为参数,[0,)απ∈),曲线C的参数方程2sin x y ββ⎧=⎪⎨=⎪⎩(β为参数).(1)求曲线C 在直角坐标系中的普通方程;(2)以坐标原点O 为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,当曲线C 截直线l 所得线段的中点极坐标为2,6π⎛⎫⎪⎝⎭时,求α.22.在平面直角坐标系中,曲线1C的参数方程是1x y ⎧=+⎪⎪⎨⎪=⎪⎩(t 是参数),以原点O 为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线2C 的极坐标方程是4cos 3πρθ⎛⎫=- ⎪⎝⎭. (Ⅰ)求曲线2C 的直角坐标方程;(Ⅱ)若曲线1C 与曲线2C 交于,A B 两点,求||AB 的值. 23.[选修4-4:坐标系与参数方程](10分)在极坐标系中,圆C 的极坐标方程为()24cos sin 3ρρθθ=+-,若以极点O 为原点,极轴为x 轴的正半轴建立平面直角坐标系. (1)求圆C 的一个参数方程;(2)在平面直角坐标系中,(),P x y 是圆C 上的动点,试求2x y +的最大值,并求出此时点P 的直角坐标.24.在平面直角坐标系xOy 中,已知直线l的参数方程为1122x t y t ⎧=+⎪⎪⎨⎪=⎪⎩(t 为参数),椭圆C 的参数方程为cos 2sin x y θθ=⎧⎨=⎩(θ为参数)(1)将直线l 的参数方程化为极坐标方程;(2)设直线l 与椭圆C 相交于A ,B 两点,求线段AB 的长. 25.在平面直角坐标系中,直线l 的参数方程为cos sin x t y t αα=⎧⎨=⎩(t 为参数,0απ≤<).以坐标原点为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C 的极坐标方程为244cos 2sin ρρθρθ-=-.(1)写出曲线C 的直角坐标方程;(2)若直线l 与曲线C 交于A 、B 两点,且AB的长度为l 的普通方程. 26.在平面直角坐标系xOy 中,以坐标原点O 为极点,x 轴的正半轴为极轴建立坐标系,曲线C的方程,()222cos4sin4ρθθ+=,过点(2,1)的直线l的参数方程为221xy⎧=+⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩(t为参数).(1)求直线l的普通方程与曲线C的直角坐标方程;(2)若直线l与曲线C交于A、B两点,求||AB的值.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题1.C解析:C【分析】设曲线C上点的坐标为()2t,利用点到直线的距离公式表示出距离,即可求出最小值.【详解】设曲线C上点的坐标为()2t,则C上的点到直线l的距离2233d===,即C上的点到直线1.故选:C.【点睛】本题考查参数方程的应用,属于基础题.2.C解析:C【分析】设点,sin)Qθθ,利用点到直线的距离公式,结合三角函数的性质,即可求解.【详解】由曲线C:sinxyθθ⎧=⎪⎨=⎪⎩(θ为参数)消去参数,设点,sin)Qθθ,则点Q 到直线:40l x y +-=的距离为d ==,当2,6k k Z πθπ=+∈时,min d ==故选:C. 【点睛】本题主要考查曲线的参数方程,点到直线的距离公式,以及三角函数的恒等变换和余弦函数的性质的应用,着重考查运算与求解能力,以及转换能力,属于基础题.3.B解析:B 【分析】 将曲线C 的方程22312sin ρθ化为直角坐标形式,可得2213xy +=,设x α=,sin y α=,由三角函数性质可得1x y +-的取值范围.【详解】解:将cos =x ρθ ,sin y ρθ=代入曲线C 的方程22312sin ρθ,可得:2222sin 3ρρθ+=,即2233x y +=,2213x y+=设x α=,sin yα=,可得1sin 1sin )12sin()1213x y πααααα+-=-=+++--=, 可得1x y +-的最大值为:1,最小值为:3-, 故选:B. 【点睛】本题主要考查极坐标和直角坐标的互换及椭圆的参数方程,属于中档题,注意运算准确.4.A解析:A 【分析】根据Q 点坐标得到点Q 满足的参数方程,从而得到Q 点所在的直线方程l ,因此将求PQ 最小值问题转化为求可行域上的点(,)P x y 到直线l 的最小距离,然后运用数形结合得到可行域内点B (1,0)到直线l 距离最小,从而求出PQ 的最小值. 【详解】因为(43,31)Q m m +-,则点Q 满足的参数方程为43{31x m y m =+=-(m 为参数),消去参数得到普通方程为l :34130x y --=,则问题转化为求可行域上的点(,)P x y 到直线l 的最小距离,如图:由图可知当P 点与B 点重合时到直线l 的距离最小,而B 点为(1,0),B 到l 的距离为d ,所以min 223013102534PQ d --====+, 答案为A. 【点睛】主要考查线性规划问题,同时也考查了参数方程与普通方程的互化.这类型题的关键在于寻找出目标函数的几何意义,然后利用数形结合的方法寻找出最优解,求出最值,属于中档题.5.C解析:C 【解析】分析:首先将取消C 的方程化为直角坐标方程,然后结合直线参数方程的几何意义整理计算即可求得最终结果.详解:曲线C 的参数方程2x cos y sin θθ=⎧⎨=⎩(θ为参数)化为直角坐标方程即:2214y x +=,与直线l 的参数方程312x y t⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩(t 为参数)联立可得:21613t =, 则124134131313t t ==-, 结合弦长公式可知:12813AB t t =-=. 本题选择C 选项.点睛:本题主要考查参数方程的应用,弦长公式等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力.6.B解析:B 【解析】设,A B对应的参数分别为12,t t,把l的参数方程12xy⎧=-⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩代入2y x=中得:221⎛+=--⎝⎭,整理得:220t-=,()242100∴∆=-⨯-=>,1212?2,?t t t t PA PB+==-∴1212··2t t t t===,故选B.7.D解析:D【详解】因为直线3(4x tty t=-⎧⎨=+⎩为参数),所以设直线上到点(3,4)P(3,4)t t--,=1t=±,代入直线的参数方程,得点的坐标为(4,3)或(2,5),故选D.8.D解析:D【解析】分别出圆ρ=r的直角坐标方程222x y r+=和圆ρ=-2r sin(θ+4π)(r>0)直角坐标方程22()x y x y+=+,从而求出两圆的公共弦所在直线的方程2())x y r x y r+=+=-.再化为极坐标方程为(sinθ+cosθ)=-r,选D. 9.B解析:B【解析】3π7π2,tan(π,)26ρθθθ===∈⇒=,故选:B.点睛:(1)直角坐标方程化为极坐标方程,只要运用公式cosxρθ=及sinyρθ=直接代入并化简即可; (2)极坐标方程化为直角坐标方程时常通过变形,构造形如2cos,sin,ρθρθρ的形式,进行整体代换.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方法.但对方程进行变形时,方程必须同解,因此应注意对变形过程的检验.10.D解析:D【分析】先求出直线和圆的普通方程,再利用圆的弦长公式求弦长. 【详解】由题意得,直线l 的普通方程为y =x -4, 圆C 的直角坐标方程为(x -2)2+y 2=4, 圆心到直线l 的距离d=,直线l 被圆C 截得的弦长为= 【点睛】(1)本题主要考查参数方程极坐标方程与普通方程的互化,意在考察学生对这些知识的掌握水平和分析推理计算能力.(2)求直线和圆相交的弦长,一般解直角三角形,利用公式||AB =. 11.C解析:C 【分析】先将直线sin()6πρθ+=A 的坐标,利用点到直线的距离求解. 【详解】由直线sin()6πρθ+=1cos 2ρθθ⎫+=⎪⎪⎝⎭0x +-=. 又点A 是曲线2213x y +=上任意一点,设),sin Aαα则点A0x +-=的距离为:d ==≤ 当sin 14πα⎛⎫+=- ⎪⎝⎭时取得等号. 故选:C 【点睛】本题考查极坐标方程与直角坐标方程的互化、椭圆的参数方程和点到直线的距离,属于中档题.12.D解析:D 【分析】设()4,P cos θθ,02θπ≤<,由题意可得:1222484d d cos θθ+=-+-,利用三角函数的单调性、和差公式即可得出结论. 【详解】解:设()4,P cos θθ,02θπ≤<, 由题意可得:122248416416816886d d cos cos sin πθθθθθ⎛⎫+=-+-=--=-+≥-= ⎪⎝⎭.当且仅当816sin πθ⎛⎫+= ⎪⎝⎭时取等号. 122d d ∴+的最小值为8.故选:D 【点睛】本题考查了椭圆的标准方程及其参数方程、三角函数的单调性、和差公式,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.二、填空题13.【分析】根据曲线参数方程为(为参数)将曲线先化为普通方程再利用的几何意义即可求出其范围【详解】曲线的参数方程为(为参数)将两个方程平方相加它在直角坐标系中表示圆心在半径为的圆又的几何意义是表示原点与解析:⎡⎢⎣⎦【分析】根据曲线参数方程为2cos sin x y θθ=-+⎧⎨=⎩(θ为参数),将曲线先化为普通方程,再利用yx 的几何意义即可求出其范围. 【详解】曲线的参数方程为2cos sin x y θθ=-+⎧⎨=⎩(θ为参数),∴2cos x θ+=,sin y θ=,将两个方程平方相加,∴22(2)1x y ++=,它在直角坐标系中表示圆心在(2,0)-半径为1的圆.又yx的几何意义是表示原点与圆上一点(,)P x y 连线的斜率, 画出图象,如图:当过原点的直线与圆相切时,设切线的斜率为k ,切线方程l 为:y kx =联立l 与圆的方程:22(2)1x y y kx ⎧++=⎨=⎩,消掉y 可得()22(2)1x kx ++= 直线与圆相切,可得0∆=,解得33k =± ∴当过原点的直线与圆相切时,切线的斜率是3 ∴y x 的取值范围为33⎡⎢⎣⎦. 故答案为:3333⎡-⎢⎣⎦. 【点睛】此题考查参数方程与普通方程的区别和联系,两者要会互相转化,根据实际情况选择不同的方程进行求解,线性规划问题,关键是根据所给的约束条件准确地画出可行域和目标函数.在平面区域中,求线性目标函数的最优解,要注意分析线性目标函数所表示的几何意义,从而确定目标函数在何处取得最优解.14.【分析】将直线的参数方程化为普通方程圆的极坐标方程转化为普通方程再求解【详解】直线参数方程为(t 为参数)转化为普通方程:圆转化为普通方程为将直线方程代入圆的方程中整理得设交点为中点坐标则即则线段BC 解析:4433,2525⎛⎫ ⎪⎝⎭【分析】将直线的参数方程化为普通方程,圆的极坐标方程,转化为普通方程,再求解.【详解】直线参数方程为355435x t y t ⎧=-⎪⎪⎨⎪=-+⎪⎩(t 为参数),转化为普通方程:11433y x =-, 圆5ρ=转化为普通方程为2225x y += ,将直线方程代入圆的方程中,整理得225881040x x --= ,设交点为()()1122,,,x y x y ,中点坐标()00,x y , 则1208844252225x x x +=== , ()1212012114114112333333223325x x y y y x x -+-+===-+= , 即则线段BC 中点直角坐标为4433,2525⎛⎫⎪⎝⎭ . 【点睛】本题考查了参数方程、极坐标方程和直角坐标方程之间的转换,中点坐标公式的应用,以及一元二次方程根和系数关系的应用. 参数方程转化为直坐标方程,常用方法有代入法、加减(或乘除)消元法、三角代换法等,极坐标方程转化为直角坐标方程,常通过转化公式直接代入,或先将已知式子变形,如两边同时平方或同时乘以ρ,再代入公式. 15.【解析】试题分析:依题意点M 的直角坐标为曲线C 的普通方程为圆心(10)半径则点M 到曲线C 上的点的距离的最小值为考点:参数方程与极坐标解析:5【解析】试题分析:依题意点M 的直角坐标为()4,4,曲线C 的普通方程为22(1)2x y -+=,圆心(1,0M 到曲线C上的点的距离的最小值为5考点:参数方程与极坐标16.【分析】由题意设利用两点之间的距离公式表示出进而可得结论【详解】由题意得圆的参数方程为(为参数)设则∴其中当时有最小值为故答案为:【点睛】本题主要考查两点之间的距离公式圆的参数方程的应用属于基础题 解析:36【分析】由题意设()32cos ,42sin P θθ++,利用两点之间的距离公式表示出22PA PB +,进而可得结论.【详解】由题意得圆的参数方程为32cos 42sin x y θθ=+⎧⎨=+⎩(θ为参数),设()32cos ,42sin P θθ++, 则()()22262cos 42sin 5624cos 16sin PA θθθθ=+++=++, ()()2222cos 42sin 2016sin PB θθθ=++=+,∴()227624cos 32sin 7640sin PA PB θθθϕ+=++=++,其中3tan 4ϕ=, 当()sin 1θϕ+=-时, 22PA PB +有最小值为36. 故答案为:36.【点睛】本题主要考查两点之间的距离公式,圆的参数方程的应用,属于基础题.17.3【解析】根据题意抛物线参数方程为其普通方程为y2=4x 其焦点坐标为(10)准线方程为x=﹣1动点P 在抛物线上设P 到准线的距离为d 则d=|PF|圆的参数方程为(α为参数)其普通方程为(x ﹣3)2+y解析:3【解析】根据题意,抛物线参数方程为244x t y t⎧=⎨=⎩,其普通方程为y 2=4x , 其焦点坐标为(1,0),准线方程为x=﹣1,动点P 在抛物线上,设P 到准线的距离为d ,则d=|PF|,圆的参数方程为3x cos y sin αα=+⎧⎨=⎩(α为参数),其普通方程为(x ﹣3)2+y 2=1, 动点Q 在圆上,则|PF|+|PQ|=d+|PQ|,分析可得:当P 为抛物线的顶点时,|PF|+|PQ|取得最小值,且其最小值为3, 故答案为:3.18.