高中数学选修极坐标与参数方程知识点与题型

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人教B版 高中数学 选修4-4 极坐标与参数方程 知识点归纳、题型归纳(含答案)

人教B版 高中数学  选修4-4   极坐标与参数方程   知识点归纳、题型归纳(含答案)

选修4—4 极坐标与参数方程一、伸缩变换设),(y x P 是平面直角坐标系中任意一点,在变换⎩⎨⎧='='yy x x μλϕ: )0()0(>>μλ的作用下,点),(y x P 对应),(y x P ''',称ϕ为平面直角坐标系中的伸缩变换。

练习1.将1422=+y x 的横坐标压缩为原来的2,纵坐标伸长为原来的21倍,则曲线的方程变为 。

2.在平面直角坐标系中,方程122=+y x 所对应的图形经过伸缩变换⎩⎨⎧='='yy x x 32,后的图形所对应的方程是 .二、极坐标(一)极坐标系与极坐标1、极坐标系:在平面上取一个定点O ,由O 点出发的一条射线Ox 一个长度单位及计算角度的正方向(通常取逆时针方向),合称为一个极坐标系.O 点称为极点,Ox 称为极轴.2、极坐标:平面上任一点M 的位置可以由线段OM 的长度ρ和从Ox 到OM 的角度θ来刻画.这两个数组成的有序数对),(θρ称为点M 的极坐标.ρ称为极径,θ称为极角.注:①在通常情况下,总认为0≥ρ,只在事先说明的情况下,才允许取0<ρ; ①极点O 的坐标为:),0(θ)(R ∈θ①点),(θρ与),(θπρ+关于极点O 对称;点),(θρ与),(θρ-关于极轴对称①点),(θρ,)2,(θπρ+k ,)2.(ππρ+-k (允许ρ小于0时)表示同一点.(二)极坐标与直角坐标的关系设M 为平面上的点,它的直角坐标为),(y x ,极坐标为),(θρ,关系如下:⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧=+===x y y x y x θρθρθρtan sin cos 222)0(≠x 注:在极坐标系中,αθ=)0(≥ρ表示以极点为起点的一条射线;αθ=)(R ∈ρ表示以极点为起点的一条直线.练习1、点M 的直角坐标为)1,3(--化为极坐标为 .2、极坐标为(1,π)的点M 的直角坐标为 .3、将以下极坐标方程化为对应的直角坐标方程(1)ρ=2cosθ﹣4sinθ (2)ρsin 2θ=4cosθ(3)ρ=4cosθ (4)1)3cos(=-πρx(5)ααρ222cos 3sin 42+=(6)34πθ= )(R ∈ρ(7)2=ρ4、在直角坐标系xOy 中,圆C 的直角坐标方程为1)1(22=+-y x ,以O 为极点,x 轴的非负半轴为极轴建立极坐标系.(1)求圆C 的极坐标方程;(2)直线l 的极坐标方程是33)3sin(2=+πθρ,射线OM :3πθ=与圆C 的交点为P O ,,与直线l 的交点为Q ,求线段PQ 的长.5、在直角坐标系xOy 中,直线1C :2-=x ,圆2C :1)2()1(22=-+-y x ,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 、2C 的极坐标方程;(2)若直线3C 的极坐标方程为4πθ=)(R ∈ρ,设2C 与3C 的交点为N M ,,求MN C 2∆的面积.三、参数方程(一)参数方程:在平面上取定了一个直角坐标系xOy ,把坐标y x ,表示为第三个变量t 的函数⎩⎨⎧==)()(t g y t f x b t a ≤≤,如果对于t 的每一个值(b t a ≤≤),由方程组所确定的点),(y x M 都在一条曲线上;而这条曲线上的任一点),(y x M 都可由t 的某个值通过方程组得到,称方程组就叫做这条曲线的参数方程,其中,变量t 称为参数.(二)直线的参数方程1、直线的标准参数方程:直线l 过点),(00y x M ,倾斜角为α的参数方程为⎩⎨⎧+=+=ααsin cos 00t y y t x x 推导如下:设直线的点斜式方程为:)(00x x k y y -=-,其中αtan =k )2(πα≠代入得)(tan 00x x y y -=-α )(cos sin 00x x y y -=-αα 即ααsin cos 00y y x x -=-,令上式的比值为t ,整理得⎩⎨⎧+=+=ααsin cos 00t y y t x x 2、t 的几何意义:表示直线上任一点A 到定点0M 的距离.①当点A 在0M 的上方时,0>t ;①当点A 在0M 的下方时,0<t ;①当点A 与0M 重合时,0=t ;3、结论:直线l 的参数方程为⎩⎨⎧+=+=ααsin cos 00t y y t x x )(为参数t ,其中),(00y x M ,B A ,为直线l 上的任一 点,且B A ,对应的参数分别为21,t t①A 到0M 的距离为1t ,B 到0M 的距离为2t①B A ,两点之间的距离为:21t t AB -=①点B A ,中点对应的参数为:221t t + ①0M 为B A ,中点时:021=+t t ①⎪⎩⎪⎨⎧+⋅-+=-=+=+21212212121004)(t t t t t t t t t t B M A M )0()0(2121>⋅<⋅t t t t 2100t t B M A M ⋅=⋅4、运用直线l 的标准参数方程求弦长和弦的中点坐标(直线l 与曲线相交于不同的两点时): 将直线l 的标准参数方程⎩⎨⎧+=+=ααsin cos 00t y y t x x 代入圆锥曲线方程,得到关于t 的二次方程,得到⎪⎩⎪⎨⎧⋅+>∆21210t t t t ,所以弦长=21221214)(t t t t t t ⋅-+=-,弦的中点对应的参数为221t t +代入直线直线l 的标准参数方程⎩⎨⎧+=+=ααsin cos 00t y y t x x 中,得到弦的中点坐标.5、直线l 的一般参数方程: 过点),(00y x M ,斜率a b k =的直线参数方程为:⎩⎨⎧+=+=bt y y at x x 00 )(为参数t。

高中数学选修4_4_极坐标与参数方程_知识点与题型

高中数学选修4_4_极坐标与参数方程_知识点与题型

选做题部分 极坐标系与参数方程一、极坐标系1.极坐标系与点的极坐标(1)极坐标系:如图4-4-1所示.在平面内取一个定点O .叫做极点.自极点O 引一条射线Ox .叫做极轴;再选定一个长度单位.一个角度单位(通常取弧度)及其正方向(通常取逆时针方向).这样就建立了一个极坐标系.(2)极坐标:平面上任一点M 的位置可以由线段OM 的长度ρ和从Ox 到OM 的角度θ来刻画.这两个数组成的有序数对(ρ.θ)称为点M 的极坐标.其中ρ称为点M 的极径.θ称为点M 的极角. 2.极坐标与直角坐标的互化点M 直角坐标(x .y )极坐标(ρ.θ)互化公式题型一 极坐标与直角坐标的互化1、已知点P 的极坐标为)4,2(π.则点P 的直角坐标为 ( )A.(1.1)B.(1.-1)C.(-1.1)D.(-1.-1)2、设点P 的直角坐标为(3,3)-.以原点为极点.实轴正半轴为极轴建立极坐标系(02)θπ≤<.则点P 的极坐标为( ) A .3(32,)4π B .5(32,)4π- C .5(3,)4π D .3(3,)4π-3.若曲线的极坐标方程为ρ=2sin θ+4cos θ.以极点为原点.极轴为x 轴正半轴建立直角坐标系.则该曲线的直角坐标方程为________.4.在极坐标系中.过点(1,0)并且与极轴垂直的直线方程是( )A .ρ=cos θB .ρ=sin θC .ρcos θ=1D .ρsin θ=15.曲线C 的直角坐标方程为x 2+y 2-2x =0.以原点为极点.x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系.则曲线C 的极坐标方程为________.6. 在极坐标系中.求圆ρ=2cos θ与直线θ=π4(ρ>0)所表示的图形的交点的极坐标.题型二 极坐标方程的应用由极坐标方程求曲线交点、距离等几何问题时.如果不能直接用极坐标解决.可先转化为直角坐标方程.然后求解.1.在极坐标系中.已知圆C 经过点P(2.π4).圆心为直线ρsin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ-π3=-32与极轴的交点.求圆C 的直角坐标方程.2.圆的极坐标方程为ρ=4cos θ.圆心为C.点P 的极坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫4,π3.则|CP|=________.3.在极坐标系中.已知直线l 的极坐标方程为ρsin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π4=1.圆C 的圆心的极坐标是C ⎝ ⎛⎭⎪⎫1,π4.圆的半径为1.(i)则圆C 的极坐标方程是________; (ii)直线l 被圆C 所截得的弦长等于________.4.在极坐标系中.已知圆C :ρ=4cos θ被直线l :ρsin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ-π6=a 截得的弦长为2 3.则实数a 的值是________.二、参数方程1.参数方程和普通方程的互化(1)曲线的参数方程和普通方程是曲线方程的不同形式.一般地.可以通过消去参数而从参数方程得到普通方程.(2)如果知道变数x .y 中的一个与参数t 的关系.例如x =f (t ).把它代入普通方程.求出另一个变数与参数的关系y =g (t ).那么.⎩⎪⎨⎪⎧x =ft ,y =g t就是曲线的参数方程.点的轨迹 普通方程 参数方程直线 y -y 0=tan α(x -x 0)⎩⎪⎨⎪⎧x =x 0+t cos αy =y 0+t sin α (t 为参数)圆 x 2+y 2=r 2 ⎩⎪⎨⎪⎧ x =r cos θy =r sin θ(θ为参数) 椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0) ⎩⎪⎨⎪⎧x =a cos φy =b sin φ(φ为参数)题型一 参数方程与普通方程的互化 【例1】把下列参数方程化为普通方程: (1)⎩⎨⎧x =3+cos θ,y =2-sin θ;(2)⎩⎪⎨⎪⎧x =1+12t ,y =5+32t .题型二 直线与圆的参数方程的应用1、已知直线l的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =1+t ,y =4-2t (参数t ∈R ).圆C 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =2cos θ+2,y =2sin θ(参数θ∈[0,2π]).求直线l 被圆C 所截得的弦长.2、曲线C的极坐标方程为:ρ=acosθ(a>0).直线l的参数方程为:(1)求曲线C与直线l的普通方程;(2)若直线l与曲线C相切.求a值.3、在直角坐标系xoy中.曲线C1的参数方程为.(α为参数).以原点O 为极点.x轴正半轴为极轴.建立极坐标系.曲线C2的极坐标方程为.(Ⅰ)求曲线C1的普通方程与曲线C2的直角坐标方程;(Ⅱ)设P为曲线C1上的动点.求点P到C2上点的距离最小值.综合应用1、曲线25()12x tt y t =-+⎧⎨=-⎩为参数与坐标轴的交点是( )A 21(0,)(,0)52、B 11(0,)(,0)52、C (0,4)(8,0)-、D 5(0,)(8,0)9、3、参数方程222sin sin x y θθ⎧=+⎪⎨=⎪⎩(θ为参数)化为普通方程为( ) A .2y x =- B .2y x =+ C .2(23)y x x =-≤≤ D .2(01)y x y =+≤≤3.判断下列结论的正误.(1)平面直角坐标系内的点与坐标能建立一一对应关系.在极坐标系中点与坐标也是一一对应关系( )(2)若点P 的直角坐标为(1.-3).则点P 的一个极坐标是(2.-π3)( ) (3)在极坐标系中.曲线的极坐标方程不是唯一的( )(4)极坐标方程θ=π(ρ≥0)表示的曲线是一条直线( )4.参数方程为1()2x t t t y ⎧=+⎪⎨⎪=⎩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5.与参数方程为)x t y ⎧=⎪⎨=⎪⎩为参数等价的普通方程为( ) A .214y +=2x B .21(01)4y x +=≤≤2x C .21(02)4y y +=≤≤2x D .21(01,02)4y x y +=≤≤≤≤2x 15.参数方程()为参数θθθ⎩⎨⎧+==cot tan 2y x 所表示的曲线是 ( )A .直线B .两条射线C .线段D .圆16.下列参数方程(t 是参数)与普通方程y x 2=表示同一曲线的方程是: ( )A .x t y t ==⎧⎨⎩2B .x t y t ==⎧⎨⎩sin sin 2C .x t y t ==⎧⎨⎪⎩⎪D .⎪⎩⎪⎨⎧=+-=t y t t x tan 2cos 12cos 13.由参数方程()⎪⎭⎫⎝⎛<<-⎩⎨⎧=-=202tan 21sec 22ππθθθ为参数,y x 给出曲线在直角坐标系下的方程是。

