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高考极坐标与参数方程大题题型汇总(附详细答案)

高考极坐标与参数方程大题题型汇总(附详细答案)

高考极坐标与参数方程大题题型汇总(附详细答案)本文介绍了高考极坐标与参数方程大题题型,并给出了三个例子进行解答。

例1:在直角坐标系xoy中,圆C的参数方程为(x-1)^2+y^2=1,求圆C的极坐标方程。

解析:将x和y用极坐标表示,得到ρ=2cosθ。

例2:已知直线l的参数方程为x=-4t+a,y=3t-1,在直角坐标系xoy中,以O点为极轴建立极坐标系,设圆M的方程为ρ^2-6ρsinθ=-8.求圆M的直角坐标方程和实数a的值。

解析:将ρ和θ用x和y表示,得到x+(y-3)=1,然后将直线l的参数方程化为普通方程,得到3x+4y-3a+4=0.根据圆心到直线的距离和直线截圆所得弦长的关系,解得a=12或a=22/3.例3:已知曲线C的参数方程为x=2+5cosα,y=1+5sinα,以直角坐标系原点为极点,Ox轴正半轴为极轴建立极坐标系。

求曲线C的极坐标方程和直线l被曲线C截得的弦长。

解析:将x和y用极坐标表示,得到ρ=5.将直线l的极坐标方程化为普通方程,得到ρ(sinθ+cosθ)=1.由于曲线C是一个圆,因此直线l与曲线C的交点分别为A(7π/4.3+2√2)和B(3π/4.3-2√2),弦AB的长度为4√2.1) 曲线C的参数方程为:x=9\cos^3\theta,\ y=3\sin^3\theta$,直线$l$的直角坐标方程为$x+y-1=0$。

2) 设$P(9\cos^3\alpha,3\sin^3\alpha)$,则$P$到直线$l$的距离为$d=\frac{|9\cos^3\alpha+3\sin^3\alpha-1|}{\sqrt{2}}$。

为求$d$的最大值,我们可以将$d$表示为$10\cos(\alpha+\theta)+\frac{1}{\sqrt{2}}$的形式,其中$\theta$为一个与$\alpha$无关的常数,且$\tan\theta=\frac{1}{3}$。

专题26 极坐标与参数方程(文理通用)(解析版)

专题26  极坐标与参数方程(文理通用)(解析版)