【解析】圆C1的方程为的直角坐标方程为:(x−2)2+(y−2)2=8圆心C1(22)半径圆C2的参数方程为参数)的普通方程为:(x+1)2+(y+1)2=a2圆心距两圆外切时∴正数【解析】圆C 1的方程为)4πρθ=-的直角坐标方程为:(x −2)2+(y −2)2=8, 圆心C 1(2,2),半径1r = 圆C 2的参数方程1(1x acos y asin θθθ=-+⎧⎨=-+⎩为参数)的普通方程为:(x +1)2+(y +1)2=a 2.圆心距12C C =两圆外切时,1212C C r r a =+==,∴正数a =19.【解析】直线l 的参数方程为(t 为参数)普通方程为x ﹣y+1=0圆ρ=﹣4cosθ即ρ2=﹣4ρcosθ即x2+y2+4x=0即(x+2)2+y2=4表示以(﹣20)为圆心半径等于2的圆∴圆C 的圆心到 解析:12. 【解析】直线l的参数方程为1{12x y t =-+=(t 为参数),普通方程为x,圆ρ=﹣4cosθ 即ρ2=﹣4ρcosθ,即 x 2+y 2+4x=0,即 (x+2)2+y 2=4,表示以(﹣2,0)为圆心,半径等于2的圆.∴圆C 的圆心到直线l=12, 故答案为:12. 20.【分析】先消去参数得到曲线的普通方程再利用直角坐标与极坐标的互化公式得到直线的直角坐标方程利用点到直线的距离公式结合图象即可求解【详解】将曲线的参数方程为化为直角坐标方程可得曲线表示圆心在原点半径为解析:1b ≤<【分析】先消去参数θ得到曲线的普通方程,再利用直角坐标与极坐标的互化公式,得到直线的直角坐标方程,利用点到直线的距离公式,结合图象,即可求解.【详解】将曲线1C 的参数方程为cos sin x y θθ=⎧⎨=⎩,[]0,πθ∈, 化为直角坐标方程,可得221x y +=,曲线1C 表示圆心在原点,半径为1的上半圆,(如图所示)曲线2C 在极坐标系中的方程为sin cos b ρθθ=-,即sin cos b ρθρθ-=, 可得曲线2C 的直角坐标方程为0x y b -+=, 由圆心到直线的距离得:12bd ==,解得2b =±,结合图象,可得实数b 的取值范围是12b ≤<. 故答案为:12b ≤<.【点睛】本题主要考查了极坐标和直角坐标的互化,参数方程与普通方程的互化,以及直线与圆的位置关系的应用,着重考查数形结合思想,以及推理与运算能力.三、解答题21.(1)221124x y +=(2)56πα= 【分析】(1)消去参数β,即可得曲线的普通方程;(2)利用点差法求出直线的斜率k 的值,从而求得直线的倾斜角.【详解】(1)由32sin x y ββ⎧=⎪⎨=⎪⎩得cos 23sin 2yββ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩β得221124x y +=,所以曲线C 的普通方程为221124x y +=; (2)直线l 所得线段的中点极坐标为2,6π⎛⎫ ⎪⎝⎭化成直角坐标为. 设直线l 与曲线C 相交于()11,A x y ,()22,B x y 两点,则122x x +=1212y y +=,2211222211241124x y x y ⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩①②, 由-②①得222221210124x x y y --+=, 所以()211221123y y x x x x y y -+=-==-+,即tan 3l k α=-=, 又∵[0,)απ∈,∴直线l 的倾斜角为56π. 【点睛】本题考查参数方程化为普通方程、极坐标与直角坐标的互化、点差法的应用,考查转化与化归思想,考查逻辑推理能力、运算求解能力.22.(Ⅰ)2220x y x +--=;(Ⅱ.【分析】(Ⅰ)曲线2C 的极坐标方程l转化为22cos sin ρρθθ=+,由此能求出曲线2C 的直角坐标方程.(Ⅱ)将曲线1C 的参数方程代入曲线2C的直角坐标方程,可得210t -=,设,A B对应的t 值分别为12t t 、,利用韦达定理可得12121t t t t ⎧+=⎪⎨⋅=-⎪⎩ 【详解】解:(Ⅰ)21:4cos 4cos 32C πρθθθ⎛⎫⎛⎫=-=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭22cos sin ρρθθ=+即2220x y x +--=(Ⅱ)由题意,联立2221202230x y x y x x ⎧=+⎪⎪⎪⎪=+⎨⎪⎪+--=⎪⎪⎩得2610t t -=设,A B 对应的t 值分别为12t t 、,则121261t t t t ⎧+=⎪∴⎨⋅=-⎪⎩ 1212||AB t t t t ∴=+=- ()()221212124t t t t t t =-=+-⋅()26410=+=【点睛】本题考查极坐标方程与直角坐标方程的转化,直线的参数方程参数的几何意义的应用,属于中档题.23.(1)25(25x y ααα⎧=⎪⎨=⎪⎩是参数). (2)11,(3,4).【解析】试题分析:(1)根据222x y ρ=+,cos x ρθ=,sin y ρθ=,得到圆C 的直角坐标方程,从而可得圆C 的一个参数方程;(2)由(1)可设点(25,25)P ϕϕ,借助辅助角公式即可得2x y +,从而可得2x y +的最大值及点P 的直角坐标. 试题(1)因为24(cos sin )3ρρθθ=+-,所以22+4430x y x y --+=,即22(2)(2)5x y -+-=为圆C 的直角坐标方程,所以圆C的一个参数方程为2(2x y ϕϕϕ⎧=⎪⎨=⎪⎩为参数). (2)由(1)可知点P的坐标可设为(2,2)ϕϕ,则224x y ϕϕ+=+++65sin()6ϕϕϕα=++=++其中cos 55αα==,当2x y +取最大值时,sin()1ϕα+=,2,2k k Z πϕαπ+=+∈,此时cos cos()sin 25πϕαα=-==,sin sin()cos 2πϕαα=-==2x y +的最大值为11,此时点P 的直角坐标为()3,4.24.(1cos sin 0θρθ-=(2)167AB =【详解】(1)直线l0y -=,代入互化公式cos {sin x y ρθρθ==可得直线lcos sin 0θρθ-=(2)椭圆C 的普通方程为2214y x +=,将直线l的参数方程112x t y ⎧=+⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,代入2214y x +=,得22)12(1)124t ++=,即27160t t +=,解得10t =,2167t =-, 所以12167AB t t =-=. 考点:极坐标方程,利用直线参数方程中参数的几何意义可求线段的长 25.(1)()()22219x y -++=;(2)34y x =和0x =. 【分析】 (1)将cos sin x y ρθρθ=⎧⎨=⎩代入曲线C 极坐标方程,化简后可求得对应的直角坐标方程; (2)将直线的参数方程代入曲线方程,利用弦长公式列方程,解方程求得直线的倾斜角或斜率,由此求得直线l 的普通方程.【详解】(1)将cos sin x y ρθρθ=⎧⎨=⎩代入曲线C 极坐标方程得曲线C 的直角坐标方程为22442x y x y +-=-,即()()22219x y -++=;(2)将直线的参数方程代入曲线方程:()()22cos 2sin 19t t αα-++=,整理得24cos 2sin 40t t t αα-+-=设点A 、B 对应的参数为1t 、2t ,解得124cos 2sin t t αα+=-,124t t ⋅=-, 则12||AB t t =-===得23cos 4sin cos 0ααα-=,因为0απ≤<,得2πα=或3tan 4α=,直线l 的普通方程为34y x =和0x =. 【点睛】本题主要考查极坐标方程和直角坐标方程互化,考查利用直线的参数方程来求弦长有关的问题,属于中档题. 26.(1)10x y --=;2214x y +=(2【分析】(1)利用公式,即可实现极坐标方程和直角方程之间的转化;消去参数,则可得直线的普通方程;(2)将直线的参数方程代入曲线C 的直角方程,根据韦达定理,结合参数几何意义,即可容易求得.【详解】(1)因为曲线C 的方程,()222cos 4sin 4ρθθ+=, 故可得2244x y +=,即2214x y +=; 因为直线l的参数方程为2212x y ⎧=+⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩(t 为参数),消去参数t ,则其直角方程为10x y --=.(2)将直线参数方程代入曲线C的直角方程,可得2580t ++=,设点,A B 对应的参数12,t t t t ==,则121285t t t t +==,故可得12AB t t =-====故弦长AB = 【点睛】本题考查极坐标方程、参数方程和直角坐标方程之间的相互转化,以及利用参数的几何意义求弦长,属综合基础题.。
高中数学选修4-4第二讲一第2课时圆的参数方程
第二讲 参数方程一、曲线的参数方程第2课时 圆的参数方程A 级 基础巩固 一、选择题1.已知圆P :⎩⎪⎨⎪⎧x =1+10cos θ,y =-3+10sin θ(θ为参数),则圆心P 及半径r 分别是( )A .P (1,3),r =10B .P (1,3),r =10C .P (1,-3),r =10D .P (1,-3),r =10解析:由圆P 的参数方程可知圆心(1,-3),半径r =10.答案:C2.圆x 2+(y +1)2=2的参数方程为( )A.⎩⎪⎨⎪⎧x =2cos θ,y =1+2sin θ(θ为参数) B.⎩⎪⎨⎪⎧x =2cos θ,y =1+2sin θ(θ为参数) C.⎩⎪⎨⎪⎧x =2cos θ,y =-1+2sin θ(θ为参数) D.⎩⎪⎨⎪⎧x =2cos θ,y =-1+2sin θ(θ为参数) 解析:由x =2cos θ,y +1=2sin θ知参数方程为⎩⎨⎧x =2cos θ,y =-1+2sin θ(θ为参数). 答案:D3.已知圆O 的参数方程是⎩⎪⎨⎪⎧x =2+4cos θ,y =-3+4sin θ(0≤θ<2π),圆上点A 的坐标是(4,-33),则参数θ=( )A.7π6B.4π3C.11π6D.5π3解析:由题意⎩⎨⎧4=2+4cos θ,-33=-3+4sin θ(0≤θ<2π), 所以⎩⎨⎧cos θ=12,sin θ=-32(0≤θ<2π),解得θ=5π3. 答案:D4.若x ,y 满足x 2+y 2=1,则x +3y 的最大值为( )A .1B .2C .3D .4 解析:由于圆x 2+y 2=1的参数方程为⎩⎨⎧x =cos θ,y =sin θ(θ为参数),则x +3y =3sin θ+cos θ=2sin ⎝⎛⎭⎪⎪⎫θ+π6,故x +3y 的最大值为2. 答案:B5.直线:3x -4y -9=0与圆:⎩⎪⎨⎪⎧x =2cos θ,y =2sin θ(θ为参数)的位置关系是( )A .相切B .相离C .直线过圆心D .相交但直线不过圆心解析:圆心坐标为(0,0),半径为2,显然直线不过圆心,又圆心到直线距离d =95<2. 所以直线与圆相交,但不过圆心.答案:D二、填空题6.设y =tx (t 为参数),则圆x 2+y 2-4y =0的参数方程是________.解析:把y =tx 代入x 2+y 2-4y =0得x =4t 1+t 2, y =4t 21+t 2, 所以参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =4t 1+t 2,y =4t 21+t 2(t 为参数). 答案:⎩⎨⎧x =4t 1+t 2,y =4t 21+t 2(t 为参数)7.已知曲线方程⎩⎪⎨⎪⎧x =1+cos θ,y =sin θ(θ为参数),则该曲线上的点与定点(-1,-2)的距离的最小值为________.解析:设曲线上动点为P (x ,y ),定点为A ,则|PA |=(1+cos θ+1)2+(sin θ+2)2= 9+42sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π4, 故|PA |min =9-42=22-1.答案:22-18.曲线C :⎩⎪⎨⎪⎧x =cos θ,y =-1+sin θ(θ为参数)的普通方程为__________.如果曲线C 与直线x +y +a =0有公共点,那么a 的取值范围是________.解析:⎩⎨⎧x =cos θ,y =-1+sin θ(θ为参数)消参可得 x 2+(y +1)2=1,利用圆心到直线的距离d ≤r 得|-1+a |2≤1, 解得1-2≤a ≤1+ 2.答案:x 2+(y +1)2=1 [1-2,1+2]三、解答题9.已知P (x ,y )是圆x 2+y 2-2y =0上的动点.(1)求2x +y 的取值范围;(2)若x +y +c ≥0恒成立,求实数c 的取值范围.解:方程x 2+y 2-2y =0变形为x 2+(y -1)2=1,其参数方程为⎩⎨⎧x =cos θ,y =1+sin θ(θ为参数).(1)2x +y =2cos θ+sin θ+1=5sin(θ+φ)+1(其中φ由tan φ=2确定),所以1-5≤2x +y ≤1+ 5.(2)若x +y +c ≥0恒成立,即c ≥-(cos θ+sin θ+1)对一切θ∈R 恒成立.因为-(cos θ+sin θ+1)的最大值是2-1,所以当且仅当c ≥2-1时,x +y +c ≥0恒成立.10.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:(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+cos π3,sin π3,即⎝ ⎛⎭⎪⎫32,32.B 级 能力提升1.P (x ,y )是曲线⎩⎪⎨⎪⎧x =2+cos α,y =sin α(α为参数)上任意一点,则(x -5)2+(y +4)2的最大值为( )A .36B .6C .26D .25解析:设P (2+cos α,sin α),代入得(2+cos α-5)2+(sin α+4)2=25+sin 2α+cos 2α-6cos α+8sin α=26+10sin(a -φ)⎝ ⎛⎭⎪⎫tan φ=34,φ为锐角, 所以最大值为36.答案:A2.已知圆C :⎩⎪⎨⎪⎧x =-3+2sin θ,y =2cos θ(θ∈[0,2π),θ为参数)与x 轴交于A ,B 两点,则|AB |=________.解析:令y =2cos θ=0,则cos θ=0,因为θ∈[0,2π),故θ=π2或3π2,当θ=π2时,x =-3+2sin π2=-1, 当θ=3π2时,x =-3+2sin 3π2=-5, 故|AB |=|-1+5|=4.答案:43.已知曲线C 的极坐标方程为ρ=2cos θ.以极点为原点,极轴为x 轴的正半轴建立直角坐标系,则曲线C 的参数方程为________.解析:ρ=2cos θ化为普通方程为x 2+y 2=2x ,即(x -1)2+y 2=1,则其参数方程为⎩⎨⎧x -1=cos α,y =sin α(α为参数),即⎩⎨⎧x =cos α+1,y =sin α(α为参数).答案:⎩⎪⎨⎪⎧x =cos α+1,y =sin α(α为参数)。