专题:极坐标与参数方程知识点及对应例题

专题:极坐标与参数方程知识点及对应例题

极坐标及参数方程一、极坐标知识点 1.极坐标系的概念:2.有序数对),(θρ叫做点M 的极坐标,记为),(θρM . 3.极坐标与直角坐标的互化: (1)互化的前提条件①极坐标系中的极点与直角坐标系中的原点重合; ②极轴与x 轴的正半轴重合 ③两种坐标系中取相同的长度单位. (2)互化公式二、参数方程知识点(1)圆222)()(r b y a x =-+-的参数方程可表示为 )(.sin ,cos 为参数θθθ⎩⎨⎧+=+=r b y r a x .(2)椭圆12222=+b y a x )0(>>b a 的参数方程可表示为)(.sin ,cos 为参数ϕϕϕ⎩⎨⎧==b y a x .(3)经过点),(o o O y x M ,倾斜角为α的直线l 的参数方程可表示为⎩⎨⎧+=+=.sin ,cos o o ααt y y t x x (t 为参数).三、点到直线的距离公式、直线与圆、圆与圆位置关系 极坐标方程典型例题1.点()22-,的极坐标为 。

2.已知圆C :22(1)(3)1x y ++-=,则圆心C 的极坐标为_______(0,02)ρθπ>≤<3.若曲线的极坐标方程为ρ=2sin θ+4cos θ,以极点为原点,极轴为x 轴正半轴建立直角坐标系,则该曲线的直角坐标方程为________.4.化极坐标方程2cos 0ρθρ-=为直角坐标方程为( )A .201y y +==2x 或B .1x =C .201y +==2x 或xD .1y = 5.极坐标ρ=cos(θπ-4)表示的曲线是( )A.双曲线B.椭圆C.抛物线D.圆6.极点到直线()cos sin 3ρθθ+________ 。

7.在极坐标系中,点3(2,)2π到直线l :3cos 4sin 3ρθρθ-=的距离为 .8.在极坐标系中,点π(1,)2P 到曲线π3:cos()242l ρθ+=上的点的最短距离为 .9.已知直线4sin cos :=-θρθρl ,圆θρcos 4:=C ,则直线l 与圆C 的位置关系是________.(相交或相切或相离?)10.在极坐标系中,已知圆ρ=2cosθ与直线3ρcosθ+4ρsinθ+a=0相切,求实数a 的值。

极坐标与参数方程题型和方法归纳

极坐标与参数方程题型和方法归纳

极坐标与参数方程题型和方法归纳极坐标与参数方程题型和方法归纳题型一:极坐标方程与直角坐标方程的相互转化,参数方程与普通方程相互转化,极坐标方程与参数方程相互转化。

具体方法如下:1)极坐标方程转直角坐标方程:begin{cases}\rho=x\cos\theta+y\sin\theta\\\tan\theta=\dfrac{y }{x}\end{cases}\Rightarrow\begin{cases}x=\rho\cos\theta\\y=\rho \sin\theta\end{cases}$$其中,$\rho$表示点到原点的距离,$\theta$表示点与$x$轴正半轴的夹角。

2)参数方程转直角坐标方程:begin{cases}x=f(t)\\y=g(t)\end{cases}\RightarrowF(x,y)=0$$其中,$F(x,y)$为$x,y$的函数,$t$为参数。

3)极坐标方程转参数方程:begin{cases}x=r\cos\theta\\y=r\sin\theta\end{cases}\Rightarr ow\begin{cases}r=f(\theta)\\ \theta=g(r)\end{cases}$$题型二:三个常用的参数方程及其应用1)圆的参数方程:begin{cases}x=a+r\cos\theta\\y=b+r\sin\theta\end{cases}$$其中,$(a,b)$为圆心坐标,$r$为半径。

2)椭圆的参数方程:begin{cases}x=a\cos\theta\\y=b\sin\theta\end{cases}$$其中,$a,b$为椭圆的长短半轴。

3)过定点倾斜角为$\alpha$的直线$l$的标准参数方程为:dfrac{x-x_0}{\cos\alpha}=\dfrac{y-y_0}{\sin\alpha}=p$$其中,$(x_0,y_0)$为直线$l$上的一点,$p$为直线$l$到原点的距离。

高中数学选修4 4 极坐标与参数方程 知识点与题型

高中数学选修4 4 极坐标与参数方程 知识点与题型

极坐标系与参数方程选做题部分一、极坐标系.极坐标系与点的极坐标1所示,在平面内取一个定14- (1)极坐标系:如图4-OxOO,叫做极轴;再选,叫做极点,自极点点引一条射线通及其正方向(一个角度单位(通常取弧度)定一个长度单位, ),这样就建立了一个极坐标系.常取逆时针方向OMM的长(2)极坐标:平面上任一点的位置可以由线段OMOx称为点)ρ这两个数组成的有序数对(ρ和从,到θ的角度θ来刻画,度MMM的极径,θ称为点的极坐标.其中ρ称为点的极角..极坐标与直角坐标的互化2),(θρy直角坐标(x,) 极坐标点M互化公式极坐标与直角坐标的互化题型一?)2,(PP)的直角坐标为,则点1、已知点(的极坐标为4)-1,-1,1) D.()1,1) B.(1,-1 C.(-1A.(3,3)?(P,以原点为极点,实轴正半轴为极轴建立极坐标系的直角坐标为2、设点??)?(0?2P)的极坐标为(,则点????3535)?3,)(3,)()(32,(?32, CA... B. D4444轴正半轴x4cos θ,以极点为原点,极轴为ρ3.若曲线的极坐标方程为=2sin θ+.建立直角坐标系,则该曲线的直角坐标方程为________)并且与极轴垂直的直线方程是( 4.在极坐标系中,过点(1,0)=1 D.ρsin θρθ C.cos θ=1sin .θ.Aρ=cos Bρ=22Cxyxx轴的正半轴为极02-,以原点为极点,5.曲线=的直角坐标方程为+C的极坐标方程为________.轴建立极坐标系,则曲线π6. 在极坐标系中,求圆ρ=2cos θ与直线θ=(ρ>0)所表示的图形的交点的极坐标.4极坐标方程的应用题型二由极坐标方程求曲线交点、距离等几何问题时,如果不能直接用极坐标解决,可先转化为直角坐标方程,然后求解.π3π????-θsin,圆心为直线ρP(2,)=-与极1.在极坐标系中,已知圆C经过点342??的直角坐标方程.轴的交点,求圆Cπ????,4 ,则P的极坐标为圆的极坐标方程为ρ=4cos θ,圆心为C,点2.3??________. |CP|=π????+θ的圆心的极坐标Cρsin,圆1=3.在极坐标系中,已知直线l的极坐标方程为4??π????,11.是C,圆的半径为4??.________被圆C所截得的弦长等于________则圆C的极坐标方程是;(ii)直线l(i)π????-θ截得的弦长为a=:4cos C在极坐标系中,已知圆:ρ=θ被直线lρsin4.6??23,则实数a的值是________.二、参数方程参数方程和普通方程的互化1.曲线的参数方程和普通方程是曲线方程的不同形式.一般地,可以通过消去参数而(1)从参数方程得到普通方程.,把它代入普通方程,求)(tt 的关系,例如x=f(2)如果知道变数x,y中的一个与参数,t?x=f???,那么,就是曲线的参数方程.g(t)出另一个变数与参数的关系y=???ty=g??.常见曲线的参数方程和普通方程200α+tysin =y??0θcos x=r??222 r圆x+y =) 为参数(θ?θsin y =r ??22φacos x =?yx ? >ab>0)+=1( 椭圆) φ为参数(?22ba φbsin y =??题型一 参数方程与普通方程的互化 【例1】把下列参数方程化为普通方程:1?,1+tx =?2,θ+cos x =3??? (1)(2) ;θ2y =-sin 3??.=5+ty ?2直线与圆的参数方程的应用题型二,θ+22cos x ,=x1+t =????参的参数方程为)R ,圆C(∈参数(l 、1已知直线的参数方程为t ??θ4y =-2sin y2t =????数θ∈[0,2π]),求直线l 被圆C 所截得的弦长.的参数方程为:,直线la >0)C2、曲线的极坐标方程为:ρ=acos θ( a 值.l 与曲线C 相切,求C 与直线l 的普通方程;(2)若直线)求曲线(1,(α为参数),以原点3、在直角坐标系xoy 中,曲线CO 的参数方程为1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2.(Ⅰ)求曲线C 的普通方程与曲线C 的直角坐标方程; 21(Ⅱ)设P 为曲线C 上的动点,求点P到C上点的距离最小值.21综合应用x??2?5t?(t为参数)与坐标轴的交点是() 1、曲线?t?1?2y?51112(8,0)(,0)、(,0)(0,)、(0,(0,)、)、4)(8,0)(0,? B C D A 925252??sin2?x???为参数)化为普通方程为()3、参数方程(?2?sin?y??y?x?2y?x?2 A.. By?x?2(2?x?3)y?x?2(0?y?1) C D...判断下列结论的正误.3.平面直角坐标系内的点与坐标能建立一一对应关系,在极坐标系中点与坐标也是一(1))一对应关系(π) 2,-)P的直角坐标为(1( ,-3),则点P的一个极坐标是((2)若点3) (3)在极坐标系中,曲线的极坐标方程不是唯一的()ρ≥0)表示的曲线是一条直线( π(4)极坐标方程θ=(π????的距离等于sin θ(2013·北京高考)在极坐标系中,点=2到直线ρ4.,26??.________?22cos?x???(??siny??纵坐)上的每一点横坐标不变5、平面直角坐标系中,将曲线,为参数Cx2建立的极坐轴的非负半轴为极轴,倍得到曲线标变为原来的,以坐标原点为极点,1C??4sin? ,曲线的方程为标系中2CCCC. 的普通方程:(Ⅱ)求和公共弦的垂直平分线的极坐标方程(Ⅰ)求和2211???C0?2cos?2sin?,以极点为平面直角坐标系的原6的极坐标方程是、已知曲线l x轴的正半轴,建立平面直角坐标系,直线点,极轴为的参数方程是?21.t为参数)(t??x??22?2?t?y?2?lC)求曲线的直角坐标方程和直线的普通方程;(1ClABB,A. 交于两点,求(2)若直线与曲线的值,t2+cos αx=,1+cos θx=????为:和直线lt(其中:7、已知圆C为参数(θ)θsin y=α+3tysin =??.的倾斜角参数,α为直线l)2π距离的最小值;α(1)当=l时,求圆上的点到直线3.(2)当直线l与圆C有公共点时,求α的取值范围.。