十年(2014-2023)年高考真题分项汇编—极坐标与参数方程 目录题型一:极坐标与普通方程互化 .......................................................... 1 题型二:极坐标方程的应用 ................................................................. 3 题型三:参数方程与普通方程互化 .................................................... 11 题型四:参数方程的应用 ................................................................... 13 题型五:极坐标与参数方程的综合应用 (21)题型一:极坐标与普通方程互化1.(2023年全国甲卷理科·第22题)已知点(2,1)P ,直线2cos :1sin x t l y t αα=+=+ (t 为参数),α为l 的倾斜角,l 与x 轴正半轴,y 轴正半轴分别交于A ,B 两点,且||||4PA PB ⋅=. (1)求α;(2)以坐标原点为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,求l 的极坐标方程. 【答案】(1)3π4(2)cos sin 30ρθρθ+−=解析:(1)因为l 与x 轴,y 轴正半轴交于,A B 两点,所以ππ2α<<, 令0x =,12cos t α=−,令0y =,21sin t α=−, 所以21244sin cos sin 2PA PB t t ααα====,所以sin 21α=±, 即π2π2k α=+,解得π1π,42k k α=+∈Z , 因为ππ2α<<,所以3π4α=. (2)由(1)可知,直线l 的斜率为tan 1α=−,且过点()2,1,所以直线l 的普通方程为:()12y x −=−−,即30x y +−=, 由cos ,sin xy ρθρθ=可得直线l 的极坐标方程为cos sin 30ρθρθ+−=.2.(2021年高考全国甲卷理科·第22题)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,曲线C的极坐标方程为ρθ=. (1)将C 的极坐标方程化为直角坐标方程;(2)设点A 直角坐标为()1,0,M 为C 上的动点,点P满足AP =,写出Р的轨迹1C 的参数方程,并判断C 与1C 是否有公共点. 【答案】(1)(222x y +=;(2)P 的轨迹1C的参数方程为32cos 2sin x y θθ= (θ为参数),C与1C 没有公共点.解析:(1)由曲线C的极坐标方程ρθ=可得2cos ρθ=, 将cos ,sin xy ρθρθ=代入可得22x y +,即(222x y −+=,即曲线C的直角坐标方程为(222x y +=;(2)设(),P x y,设)MθθAP =,())()1,22cos 2sin x y θθθθ∴−=+−=+−,则122cos 2sin x y θθ −=+− =32cos 2sin x y θθ =−+ = , 故P 的轨迹1C的参数方程为32cos 2sin x y θθ= (θ为参数) 曲线C的圆心为),曲线1C的圆心为()3,半径为2,则圆心距为3−,32−<− ,∴两圆内含, 故曲线C 与1C 没有公共点.3.(2018年高考数学课标卷Ⅰ(理)·第22题)[选修4–4:坐标系与参数方程](10分)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.【答案】解析:(1)由cos x ρθ=,sin y ρθ=得2C 的直角坐标方程为22(1)4x y ++=.的(2)由(1)知2C 是圆心为(1,0)A −,半径为2的圆.由题设知,1C 是过点(0,2)B 且关于y 轴对称的两条射线.记y 轴右边的射线为1l ,y 轴左边的射线为2l .由于B 在圆2C 的外面,故1C 与2C 有且仅有三个公共点等价于1l 与2C 只有一个公共点且2l 与2C 有两个公共点,或2l 与2C 只有一个公共点且1l 与2C 有两个公共点.当1l 与2C 只有一个公共点时,A 到1l 所在直线的距离为2,所以2=,故43k =−或0k =.经检验,当0k =时,1l 与2C 没有公共点;当43k =−时,1l 与2C 只有一个公共点,2l 与2C 有两个公共点.当2l 与2C 只有一个公共点时,A 到2l 所在直线的距离为22=,故0k =或43k =. 