高考一轮作业:选修4-4-2参数方程(含答案)
时间:45分钟 满分:100分 班级:________ 姓名:________ 学号:________ 得分:________ 一、选择题(本大题共6小题,每小题6分,共36分,在下列四个选项中,只有一项是符合题目要求的) 1.(2018·皖南八校联考)在极坐标系中,圆ρ=-2sin θ的圆心的极坐标是( )A .(1,π2)B .(1,-π2) C .(1,0)D .(1,π)解析:该圆的直角坐标方程为x 2+y 2=-2y ,即x 2+(y +1)2=1,故圆心的直角坐标为(0,-1),化为极坐标为(1,π2),故选B. 答案:B2.(2018·安庆市重点中学联考)在极坐标系中,点(2,π3)与圆ρ=2cos θ的圆心之间的距离为( ) A .2 B.4+π29C.1+π29D. 3解析:由⎩⎪⎨⎪⎧x =ρcos θ=2cos π3=1y =ρsin θ=2sin π3=3可知,点(2,π3)的直角坐标为(1,3).圆ρ=2cos θ的直角坐标方程为x 2+y 2=2x ,即(x -1)2+y 2=1,则圆心(1,0)与点(1,3)之间的距离为 3.答案:D3.(2018·淮南市、淮水市二模)已知曲线C :⎩⎪⎨⎪⎧x =2cos θy =2sin θ(θ为参数)和直线l :⎩⎪⎨⎪⎧x =ty =t +b (t 为参数,b 为实数),若曲线C 上恰有3个点到直线l 的距离等于1,则b =( )A. 2 B .- 2 C .0D .± 2解析:将曲线C 和直线l 的参数方程分别化为普通方程为x 2+y 2=4和y =x +b ,依题意,若要使圆上有3个点到直线l 的距离为1,只要满足圆心到直线的距离为1,即可,得到|b|2=1,解得b =± 2.答案:D4.(2018·莱州模拟)若曲线C 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =1+cos2θy =sin 2θ(θ为参数),则曲线C 上的点的轨迹是( )A .直线x +2y -2=0B .以(2,0)为端点的射线C .圆(x -1)2+y 2=1D .以(2,0)和(0,1)为端点的线段 答案:D5.(2018·江西红色六校联考)参数方程⎩⎪⎨⎪⎧x =4sin θy =5cos θ表示的曲线是( )A .焦点在x 轴上的椭圆B .焦点在y 轴上的椭圆C .过原点的直线D .圆心在原点的圆解析:化为直角坐标方程x 216+y225=1,表示焦点在y 轴上的椭圆,选B.答案:B6.(2018·北京东城期末)若直线l 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =1+3t ,y =2-4t(t 为参数),则直线l 的倾斜角的余弦值为( )A .-45B .-35C.35D.45解析:由题意知,直线l 的普通方程为4x +3y -10=0.设l 的倾斜角为θ,则tan θ=-43.由1cos θ=1+tan 2θ知cos 2θ=925.∵π2<θ<π,∴cos θ=-35,故选B.答案:B二、填空题(本大题共4小题,每小题6分,共24分,把正确答案填在题后的横线上)7.(2018·重庆)在直角坐标系xOy 中,以原点O 为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系.若极坐标方程为ρcos θ=4的直线与曲线⎩⎪⎨⎪⎧x =t2y =t3(t 为参数)相交于A 、B 两点,则|AB|=________.解析:直线的普通方程为x =4,代入曲线的参数方程得t =±2,当t =2时,x =4,y =8;当t =-2时,x =4,y =-8,即有A(4,8),B(4,-8),于是|AB|=8-(-8)=16.答案:168.(2018·陕西)(坐标系与参数方程选做题)如图,以过原点的直线的倾斜角θ为参数,则圆x 2+y 2-x =0的参数方程为__________________.解析:圆的标准方程为(x -12)2+y 2=14,直径OA =1,如图,设圆上一点P(x ,y),连接AP ,过点P 作PB ⊥x 轴,垂足为点B , ∵在Rt △AOP 中,OP =OA·cos θ=cos θ, ∴在Rt △BOP 中,x =OB =OP·cos θ=cos 2θ,y =BP =OP·sin θ=sin θcos θ,当点P(x ,y)在x 轴上时也适合,所以圆的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =cos 2θ,y =sin θcos θ.(θ为参数)答案:⎩⎪⎨⎪⎧x =cos 2θ,y =sin θcos θ.(θ为参数)9.(2018·湖北)(选修4-4:坐标系与参数方程)在直角坐标系xOy 中,椭圆C 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =acos φ,y =bsin φ(φ为参数,a >b >0).在极坐标系(与直角坐标系xOy 取相同的长度单位,且以原点O 为极点,以x 轴正半轴为极轴)中,直线l 与圆O 的极坐标方程分别为ρsin(θ+π4)=22m(m 为非零常数)与ρ=b.若直线l 经过椭圆C 的焦点,且与圆O 相切,则椭圆C 的离心率为________.解析:由题意知,椭圆C 的普通方程为x 2a 2+y2b 2=1,直线l 的直角坐标方程为x +y =m ,圆O 的直角坐标方程为x 2+y 2=b 2,设椭圆C 的半焦距为c ,则根据题意可知,|m|=c ,|m|2=b ,所以有c =2b ,所以椭圆C 的离心率e =c a =c b 2+c2=63. 答案:6310.(2018·大庆模拟)圆C :⎩⎪⎨⎪⎧x =3+4cos θy =-2+4sin θ(θ为参数)的圆心坐标为________,和圆C 关于直线x-y =0对称的圆C′的普通方程是________.解析:将圆C 的方程化为普通方程得 (x -3)2+(y +2)2=16.∴其圆心坐标为(3,-2),关于直线x -y =0对称的点为(-2,3),圆C′的方程为(x +2)2+(y -3)2=16. 答案:(3,-2) (x +2)2+(y -3)2=16三、解答题(本大题共3小题,共40分,11、12题各13分,13题14分,写出证明过程或推演步骤) 11.(2018·辽宁)选修4-4:坐标系与参数方程在直角坐标系xOy 中,以O 为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系.圆C 1,直线C 2的极坐标方程分别为ρ=4sin θ,ρcos(θ-π4)=2 2.(Ⅰ)求C 1与C 2交点的极坐标;(Ⅱ)设P 为C 1的圆心,Q 为C 1与C 2交点连线的中点.已知直线PQ 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =t 3+a ,y =b 2t 3+1(t ∈R 为参数),求a ,b 的值.解:(Ⅰ)圆C 1的直角坐标方程为x 2+(y -2)2=4, 直线C 2的直角坐标方程为x +y -4=0.解⎩⎪⎨⎪⎧x 2+-2=4,x +y -4=0得⎩⎪⎨⎪⎧x 1=0,y 1=4,⎩⎪⎨⎪⎧x 2=2,y 2=2.所以C 1与C 2交点的极坐标为(4,π2),(22,π4). 注:极坐标系下点的表示不唯一.(Ⅱ)由(Ⅰ)可得,P 点与Q 点的直角坐标分别为(0,2),(1,3). 故直线PQ 的直角坐标方程为x -y +2=0, 由参数方程可得y =b 2x -ab2+1,所以⎩⎪⎨⎪⎧b2=1,-ab2+1=2,解得a =-1,b =2.12.(2018·课标全国Ⅱ)选修4-4:坐标系与参数方程已知动点P ,Q 在曲线C :⎩⎪⎨⎪⎧x =2cost ,y =2sint (t 为参数)上,对应参数分别为t =α与t =2α(0<α<2π),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.解:(Ⅰ)依题意有P(2cos α,2sin α),Q(2cos 2α,2sin 2α),因此M(cos α+cos 2α,sin α+sin 2α).M 的轨迹的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =cos α+cos 2αy =sin α+sin 2α(α为参数,0<α<2π).(Ⅱ)M 点到坐标原点的距离d =x 2+y 2=2+2cos α(0<α<2π). 当α=π时,d =0,故M 的轨迹过坐标原点. 13.(2018·课标全国Ⅰ)选修4-4:坐标系与参数方程已知曲线C 1的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =4+5cost ,y =5+5sint ,(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.(Ⅰ)把C 1的参数方程化为极坐标方程;(Ⅱ)求C 1与C 2交点的极坐标(ρ≥0,0≤θ<2π).解:(Ⅰ)将⎩⎪⎨⎪⎧x =4+5cos t ,y =5+5sin 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⎩⎪⎨⎪⎧x =ρcos θ,y =ρsin θ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. (Ⅱ)C 2的普通方程为x 2+y 2-2y =0.由⎩⎪⎨⎪⎧x 2+y 2-8x -10y +16=0,x 2+y 2-2y =0解得⎩⎪⎨⎪⎧x =1,y =1或⎩⎪⎨⎪⎧x =0,y =2.所以C 1与C 2交点的极坐标分别为(2,π4),(2,π2).。
2014-2017高考真题选修4-4坐标系与参数方程
2014-2017⾼考真题选修4-4坐标系与参数⽅程选修4-4 坐标系与参数⽅程考点坐标系与参数⽅程1.(2014·安徽,4)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.14 B.214 C. 2 D.2 21.D [由?x =t +1,y =t -3消去t 得x -y -4=0,C :ρ=4cos θ?ρ2=4ρcos θ,∴C :x 2+y 2=4x ,即(x -2)2+y 2=4,∴C (2,0),r =2. ∴点C 到直线l 的距离d =|2-0-4|2=2,∴所求弦长=2r 2-d 2=2 2.故选D.]2.(2014·北京,3)曲线x =-1+cos θ,y =2+sin θ(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2.B [曲线?x =-1+cos θ,y =2+sin θ(θ为参数)的普通⽅程为(x +1)2+(y -2)2=1,该曲线为圆,圆⼼(-1,2)为曲线的对称中⼼,其在直线y =-2x 上,故选B.]3.(2014·江西,11(2))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=1cos θ+sin θ,0≤θ≤π2B.ρ=1cos θ+sin θ,0≤θ≤π4C.ρ=cos θ+sin θ,0≤θ≤π2D.ρ=cos θ+sin θ,0≤θ≤π43.A [∵?x =ρcos θ,y =ρsin θ,∴y =1-x 化为极坐标⽅程为ρcos θ+ρsin θ=1,即ρ=1cos θ+sin θ.∵0≤x ≤1,∴线段在第⼀象限内(含端点),∴0≤θ≤π2.故选A.]4.(2017?北京,11)在极坐标系中,点A 在圆ρ2﹣2ρcosθ﹣4ρsinθ+4=0上,点P 的坐标为(1,0),则|AP|的最⼩值为________.4.1 设圆ρ2﹣2ρcosθ﹣4ρsinθ+4=0为圆C ,将圆C 的极坐标⽅程化为:x 2+y 2﹣2x ﹣4y+4=0,再化为标准⽅程:(x ﹣1)2+(y ﹣2)2=1;如图,当A 在CP 与⊙C 的交点Q 处时,|AP|最⼩为: |AP|min =|CP|﹣r C =2﹣1=1,故答案为:1.5.(2017·天津,11)在极坐标系中,直线4ρcos (θ﹣)+1=0与圆ρ=2sinθ的公共点的个数为________.5.2 直线4ρcos (θ﹣)+1=0展开为:4ρ+1=0,化为:2x+2y+1=0.圆ρ=2sin θ即ρ2=2ρsin θ,化为直⾓坐标⽅程:x 2+y 2=2y ,配⽅为:x 2+(y ﹣1)2=1.∴圆⼼C (0,1)到直线的距离d= = <1=R .∴直线4ρcos (θ﹣)+1=0与圆ρ=2sin θ的公共点的个数为2.故答案为:2.6.(2016·北京,11)在极坐标系中,直线ρcos θ-3ρsin θ-1=0与圆ρ=2cos θ交于A ,B 两点,则|AB |=________.6.2 [直线的直⾓坐标⽅程为x -3y -1=0,圆的直⾓坐标⽅程为x 2+y 2=2x ,即(x -1)2+y 2=1.