高中数学选修4-4-极坐标与参数方程-知识点与题型教学内容

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选做题部分 极坐标系与参数方程一、极坐标系1.极坐标系与点的极坐标(1)极坐标系:如图4-4-1所示,在平面内取一个定点O ,叫做极点,自极点O 引一条射线Ox ,叫做极轴;再选定一个长度单位,一个角度单位(通常取弧度)及其正方向(通常取逆时针方向),这样就建立了一个极坐标系.(2)极坐标:平面上任一点M 的位置可以由线段OM 的长度ρ和从Ox 到OM 的角度θ来刻画,这两个数组成的有序数对(ρ,θ)称为点M 的极坐标.其中ρ称为点M 的极径,θ称为点M 的极角. 2点M 直角坐标(x ,y )极坐标(ρ,θ)互化公式题型一 极坐标与直角坐标的互化1、已知点P 的极坐标为)4,2(π,则点P 的直角坐标为 ( )A.(1,1)B.(1,-1)C.(-1,1)D.(-1,-1)2、设点P 的直角坐标为(3,3)-,以原点为极点,实轴正半轴为极轴建立极坐标系(02)θπ≤<,则点P 的极坐标为( ) A .3(32,)4π B .5(32,)4π- C .5(3,)4π D .3(3,)4π-3.若曲线的极坐标方程为ρ=2sin θ+4cos θ,以极点为原点,极轴为x 轴正半轴建立直角坐标系,则该曲线的直角坐标方程为________.4.在极坐标系中,过点(1,0)并且与极轴垂直的直线方程是( )A .ρ=cos θB .ρ=sin θC .ρcos θ=1D .ρsin θ=15.曲线C 的直角坐标方程为x 2+y 2-2x =0,以原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,则曲线C 的极坐标方程为________.6. 在极坐标系中,求圆ρ=2cos θ与直线θ=π4(ρ>0)所表示的图形的交点的极坐标.题型二 极坐标方程的应用由极坐标方程求曲线交点、距离等几何问题时,如果不能直接用极坐标解决,可先转化为直角坐标方程,然后求解.1.在极坐标系中,已知圆C 经过点P(2,π4),圆心为直线ρsin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ-π3=-32与极轴的交点,求圆C 的直角坐标方程.2.圆的极坐标方程为ρ=4cos θ,圆心为C ,点P 的极坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫4,π3,则|CP|=________.3.在极坐标系中,已知直线l 的极坐标方程为ρsin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π4=1,圆C 的圆心的极坐标是C ⎝ ⎛⎭⎪⎫1,π4,圆的半径为1.(i)则圆C 的极坐标方程是________; (ii)直线l 被圆C 所截得的弦长等于________.4.在极坐标系中,已知圆C :ρ=4cos θ被直线l :ρsin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ-π6=a 截得的弦长为23,则实数a 的值是________.二、参数方程1.参数方程和普通方程的互化(1)曲线的参数方程和普通方程是曲线方程的不同形式.一般地,可以通过消去参数而从参数方程得到普通方程.(2)如果知道变数x ,y 中的一个与参数t 的关系,例如x =f (t ),把它代入普通方程,求出另一个变数与参数的关系y =g (t ),那么,⎩⎪⎨⎪⎧x =f (t ),y =g (t )就是曲线的参数方程.⎩⎪⎨⎪⎧x =x 0+t cos αy =y 0+t sin α (t 为参数)题型一 参数方程与普通方程的互化 【例1】把下列参数方程化为普通方程: (1)⎩⎨⎧x =3+cos θ,y =2-sin θ; (2)⎩⎪⎨⎪⎧x =1+12t ,y =5+32t .题型二 直线与圆的参数方程的应用1、已知直线l 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧ x =1+t ,y =4-2t (参数t ∈R ),圆C 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =2cos θ+2,y =2sin θ(参数θ∈[0,2π]),求直线l 被圆C 所截得的弦长.2、曲线C的极坐标方程为:ρ=acosθ(a>0),直线l的参数方程为:(1)求曲线C与直线l的普通方程;(2)若直线l与曲线C相切,求a值.3、在直角坐标系xoy中,曲线C1的参数方程为,(α为参数),以原点O 为极点,x轴正半轴为极轴,建立极坐标系,曲线C2的极坐标方程为.(Ⅰ)求曲线C1的普通方程与曲线C2的直角坐标方程;(Ⅱ)设P为曲线C1上的动点,求点P到C2上点的距离最小值.综合应用1、曲线25()12x tt y t =-+⎧⎨=-⎩为参数与坐标轴的交点是( )A 21(0,)(,0)52、B 11(0,)(,0)52、C (0,4)(8,0)-、D 5(0,)(8,0)9、3、参数方程222sin sin x y θθ⎧=+⎪⎨=⎪⎩(θ为参数)化为普通方程为( ) A .2y x =- B .2y x =+ C .2(23)y x x =-≤≤ D .2(01)y x y =+≤≤3.判断下列结论的正误.(1)平面直角坐标系内的点与坐标能建立一一对应关系,在极坐标系中点与坐标也是一一对应关系( )(2)若点P 的直角坐标为(1,-3),则点P 的一个极坐标是(2,-π3)( ) (3)在极坐标系中,曲线的极坐标方程不是唯一的( ) (4)极坐标方程θ=π(ρ≥0)表示的曲线是一条直线( )4.参数方程为1()2x t t t y ⎧=+⎪⎨⎪=⎩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5.与参数方程为)x t y ⎧=⎪⎨=⎪⎩为参数等价的普通方程为( ) A .214y +=2x B .21(01)4y x +=≤≤2x C .21(02)4y y +=≤≤2x D .21(01,02)4y x y +=≤≤≤≤2x 15.参数方程()为参数θθθ⎩⎨⎧+==cot tan 2y x 所表示的曲线是 ( )A .直线B .两条射线C .线段D .圆16.下列参数方程(t 是参数)与普通方程y x 2=表示同一曲线的方程是: ( )A .x t y t ==⎧⎨⎩2B .x t y t ==⎧⎨⎩sin sin 2C .x t y t ==⎧⎨⎪⎩⎪D .⎪⎩⎪⎨⎧=+-=t y t t x tan 2cos 12cos 13.由参数方程()⎪⎭⎫⎝⎛<<-⎩⎨⎧=-=202tan 21sec 22ππθθθ为参数,y x 给出曲线在直角坐标系下的方程是。