经检验,当0k =时,1l 与2C 没有公共点;当43k =时,2l 与2C 没有公共点. 综上,所求1C 的方程为4||23y x =−+.4.(2015高考数学江苏文理·第23题)已知圆C 的极坐标方程为2sin()404πρθ+−−=,求圆C 的半径.【答案】(C分析:先根据222,sin ,cos x y y x ρρθρθ=+==将圆C 的极坐标方程化成直角坐标方程,再根据圆的标准方程得到其半径.解析:以极坐标系的极点为平面直角坐标系的原点Ο,以极轴为x 轴的正半轴,建立直角坐标系x y Ο.圆C 的极坐标方程为240ρθθ +−=, 化简,得22sin 2cos 40ρρθρθ+−−=.则圆C 的直角坐标方程为222240x y x y +−+−=,即()()22116x y −++=,所以圆C .题型二:极坐标方程的应用1.(2022年高考全国乙卷数学(理)·第22题)在直角坐标系xOy 中,曲线C 的参数方程为22sin x ty 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,已知直线l 的极坐标方程为sin 03m πρθ++=. (1)写出l 的直角坐标方程;(2)若l 与C 有公共点,求m 的取值范围.【答案】(120++=y m (2)195122−≤≤m 解析:【小问1详解】因为l :sin 03m πρθ+ +=,所以1sin cos 02ρθθ⋅⋅+=m ,又因为sin ,cos y x ρθρθ⋅=⋅=,所以化简为102++=y x m ,整理得l 20++=y m 【小问2详解】联立l 与C 的方程,即将2=x t ,2sin y t =代入20++=y m中,可得3cos 22sin 20++=t t m , 所以23(12sin )2sin 20−++=t t m , 化简为26sin 2sin 320−+++=t t m ,要使l 与C 有公共点,则226sin 2sin 3=−−m t t 有解,令sin =t a ,则[]1,1a ∈−,令2()623=−−f a a a ,(11)a −≤≤, 对称轴为16a =,开口向上, 所以(1)623()5=−=+−=max f f a ,min 11219(())36666==−−=−f f a ,所以19256−≤≤m m 的取值范围为195122−≤≤m . 2.(2020江苏高考·第22题)在极坐标系中,已知点1π(,)3A ρ在直线:cos 2l ρθ=上,点2π(,)6B ρ在圆:4sin C ρθ=上(其中0ρ≥,02θπ≤<).(1)求1ρ,2ρ的值(2)求出直线l 与圆C 的公共点的极坐标.【答案】(1)1242ρρ==,(2))4π【解析】(1)以极点为原点,极轴为x 轴的正半轴,建立平面直角坐标系, 11cos2,43πρρ=∴= ,因为点B 为直线6πθ=上,故其直角坐标方程为y =, 又4sin ρθ=对应的圆的直角坐标方程为:2240x y y +−=,由2240y x y y =+−=解得00x y ==或1x y = = , 对应的点为())0,0,,故对应的极径为20ρ=或22ρ=.(2)cos 2,4sin ,4sin cos 2,sin 21ρθρθθθθ==∴=∴= , 5[0,2),,44ππθπθ∈∴= ,当4πθ=时ρ=当54πθ=时0ρ−<,舍;即所求交点坐标为当),4π3.(2019·全国Ⅲ·理·第22题)如图,在极坐标系Ox 中,(2,0)A,)4B π,)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||OP =P 的极坐标. 【答案】(1)12cos (0)4M πρθθ=:≤≤,232sin ()44M ππρθθ=:≤≤,332cos ()4M πρθθπ=−:≤≤; (2))6π或)3π或2)3π或5)6π【官方解析】(1)由题设可得, ,,ABBC CD所在圆的极坐标方程分别为2cos ,2sin ,2cos ρθρθρθ===−.所以1M 的极坐标方程为2cos (0)4πρθθ=≤≤,2M 的极坐标方程为32sin ()44ππρθθ=≤≤,3M 的极坐标方程为32cos ()4πρθθπ=−≤≤. (2)设(,)P ρθ,由题设及(1)知若04πθ剟,则2cos θ=,解得6πθ=;若344ππθ剟,则2sin θ=,解得3πθ=或23πθ=; 若34πθπ剟,则2cos θ−56πθ=.综上P的极坐标为)6π或)3π或2)3π或5)6π.【点评】此题考查了极坐标中过极点的圆的方程,思考量不高,运算量不大,属于中档题. 4.