圆⼼坐标为(1,0),半径r =1.点(1,0)在直线x -3y -1=0上,所以|AB |=2r =2.]7.(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________. 7.522[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.]8.(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________.8.1 [在平⾯直⾓坐标系下,点2,π3化为(1,3),直线⽅程为:x +3y =6,∴点(1,3)到直线的距离为d =|1+3×3-6|2=|-2|2=1.]9.(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________.9.6 [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.]10.(2015·重庆,15)已知直线l 的参数⽅程为?x =-1+t ,y =1+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=4ρ>0,3π4<θ<5π4,则直线l 与曲线C 的交点的极坐标为________.10.(2,π) [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).]11.(2017?新课标Ⅰ,22)在直⾓坐标系xOy 中,曲线C 的参数⽅程为(θ为参数),直线l 的参数⽅程为(t 为参数).(10分)(1)若a=﹣1,求C 与l 的交点坐标; (2)若C 上的点到l 距离的最⼤值为,求a .11.(1)解:曲线C 的参数⽅程为(θ为参数),化为标准⽅程是:+y 2=1;a=﹣1时,直线l 的参数⽅程化为⼀般⽅程是:x+4y ﹣3=0;联⽴⽅程,解得或,所以椭圆C 和直线l 的交点为(3,0)和(﹣,).(2)l的参数⽅程(t为参数)化为⼀般⽅程是:x+4y﹣a﹣4=0,椭圆C上的任⼀点P可以表⽰成P(3cosθ,sinθ),θ∈[0,2π),所以点P到直线l的距离d为:d= = ,φ满⾜tanφ= ,⼜d的最⼤值d max= ,所以|5sin(θ+φ)﹣a﹣4|的最⼤值为17,得:5﹣a﹣4=17或﹣5﹣a﹣4=﹣17,即a=﹣16或a=8.12.(2017?新课标Ⅱ,22)在直⾓坐标系xOy中,以坐标原点为极点,x轴的正半轴为极轴建⽴极坐标系,曲线C1的极坐标⽅程为ρcosθ=4.(Ⅰ)M为曲线C1上的动点,点P在线段OM上,且满⾜|OM|?|OP|=16,求点P的轨迹C2的直⾓坐标⽅程;(Ⅱ)设点A的极坐标为(2,),点B在曲线C2上,求△OAB⾯积的最⼤值.12.解:(Ⅰ)曲线C1的直⾓坐标⽅程为:x=4,设P(x,y),M(4,y0),则,∴y0= ,∵|OM||OP|=16,∴=16,即(x2+y2)(1+ )=16,整理得:(x﹣2)2+y2=4(x≠0),∴点P的轨迹C2的直⾓坐标⽅程:(x﹣2)2+y2=4(x≠0).(Ⅱ)点A的直⾓坐标为A(1,),显然点A在曲线C2上,|OA|=2,∴曲线C2的圆⼼(2,0)到弦OA的距离d= = ,∴△AOB的最⼤⾯积S= |OA|?(2+ )=2+ .13.(2017?新课标Ⅲ,22)在直⾓坐标系xOy中,直线l1的参数⽅程为,(t为参数),直线l2的参数⽅程为,(m为参数).设l1与l2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l 3:ρ(cosθ+sinθ)﹣ =0,M 为l 3与C 的交点,求M 的极径.13.(Ⅰ)∵直线l 1的参数⽅程为,(t 为参数),∴消掉参数t 得:直线l 1的普通⽅程为:y=k (x ﹣2)①;⼜直线l 2的参数⽅程为,(m 为参数),同理可得,直线l 2的普通⽅程为:x=﹣2+ky ②;联⽴①②,消去k 得:x 2﹣y 2=4,即C 的普通⽅程为x 2﹣y 2=4;(Ⅱ)∵l 3的极坐标⽅程为ρ(cosθ+sinθ)﹣ =0,∴其普通⽅程为:x+y ﹣=0,联⽴得:,∴ρ2=x 2+y 2=+=5.∴l 3与C 的交点M 的极径为ρ=.14.(2017?江苏,21C )在平⾯直⾓坐标系xOy 中,已知直线l 的参数⽅程为(t为参数),曲线C 的参数⽅程为(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.14.直线l 的直⾓坐标⽅程为x ﹣2y+8=0,∴P 到直线l 的距离d= = ,∴当s= 时,d 取得最⼩值 = .15.(2016·全国Ⅰ,23)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 .15.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 =1.16.(2016·全国Ⅱ,23)在直⾓坐标系xOy 中,圆C 的⽅程为(x +6)2+y 2=25. (1)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;(2)直线l 的参数⽅程是?x =t cos α,y =t sin α(t 为参数),l 与C 交于A 、B 两点,|AB |=10,求l 的斜率.16.解 (1)由x =ρcos θ,y =ρsin θ可得圆C 的极坐标⽅程ρ2+12ρcos θ+11=0. (2)在(1)中建⽴的极坐标系中,直线l 的极坐标⽅程为θ=α(ρ∈R ).设A ,B 所对应的极径分别为ρ1,ρ2,将l 的极坐标⽅程代⼊C 的极坐标⽅程得ρ2+12ρcos α+11=0.于是ρ1+ρ2=-12cos α,ρ1ρ2=11.|AB |=|ρ1-ρ2|=(ρ1+ρ2)2-4ρ1ρ2=144cos 2α-44.由|AB |=10得cos 2α=38,tan α=±153.所以l 的斜率为153或-153.17.(2016·全国Ⅲ,23)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ρsinθ+π4=2 2. (1)写出C 1的普通⽅程和C 2的直⾓坐标系⽅程;(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. 17.解 (1)C 1的普通⽅程为x 23+y 2=1.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距离d (α)的最⼩值,d (α)=|3cos α+sin α-4|2=2sin 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P 的直⾓坐标为32,12.18.(2015·江苏,21)已知圆C 的极坐标⽅程为ρ2+22ρsin θ-π4-4=0,求圆C 的半径. 18.解以极坐标系的极点为平⾯直⾓坐标系的原点O ,以极轴为x 轴的正半轴,建⽴直⾓坐标系xOy .圆C 的极坐标⽅程为ρ2+22ρ??22sin θ-22cos θ-4=0,化简,得ρ2+2ρsin θ-2ρcos θ-4=0.则圆C 的直⾓坐标⽅程为x 2+y 2-2x +2y -4=0,即(x -1)2+(y +1)2=6,所以圆C 的半径为 6.19.(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.19.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 为等腰直⾓三⾓形,所以△C 2MN 的⾯积为12.20.(2015·福建,21(2))在平⾯直⾓坐标系xOy 中,圆C 的参数⽅程为?x =1+3cos t ,y =-2+3sin 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.20.解①消去参数t ,得到圆C 的普通⽅程为(x -1)2+(y +2)2=9. 由2ρsin θ-π4=m ,得ρsin θ-ρcos θ-m =0. 所以直线l 的直⾓坐标⽅程为x -y +m =0.②依题意,圆⼼C 到直线l 的距离等于2,即|1-(-2)+m |2=2,解得m =-3±2 2.21.(2015·湖南,16Ⅱ)已知直线l :x =5+32t ,y =3+12t (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. 21.解 (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x =5+32t ,y =3+12t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|=18.22.(2014·湖北,16)已知曲线C 1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C 2的极坐标⽅程是ρ=2.则C 1与C 2交点的直⾓坐标为________.22.(3,1) [曲线C 1为射线y =33x (x ≥0).曲线C 2为圆x 2+y 2=4.设P 为C 1与C 2的交点,如图,作PQ 垂直x 轴于点Q .因为tan ∠POQ =33,所以∠POQ =30°,⼜∵OP =2,所以C 1与C 2的交点P 的直⾓坐标为(3,1).]23.(2014·重庆,15)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ρsin 2θ-4cos θ=0(ρ≥0,0≤θ<2π),则直线l 与曲线C 的公共点的极径ρ=________.23.5 [直线l 的普通⽅程为y =x +1,曲线C 的直⾓坐标⽅程为y 2=4x ,故直线l 与曲线C 的交点坐标为(1,2).故该点的极径ρ=x 2+y 2= 5.]24.(2014·天津,13)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________.24.3 [圆的直⾓坐标⽅程为x 2+y 2=4y ,直线的直⾓坐标⽅程为y =a ,因为△AOB 为等边三⾓形,则A (±a 3,a ),代⼊圆的⽅程得a 23+a 2=4a ,故a =3.]25.(2014·湖南,11)在平⾯直⾓坐标系中,倾斜⾓为π4的直线l 与曲线C :?x =2+cos α,y =1+sin α(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________.25.2·ρcos θ+π4=1 [曲线C 的普通⽅程为(x -2)2+(y -1)2=1,由直线l 与曲线C 相交所得的弦长|AB |=2知,AB 为圆的直径,故直线l 过圆⼼(2,1),注意到直线的倾斜⾓为π4,即斜率为1,从⽽直线l 的普通⽅程为y =x -1,从⽽其极坐标⽅程为ρsin θ=ρcos θ-1,即2·ρcos θ+π4=1.]26.(2014·⼴东,14)在极坐标系中,曲线C 1和C 2的⽅程分别为ρsin 2θ=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C 1和C 2交点的直⾓坐标为________.26.(1,1) [由ρsin 2θ=cos θ得ρ2sin 2θ=ρcos θ,其直⾓坐标⽅程为y 2=x ,ρsin θ=1的直⾓坐标⽅程为y =1,由?y 2=x ,y =1得C 1和C 2的交点为(1,1).]27.(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. 27.解 (1)设(x 1,y 1)为圆上的点,在已知变换下变为C 上点(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).(2)由x 2+y 24=1,2x +y -2=0解得:x =1,y =0或x =0,y =2. 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=12x -12,化为极坐标⽅程,并整理得2ρcos θ-4ρsin θ=-3,即ρ=34sin θ-2cos θ.28.(2014·江苏,21C)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. 28.解将直线l 的参数⽅程x =1-22t ,y =2+22t 代⼊抛物线⽅程y 2=4x ,得2+22t 2=4?1-22t ,解得t 1=0,t 2=-8 2.所以|AB |=|t 1-t 2|=8 2.。
高考理科第一轮复习练习(选修4-4第二节参数方程)