【高中数学】参数方程和极坐标方程常考题型及解题方法归纳

【高中数学】参数方程和极坐标方程常考题型及解题方法归纳

参数方程和极坐标方程常考题型及解题方法归纳一、根据直线参数方程中t的几何意义求与距离有关的问题经过点P(x0,y0),倾斜角为α的直线l的参数方程为x=x0+tcosαy=y0+tsin烅烄烆α(t为参数),参数t的几何意义是:直线上定点P到动点M的有向线段,t表示参数t对应的点M到定点P的距离,即|t|=|PM|.若A,B为直线l上两点,其对应的参数分别为t1与t2,则有:①AB=|t1-t2|;②当A,B在点P的同侧时,t1与t2同号;当A,B分别在点P的两侧时,t1与t2异号.需要注意的是:有时候直线的参数方程也可写为x=x0+aty=y0+烅烄烆bt(t为参数),如果a2+b2≠1,则参数t没有上述几何意义.例1 在直角坐标系中,以原点为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,已知曲线C:ρll与l的普通方程;(2)若PM,MN,PN成等比数列,求a的值.分析 (1)利用x=ρcosθ,y=ρsinθ即可将曲线C的极坐标方程转化为直角坐标方程,在直线l的参数方程中消去参数t即可得直线l的普通方程;(2)将直线l的参数方程代入曲线C的直角坐标方程,利用参数的几何意义结合韦达定理即可建立关于a的方程求解.解 (1)由ρsin2θ=acosθ得ρ2 sin2θ=aρcosθ,可得曲线C的平面直角坐标方程y2=ax(a>0).由直线l的参数方程消去参数t,可得直线l的普通方程为x-y-1=0.(2)设点M,N对应的参数分别为t1,t2,则PM=t1,PN=t2,MN=t1-t2.将x=-1+槡22t,y=-2 +槡22t代入y2=ax,得t2-(槡4 2 +槡2a)t+8+2a=0.所以Δ=(槡4 2 +槡2a)2-4(8+2a)=2a2+8a>0,t1+t2=槡4 2 +槡2a,t1t2=8+2a.由PM,MN,PN成等比数列,可以得到t1-t22=t1t2,所以(t1+t2)2-4t1t2=t1t2,即(槡4 2 +槡2a)2-5(8+2a)=0,解得a=1(a=-4舍去).例2 (2015年高考湖南卷)已知直线l:x=5 +槡32ty =槡3+12烅烄烆t(t为参数),以坐标原点为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C的极坐标方程为ρ=2cosθ.(Ⅰ)将曲线C的极坐标方程化为直角坐标方程;(Ⅱ)设点M的直角坐标为(5,槡3),直线l与曲线C的交点为A,B,求|MA|·|MB|的值.分析 (Ⅰ)利用ρ2=x2+y2,x=ρcosθ即可将已知条件中的极坐标方程转化为直角坐标方程;(Ⅱ)注意到点M在直线l上,将直线l的参数方程代入圆的直角坐标方程,利用参数的几何意义结合韦达定理即可求解.解 (Ⅰ)ρ=2cosθ等价于ρ2=2ρcosθ,将ρ2=x2+y2,ρcosθ=x代入即得曲线C的直角坐标方程为x2+y2-2x=0.(Ⅱ)结合直线l的参数方程,注意到点M在直线l上,且(槡32)2+(12)2=1,可设点M,N对应的参数分别为t1,t2,则MA=|t1|,MB=|t2|,所以MA·MB=t1t2. 将直线l的参数方程代入曲线C的直角坐标方程,整理得t2 +槡5 3t+18=0,则MA·MB=t1t2=18.例3 已知圆锥曲线C:x=2cosαy=sin{α(α为参数)和定点A(0,,槡3),F1,F2是此圆锥曲线的左、右焦点,以原点O为极点,以x轴的正半轴为极轴建立极坐标系.(1)求直线AF2的极坐标方程;(2)经过点F1且与直线AF2垂直的直线l交此圆锥曲线于M,N两点,求MF1-NF1的值.解 (1)消去参数α即可将曲线C的方程化为普通方程x24+y2=1,从而可求得F1(-槡3,0),F2(槡3,0),于是可得直线AF2的普通方程为x+y-槡3=0,利用互化公式化为极坐标方程为ρcosθ+ρsinθ=槡3.(2)由(1)可得kAF2=-1,所以直线l的倾斜角为45°,从而可得直线l的参数方程为x=-槡3 +槡22ty =槡22烅烄烆t(t为参数),代入椭圆C的直角坐标方程:x24+y2=1,得5t2-槡2 6t-2=0,设点M,N对应的参数分别为t1,t2,注意到点M,N,F1都在直线l上且点M,N在点F1两侧,所以|MF1|-|NF1|=|t1+t2|=槡2 65.评注 对于直线上与定点距离有关的问题,利用直线参数方程中参数t的几何意义,能避免通过解方程组求交点坐标的繁琐运算,使解题过程得到简化.二、利用参数方程求最值和取值范围利用曲线的参数方程求解两曲线间的最值问题,是解决这类问题的常用方法,优点是解题过程比较简洁.为此,需要熟悉常见曲线的参数方程、参数方程与普通方程的互化以及参数方程的简单应用.例4 已知曲线C1:x=8costy=2sin{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C2的极坐标方程为ρ=7cosθ-sinθ.(1)将曲线C1的参数方程化为普通方程,将曲线C2的极坐标方程化为直角坐标方程.(2)设P为曲线C1上的点,点Q极坐标为(2槡2,π4),求PQ的中点与曲线C2上的点的距离的最小值.分析 (1)利用参数方程和普通方程之间的关系进行互化即可,(2)先把点Q的极坐标化为直角坐标,设出点P的参数形式的直角坐标(t为参数),进而得到PQ的中点M的直角坐标,可用公式得到点M到直线C2的距离d的表达式(用参数t表示),再求最值即可.解 (1)由曲线C1的参数方程消去参数t得曲线C1的普通方程x264+y24=1.由曲线C2的极坐标方程得ρcosθ-ρsinθ=7,于是可得它的直角坐标方程为x-y-7=0.(2)由点Q的极坐标(槡2 2,π4)可得它的直角坐标为(2,2),设P(8cost,2sint),则PQ的中点M的直角坐标为(4cost+1,sint+1),所以,点M到直线C2的距离d=4cost-sint-7槡2=槡17cos(t+φ)-7槡2,其中φ为锐角,且tanφ=14.当cos(t+φ)=1时,d取得最小值dmin=槡7 2 -槡342.所以,PQ的中点M与曲线C2上的点的距离的最小值为槡7 2 -槡342.例5 (2014年全国卷Ⅰ)已知曲线C:x24+y29=1,直线l:x=2+ty=2-2{t(t为参数).(Ⅰ)写出曲线C的参数方程和直线l的普通方程;(Ⅱ)过曲线C上任一点P作与l夹角为30°的直线,交l于点A,求|PA|的最大值与最小值.分析 (Ⅰ)利用椭圆的普通方程及直线的参数的特征进行互化即可;(Ⅱ)由椭圆的参数方程建立|PA|的三角函数表达式,再求最值.图1解 (Ⅰ)曲线C的参数方程为x=2cosθy=3sin{θ(θ为参数),直线l的普通方程为2x+y-6=0.(Ⅱ)如图1,在曲线C上任意取一点P(2cosθ,3sinθ),它到直线l的距离为:d=槡554cosθ+3sinθ-6,则|PA|=dsin30°=槡2 55|5sin(θ+α)-6|,其中α为锐角,且tanα=43.当sin(θ+α)=-1时,|PA|取得最大值,最大值为槡22 55;当sin(θ+α)=1时,|PA|取得最小值,最小值为槡2 55.例6 (2015年高考陕西卷)在直角坐标系xΟy中,直线l的参数方程为x=3+12ty =槡32烅烄烆t(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=槡2 3sinθ.(Ⅰ)写出⊙C的直角坐标方程;(Ⅱ)Ρ为直线l上一动点,当Ρ到圆心C的距离最小时,求Ρ的直角坐标.分析 (Ⅰ)利用x=ρcosθ,y=ρsinθ,由⊙C的极坐标方程可得它的直角坐标方程;(Ⅱ)先设点Ρ的参数坐标,可得ΡC的函数表达式,再利用函数的性质可得ΡC的最小值,进而可得Ρ的直角坐标;或将直线l的方程化为普通方程,再求过圆心且垂直于直线l的直线方程,联立两方程可解得点P的直角坐标.解 (Ⅰ)由ρ=槡2 3sinθ,得ρ2 =槡2 3ρsinθ,从而,⊙C的直角坐标方程为x2+y2 =槡2 3y,即x2+(y-槡3)2=3.(Ⅱ)设P(3+12t,槡32t),又C(0,槡3),则|PC|=(3+12t)2+(槡32t -槡3)槡2=t2+槡12,易知:当t=0时,ΡC取得最小值,此时Ρ点的直角坐标为(3,0).评注 将曲线的参数方程化为普通方程的关键是消去其中的参数,常用的技巧有:代入消参、加减消参、整体消参、平方后加减消参等.如果题目中涉及圆、椭圆上的动点求相关最值(范围)问题时,可考虑用其参数方程设出点的坐标,将问题转化为函数问题来解决,可以使解题的过程更简洁.例7 (2016年全国卷Ⅱ理科第20题)已知椭圆E:x2t+y23=1的焦点在x轴上,A是E的左顶点,斜率为k(k>0)的直线交E于A,M两点,点N在E上,MA⊥NA.(Ⅰ)当t=4,AM=AN时,求△AMN的面积;(Ⅱ)当2 AM=AN时,求k的取值范围.分析 (Ⅰ)先结合已知条件设出直线AM的参数方程,代入椭圆方程,可求得AM,进而求得△AMN的面积;(Ⅱ)设出直线AM、AN的参数方程(以直线AM的倾斜角α为参数),代入椭圆方程,用t和α表示|AM|和|AN|,再利用2 AM=AN将t表示为k的函数,结合t>3,可求得k的取值范围.解 (Ⅰ)当t=4,AM=AN时,可得点A(-2,0),k=1.设直线AM的参数方程为x=-2+槡22my =槡22烅烄烆m(m为参数),代入椭圆方程,整理得72m2-槡6 2 m=0,故AM =槡12 27,所以S△AMN=12AM·AN=14449.(Ⅱ)设直线AM的倾斜角为α,又点A(-槡t,0),可设直线AM的参数方程为x=-槡t+mcosαy=msin烅烄烆α(m为参数),代入椭圆方程,整理得(3cos2α+t sin2α)m2-6tcosα·m=0,所以AM=6tcosα3cos2α+t sin2α.因为MA⊥NA,故直线AN的倾斜角为α+π2,同理可得:AN=6tcos(α+π2)3cos2(α+π2)+t sin2(α+π2)=6tsinα3sin2α+t cos2α.由2 AM=AN,k=tanα,代入化简得t=6k2-3kk3-2.又因为椭圆E:x2t+y23=1的焦点在x轴上,所以t>3,即6k2-3kk3-2>3,解得3槡2<k<2.所以,k的取值范围是(3槡2,2).评注 本题属于圆锥曲线试题,常规思路是利用直角坐标直接求解,过程比较复杂.利用直线的参数方程来求解本题,使问题的求解过程变得简洁.三、利用极坐标中ρ的几何意义求有关距离或相关问题我们知道,极坐标中的ρ为极径,表示曲线上一点与原点O之间的距离,因此,与原点O有关的距离、面积等问题都可考虑运用极坐标中ρ的几何意义来解决,这是一种有效的解题策略,很多时候比化为直角坐标运算更简便.例8 (2015年高考全国卷Ⅱ)在直角坐标系xOy中,曲线C1: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C2:ρ=2sinθ,曲线C3:ρ=2 槡3cosθ.(Ⅰ)求C2与C1的交点的直角坐标;(Ⅱ)若C2与C1相交于点A,C3与C1相交于点B,求AB的最大值.分析 (Ⅰ)可将曲线C2与C1的极坐标方程化为直角坐标方程后联立求交点的直角坐标,也可以直接联立极坐标方程求得交点的极坐标,再化为直角坐标;(Ⅱ)分别联立C2与C1、C3与C1的极坐标方程,求得A,B的极坐标,由极径的概念用α表示出AB,转化为求关于α的三角函数的最大值.解 (Ⅰ)曲线C2的直角坐标方程为x2+y2-2y=0,曲线C3的直角坐标方程为x2+y2 -槡2 3x=0.联立两方程解得:x1=0,y1=0烅烄烆,x2=槡32,y2=32烅烄烆,所以,C2与C1的交点的直角坐标为(0,0)和(槡32,32).(Ⅱ)曲线C1的极坐标方程为θ=α(ρ∈R,ρ≠0),其中0≤α<π.于是可得:点A的极坐标为(2sinα,α),点B的极坐标为(槡2 3cosα,α).所以AB=2sinα-槡2 3cosα=4|sin(α-π3)|,又0≤α<π,所以,当α=5π6时,AB取得最大值,最大值为4.评注 如果用直角坐标来处理本题,计算量较大.例9 (2016年全国卷Ⅱ理科第23题)在直线坐标系xOy中,圆C的方程为(x+6)2+y2=25.(Ⅰ)以坐标原点为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,求C的极坐标方程;(Ⅱ)直线l的参数方程是x=tcosα,y=tsinα{,(t为参数),l与C交于A,B两点,|AB|=槡10,求l的斜率.分析 (Ⅰ)利用ρ2=x2+y2,x=ρcosθ可得C的极坐标方程;(Ⅱ)先将直线l的参数方程化为极坐标方程,再利用弦长公式可求得l的斜率.解 (Ⅰ)由x=ρcosθ,y=ρsinθ可得C的极坐标方程ρ2+12ρcosθ+11=0.(Ⅱ)在(Ⅰ)中建立的极坐标系中,直线l的极坐标方程为θ=α(ρ∈R),与C的极坐标方程联立得ρ2+12ρcosα+11=0.设点A,B所对应的极径分别为ρ1,ρ2,则ρ1+ρ2=-12cosα,ρ1ρ2=11,所以|AB|=|ρ1-ρ2|=(ρ1+ρ2)2-4ρ1ρ槡2=144cos2α-槡44.又|AB|=槡10,所以144cos2α-槡44 =槡10,解得cos2α=38,故tanα=±槡153,所以,直线l的斜率为槡153或-槡153.例10 (2015年高考全国卷Ⅰ理科第23题)在直角坐标系xOy中,直线C1:x=-2,圆C2:(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.(Ⅰ)求C1,C2的极坐标方程;(Ⅱ)若直线C3的极坐标方程为θ=π4(ρ∈R),设C2与C3的交点为M,N,求△C2MN的面积.分析 (Ⅰ)根据公式x=ρcosθ,y=ρsinθ,x2+y2=ρ2即可求得C1,C2的极坐标方程;(Ⅱ)联立直线C3和圆C2的极坐标方程得到关于ρ的方程,可求得MN,进而可求出△C2MN的面积.解 (Ⅰ)因为x=ρcosθ,y=ρsinθ,所以,可求得:C1的极坐标方程为ρcosθ=-2,C2的极坐标方程为ρ2-2ρcosθ-4ρsinθ+4=0.(Ⅱ)将C3的极坐标方程θ=π4代入C2的极坐标方程ρ2-2ρcosθ-4ρsinθ+4=0,得ρ2 -槡3 2ρ+4=0,解得ρ1=槡2 2,ρ2=槡2,所以,MN=ρ1-ρ2=槡2.又因为C2的半径为1,∠C2MN=π4,所以△C2MN的面积为S=12×槡2×1×sinπ4=12.评注 过坐标原点、倾斜角为θ0的直线的极坐标方程为θ=θ0,其上两点P(ρ1,θ0),Q(ρ2,θ0)间的距离为PQ=ρ1-ρ2.【一点感悟】参数方程和极坐标虽然是选考内容,也应得到充分的重视,如果能够将它们和普通方程有机联系,相互补充,可以优化解题思路,简化计算过程,减少运算量,提高解题的效率.。