课时提升作业(七十七)一、选择题1.已知直线l:(t为参数),圆C:ρ=2cosθ,则圆心C到直线l的距离是( )(A)2 (B)(C)(D)12.参数方程(θ为参数)和极坐标方程ρ=-6cosθ所表示的图形分别是( )(A)圆和直线(B)直线和直线(C)椭圆和直线(D)椭圆和圆3.(2013·惠州模拟)直线(t为参数)被圆x2+y2=9截得的弦长为()(A)(B)(C)(D)二、填空题4.(2012·北京高考)直线(t为参数)与曲线(α为参数)的交点个数为.5.(2012·天津高考)已知抛物线的参数方程为(t为参数),其中p>0,焦点为F,准线为l.过抛物线上一点M作l的垂线,垂足为E.若|EF|=|MF|,点M的横坐标是3,则p= .6.(2013·咸阳模拟)若直线l的极坐标方程为ρcos(θ-)=3,圆C:(φ为参数)上的点到直线l的距离为d,则d的最大值为.三、解答题7.已知直线l过点P(1,-3),倾斜角为,求直线l与直线l′:y=x-2的交点Q与点P的距离|PQ|.8.(2013·三明模拟)已知极坐标系的极点与直角坐标系的原点重合,极轴与直角坐标系中x轴的正半轴重合.圆C的参数方程为(α为参数),点Q的极坐标为(2,).(1)化圆C的参数方程为极坐标方程.(2)若点P是圆C上的任意一点,求P,Q两点距离的最小值.9.在直角坐标系xOy中,直线l的参数方程为(t为参数),以O为原点,Ox轴为极轴,单位长度不变,建立极坐标系,曲线C的极坐标方程为ρsin2θ=4cosθ.(1)写出直线l的普通方程和曲线C的直角坐标方程.(2)若直线l和曲线C相切,求实数k的值.10.已知直线l经过点P(1,1),倾斜角α=,(1)写出直线l的参数方程.(2)设l与圆x2+y2=4相交于两点A,B,求点P到A,B两点的距离之积.11.已知某圆的极坐标方程是ρ2-4ρcos(θ-)+6=0,求:(1)圆的普通方程和一个参数方程.(2)圆上所有点(x,y)中xy的最大值和最小值.12.(2012·新课标全国卷)已知曲线C1的参数方程是C1:(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C2的极坐标方程是ρ=2,正方形ABCD的顶点都在C2上,且A,B,C,D 依逆时针次序排列,点A的极坐标为(2,).(1)求点A,B,C,D的直角坐标.(2)设P为C1上任意一点,求|PA|2+|PB|2+|PC|2+|PD|2的取值范围.答案解析1.【解析】选C.直线l:(t为参数)的普通方程为x-y+1=0,圆C:ρ=2cosθ的直角坐标方程为x2+y2-2x=0,即(x-1)2+y2=1,则圆心C(1,0)到直线l的距离d==.2.【解析】选D.参数方程(θ为参数)的普通方程为+y2=1,表示椭圆.极坐标方程ρ=-6cosθ的直角坐标方程为(x+3)2+y2=9,表示圆.3.【解析】选B.把直线代入x2+y2=9,得(1+2t)2+(2+t)2=9,即5t2+8t-4=0,∴|t1-t2|===.∴弦长为|t1-t2|=.4.【解析】方法一:由直线(t为参数)与曲线(α为参数)的参数方程得(2+t)2+(-1-t)2=9,整理,得t2+3t-2=0,方程有两个不相等的实数根,所以直线与曲线的交点个数有2个.方法二:将直线(t为参数)与曲线(α为参数)的参数方程分别化为直角坐标方程,得x+y-1=0,x2+y2=9.原点(圆心)到直线的距离为d=<r=3,所以直线与圆相交,交点个数为2.答案:25.【解析】消去参数t得抛物线的普通方程为y2=2px,准线方程为x=-,因为M为抛物线上一点,所以有|MF|=|ME|,又|MF|=|EF|,所以三角形ME F为等边三角形,则|EF|=|MF|=2p=3-(-)=3+,解得p=2.答案:26.【解析】由ρcos(θ-)=3得直角坐标方程为x+y-6=0,圆C:(φ为参数)的普通方程为x2+y2=1,圆心(0,0)到直线l的距离为d′==3>r=1,所以直线与圆相离,所以圆上的点到直线l的距离d的最大值为3+1.答案:3+17.【解析】∵l过点P(1,-3),倾斜角为,∴l的参数方程为(t为参数),即(t为参数),代入y=x-2得-3+t=1+t-2,解得t=4+2.即t=2+4为直线l与l′的交点Q所对应的参数值,根据参数t的几何意义,可知|t|=|PQ|,∴|PQ|=4+2.8.【解析】(1)圆C的直角坐标方程为(x-1)2+(y+1)2=4,展开得x2+y2-2x+2y-2=0,化为极坐标方程为ρ2-2ρcosθ+2ρsinθ-2=0.(2)点Q的直角坐标为(2,-2),且点Q在圆C内,因为|QC|=,所以P,Q两点距离的最小值为|PQ|=2-.9.【解析】(1)由得直线l的普通方程为y=kx+1.由ρsin2θ=4cosθ得ρ2sin2θ=4ρcosθ,y2=4x,曲线C的直角坐标方程为y2=4x.(2)把y=kx+1代入y2=4x得k2x2+(2k-4)x+1=0,由Δ=(2k-4)2-4k2=0,解得k=1.10.【解析】(1)直线的参数方程为(t为参数)即(t为参数)(2)把直线的参数方程(t为参数)代入x2+y2=4得(1+t)2+(1+t)2=4,t2+(+1)t-2=0,∴t1t2=-2,则点P到A,B两点的距离之积为2.11.【解析】(1)由ρ2-4ρcos(θ-)+6=0,得ρ2-4(ρcosθ·+ρsinθ·)+6=0,∴普通方程为x2+y2-4x-4y+6=0,即(x-2)2+(y-2)2=2.一个参数方程为(θ为参数)(2)xy=(2+cosθ)(2+sinθ)=4+2(sinθ+cosθ)+2sinθcosθ令sinθ+cosθ=t∈[-,]得2sinθcosθ=t2-1,xy=t2+2t+3=(t+)2+1,∴当t=-时,(xy)min=1,当t=时,(xy)max=9.12.【解析】(1)因为曲线C2的极坐标方程ρ=2,所以曲线C2是圆心在极点,半径为2的圆,正方形ABCD的顶点都在C2上,且A,B,C,D依逆时针次序排列,点A的极坐标为(2,),故B(2,),由对称性得,直角坐标分别为A(1,),B(-,1),C(-1,-),D(,-1).(2)由于点P为曲线C1:(φ为参数)上任意一点,得P(2cosφ,3sinφ),则|PA|2+|PB|2+|PC|2+|PD|2=(2cosφ-1)2+(3sinφ-)2+(2cosφ+)2+(3sinφ-1)2+(2cosφ+1)2+(3sinφ+)2+(2cosφ-)2+(3sinφ+1)2=16cos2φ+36sin2φ+16=32+20sin2φ因为32≤32+20sin2φ≤52,所以|PA|2+|PB|2+|PC|2+|PD|2的取值范围是[32,52].。
(必考题)高中数学高中数学选修4-4第二章《参数方程》测试卷(答案解析)(1)
一、选择题1.点(,)P x y 是椭圆222312+=x y 上的一个动点,则2x y +的最大值为( )A.B.CD2.已知直线l的参数方程为x m 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,曲线C 的极坐标方程为2222cos 3sin 12ρθρθ+=,且曲线C 的左焦点F 在直线l 上,若直线l 与曲线C 交于A 、B 两点,则FA FB ⋅的值等于( ) A .1BCD .23.P 是直线:40l x y +-=上的动点,Q 是曲线C:sin x y θθ⎧=⎪⎨=⎪⎩(θ为参数)上的动点,则PQ 的最小值是( ) ABCD4.已知在平面直角坐标系xoy 中,曲线C 的参数方程为 4cos ()sin x y 为参数ααα=⎧⎨=⎩,M 是曲线C 上的动点.以原点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,若曲线T 的极坐标方程为2sin cos 20ρθρθ+=,则点M 到点T 的距离的最大值为( ) A.2+BC.4+D.5.已知点()1,2A -,()2,0B ,P为曲线y =上任意一点,则AP AB ⋅的取值范围为( ) A .[]1,7B .[]1,7-C.1,3⎡+⎣D.1,3⎡-+⎣6.已知椭圆4cos :3sin x C y θθ=⎧⎨=⎩(θ为参数)与x 轴正半轴,y 轴正半轴的交点分别为,A B ,动点P 是椭圆上任一点,则PAB ∆面积的最大值为( )A.)61B.)61C .125D .2457.在方程sin {cos 2x y θθ==(θ为参数)所表示的曲线上的点是 ( )A .(2,7)B .12(,)33C .(1,0)D .11(,)228.在极坐标系中,点()M 1,0关于极点的对称点为( ) A .()1,0B .()1,π-C .()1,πD .()1,2π9.曲线的参数方程为2211x t ty t t ⎧=-⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩(t 是参数),则曲线是( ).A .抛物线B .双曲线的一支C .圆D .直线10.已知直线l的参数方程为112x y t ⎧=-⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩(t 为参数),直线l 与圆2216x y +=相交于A ,B 两点,则线段AB 的中点坐标为( ) A .(3,3)-B.3)-C.(D.3(,11.已知点(),P x y 在曲线2cos sin x y θθ=-+⎧⎨=⎩(θ为参数,且[),2θππ∈)上,则点P 到直线21x ty t =+⎧⎨=--⎩(t 为参数)的距离的取值范围是( )A.⎡⎢⎣⎦ B .0tan 60x = C.D .:::2x r r q q q e αα==12.过()0,2P -,倾斜角为60︒的直线与曲线232y x x =-+交于A B 、两点,则PA PB ⋅= ( )A.6+B .16C .8D.6-二、填空题13.若曲线22sin sin x y θθ=⎧⎨=⎩(θ为参数),与直线y a =有两个公共点则实数a 的取值范围是__________.14.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,已知抛物线参数方程为2x 4ty 4t (t =⎧=⎨⎩为参数)焦点为F ,直线l的极坐标方程为π2ρsin θ4⎛⎫-= ⎪⎝⎭F 到直线l 的距离为______.15.直线1{2x t y t =-=-(t 为参数)与曲线3{2x cos y sin θθ==(θ为参数)的交点个数是_______.16.已知曲线2cos 5:,0,sin 6x y θπθθ=⎧⎛⎫⎡⎤Γ∈⎨⎪⎢⎥=⎣⎦⎝⎭⎩上一动点P ,曲线Γ与直线1x =交于点Q ,则OP OQ ⋅的最大值是_________.17.已知曲线Γ的参数方程为32221{1t x t t y t =-+=+(t 为参数),则以下曲线Γ的说法中: ①关于原点对称;②在直线1y =下方;③关于y 轴对称;④是封闭图形,正确的有______.18.若点(,)P x y 在曲线2cos sin x y θθ=-+⎧⎨=⎩(θ为参数,R θ∈)上,则yx 的最小值是__________.19.在极坐标系中,圆1C的方程为4πρθ⎛⎫=-⎪⎝⎭,以极点为原点,极轴为x 轴的正半轴建立平面直角坐标系,圆2C 的参数方程为1cos (1x a y asin θθθ=-+⎧⎨=-+⎩为参数),若圆1C 与圆2C 外切,则正数a = _________.20.设(,0)M p 是一定点,01p <<,点(,)A a b 是椭圆2214xy +=上距离M 最近的点,则()==a f p ________.三、解答题21.在平面直角坐标系中,曲线1C的参数方程是1x y ⎧=+⎪⎪⎨⎪=⎪⎩(t 是参数),以原点O 为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线2C 的极坐标方程是4cos 3πρθ⎛⎫=- ⎪⎝⎭.(Ⅰ)求曲线2C 的直角坐标方程;(Ⅱ)若曲线1C 与曲线2C 交于,A B 两点,求||AB 的值.22.曲线C 的参数方程为2cos sin x y ϕϕ=⎧⎨=⎩(ϕ为参数),以直角坐标系的原点为极点,x 轴正半轴为极轴的极坐标中,直线l 的方程为102cos sin ρθθ=+.(1)求出直角坐标系中l 的方程和曲线C 的普通方程;(2)曲线C 上有一个动点M ,求M 到l 的最小距离及此时M 的坐标.23.在极坐标系中,圆C 的极坐标方程为2cos ρθ=.以极点O 为原点,极轴Ox 所在的直线为x 轴建立平面直角坐标系,直线l的参数方程为2(12x t y t ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩为参数),求直线l 被圆C 截得的弦长.24.在平面直角坐标系xoy 中,已知直线l的参数方程为42x t y ⎧=⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩(t 为参数),以直角坐标原点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413cos 4k k k k ρπθ=⎛⎫-++ ⎪⎝⎭.(1)当1k =时,求直线l 和C 的普通方程;(2)当2k =时,试判断直线l 和C 有无交点若有,求出交点的坐标;若无,说明理由.25.在平面直角坐标系xOy 中,已知直线l的参数方程为12x t y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩(t 为参数),以坐标原点为极点,x 轴非负半轴为极轴建立极坐标系,曲线C 的极坐标方程为22cos 20ρρθ--=,点P的极坐标是233π⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭.(1)求直线l 的极坐标方程及点P 到直线l 的距离;(2)若直线l 与曲线C 交于M ,N 两点,求PMN 的面积.26.在直角坐标系xOy 中,曲线C 的参数方程为42cos 22sin x y αα=+⎧⎨=-+⎩(α为参数),以坐标原点为极点,以x 轴的非负半轴为极轴,建立极坐标系,直线l的极坐标方程为sin 4πρθ⎛⎫-=⎪⎝⎭(1)写出C 的普通方程和直线l 的直角坐标方程;(2)设点P 的直角坐标为()1,3-,直线l 与曲线C 交于A ,B 两点,求PA PB ⋅的值.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.D 解析:D 【解析】试题分析:由于椭圆,所以可设点P(x,y)的代入2x y +得:(其中)=,故知2x y +22考点:1.椭圆的性质;2.最值的求法.2.D解析:D 【分析】根据题意,将曲线C 的极坐标方程变形为标准方程,由直线过的点的坐标可得m 的值,将直线的参数方程与曲线C 的方程联立,可得2220t t --=,由一元二次方程根与系数的关系计算可得答案; 【详解】解:根据题意,曲线C 的极坐标方程为2222cos 3sin 12ρθρθ+=,则其标准方程为221124x y +=,其左焦点为(22,0)-,直线l 过点(22,0)-,其参数方程为22(22x m t ty ⎧=+⎪⎪⎨⎪=⎪⎩为参数),则22m =-将直线l 的参数方程22222x y ⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩与曲线C 的方程221124x y +=联立,得2220t t --=, 则12||||||2FA FB t t ==. 