(完整版)极坐标与参数方程知识点、题型总结

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极坐标与参数方程知识点、题型总结一、伸缩变换:点是平面直角坐标系中的任意一点,在变换),(y x P 的作用下,点对应到点,称伸缩变换⎩⎨⎧>⋅='>⋅=').0(,y y 0),(x,x :μμλλϕ),(y x P ),(y x P '''一、1、极坐标定义:M 是平面上一点,表示OM 的长度,是,则有序实数实ρθMOx ∠数对,叫极径,叫极角;一般地,,。

,点P 的直角坐标、(,)ρθρθ[0,2)θπ∈0ρ≥极坐标分别为(x ,y )和(ρ,θ)2、直角坐标极坐标 2、极坐标直角坐标⇒cos sin x y ρθρθ=⎧⎨=⎩⇒222tan (0)x y yx xρθ⎧=+⎪⎨=≠⎪⎩3、求直线和圆的极坐标方程:方法一、先求出直角坐标方程,再把它化为极坐标方程方法二、(1)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)(2)若圆心为M (ρ0,θ0),半径为r 的圆方程为ρ2-2ρ0ρcos(θ-θ0)+ρ02-r 2=0二、参数方程:(一).参数方程的概念:在平面直角坐标系中,如果曲线上任意一点的坐标都是某个变数的函数 并且对于的每一个允许值,由这个方程所确y x ,t ⎩⎨⎧==),(),(t g y t f x t 定的点都在这条曲线上,那么这个方程就叫做这条曲线的参数方程,联系变数),(y x M 的变数叫做参变数,简称参数。

相对于参数方程而言,直接给出点的坐标间关系的y x ,t 方程叫做普通方程。

(二).常见曲线的参数方程如下:直线的标准参数方程1、过定点(x 0,y 0),倾角为α的直线:(t 为参数)ααsin cos 00t y y t x x +=+=(1)其中参数t 的几何意义:点P (x 0,y 0),点M 对应的参数为t ,则PM =|t| (2)直线上对应的参数是。

高中数学选修4-4-极坐标与参数方程-知识点与题型汇编

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选做题部分 极坐标系与参数方程一、极坐标系1.极坐标系与点的极坐标(1)极坐标系:如图4-4-1所示,在平面内取一个定点O ,叫做极点,自极点O 引一条射线Ox ,叫做极轴;再选定一个长度单位,一个角度单位(通常取弧度)及其正方向(通常取逆时针方向),这样就建立了一个极坐标系.(2)极坐标:平面上任一点M 的位置可以由线段OM 的长度ρ和从Ox 到OM 的角度θ来刻画,这两个数组成的有序数对(ρ,θ)称为点M 的极坐标.其中ρ称为点M 的极径,θ称为点M 的极角. 2点M 直角坐标(x ,y )极坐标(ρ,θ)互化公式题型一 极坐标与直角坐标的互化1、已知点P 的极坐标为)4,2(π,则点P 的直角坐标为 ( )A.(1,1)B.(1,-1)C.(-1,1)D.(-1,-1)2、设点P 的直角坐标为(3,3)-,以原点为极点,实轴正半轴为极轴建立极坐标系(02)θπ≤<,则点P 的极坐标为( ) A .3(32,)4π B .5(32,)4π- C .5(3,)4π D .3(3,)4π-3.若曲线的极坐标方程为ρ=2sin θ+4cos θ,以极点为原点,极轴为x 轴正半轴建立直角坐标系,则该曲线的直角坐标方程为________.4.在极坐标系中,过点(1,0)并且与极轴垂直的直线方程是( )A .ρ=cos θB .ρ=sin θC .ρcos θ=1D .ρsin θ=15.曲线C 的直角坐标方程为x 2+y 2-2x =0,以原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,则曲线C 的极坐标方程为________.6. 在极坐标系中,求圆ρ=2cos θ与直线θ=π4(ρ>0)所表示的图形的交点的极坐标.题型二 极坐标方程的应用由极坐标方程求曲线交点、距离等几何问题时,如果不能直接用极坐标解决,可先转化为直角坐标方程,然后求解.1.在极坐标系中,已知圆C 经过点P(2,π4),圆心为直线ρsin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ-π3=-32与极轴的交点,求圆C 的直角坐标方程.2.圆的极坐标方程为ρ=4cos θ,圆心为C ,点P 的极坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫4,π3,则|CP|=________.3.在极坐标系中,已知直线l 的极坐标方程为ρsin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π4=1,圆C 的圆心的极坐标是C ⎝ ⎛⎭⎪⎫1,π4,圆的半径为1.(i)则圆C 的极坐标方程是________; (ii)直线l 被圆C 所截得的弦长等于________.4.在极坐标系中,已知圆C :ρ=4cos θ被直线l :ρsin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ-π6=a 截得的弦长为23,则实数a 的值是________.二、参数方程1.参数方程和普通方程的互化(1)曲线的参数方程和普通方程是曲线方程的不同形式.一般地,可以通过消去参数而从参数方程得到普通方程.(2)如果知道变数x ,y 中的一个与参数t 的关系,例如x =f (t ),把它代入普通方程,求出另一个变数与参数的关系y =g (t ),那么,⎩⎪⎨⎪⎧x =f (t ),y =g (t )就是曲线的参数方程.⎩⎪⎨⎪⎧x =x 0+t cos αy =y 0+t sin α (t 为参数)题型一 参数方程与普通方程的互化 【例1】把下列参数方程化为普通方程: (1)⎩⎨⎧x =3+cos θ,y =2-sin θ; (2)⎩⎪⎨⎪⎧x =1+12t ,y =5+32t .题型二 直线与圆的参数方程的应用1、已知直线l 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧ x =1+t ,y =4-2t (参数t ∈R ),圆C 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =2cos θ+2,y =2sin θ(参数θ∈[0,2π]),求直线l 被圆C 所截得的弦长.2、曲线C 的极坐标方程为:ρ=acos θ(a >0),直线l 的参数方程为:(1)求曲线C 与直线l 的普通方程;(2)若直线l 与曲线C 相切,求a 值.3、在直角坐标系xoy 中,曲线C 1的参数方程为,(α为参数),以原点O为极点,x 轴正半轴为极轴,建立极坐标系,曲线C 2的极坐标方程为.(Ⅰ)求曲线C 1的普通方程与曲线C 2的直角坐标方程;(Ⅱ)设P 为曲线C 1上的动点,求点P 到C 2上点的距离最小值.综合应用1、曲线25()12x tt y t =-+⎧⎨=-⎩为参数与坐标轴的交点是( )A 21(0,)(,0)52、B 11(0,)(,0)52、C (0,4)(8,0)-、D 5(0,)(8,0)9、3、参数方程222sin sin x y θθ⎧=+⎪⎨=⎪⎩(θ为参数)化为普通方程为( ) A .2y x =- B .2y x =+ C .2(23)y x x =-≤≤ D .2(01)y x y =+≤≤3.判断下列结论的正误.(1)平面直角坐标系内的点与坐标能建立一一对应关系,在极坐标系中点与坐标也是一一对应关系( )(2)若点P 的直角坐标为(1,-3),则点P 的一个极坐标是(2,-π3)( ) (3)在极坐标系中,曲线的极坐标方程不是唯一的( ) (4)极坐标方程θ=π(ρ≥0)表示的曲线是一条直线( )4.(2013·北京高考)在极坐标系中,点⎝⎛⎭⎪⎫2,π6到直线ρsin θ=2的距离等于________.5、平面直角坐标系中,将曲线2cos 2(sin x y ααα=+⎧⎨=⎩为参数)上的每一点横坐标不变,纵坐标变为原来的2倍得到曲线1C ,以坐标原点为极点,x 轴的非负半轴为极轴,建立的极坐标系中,曲线2C 的方程为4sin ρθ=(Ⅰ)求1C 和2C 的普通方程:(Ⅱ)求1C 和2C公共弦的垂直平分线的极坐标方程.6、已知曲线C 的极坐标方程是0sin 2cos 2=+-θθρ,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 y t x 222221(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)若直线l 与曲线C 交于B A ,两点,求AB 的值.7、已知圆C :⎩⎨⎧ x =1+cos θ,y =sin θ(θ为参数)和直线l :⎩⎨⎧x =2+t cos α,y =3+t sin α(其中t 为参数,α为直线l 的倾斜角).(1)当α=2π3时,求圆上的点到直线l 距离的最小值;(2)当直线l与圆C有公共点时,求α的取值范围.。

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。

极坐标与参数方程知识点+典型例题与详解(可编辑修改word版)

极坐标与参数方程知识点+典型例题与详解(可编辑修改word版)

⎩ ⎩ 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⎧x = ⎨y = f (t ) f (t )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:x = x 0 + t cos y = y 0 + t sin(t 为参数)其中参数 t 是以定点 P (x 0,y 0)为起点,对应于 t 点 M (x ,y )为终点的有向线段 PM 的数量,又称为点 P 与点 M 间的有向距离. 根据 t 的几何意义,有以下结论.○1 .设 A 、B 是直线上任意两点,它们对应的参数分别为 t A 和 t B ,则 AB = t B -t A =.t A + t B.线段 AB 的中点所对应的参数值等于 .22. 中心在(x 0,y 0),半径等于 r 的圆:x = x 0 + r cosy = y 0 + r s in(为参数)3. 中心在原点,焦点在 x 轴(或 y 轴)上的椭圆:x = a c os y = b s in(为参数) (或x = b c os )y = a s in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⎧x = x 0 + a cos ,⎨y = y + b sin (为参数) .4. 中心在原点,焦点在 x 轴(或 y 轴)上的双曲线:(t B - t A ) - 4t ⋅ t2A B○2 0x = a s ec (为参数) (或x = b tg)y = b tgy = a s ec5. 顶点在原点,焦点在 x 轴正半轴上的抛物线:x = 2 pt 2 y = 2 pt(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 ,y ),倾斜角为的直线的参数方程是⎧x = x 0 + t cos(t 为参数).⎨⎩ y = y 0+ t sin(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)。

极坐标与参数方程知识点、题型总结

极坐标与参数方程知识点、题型总结

极坐标与参数方程知识点、题型总结知识点和题型总结:一、伸缩变换伸缩变换是指点P(x,y)在变换作用下对应到点P'(x',y'),其中x' = λx (λ。

0),y' = μy (μ。

0)。

这个变换称为伸缩变换。

二、极坐标和直角坐标的转换1、极坐标定义在平面上,点M的极坐标表示为(ρ,θ),其中ρ表示OM 的长度,θ表示∠MOx的角度,且θ∈[0,2π),ρ≥0.点P的直角坐标为(x,y),极坐标为(ρ,θ)。

2、直角坐标转换为极坐标x = ρcosθ,y = ρsinθ。

3、极坐标转换为直角坐标ρ = √(x²+y²),tanθ = y/x (x≠0),x = ρcosθ,y = ρsinθ。

4、直线和圆的极坐标方程方法一:先求出直角坐标方程,再把它化为极坐标方程。

方法二:1)若直线过点M(ρ,θ),且极轴到此直线的角为α,则它的方程为:ρsin(θ-α) = ρsin(θ-α)。

2)若圆心为M(ρ,θ),半径为r的圆方程为ρ²-2ρrcos(θ-θ)+ρ²-r² = 0.三、参数方程1、参数方程的概念在平面直角坐标系中,如果曲线上任意一点的坐标x,y都是某个变数t的函数,且对于t的每一个允许值,由这个方程所确定的点M(x,y)都在这条曲线上,那么这个方程就叫做这条曲线的参数方程,联系变数x,y的变数t叫做参变数,简称参数。

相对于参数方程而言,直接给出点的坐标间关系的方程叫做普通方程。

2、常见曲线的参数方程1)直线的标准参数方程过定点(x,y),倾角为α的直线:x = x+tcosα,y = y+tsinα (t为参数)。

其中参数t的几何意义是点P(x,y),点M对应的参数为t,则PM = |t|。

直线上P1,P2对应的参数是t1,t2.|P1P2| = |t1-t2| = √((x1-x2)²+(y1-y2)²)。

极坐标与参数方程知识点及题型归纳总结

极坐标与参数方程知识点及题型归纳总结

极坐标与参数方程知识点及题型归纳总结知识点精讲一、极坐标系在平面上取一个定点O ,由点O 出发的一条射线Ox 、一个长度单位及计算角度的正方向(通常取逆时针方向),合称为一个极坐标系.点O 称为极点,Ox 称为极轴.平面上任一点M 的位置可以由线段OM 的长度ρ和从Ox 到OM 的角度θ (弧度制)来刻画(如图16-31和图16-32所示). 这两个实数组成的有序实数对(,)ρθ称为点M 的极坐标. ρ称为极径,θ称为极角.二、极坐标与直角坐标的互化设M 为平面上的一点,其直角坐标为(,)x y ,极坐标为(,)ρθ,由图16-31和图16-32可知,下面的关系式成立:cos sin x y ρθρθ=⎧⎨=⎩或222tan (0)x y yx x ρθ⎧=+⎪⎨=≠⎪⎩(对0ρ<也成立). 三、极坐标的几何意义r ρ=——表示以O 为圆心,r 为半径的圆;0θθ=——表示过原点(极点)倾斜角为0θ的直线,0(0)θθρ=≥为射线;2cos a ρθ=表示以(,0)a 为圆心过O 点的圆.(可化直角坐标: 22cos a ρρθ=222x y ax ⇒+=222()x a y a ⇒-+=.)四、直线的参数方程直线的参数方程可以从其普通方程转化而来,设直线的点斜式方程为00()y y k x x -=-,其中tan (k αα=为直线的倾斜角),代人点斜式方程:00sin ()()cos 2y y x x απαα-=-≠,即00cos sin x x y y αα--=. 记上式的比值为t ,整理后得00cos t sin x x t y y αα=+⎧⎨=+⎩,2πα=也成立,故直线的参数方程为00cos t sin x x t y y αα=+⎧⎨=+⎩(t 为参数,α为倾斜角,直线上定点000(,)M x y ,动点(,)M x y ,t 为0M M 的数量,向上向右为正(如图16-33所示).五、圆的参数方程若圆心为点00(,)M x y ,半径为r ,则圆的参数方程为00cos (02)sin x x r y y r θθπθ=+⎧≤≤⎨=+⎩.六、椭圆的参数方程椭圆2222C :1x y a b +=的参数方程为cos sin x a y b θθ=⎧⎨=⎩(θ为参数,(02)θπ≤≤).七、双曲线的参数方程双曲线2222C :1x y a b -=的参数方程为sec tan x a y b θθ=⎧⎨=⎩(,)2k k πθπ≠+∈Z .八、抛物线的参数方程抛物线22y px =的参数方程为222x pt y pt⎧=⎨=⎩(t 为参数,参数t 的几何意义是抛物线上的点与顶点连线的斜率的倒数).题型归纳即思路提示题型1 极坐标方程化直角坐标方程 思路提示对于极坐标方程给出的问题解答一般都是通过化为直角坐标方程,利用直角坐标方程求解.这里需注意的是极坐标系与直角坐标系建立的对应关系及其坐标间的关系cos sin x y ρθρθ=⎧⎨=⎩. 例16.7 在极坐标系中,圆4sin ρθ=的圆心到直线6πθ=(ρ∈R )的距离是 .分析 将极坐标方程转化为平面直角坐标系中的一般方程求解.解析 极坐标系中的圆4sin ρθ=转化为平面直角坐标系中的一般方程为224x y y +=,即22(2)4x y +-=,其圆心为(0,2),直线6πθ=转化为平面直角坐标系中的方程为:y x =,即0x =.圆心(0,2)到直线0x ==. 变式1 已知曲线12,C C 的极坐标方程分别为cos 3ρθ=,4cos ρθ=,(0,0)2πρθ≥≤<,则曲线1C 与2C 交点的极坐标为 .变式2 ⊙1O 和⊙2O 的极坐标方程分别为4cos ρθ=,4sin ρθ=-.(1)把⊙1O 和⊙2O 的极坐标方程分别化为直角坐方程; (2)求经过⊙1O 和⊙2O 交点的直线的直角坐标方程.变式3已知一个圆的极坐标方程是5sin ρθθ=-,求此圆的圆心和半径. 例16.8 极坐标方程(1)()0(0)ρθπρ--=≥表示的图形是( )A. 两个圆B.两条直线C.一个圆和一条射线D.一条直线和一条射线分析 将极坐标方程化为直角坐标方程.解析 因为(1)()0(0)ρθπρ--=≥,所以1ρ=或θπ=(0)ρ≥.11ρ=⇒=,得221x y +=,表示圆心在原点的单位圆;(0)θπρ=≥表示x 轴的负半轴,是一条射线.故选C.变式1 极坐标方程cos ρθ=和参数方程123x ty t =--⎧⎨=+⎩(t 参数)所表示的图形分别是( )A.圆、直线B.直线、圆C.圆、圆D.直线、直线 变式2 在极坐标系中,点(2,)6P π-到直线:sin()16l πρθ-=的距离是 .变式3 直线2cos 1ρθ=与圆2cos ρθ=相交的弦长为 .题型2 直角坐标方程化为极坐标方程思路提示如果题目中已知的曲线为直角坐标方程,而解答的问题是极坐标系下的有关问题,这里要利用直角坐标与极坐标关系式cos sin x y ρθρθ=⎧⎨=⎩,将直角坐标方程化为极坐标方程.例16.9 在直角坐标系xOy 中,圆1C :224x y +=,圆2C :22(2)4x y -+=.(1)在以O 为极点,x 轴为极轴的极坐标系中,分别写出圆1C , 2C 的极坐标方程,并求出圆1C , 2C 的交点坐标(用极坐标表示);(2)求出1C 与2C 的公共弦的参数方程.解析 (1)圆1C 的极坐标方程为2ρ=,圆2C 的极坐标方程为4cos ρθ=.24cos ρρθ=⎧⎨=⎩解得2ρ=,3πθ=±,故圆1C 与圆2C 的交点的坐标为(2,),(2,)33ππ-. 注:极坐标系下点的表示不唯一.(2)解法一:由cos sin x y ρθρθ=⎧⎨=⎩,得圆1C 与圆2C 的交点的坐标分别为.故圆1C 与2C 的公共弦的参数方程为1(x t y t=⎧≤≤⎨=⎩.解法二: 将1x =代入cos sin x y ρθρθ=⎧⎨=⎩得cos 1ρθ=,从而1cos ρθ=.于是圆1C 与2C 的公共弦的参数方程为1()tan 33x y ππθθ=⎧-≤≤⎨=⎩.变式1 曲线C 的直角坐标方程为2220x y x +-=,以原点为极点,x 轴的正半轴为极抽建立极坐标系,则曲线C 的极坐标方程为 _.题型3 参数方程化普通方程 思路提示已知直线或曲线的参数方程讨论其位置关系、性质问题一般要通过消参(代入法、加减法,三角法)转化为普通方程解答.例16.10 若直线340x y m ++=与圆1cos 2sin x y θθ=+⎧⎨=-+⎩( θ为参数)没有公共点,则实数m 的取值范围是 . 解析 将圆的参数方程1cos 2sin x y θθ=+⎧⎨=-+⎩( θ为参数)化为普通方程22(1)(2)1x y -++=,圆心(1,2)-,半径1r =.直线与圆无公共点,则圆心到直线的距离大于半径,|38|15m -+>|5|5m ⇒->,得10m >或0m <,即m 的范围是(,0)(10,)-∞+∞.变式 1 在平面直角坐标系xOy 中,直线l 的参数方程33x t y t=+⎧⎨=-⎩(参数t ∈R ),圆C 的参数方程为2cos 2sin 2x y θθ=⎧⎨=+⎩(参数[0,2]θ∈π),则圆C 圆心坐标为 _,圆心到直线l 的距离为 . 变式2 (2013湖北理16)在庄角坐标系xOy 中,椭圆C 的参数方程cos sin x a y b ϕϕ=⎧⎨=⎩(ϕ为参数,0a b >>),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sin()4πρθ+=(m 为非零数)与b ρ=.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 . 变式3 参数方程sin cos sin cos x y θθθθ=+⎧⎨=⎩(θ是参数)的普通方程是 .例16.11 已知动圆22:2cos 2sin 0C x y ax by θθ+--=(,a b 是正常数,a b ≠,θ是参数),则圆心的轨迹是 .解析 由动圆22:2cos 2sin 0C x y ax by θθ+--=得222222(cos )(sin )cos sin x a y b a b θθθθ-+-=+.圆心坐标为(cos ,sin )a b θθ(θ为参数),设cos x a θ=,sin y b θ=,则221x y a b ⎛⎫⎛⎫+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,即22221x y a b +=为所求轨迹方程,所以圆心的轨迹是椭圆.变式1 方程2232(05)1x t t y t ⎧=+⎪≤≤⎨=-⎪⎩表示的曲线是( ) A. 线段 B. 双曲线的一支 C. 圆弧 D. 射线变式2 已知直线11cos :sin x t C y t αα=+⎧⎨=⎩(t 为参数),2cos :sin x C y θθ=⎧⎨=⎩(θ为参数).(1)当3πα=时,求1C 与2C 的交点坐标;(2)过坐标原点O 作1C 的垂线,垂足为A ,P 为OA 的中点.当α变化时,求点P 轨迹的参数方程,并指出它是什么曲线.题型4 普通方程化参数方程 思路提示对于直线与圆锥曲线方程化为参数方程问题实质是引入第三个变量的换元法,这里有代数换元(如抛物线22y px =的参数方程222x pt y pt =⎧⎨=⎩)或三角换元(如椭圆22221x y a b +=的参数方程cos sin x a y b θθ=⎧⎨=⎩).例16.12 在平面直角坐标系xOy 中,设(,)P x y 是椭圆2213x y +=上的一个动点,求S x y =+的最大值.分析 利用椭圆的参数方程,建立,x y 与参数θ的关系,运用三角函数最值的求法,求解x y +的最大值.解析 点(,)P x y 是椭圆2213x y +=上的一个动点,则sin x y θθ⎧=⎪⎨=⎪⎩(θ为参数),[0,2]θ∈π,则sin x y θθ+=+2sin()3πθ=+,[0,2]θ∈π,故max ()2x y +=.变式1 已知点(,)P x y 是圆2220x y y +-=上的动点.(1)求2x y +的取值范围;(2)若0x y a ++≥恒成立,求实数a 的取值范围. 变式2 直线l 过(1,1)P ,倾斜角6πα=.(1) 写出l 的参数方程;(2)l 与圆224x y +=相交于,A B 两点,求P 到,A B 两点的距离之积.变式3 已知抛物线2:4C y x =,点(,0)M m 在x 轴的正半轴上,过M 的直线l 与C 相交于,A B 两点,O 为坐标原点.(1)若1m =时,l 的斜率为1,求以AB 为直径的圆的方程;(2)若存在直线l 使得||,||,||AM OM MB 成等比数列,求实数m 的取值范围.题型5 参数方程与极坐标方程的互化 思路提示参数方程与极坐标方程的互化问题,需要通过普通方程这一中间桥梁来实现,先将参数方程(极坐标方程)化为普通方程,再将普通方程化为极坐标方程(参数方程).例16.13 已知曲线C的参数方程为x ty t⎧=⎪⎨=⎪⎩(t 为参数),C 在点(1,1)处的切线为l ,以坐标原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,则l 的极坐标方程为 .分析 把曲线C 的参数方程化为普通方程,求出切线l 的普通方程,然后把求出的直线l 的普通方程化为极坐标方程.解析 由22sin cos 1t t +=得曲线C 的普通方程为222x y +=,过原点O 及切点(1,1)的直线的斜率为1,故切线l 的斜率为1-,所以切线l 的方程为1(1)y x -=--,即20x y +-=.把cos x ρθ=,sin y ρθ=代入直线l 的方程可得cos sin 20ρθρθ+-=sin()204πθ+-=,化简得sin()4πθ+=变式1 设曲线C 的参数方程为2x ty t=⎧⎨=⎩(t 为参数),若以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,则曲线C 的极坐标方程为 .有效训练题 1.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 2.圆cos )ρθθ=-的圆心的一个极坐标是( )A. (B. (2,)4πC. 3(2,)4π D. 7(2,)4π3.在极坐标系中,若等边△ABC 的两个顶点是(2,)4A π,5(2,)4B π.那么顶点C 的坐标可能是( )A. 3(4,)4πB. 3)4πC. )πD. (3,)π4.直线的参数方程为sin 501cos50x t y t ⎧=-⎪⎨=-⎪⎩(t 为参数),则直线的倾斜角为( )A. 40B. 50C. 140D.1305.过点(2,3)A 的直线的参数方程为232x ty t =+⎧⎨=+⎩(t 为参数),若此直线与直线30x y -+=相交于点B ,则||AB =( )6.设曲线C 的参数方程23cos 13sin x y θθ=+⎧⎨=-+⎩( θ为参数),直线l 的方程为320x y -+=,则曲线C 上到直线l的点的个数为( ) A. 1 B. 2 C.3 D.4 7.已知直线l的极坐标方程为sin()42πρθ-=,圆M 的参数方程为22cos 12sin x y θθ=+⎧⎨=-+⎩( θ为参数),则圆M 上的点到直线l 的最短距离为 .8.在平面直角坐标系xOy 中,曲线1C 和2C的参数方程分别为x y θθ⎧=⎪⎨=⎪⎩(θ为参数,02πθ≤≤)和1x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩(t 为参数),则曲线1C 与2C 的交点坐标为 . 9.已知抛物线的参数方程为222x pt y pt=⎧⎨=⎩(t 为参数),其中0p >,焦点为F ,准线为l ,过抛物线上一点M 作准线l 的垂线,垂足为E ,若||||EF MF =,点M 的横坐标是3,则p = .10.在极坐标系中,O 为极点,已知两点,M N 的极坐标分别为2(4,)3π,)4π,求△OMN 的面积. 11.已知椭圆221164x y +=,O 为坐标原点,,P Q 为椭圆上的两动点,若OP OQ ⊥,求22||||OP OQ +的最大值.12. 已知曲线12cos :sin x C y θθ=⎧⎨=⎩(θ为参数),曲线2247:cos 016C ρθ-+=.(1)若,P Q 分别是曲线1C 和曲线2C 上的两个动点,求线段PQ 长度的最小值;(2)若曲线1C 上与x 轴、y 轴的正半轴分别交于,A B 点,P 是曲线1C 上第一象限内的动点,O 是坐标原点,试求四边形OAPB 面积的最大值.。