故选:D 【点睛】本题考查椭圆的极坐标方程、参数方程,涉及椭圆与直线的位置关系,关键是求出椭圆、直线的普通方程,属于中档题.3.C解析:C 【分析】设点,sin )Q θθ,利用点到直线的距离公式,结合三角函数的性质,即可求解. 【详解】 由曲线C:sin x y θθ⎧=⎪⎨=⎪⎩(θ为参数)消去参数,设点,sin )Q θθ,则点Q 到直线:40l x y +-=的距离为d ==,当2,6k k Z πθπ=+∈时,min d ==故选:C. 【点睛】本题主要考查曲线的参数方程,点到直线的距离公式,以及三角函数的恒等变换和余弦函数的性质的应用,着重考查运算与求解能力,以及转换能力,属于基础题.4.A解析:A 【分析】首先求出曲线T 的直角坐标系方程,设点(4cos ,sin )M αα,求出点M 到直线T 的距离,利用三角函数即可求出点M 到直线T 的距离的最大值. 【详解】由曲线T 的极坐标方程为2sin cos 20ρθρθ+=,可得曲线T 的直角坐标方程为2200x y +-=,由于点M 为曲线C 的一个动点,故设点(4cos ,sin )M αα, 则点M 到直线T 的距离:2sin()d αϕ===+-所以当sin()1αϕ+=-时,距离最大max 2d =+,点M 到直线T的距离的最大值为2+故答案选A 【点睛】本题考查极坐标与参数方程的相关知识,考查推理论证能力、运算求解能力,属于中档题.5.A解析:A 【分析】结合已知曲线方程,引入参数方程,然后结合和角正弦公式及正弦函数的性质即可求解. 【详解】解:设(),P x y则由y =()221043x y y +=≥,令2cos ,x y θθ==,[](0,θπ∈,()1,2AP x y ∴=-+,()1,2AB =,124232cos 34sin 36AP AB x y x y πθθθ⎛⎫∴⋅=-++=++=++=++ ⎪⎝⎭,0θπ≤≤, 7666πππθ∴≤+≤, 1sin 126πθ⎛⎫-≤+≤ ⎪⎝⎭, 14sin 376πθ⎛⎫∴≤++≤ ⎪⎝⎭,【点睛】本题主要考查了平面向量数量积的运算及三角函数性质的简单应用,参数方程的应用是求解本题的关键.6.B解析:B 【解析】分析:根据椭圆的方程算出A (4,0)、B (0,3),从而得到|AB|=5且直线AB :3x+4y ﹣12=0.设点P (4cosθ,3sinθ),由点到直线的距离公式算出P 到直线AB 距离为d=125()4πθ+﹣1|,结合三角函数的图象与性质算出d max =1251),由此结合三角形面积公式,即可得到△PAB 面积的最大值.详解:由题得椭圆C 方程为:221169x y +=,∴椭圆与x 正半轴交于点A (4,0),与y 正半轴的交于点B (0,3), ∵P 是椭圆上任一个动点,设点P (4cosθ,3sinθ)(θ∈[0,2π]) ∴点P 到直线AB :3x+4y ﹣12=0的距离为=125()4πθ+﹣1|,由此可得:当θ=54π时,d max =1251)∴△PAB 面积的最大值为S=12|AB|×d max =61). 点睛:(1)本题主要考查椭圆的参数方程和三角函数的图像和性质,意在考查学生对这些知 识的掌握水平和分析推理能力计算能力.(2)对于()4πθ+﹣1|,不是sin ()4πθ+=1时,整个函数取最大值,而应该是sin ()4πθ+=-1,要看后面的“-1”.7.D解析:D 【解析】分析:化参数方程2x sin y cos θθ=⎧⎨=⎩(θ为参数)为普通方程,将四个点代入验证即可.详解:方程2x sin y cos θθ=⎧⎨=⎩(θ为参数)消去参数得到212,y x =-将四个点代入验证只有D满足方程. 故选D.点睛:本题考查参数分析与普通方程的互化,属基础题 8.C解析:C 【解析】分析:在极坐标系中,ρθ(,)关于极点的对称点为ρπθ+(,). 详解:∵ρθ(,)关于极点的对称点为ρπθ+(,).,∴()M 1,0关于极点的对称点为()1,π. 故选:C .点睛:本题考查一个点关于极点的对称点的求法,是基础题,解题时要认真审题,注意极坐标性质的合理运用.9.A解析:A 【解析】分析:根据平方关系22211()2t t t t -=+-消参数,再根据曲线方程确定曲线形状. 详解:参数方程为221{1x t t y t t=-=+,则222122x t y t=+-=-, 整理得:22y x =+是抛物线.故选A .点睛:1.将参数方程化为普通方程,消参数常用代入法、加减消元法、三角恒等变换法. 2.把参数方程化为普通方程时,要注意哪一个量是参数,并且要注意参数的取值对普通方程中x 及y 的取值范围的影响.10.C解析:C 【解析】分析:将直线l 的参数方程化为普通方程,与圆方程联立,由韦达定理结合中点坐标公式可得结果.详解:直线112x y t⎧=-⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩(t为参数),即x =-,代入圆2216x y +=化简可得y y -+=2680,126y y ∴+=,即AB 的中点的纵坐标为3,AB ∴的中点的横坐标为=故AB的中点的坐标为(),故选C.点睛:本题主要考查参数方程化为普通方程,以及直线与圆的位置关系,属于中档题. 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;④三角恒等式消元法.11.D解析:D 【解析】直线21x ty t =+⎧⎨=--⎩(t 为参数)的普通方程为10x y +-= ,点P到直线距离为π3)θ+==,因为[),2θππ∈,所以πsin()[1,42θ+∈-因此取值范围是12⎤+⎥⎦,选D. 12.B解析:B 【解析】设直线参数方程12,()322x t t y t 为参数⎧=⎪⎪⎨⎪=-+⎪⎩代入曲线,得2122(33)160,16,t t t t -++==由参数t 的几何意义可知,PA PB ⋅1216t t ==.选B.【点睛】对于过定点P 且知道倾斜角(或斜率)的直线,与曲线交于两点A,B,求22,,PB PA PB PA PB PA +⋅+等式子的值时,我们常设直线的参数方程,再利用参数t 的几何意义解题.二、填空题13.【分析】利用代入消元法把曲线方程化为普通方程并求出纵坐标的取值范围利用数形结合求出实数的取值范围【详解】而如下图所示:所以直线有两个公共点时故答案为:【点睛】本题考查了参数方程化为普通方程考查了正弦 解析:(]0,1【分析】利用代入消元法,把曲线方程化为普通方程,并求出纵坐标的取值范围,利用数形结合求出实数a 的取值范围. 【详解】222sin 4sin x x y y θθ=⎧⇒=⎨=⎩,而2sin [0,1]y y θ=⇒∈,如下图所示:所以直线y a =有两个公共点时, (]0,1a ∈. 故答案为:(]0,1【点睛】本题考查了参数方程化为普通方程,考查了正弦函数的值域,考查了数形结合思想.14.【解析】【分析】求出抛物线直角坐标方程为直线的直角坐标方程为由此能求出点F 到直线l 的距离【详解】抛物线参数方程为为参数焦点为F 抛物线直角坐标方程为直线l 的极坐标方程为直线的直角坐标方程为点F 到直线l【解析】 【分析】求出抛物线直角坐标方程为24y x =,()1,0F ,直线的直角坐标方程为10x y -+=,由此能求出点F 到直线l 的距离. 【详解】抛物线参数方程为2x 4ty 4t (t =⎧=⎨⎩为参数)焦点为F ,∴抛物线直角坐标方程为2y 4x =,()F 1,0,直线l 的极坐标方程为π2ρsin θ4⎛⎫-= ⎪⎝⎭2ρθθ⎫∴-=⎪⎪⎝⎭∴直线的直角坐标方程为x y 10-+=,∴点F 到直线l 的距离为:d ==【点睛】本题考查点到直线的距离的求法,考查极坐标方程、直角坐标方程、参数方程的互化等基础知识,考查运算求解能力,是中档题.15.【解析】直线的普通方程:x+y=1曲线的普通方程:再消去y 得所以两个交点答案:2 解析:2【解析】直线的普通方程:x+y=1,曲线的普通方程:22194x y +=,再消去y ,得21318270x x --=,0>,所以两个交点。
选修4-4坐标系与参数方程高考真题汇总
坐标系与参数方程姓名: 班级:(2020全国Ⅰ)22.在直角坐标系xOy 中,曲线1C 的参数方程为cos ,sin k kx t y t⎧=⎨=⎩(t 为参数).以坐标原点为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线2C 的极坐标方程为4cos 16sin 30ρθρθ-+=. (1)当1k =时,1C 是什么曲线?(2)当4k =时,求1C 与2C 的公共点的直角坐标。
(2020全国Ⅱ)22.[选修4-4:坐标系与参数方程] (10分)已知曲线12,C C 的参数方程分别为2124cos ,(4sin x C y θθθ⎧=⎪⎨=⎪⎩:为参数),21,(1x t t C t y t t ⎧=+⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩:为参数), (1) 将12,C C 的参数方程化为普通方程:(2) 以坐标原点为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,设12,C C 的交点为P ,求圆心在极轴上,且经过极点和P 的圆的极坐标方程.(2020全国Ⅲ)22.在直角坐标系xOy 中,曲线C 的参数方程为22223x t t y t t ⎧=--⎨=-+⎩(t 为参数且t ≠1),C 与坐标轴交于A 、B 两点. (1)求||AB ;(2)以坐标原点为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,求直线AB 的极坐标方程.在直角坐标系xOy 中,曲线C 的参数方程为(t 为参数).以坐标原点O为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,直线l 的极坐标方程为.(1)求C 和l 的直角坐标方程; (2)求C 上的点到l 距离的最小值.(2019全国Ⅱ)22.[选修4—4:坐标系与参数方程](10分)在极坐标系中,O 为极点,点000(,)(0)M ρθρ>在曲线:4sin C ρθ=上,直线l 过点(4,0)A 且与OM 垂直,垂足为P .(1)当0=3θπ时,求0ρ及l 的极坐标方程; (2)当M 在C 上运动且P 在线段OM 上时,求P 点轨迹的极坐标方程.(2019全国Ⅲ)22.[选修4−4:坐标系与参数方程](10分)如图,在极坐标系Ox 中,(2,0)A ,(2,)4B π,(2,)4C 3π,(2,)D π,弧AB ,BC ,CD 所在圆的圆心分别是(1,0),(1,)2π,(1,)π,曲线1M 是弧AB ,曲线2M 是弧BC ,曲线3M 是弧CD .(1)分别写出1M ,2M ,3M 的极坐标方程;(2)曲线M 由1M ,2M ,3M 构成,若点P 在M 上,且||3OP =P 的极坐标.2221141t x t t y t ⎧-=⎪⎪+⎨⎪=⎪+⎩,2cos 3sin 110ρθρθ+=在直角坐标系xOy 中,曲线1C 的方程为||2y k x =+.以坐标原点为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线2C 的极坐标方程为22cos 30ρρθ+-=. (1)求2C 的直角坐标方程;(2)若1C 与2C 有且仅有三个公共点,求1C 的方程.(2018全国Ⅱ)22.[选修4-4:坐标系与参数方程](10分)在直角坐标系中,曲线的参数方程为(为参数),直线的参数方程为(为参数). (1)求和的直角坐标方程;(2)若曲线截直线所得线段的中点坐标为,求的斜率.(2018全国Ⅲ)22.[选修4—4:坐标系与参数方程](10分)在平面直角坐标系中,的参数方程为(为参数),过点且倾斜角为的直线与交于两点.(1)求的取值范围;(2)求中点的轨迹的参数方程.xOy C 2cos 4sin x θy θ=⎧⎨=⎩,θl 1cos 2sin x t αy t α=+⎧⎨=+⎩,t C l C l (1,2)l xOy O ⊙cos sin x y θθ=⎧⎨=⎩,θ(0,αl O ⊙A B ,αAB P(2017全国Ⅰ)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 t y t =+⎧⎨=-⎩(为参数). (1)若a =−1,求C 与l 的交点坐标;(2)若C 上的点到la.(2017全国Ⅱ)22.[选修4-4:坐标系与参数方程](10分)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.(2017全国Ⅲ)22.[选修44: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2+,,x t y kt =⎧⎨=⎩(t 为参数),直线l 2的参数方程为2,,x m m my k =-+⎧⎪⎨=⎪⎩(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,M 为l 3与C 的交点,求M 的极径.。
高中数学人教版 选修4-4第二讲 参数方程 02 参数方程(I)卷