高考数学极坐标与参数方程题型归纳

高考数学极坐标与参数方程题型归纳

高考数学极坐标与参数方程题型归纳一、极坐标题型1.圆的极坐标方程圆的极坐标方程为r=a,其中a为常数。

题目中常常给出一个圆的直角坐标方程,要求将其转化为极坐标方程。

2.同一直线与圆的极坐标方程给定一条直线的极坐标方程,如$r=k\\theta$,同时给出一个与该直线相交于两点的圆的极坐标方程,求该圆的半径和圆心的极坐标。

3.圆内切于另一圆与直线的极坐标方程给定一个圆的极坐标方程,要求找出与该圆相切的另一个圆和直线的极坐标方程。

4.线段与圆的极坐标方程给定一段线段的两个端点的极坐标和长度,要求求出与该线段相切的圆的极坐标方程。

二、参数方程题型1.直线的参数方程给定一条直线的直角坐标方程,要求将其转化为参数方程形式。

2.圆的参数方程给定一个圆的直角坐标方程,要求将其转化为参数方程形式。

3.曲线方程的参数化表示给定一个曲线的直角坐标方程,要求将其转化为参数方程形式。

三、极坐标与参数方程的转换题型1.极坐标转换为参数方程给定一个极坐标方程,要求将其转化为参数方程形式。

2.参数方程转换为极坐标给定一个参数方程,要求将其转化为极坐标方程形式。

四、解析法求参数方程的题型1.螺线的参数方程给定一个螺线的解析方程,要求求出其对应的参数方程。

2.抛物线的参数方程给定一个抛物线的解析方程,要求求出其对应的参数方程。

3.椭圆的参数方程给定一个椭圆的解析方程,要求求出其对应的参数方程。

五、参数方程与直角坐标系之间的关系1.参数方程的直角坐标系方程给定一个参数方程,要求将其转化为直角坐标系方程。

2.直角坐标系方程的参数方程给定一个直角坐标系方程,要求将其转化为参数方程。

以上是高考数学中关于极坐标与参数方程的常见题型归纳。

掌握了这些题型的解题方法和转换技巧,就能够更好地应对高考数学中的相关题目。

在解题时,可以根据题目给出的信息选择合适的坐标系,利用相应的公式和性质进行计算,从而得出准确的答案。

希望同学们通过对这些题型的学习和练习,能够在高考中取得优异的成绩!。

极坐标与参数方程题型和方法归纳

极坐标与参数方程题型和方法归纳

极坐标与参数方程题型和方法归纳题型一:极坐标(方程)与直角坐标(方程)的相互转化,参数方程与普通方程相互转化,极坐标方程与参数方程相互转化。

方法如下:{222cos sin tan (0x y x y yx x ραραρρθ==⎧=+⎪⎨=≠+⎪⎩或(1)极坐标方程直角坐标方程221θθ=−−−−−−−−−−−−→←−−−−−−−−−−−−消参(代入法、加减法、sin +cos 等)圆、椭圆、直线的参数方程(2)参数方程直角坐标方程−−→−−→←−−←−−(3)参数方程直角坐标方程(普通方程)极坐标方程1、已知直线l的参数方程为112x t y ⎧=+⎪⎨⎪=⎩(t 为参数)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的方程为2sin cos 0θθ=.(Ⅰ)求曲线C 的直角坐标方程;(Ⅱ)写出直线l 与曲线C 交点的一个极坐标.题型二:三个常用的参数方程及其应用(1)圆222()()x a y b r -+-=的参数方程是: cos sin ()x a r y b r θθθ=+⎧⎨=+⎩为参数(2)椭圆22221(0,0,)x y a b a b a b +=>>≠的参数方程是:cos ,()sin x a y b θθθ=⎧⎨=⎩为参数 (3)过定点00(,)P x y 倾斜角为α的直线l 的标准参数方程为:00cos ,()sin x x t t y y t αα=+⎧⎨=+⎩为参数对(3)注意: P 点所对应的参数为00t =,记直线l 上任意两点,A B 所对应的参数分别为12,t t ,则①12AB t t =-,②1212121212,0,0t t t t PA PA t t t t t t ⎧+⋅>⎪+=+=⎨-⋅<⎪⎩,③1212PA PA t t t t ⋅=⋅=⋅2、在直角坐标系xoy 中,曲线C 的参数方程为2sin y t⎨=⎩ (t 为参数,0a > )以坐标原点O 为极点,以x 轴正半轴为极轴,建立极坐标系,已知直线l的极坐标方程为cos 4πρθ⎛⎫+=- ⎪⎝⎭(Ⅰ)设P 是曲线C 上的一个动点,当2a =时,求点P 到直线l 的距离的最小值; (Ⅱ)若曲线C 上的所有点均在直线l 的右下方,求a 的取值范围.3、已知曲线1C :12cos 4sin x y θθ=⎧⎨=⎩(参数R θ∈),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,曲线2C 的极坐标方程为3cos()3ρπθ=+,点Q的极坐标为)4π.(1)将曲线2C 的极坐标方程化为直角坐标方程,并求出点Q 的直角坐标; (2)设P 为曲线1C 上的点,求PQ 中点M 到曲线2C 上的点的距离的最小值.4、已知直线l:1122x t y t⎧=+⎪⎪⎨⎪=⎪⎩(t 为参数),曲线1C :cos sin x y θθ=⎧⎨=⎩(θ为参数).(1)设l 与1C 相交于两点,A B ,求||AB ; (2)若把曲线1C 上各点的横坐标压缩为原来的12倍,纵坐标压缩为原来的2倍,得到曲线2C ,设点P 是曲线2C 上的一个动点,求它到直线l 的距离的最小值.5、在平面直角坐标系xOy 中,已知曲线:sin C y α⎨=⎪⎩(α为参数),在以坐标原点O为极点,以x 轴正半轴为极轴建立的极坐标系中,直线l的极坐标方程为cos()124πρθ+=-. (1)求曲线C 的普通方程和直线l 的直角坐标方程;(2)过点(1,0)M -且与直线l 平行的直线1l 交C 于,A B 两点,求弦AB 的长.6、面直角坐标系中,曲线C 的参数方程为⎩⎨⎧x =5 cos α,y =sin α(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,直线l 的极坐标方程为ρcos (θ+ π 4)=2.l 与C交于A 、B 两点.(Ⅰ)求曲线C 的普通方程及直线l 的直角坐标方程;(Ⅱ)设点P (0,-2),求:① |PA |+|PB |,②PA PB⋅,③11PA PB+,④AB题型三:过极点射线极坐标方程的应用 出现形如:(1)射线OP :6πθ=(0ρ≥);(1)直线OP :6πθ=(R ρ∈)7、在直角坐标系xOy 中,圆C的方程为22((1)9x y ++=,以O 为极点,x 轴的非负半轴为极轴建立极坐标系. (1)求圆C 的极坐标方程; (2)直线OP :6πθ=(R ρ∈)与圆C 交于点M 、N ,求线段MN 的长.8、在直角坐标系xOy 中,圆C 的参数方程为(65sin y αα⎨=-+⎩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. (1)求圆C 的极坐标方程;(2)直线l 的极坐标方程为0θα=,其中0α满足0tan 2l α=与C 交于,A B 两点,求AB 的值.9、在直角坐标系xOy 中,直线l 经过点(1,0)P -,其倾斜角为α,以原点O 为极点,以x 轴非负半轴为极轴,与直角坐标系xOy 取相同的长度单位,建立极坐标系,设曲线C 的 极坐标方程为26cos 50ρρθ-+=.(Ⅰ)若直线l 与曲线C 有公共点,求α的取值范围; (Ⅱ)设(,)M x y 为曲线C 上任意一点,求x y +的取值范围.10、在直角坐标系中xOy 中,已知曲线E经过点1,3P ⎛ ⎝⎭,其参数方程为cos x a 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. (1)求曲线E 的极坐标方程;(2)若直线l 交E 于点A B 、,且OA OB ⊥,求证:2211OAOB+为定值,并求出这个定值.11、在平面直角坐标系xOy 中,曲线1C 和2C 的参数方程分别是244x t y t ⎧=⎨=⎩(t 是参数)和cos ,1sin x y ϕϕ=⎧⎨=+⎩(ϕ为参数).以原点O 为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系. (1)求曲线1C 的普通方程和曲线2C 的极坐标方程; (2)射线:OM ([,])64ππθαα=∈与曲线1C 的交点为O ,P ,与曲线2C 的交点为O ,Q ,求||||OP OQ ⋅的最大值.欢迎您的下载,资料仅供参考!致力为企业和个人提供合同协议,策划案计划书,学习课件等等打造全网一站式需求。