高中数学人教版选修4-4第二讲参数方程 02 参数方程(I)卷姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、选择题 (共8题;共16分)1. (2分) (2018高一上·林芝月考) 函数y=-x2-4x+1,x∈[-3,2]的值域()A . (-∞,5)B . [5,+∞)C . [-11,5]D . [4,5]2. (2分) (2018高二下·西宁期末) 在直角坐标系中,曲线的参数方程为(为参数),在极坐标系(与直角坐标系取相同的长度单位,且以原点为极点,以轴正半轴为极轴)中,曲线的方程为,则与的交点个数为().A .B .C .D .3. (2分) (2018高二上·淮北月考) 已知向量,,其中,若,则的最小值()A .B . 2C .D .4. (2分)已知直线l1:(m-1)x+2y-1=0,l2:mx-y+3=0 若,则m的值为()A . 2.B . -1C . 2或-1D .5. (2分) (2018高一上·海珠期末) 下列函数中,值域为的偶函数是()A .B .C .D .6. (2分) (2017高一上·漳州期末) 已知sinα•cosα= ,且0<α<,则sinα﹣cosα=()A .B . ﹣C .D . ﹣177. (2分)点P(4,-2)与圆x2+y2=4上任一点连线的中点轨迹方程是()A . (x-2)2+(y+1)2=4B . (x-2)2+(y+1)2=1C . (x+4)2+(y-2)2=4D . (x+2)2+(y-1)2=18. (2分) (2019高二下·汕头月考) 已知双曲线的左、右焦点分别为,是双曲线右支上一点,且.若直线与圆相切,则双曲线的离心率为()A .B .C . 2D . 3二、填空题 (共3题;共3分)9. (1分) (2019高三上·天津期末) 已知直线(为参数)与轴交于点,点是圆上的任一点,则的最大值为________.10. (1分) (2017高二下·郑州期中) 已知圆C的参数方程为(a为参数)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psinθ=1,则直线l与圆C的交点的直角坐标系为________.11. (1分) (2016高二上·徐州期中) 在平面直角坐标系xOy中,若直线ax+y﹣2=0与圆心为C的圆(x﹣1)2+(y﹣a)2=16相交于A,B两点,且△ABC为直角三角形,则实数a的值是________.三、解答题 (共3题;共20分)12. (5分) (2019高三上·承德月考) 已知函数 .(Ⅰ)求的最小正周期:(Ⅱ)求在区间上的最大值和最小值.13. (10分) (2016高二上·仙桃期中) 已知两点A(2,3)、B(4,1),直线l:x+2y﹣2=0,在直线l上求一点P.(1)使|PA|+|PB|最小;(2)使|PA|﹣|PB|最大.14. (5分) (2018高一上·西宁期末) 已知为坐标原点,,,若 .(Ⅰ)求函数的单调递减区间;(Ⅱ)当时,若方程有根,求的取值范围.参考答案一、选择题 (共8题;共16分)1-1、2-1、3-1、4-1、5-1、6-1、7-1、8-1、二、填空题 (共3题;共3分)9-1、10-1、11-1、三、解答题 (共3题;共20分)12-1、13-1、13-2、14-1、。
高中数学 第二讲 参数方程测评习题(含解析)新人教A版选修4-4-新人教A版高二选修4-4数学试题
第二讲测评(时间:120分钟满分:150分)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分)1.若直线l 的参数方程为{x =2017+3t ,y =2016-t (t 为参数),则直线l 的斜率等于()A.3B.-3C.1D.-13l 的斜率k=-13=-13.2.直线3x-4y-9=0与圆:{x =2cosθ,y =2sinθ(θ为参数)的位置关系是()A.相切B.相离C.直线过圆心D.相交但直线不过圆心(0,0),半径为2,圆心到直线3x-4y-9=0的距离d=95<2,故直线与圆相交但直线不过圆心.3.参数方程为{x =t +1t ,y =2(t 为参数)表示的曲线是()A.一条直线B.两条直线C.一条射线D.两条射线2表示一条平行于x 轴的直线,而由x=t+1t知x ≥2或x ≤-2,所以参数方程表示的曲线是两条射线.4.已知椭圆的参数方程为{x =2cost ,y =4sint(t 为参数),点M 在椭圆上,对应参数t=π3,点O 为原点,则直线OM的斜率为() A.√3 B.-√33C.2√3D.-2√3t=π3时,x=1,y=2√3,则M (1,2√3),所以直线OM 的斜率k=2√3. 5.已知圆的渐开线{x =r (cosφ+φsinφ),y =r (sinφ-φcosφ)(φ为参数)上一点的坐标为(3,0),则渐开线对应的基圆的面积为()A.πB.3πC.4πD.9π(3,0)代入参数方程得{3=r (cosφ+φsinφ), ①0=r (sinφ-φcosφ),②由②得φ=tan φ,即φ=0.再代入①得r=3,即基圆的半径为3,故其面积为9π.6.已知直线l 的参数方程为{x =a +t ,y =b +t (t 为参数),l 上的点P 1对应的参数是t 1,则点P 1与点P (a ,b )之间的距离是() A.|t 1| B.2|t 1| C.√2|t 1|D.√22|t 1|P 1的坐标为(a+t 1,b+t 1),则点P 1与点P 之间的距离为√t 12+t 12=√2|t 1|.7.直线{x =1+12t ,y =-3√3+√32t(t 为参数)和圆x 2+y 2=16相交于A ,B 两点,则线段AB 中点的坐标为() A.(3,-3) B.(3,-√3) C.(√3,-3)D.(-√3,3)(1+12t)2+(-3√3+√32t)2=16,得t 2-8t+12=0.设点A ,B 对应的参数分别为t 1,t 2,则t 1+t 2=8,t 1+t 22=4.所以线段AB 的中点的坐标满足{x =1+12×4,y =-3√3+√32×4, 即{x =3,y =-√3.故所求的中点坐标为(3,-√3).8.已知经过曲线{x =3cosθ,y =4sinθ(θ为参数,0≤θ≤π)上的一点P 与原点O 的直线PO ,若它的倾斜角为π4,则点P 的极坐标为() A.(3,π4) B.(3√22,π4) C.(-125,π4)D.(12√25,π4)将曲线化成普通方程为x 29+y 216=1(y ≥0),将其与直线PO :y=x 联立可得点P 的坐标为(125,125).利用直角坐标与极坐标的互化公式可得点P 的极坐标为(12√25,π4).9.与普通方程x 2+y-1=0等价的参数方程是() A.{x =sint ,y =cos 2t (t 为参数) B.{x =tanφ,y =1-tan 2φ(φ为参数) C.{x =√1-t ,y =t (t 为参数) D.{x =cosθ,y =sin 2θ(θ为参数)A 中,由于普通方程x 2+y-1=0中x 可以取得一切实数,但A 中x 大于等于-1,小于等于1,故错误;选项B 中,结合正切函数的图象可知,满足题意;选项C 中,由偶次根式的定义可知,x 不可能取得一切实数,故错误;选项D 中,结合余弦函数的有界性可知x 不能取得一切实数,错误.故选B .10.已知直线l :{x =√3t ,y =2-t (t 为参数)和抛物线C :y 2=2x ,l 与C 分别交于点P 1,P 2,则点A (0,2)到P 1,P 2两点的距离之和是() A.4+√3 B.2(2+√3) C.4(2+√3)D.8+√3{x =-√32t ',y =2+12t '(t'为参数,t'=-2t ),将其代入y 2=2x ,得t'2+4(2+√3)t'+16=0. 设t'1,t'2分别为方程的根,则t'1+t'2=-4(2+√3),t'1t'2=16>0,由此可知t'1,t'2均小于零,则|AP 1|+|AP 2|=|t'1|+|t'2|=|t'1+t'2|=4(2+√3).11.若曲线C 的参数方程为{x =2+3cosθ,y =-1+3sinθ(θ为参数),直线l 的方程为x-3y+2=0,则曲线C 上到直线l的距离为7√1010的点的个数为() A.1B.2C.3D.4C 的普通方程为(x-2)2+(y+1)2=9,它表示以(2,-1)为圆心,半径为3的圆,其中圆心(2,-1)到直线x-3y+2=0的距离d=√10=7√1010,且3-7√1010<7√1010, 故过圆心且与l 平行的直线与圆交于两点,满足题意的点即为该两点.12.导学号73574066过抛物线{x =2t 2,y =√3t (t 为参数)的焦点的弦长为2,则弦长所在直线的倾斜角为() A.π3 B.π3或2π3 C.π6D.π6或5π6y 2=32x ,它的焦点坐标为(38,0).设弦所在直线的方程为y=k (x -38),由{y 2=32x ,y =k (x -38)消去y ,得64k 2x 2-48(k 2+2)x+9k 2=0.设弦的两个端点的坐标为(x 1,y 1),(x 2,y 2),则|x 1-x 2|=√(x 1+x 2)2-4x 1x 2=√(34·k 2+2k 2)2-916=√1+k2,解得k=±√3.故倾斜角为π3或2π3.二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)13.在平面直角坐标系xOy 中,若直线l 1:{x =2s +1,y =s (s 为参数)和直线l 2:{x =at ,y =2t -1(t 为参数)平行,则常数a 的值为.1的普通方程为x=2y+1,l 2的普通方程为x=a ·y+12,即x=a2y+a2,因为l 1∥l 2,所以2=a2,故a=4.14.设P (x ,y )是圆C :(x-2)2+y 2=4上的动点,记以射线Ox 为始边、以射线OP 为终边的最小正角为θ,则以θ为参数的圆C 的参数方程为.C 的圆心坐标为(2,0),半径为2,如图,由圆的性质知以射线Cx 为始边、以射线CP 为终边的最小正角为2θ,所以圆C 的参数方程为{x =2+2cos2θ,y =2sin2θ(θ为参数).x =2+2cos2θ,y =2sin2θ(θ为参数)15.在平面直角坐标系xOy 中,以原点O 为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系.若极坐标方程为ρcos θ=4的直线与曲线{x =t 2,y =t 3(t 为参数)相交于A ,B 两点,则|AB|=.ρcos θ=4化为直角坐标方程是x=4,而由曲线的参数方程消参得x 3=y 2,所以y 2=43=64, 即y=±8.所以|AB|=|8-(-8)|=16.16.若直线{x =tcosα,y =tsinα(t 为参数)与圆{x =4+2cosα,y =2sinα(α为参数)相切,则此直线的倾斜角α=.y=x ·tan α,圆(x-4)2+y 2=4,如图所示,sin α=24=12,则α=π6或α=5π6.5π6三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤) 17.(本小题满分10分)把下列参数方程化为普通方程,并说明它们各表示什么曲线: (1){x =7cosφ,y =4sinφ(φ为参数);(2){x =1-5t ,y =7t (t 为参数).因为{x =7cosφ,y =4sinφ,所以{x7=cosφ,y4=sinφ.两边平方相加,得x 249+y 216=cos 2φ+sin 2φ=1,故所求的普通方程为x 249+y 216=1,它表示焦点在x 轴上,且长轴长为14,短轴长为8,中心在原点的椭圆. (2)因为{x =1-5t ,y =7t ,所以将t=y 7代入x=1-5t ,得x=1-5·y7,即7x+5y-7=0.故所求的普通方程为7x+5y-7=0, 它表示过(0,75)和(1,0)的一条直线.18.(本小题满分12分)已知直线l 1的方程为{x =1+t ,y =-5+√3t (t 为参数),直线l 2的方程为x-y-2√3=0.求直线l 1和直线l 2的交点P 的坐标及点P 与点Q (2√3,-5)间的距离.{x =1+t ,y =-5+√3t代入x-y-2√3=0,得t=2√3,∴点P 的坐标为(1+2√3,1).又点Q 为(2√3,-5),∴|PQ|=√12+62=√37.19.(本小题满分12分)在平面直角坐标系xOy 中,圆C 的参数方程为{x =1+3cost ,y =-2+3sint (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.消去参数t ,得圆C 的普通方程为(x-1)2+(y+2)2=9.由√2ρsin (θ-π4)=m , 得ρsin θ-ρcos θ-m=0.所以直线l 的直角坐标方程为x-y+m=0. (2)依题意,圆心C 到直线l 的距离等于2, 即2=2,解得m=-3±2√2.20.(本小题满分12分)已知在平面直角坐标系xOy 中,圆C 的参数方程为{x =3+2cosθ,y =-4+2sinθ(θ为参数).(1)以原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,求圆C 的极坐标方程; (2)若A (-2,0),B (0,2),圆C 上任意一点M (x ,y ),求△ABM 面积的最大值.因为圆C 的参数方程为{x =3+2cosθ,y =-4+2sinθ(θ为参数),所以其普通方程为(x-3)2+(y+4)2=4.将x=ρcos θ,y=ρsin θ代入,得(ρcos θ-3)2+(ρsin θ+4)2=4,化简得ρ2-6ρcos θ+8ρsin θ+21=0.故圆C 的极坐标方程为ρ2-6ρcos θ+8ρsin θ+21=0.(2)由题意知直线AB 的方程为x-y+2=0,点M (x ,y )到直线AB :x-y+2=0的距离d=√2,△ABM 的面积S=12×|AB|×d=|2cos θ-2sin θ+9|=|2√2sin (π4-θ)+9|.所以△ABM 面积的最大值为9+2√2. 21.导学号73574067(本小题满分12分)在平面直角坐标系xOy 中,曲线C 1:{x =tcosα,y =tsinα(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=2√3cos 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.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 2-2√3x=0.联立{x 2+y 2-2y =0,x 2+y 2-2√3x =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.因此点A 的极坐标为(2sin α,α),点B 的极坐标为(2√3cos α,α).所以|AB|=|2sin α-2√3cos α|=4|sin (α-π3)|.当α=5π6时,|AB|取得最大值,且最大值为4. 22.导学号73574068(本小题满分12分)已知曲线C 1的参数方程是{x =2cosφ,y =3sinφ(φ为参数),以坐标原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C 2的极坐标方程是ρ=2.正方形ABCD 的顶点都在C 2上,且A ,B ,C ,D 依逆时针次序排列,点A 的极坐标为(2,π3). (1)求点A ,B ,C ,D 的直角坐标;(2)设P 为C 1上的任意一点,求|PA|2+|PB|2+|PC|2+|PD|2的取值X 围.由已知可得A ,B ,C ,D 的直角坐标分别为A (2cos π3,2sin π3),B (2cos (π3+π2),2sin (π3+π2)), C (2cos (π3+π),2sin (π3+π)),D (2cos (π3+3π2),2sin (π3+3π2)),即A (1,√3),B (-√3,1),C (-1,-√3),D (√3,-1).(2)设P (2cos φ,3sin φ),令S=|PA|2+|PB|2+|PC|2+|PD|2, 则S=16cos 2φ+36sin 2φ+16=32+20sin 2φ. 因为0≤sin 2φ≤1,所以S 的取值X 围是[32,52].。
高中数学人教版 选修4-4第二讲 参数方程 02 参数方程(II)卷
高中数学人教版选修4-4第二讲参数方程 02 参数方程(II)卷姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、选择题 (共8题;共16分)1. (2分)已知集合,,则为()A .B .C .D .2. (2分) (2018高二下·黄陵期末) 下列点不在直线(t为参数)上的是()A . (-1,2)B . (2,-1)C . (3,-2)D . (-3,2)3. (2分)若a>1,则的最小值是()A . aB .C . 2D . 34. (2分) (2017高一下·邢台期末) 若直线l与直线3x+y+8=0垂直,则直线l的斜率为()A . ﹣3B . ﹣C . 3D .5. (2分)函数y= 的值域是()A .B . (﹣∞,2]C .D . [0, ]6. (2分)cos21°+cos22°+cos23°+…+cos289°=()A . 44B . 45C . 44.5D . 467. (2分)点P(1,2,3)关于OZ轴的对称点的坐标为()A . (-1,-2,3)B . (1,2,-3)C . (-1,-2,-3)D . (-1,2,-3)8. (2分)已知,点是圆上的动点,则点到直线的最大距离是()A .B .C .D .二、填空题 (共3题;共3分)9. (1分) (2019高三上·天津期末) 已知直线(为参数)与轴交于点,点是圆上的任一点,则的最大值为________.10. (1分)(2013·陕西理) (坐标系与参数方程选做题)如图,以过原点的直线的倾斜角θ为参数,则圆x2+y2﹣x=0的参数方程为________.11. (1分) (2015高一下·松原开学考) 直线 x+y﹣2=0截圆x2+y2=4得到的弦长为________.三、解答题 (共3题;共30分)12. (10分) (2019高三上·天津期末) 在中, .(1)求角的大小;(2)求的取值范围.13. (10分) (2018高二上·海口期中) 如图,已知抛物线的焦点为F,A是抛物线上横坐标为4,且位于x轴上方的点,点A到抛物线准线的距离等于5,过点A作AB垂直于y轴,垂足为点B,OB的中点为M.(1)求抛物线的方程;(2)过点M作MN⊥ FA,垂足为N,求点N的坐标.14. (10分)(2019高三上·长春期末) 已知向量,,函数.(1)求函数的单调递增区间;(2)已知分别为内角A,B,C的对边,其中A为锐角,,且 =1 ,求的面积S.参考答案一、选择题 (共8题;共16分)1-1、2-1、3-1、4-1、5-1、6-1、7-1、8-1、二、填空题 (共3题;共3分)9-1、10-1、11-1、三、解答题 (共3题;共30分)12-1、12-2、13-1、13-2、14-1、14-2、。
高二级数学选修4-4《极坐标与参数方程》考试卷
高二级数学选修4-4《极坐标与参数方程》考试卷一、选择题1.曲线的极坐标方程θρsin 4=化为直角坐标为 ( )A 4)2(22=++y xB 4)2(22=-+y xC 4)2(22=+-y xD 4)2(22=++y x2.已知点P 的极坐标是),1(π,则过点P 且垂直极轴的直线方程是 ( )A 1=ρB θρcos =C θρcos 1-=D θρcos 1= 3.在极坐标系中,圆=2cos ρθ的垂直于极轴的两条切线方程分别为 ( )A.=0()cos=2∈R θρρ和B.ρρπθ=(∈R)和cos =22 C. πθ=(ρ∈R)和ρcos =12D.θ=0(ρ∈R)和ρcos =1 4.直线12+=x y 的参数方程是 ( ) A ⎩⎨⎧+==1222t y t x (t 为参数) B ⎩⎨⎧+=-=1412t y t x (t 为参数) C ⎩⎨⎧-=-=121t y t x (t 为参数) D ⎩⎨⎧+==1sin 2sin θθy x (t 为参数)5.圆5cos ρθθ=-的圆心是 ( )A .4(5,)3π--B .(5,)3π-C .(5,)3πD .5(5,)3π- 6.参数方程⎩⎨⎧+-=+=θθ2cos 1sin 22y x (θ为参数)化为普通方程是 ( ) A 042=+-y x B 042=-+y xC 042=+-y x ]3,2[∈xD 042=-+y x ]3,2[∈x7.设点P 对应的复数为i 33+-,以原点为极点,实轴正半轴为极轴建立极坐标系,则点P 的极坐标为 ( ) A (23,π43) B (23-,π45) C (3,π45) D (-3,π43) 8.在符合互化条件的直角坐标系和极坐标系中,直线l :02=++kx y 与曲线C :θρcos 2=相交,则k 的取值范围是 ( ) A 34k <- B 43-≥k C R k ∈ D R k ∈但0≠k9.已知过曲线{()3cos 4sin x y θθπθθ≤≤==为参数,0上一点P 与原点O 的直线PO 的倾斜角为4π,则P 点坐标是 ( )A (3,4)B 1212(,)55--C (-3,-4) D1212(,)5510.若圆的方程为⎩⎨⎧+=+-=θθsin 23cos 21y x (θ为参数),直线的方程为⎩⎨⎧-=-=1612t y t x (t 为参数),则直线与圆的位置关系是 () A 相交过圆心 B 相交而不过圆心 C 相切 D 相离11.直线112()x tt y ⎧=+⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩为参数和圆2216x y +=交于,A B 两点,则AB 的中点坐标()A .(3,3)- B.( C.3)- D.(3,12.极坐标方程cos 2sin 2ρθθ=表示的曲线为 () A .一条射线和一个圆 B .两条直线 C .一条直线和一个圆 D .一个圆二、填空题13.在极坐标系中,以)2,2(πa 为圆心,2a为半径的圆的极坐标方程是 。
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第二讲 参数方程
本章归纳整合
高考真题
1.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________.
[命题意图]本小题主要考查了极坐标系、极坐标方程与直角坐标方程的互化.
解析 由⎩⎨⎧x =ρcos θy =ρsin θ
得,cos θ=x ρ,sin θ=y ρ,ρ2=x 2+y 2,代入ρ=2sin θ+4cos θ得,ρ=2y ρ+4x ρ⇒ρ2=2y +4x ⇒x 2+y 2-4x -2y =0.
答案 x 2+y 2-4x -2y =0
2.已知两曲线参数方程分别为⎩⎪⎨⎪⎧x =5cos θ,y =sin θ(0≤θ<π)和⎩⎨⎧x =54
t 2,y =t
(t ∈R ),它们的交点坐标为________.
[命题意图]本题考查参数方程问题,主要考查转化与化归思想.将参数方程转化为直角坐标方程的关键在于消去参数,但也要注意所给参数的取值范围.
解析 由⎩⎨⎧x =5cos θ,y =sin θ(0≤θ<π),得x 25+y 2=1(y ≥0,x ≠-5),
由⎩⎪⎨⎪⎧x =54t 2,y =t (t ∈R ),得x =54y 2,联立方程可得⎩⎪⎨⎪⎧x 25+y 2=1,x =54y 2,
则5y 4+16y 2-16=0,解得y 2
=45或y 2=-4(舍去),则x =54y 2=1,又y ≥0,所以其交点坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫1,255. 答案 ⎝
⎛⎭⎪⎫1,255 3.在平面直角坐标系xOy 中,求过椭圆⎩
⎪⎨⎪⎧x =5cos φ,y =3sin φ(φ为参数)的右焦点,且与直线⎩
⎪⎨⎪⎧x =4-2t ,y =3-t (t 为参数)平行的直线的普通方程为________.
[命题意图]本小题主要考查椭圆及直线的参数方程等基础知识,考查转化问题的能力.
解析 由题设知,椭圆的长半轴长a =5,短半轴长b =3,从而c =a 2-b 2=4,所以右焦点为(4,0).将已知直线的参数方程化为普
通方程:x -2y +2=0.故所求直线的斜率为12,因此其方程为y =12(x
-4),即x -2y -4=0.
答案 x -2y -4=0
4.在直角坐标系xOy 中,曲线C 1的参数方程为⎩
⎪⎨⎪⎧x =cos α,y =1+sin α(α为参数).在极坐标系(与直角坐标系xOy 取相同的长度单位,且以原点O 为极点,以x 轴正半轴为极轴)中,曲线C 2的方程为ρ(cos θ
-sin θ)+1=0,则C 1与C 2的交点个数为________.
[命题意图]本题考查圆的参数方程、直线的极坐标方程,直线与圆的位置关系等基础知识,考查运算能力,考查等价转化的思想方法,考查方程思想.
解析 曲线C 1的普通方程是x 2+(y -1)2=1,曲线C 2的直角坐标方程是x -y +1=0,由于直线x -y +1=0经过圆x 2+(y -1)2=1的圆心,故两曲线的交点个数是2.
答案 2
5.直角坐标系xOy 中,以原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极
坐标系,设点A ,B 分别在曲线C 1:⎩
⎪⎨⎪⎧x =3+cos θ,y =4+sin θ(θ为参数)和曲线C 2:ρ=1上,则|AB |的最小值为________.
[命题意图]本题主要考查极坐标方程与直角坐标方程,普通方程与参数方程互化的相关知识.
解析 消掉参数θ,得到C 1的普通方程(x -3)2+(y -4)2=1,表示以(3,4)为圆心,以1为半径的圆;C 2的直角坐标方程为x 2+y 2=1表示的是单位圆,|AB |的最小值为
32+42-1-1=3.
答案 3
6.在直角坐标系xOy 中,直线l 的方程为x -y +4=0,曲线C 的参
数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =3cos α,y =sin α(α为参数). (1)已知在极坐标系(与直角坐标系xOy 取相同的长度单位,且以原
点O 为极点,以x 轴正半轴为极轴)中,点P 的极坐标为⎝
⎛⎭⎪⎫4,π2,判
断点P 与直线l 的位置关系;
(2)设点Q 是曲线C 上的一个动点,求它到直线l 的距离的最小值.
[命题意图]本小题主要考查极坐标与直角坐标的互化、椭圆的参数方程等基础知识,考查运算求解能力,考查化归与转化思想.
解 (1)把极坐标系下的点P ⎝
⎛⎭⎪⎪⎫4,π2化为直角坐标,得P (0,4). 因为点P 的直角坐标(0,4)满足直线l 的方程x -y +4=0,所以点P 在直线l 上.
(2)因为点Q 在曲线C 上,故可设点Q 的坐标为(3cos α,sin α),从而点Q 到直线l 的距离为
d =|3cos α-sin α+4|2=2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫α+π6+42 =2cos ⎝
⎛⎭⎪⎪⎫α+π6+2 2. 由此得,当cos ⎝
⎛⎭⎪⎪⎫α+π6=-1时,d 取得最小值,且最小值为 2. 7.在平面直角坐标系xOy 中,曲线C 1的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =cos φ,y =sin φ,
(φ为参数),曲线C 2的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =a cos φ,y =b sin φ,(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,射线l :θ=α与C 1,C 2各有一个交点.当α=0时,这两个交点间的距离为2,
当α=π2时,这两个交点重合.
[命题意图]本题主要考查了参数方程与普通方程的互化问题,极坐
标方程与极坐标方程的互化.
(1)分别说明C 1,C 2是什么曲线,并求出a 与b 的值;
(2)设当α=-π4时,l 与C 1,C 2的交点分别为A 1,B 1,当α=-π4
时,l 与C 1,C 2的交点分别为A 2B 2,求四边形A 1A 2B 2B 1的面积. 解 (1)C 1是圆,C 2是椭圆.当α=0时,射线l 与C 1,C 2交点的直角坐标分别为(1,0),(a ,0),因为这两点间的距离为2,所以a =3.
当α=π2时,射线l 与C 1,C 2交点的直角坐标分别为(0,1),(0,b ),因为这两点重合,所以b =1.
(2)C 1,C 2的普通方程分别为x 2+y 2=1和x 29+y 2=1.
当α=π4时,射线l 与C 1交点A 1的横坐标为x =22,与C 2交点
B 1的横坐标为x ′=31010.
当α=-π4时,射线l 与C 1,C 2的两个交点A 2,B 2分别与A 1,B 1
关于x 轴对称,因此四边形A 1A 2B 2B 1为梯形,故四边形A 1A 2B 2B 1的
面积为(2x ′+2x )(x ′-x )2
=25.。