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高中数学选修极坐标与参数方程知识点与题型Document number:PBGCG-0857-BTDO-0089-PTT1998选做题部分 极坐标系与参数方程一、极坐标系1.极坐标系与点的极坐标(1)极坐标系:如图4-4-1所示,在平面内取一个定点O ,叫做极点,自极点O 引一条射线Ox ,叫做极轴;再选定一个长度单位,一个角度单位(通常取弧度)及其正方向(通常取逆时针方向),这样就建立了一个极坐标系.(2)极坐标:平面上任一点M 的位置可以由线段OM 的长度ρ和从Ox 到OM 的角度θ来刻画,这两个数组成的有序数对(ρ,θ)称为点M 的极坐标.其中ρ称为点M 的极径,θ称为点M 的极角. 2.极坐标与直角坐标的互化点M 直角坐标(x ,y )极坐标(ρ,θ)互化公式题型一 极坐标与直角坐标的互化1、已知点P 的极坐标为)4,2(π,则点P 的直角坐标为 ( )A.(1,1)B.(1,-1)C.(-1,1)D.(-1,-1)2、设点P 的直角坐标为(3,3)-,以原点为极点,实轴正半轴为极轴建立极坐标系(02)θπ≤<,则点P 的极坐标为( ) A .3(32,)4π B .5(32,)4π- C .5(3,)4π D .3(3,)4π-3.若曲线的极坐标方程为ρ=2sin θ+4cos θ,以极点为原点,极轴为x 轴正半轴建立直角坐标系,则该曲线的直角坐标方程为________.4.在极坐标系中,过点(1,0)并且与极轴垂直的直线方程是( )A .ρ=cos θB .ρ=sin θC .ρcos θ=1D .ρsin θ=15.曲线C 的直角坐标方程为x 2+y 2-2x =0,以原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,则曲线C 的极坐标方程为________.6. 在极坐标系中,求圆ρ=2cos θ与直线θ=π4(ρ>0)所表示的图形的交点的极坐标.题型二 极坐标方程的应用由极坐标方程求曲线交点、距离等几何问题时,如果不能直接用极坐标解决,可先转化为直角坐标方程,然后求解.1.在极坐标系中,已知圆C 经过点P(2,π4),圆心为直线ρsin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ-π3=-32与极轴的交点,求圆C 的直角坐标方程.2.圆的极坐标方程为ρ=4cos θ,圆心为C ,点P 的极坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫4,π3,则|CP|=________.3.在极坐标系中,已知直线l 的极坐标方程为ρsin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π4=1,圆C 的圆心的极坐标是C ⎝ ⎛⎭⎪⎫1,π4,圆的半径为1.(i)则圆C 的极坐标方程是________; (ii)直线l 被圆C 所截得的弦长等于________.4.在极坐标系中,已知圆C :ρ=4cos θ被直线l :ρsin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ-π6=a 截得的弦长为23,则实数a 的值是________.二、参数方程1.参数方程和普通方程的互化(1)曲线的参数方程和普通方程是曲线方程的不同形式.一般地,可以通过消去参数而从参数方程得到普通方程.(2)如果知道变数x ,y 中的一个与参数t 的关系,例如x =f (t ),把它代入普通方程,求出另一个变数与参数的关系y =g (t ),那么,⎩⎨⎧x =f ?t ?,y =g ?t ?就是曲线的参数方程.⎩⎨⎧x =x 0+t cos αy =y 0+t sin α(t 为参数)题型一 参数方程与普通方程的互化 【例1】把下列参数方程化为普通方程: (1)⎩⎪⎨⎪⎧x =3+cos θ,y =2-sin θ;(2)⎩⎪⎨⎪⎧x =1+12t ,y =5+32t .题型二 直线与圆的参数方程的应用1、已知直线l 的参数方程为⎩⎨⎧x =1+t ,y =4-2t (参数t ∈R ),圆C 的参数方程为⎩⎨⎧x =2cos θ+2,y =2sin θ(参数θ∈[0,2π]),求直线l 被圆C 所截得的弦长.2、曲线C的极坐标方程为:ρ=acosθ(a>0),直线l的参数方程为:(1)求曲线C与直线l的普通方程;(2)若直线l与曲线C相切,求a值.3、在直角坐标系xoy中,曲线C1的参数方程为,(α为参数),以原点O为极点,x轴正半轴为极轴,建立极坐标系,曲线C2的极坐标方程为.(Ⅰ)求曲线C1的普通方程与曲线C2的直角坐标方程;(Ⅱ)设P为曲线C1上的动点,求点P到C2上点的距离最小值.综合应用1、曲线25()12x tt y t =-+⎧⎨=-⎩为参数与坐标轴的交点是( )A 21(0,)(,0)52、B 11(0,)(,0)52、C (0,4)(8,0)-、D 5(0,)(8,0)9、3、参数方程222sin sin x y θθ⎧=+⎪⎨=⎪⎩(θ为参数)化为普通方程为( ) A .2y x =- B .2y x =+ C .2(23)y x x =-≤≤ D .2(01)y x y =+≤≤3.判断下列结论的正误.(1)平面直角坐标系内的点与坐标能建立一一对应关系,在极坐标系中点与坐标也是一一对应关系( )(2)若点P 的直角坐标为(1,-3),则点P 的一个极坐标是(2,-π3)( ) (3)在极坐标系中,曲线的极坐标方程不是唯一的( ) (4)极坐标方程θ=π(ρ≥0)表示的曲线是一条直线( )4.参数方程为1()2x t t t y ⎧=+⎪⎨⎪=⎩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5.与参数方程为)x t y ⎧=⎪⎨=⎪⎩为参数等价的普通方程为( ) A .214y +=2x B .21(01)4y x +=≤≤2x C .21(02)4y y +=≤≤2x D .21(01,02)4y x y +=≤≤≤≤2x 15.参数方程()为参数θθθ⎩⎨⎧+==cot tan 2y x 所表示的曲线是( )A .直线B .两条射线C .线段D .圆16.下列参数方程(t 是参数)与普通方程y x 2=表示同一曲线的方程是: ( )A .x t y t ==⎧⎨⎩2B .x t y t ==⎧⎨⎩sin sin 2 C .x t y t ==⎧⎨⎪⎩⎪ D .⎪⎩⎪⎨⎧=+-=ty t t x tan 2cos 12cos 13.由参数方程()⎪⎭⎫⎝⎛<<-⎩⎨⎧=-=202tan 21sec 22ππθθθ为参数,y x 给出曲线在直角坐标系下的方程是。

4.若直线l 的参数方程是x t y t =+=-+⎧⎨⎪⎪⎩⎪⎪345235(t 是参数),则过点(4,-1)且与l平行的直线在y 轴上的截距是。

5.方程x t y t =+︒=-+︒⎧⎨⎩550350sin cos (t 是参数)表示的是过点,倾斜角为 直线。

8.在极坐标系有点M(3,3π),若规定极径?<0, 极角??[0,2?],则M 的极坐标为 ; 若规定极径?<0,极角??(-?,?),则M 的极坐标为 .9.∆OP P 12的一个顶点在极点O ,其它两个顶点分别为⎪⎭⎫⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛-12443521ππ,,,P P ,则∆OP P 12的面积为。

6.(2013·北京高考)在极坐标系中,点⎝⎛⎭⎪⎫2,π6到直线ρsin θ=2的距离等于________.7、平面直角坐标系中,将曲线2cos 2(sin x y ααα=+⎧⎨=⎩为参数)上的每一点横坐标不变,纵坐标变为原来的2倍得到曲线1C ,以坐标原点为极点,x 轴的非负半轴为极轴,建立的极坐标系中,曲线2C 的方程为4sin ρθ=(Ⅰ)求1C 和2C 的普通方程:(Ⅱ)求1C 和2C公共弦的垂直平分线的极坐标方程.8、已知曲线C 的极坐标方程是0sin 2cos 2=+-θθρ,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 y t x 222221(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)若直线l 与曲线C 交于B A ,两点,求AB 的值.7、已知圆C :⎩⎪⎨⎪⎧ x =1+cos θ,y =sin θ(θ为参数)和直线l :⎩⎪⎨⎪⎧x =2+t cos α,y =3+t sin α(其中t 为参数,α为直线l 的倾斜角).(1)当α=2π3时,求圆上的点到直线l 距离的最小值; (2)当直线l 与圆C 有公共点时,求α的取值范围.28.参数方程cos (sin cos )()sin (sin cos )x y θθθθθθθ=+⎧⎨=+⎩为参数表示什么曲线21.点P 在椭圆221169x y +=上,求点P 到直线3424x y -=的最大距离和最小距离。

22.已知直线l 经过点(1,1)P ,倾斜角6πα=,(1)写出直线l 的参数方程。

(2)设l 与圆422=+y x 相交与两点,A B ,求点P 到,A B 两点的距离之积。

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