(2019·全国Ⅱ·理·第22题)在极坐标系中,O 为极点,点()00,M ρθ()00ρ>在曲线:C 4sin ρθ=上,直线l 过点且与OM 垂直,垂足为P .()1当03πθ=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.【答案】()10ρ=l 的极坐标方程为sin 26πρθ+=;()24cos ρθ=42ππθ≤≤. 【官方解析】()1因为()00,M ρθ在C 上,当03θπ=时,04sin3ρπ==. 由已知得||||cos 23OP OA π==.设(,)Q ρθ为l 上除P 的任意一点.在Rt OPQ △中cos 23OP ρθπ−, 经检验,点2,3P π 在曲线cos 23ρθπ−=上. 所以,l 的极坐标方程为cos 23ρθπ−=. ()2设(,)P ρθ,在Rt OAP △中,cos 4cos OP OA θθ== ,即 4cos ρθ=.(4,0)A因为P 在线段OM 上,且AP OM ⊥,故θ的取值范围是,42ππ.所以,P 点轨迹的极坐标方程为4cos ,,42ρθθπ =∈π .【分析】()1先由题意,将03πθ=代入4sin ρθ=即可求出0ρ;根据题意求出直线l 的直角坐标方程,再化为极坐标方程即可;()2先由题意得到P 点轨迹的直角坐标方程,再化为极坐标方程即可,要注意变量的取值范围.【解析】()1因为点()00,M ρθ()00ρ>在曲线:4sin C ρθ=上,所以;即3M π,所以tan 3OMk π==因为直线l 过点()4,0A 且与OM 垂直,所以直线l的直角坐标方程为)4y x −,即40x −=;因此,其极坐标方程为cos sin 4ρθθ+=,即l 的极坐标方程为sin 26πρθ+=;()2设(),P x y ,则OP y k x =, 4AP y k x =−,由题意,OP AP ⊥,所以1OP AP k k ⋅=−,故2214y x x=−−,整理得2240x y x +−=,因为P 在线段OM 上,M 在C 上运动,所以02x ≤≤,24y ≤≤, 所以,P 点轨迹的极坐标方程为24cos 0ρρθ−=,即4cos 42ππρθθ =≤≤.【点评】本题主要考查极坐标方程与直角坐标方程的互化,熟记公式即可,属于常考题型.5.(2019·江苏·第22题)在极坐标系中,已知两点3,,42A B ππ ,直线l 的方程为sin 34ρθπ+=. (1)求,A B 两点间的距离;(2)求点B 到直线l 的距离. 【答案】见解析【解析】(1)设极点为O .在OAB △中,4(3,)A π,)2B π,由余弦定理,得AB(2)因为直线l 的方程为sin()34ρθπ+=, 则直线l过点)2π,倾斜角为34π.004sin 4sin 3πρθ===又)2B π,所以点B 到直线l的距离为3sin()242ππ×−=. 6.(2018年高考数学江苏卷·第23题)[选修4—4:坐标系与参数方程](本小题满分10分)在极坐标系中,直线l 的方程为πsin()26ρθ−=,曲线C 的方程为4cos ρθ=,求直线l 被曲线C 截得的弦长.【答案】直线l 被曲线C截得的弦长为. 解析:因为曲线C 的极坐标方程为=4cos ρθ, 所以曲线C 的圆心为(2,0),直径为4的圆. 因为直线l 的极坐标方程为πsin()26ρθ−=,则直线l 过A (4,0),倾斜角为π6, 所以A 为直线l 与圆C 的一个交点. 设另一个交点为B ,则∠OAB =π6. 连结OB ,因为OA 为直径,从而∠OBA =π2,所以π4cos 6AB ==.因此,直线l 被曲线C截得的弦长为.7.(2015高考数学新课标2理科·第2310分)选修4-4:坐标系与参数方程在直角坐标系xOy 中,曲线1cos ,:sin ,x t C y t αα= =(t 为参数,0t ≠),其中0απ≤<,在以O 为极点,x轴正半轴为极轴的极坐标系中,曲线2:2sin C ρθ=,曲线3:C ρθ=.(Ⅰ).求2C 与1C 交点的直角坐标;(Ⅱ).若2C 与1C 相交于点A ,3C 与1C 相交于点B ,求AB 的最大值. 【答案】(Ⅰ)(0,0)和3)2;(Ⅱ)4. 解析:(Ⅰ)曲线2C 的直角坐标方程为2220x y y +−=,曲线3C 的直角坐标方程为220x y +−=.联立222220,0,x y y x y +−= +−=解得0,0,x y = =或3,2x y = = 所以2C 与1C 交点的直角坐标为(0,0)和3)2.(Ⅱ)曲线1C 的极坐标方程为(,0)R θαρρ=∈≠,其中0απ≤<.因此A 得到极坐标为(2sin ,)αα,B的极坐标为,)αα.所以2sin AB αα=−4in()3s πα−,当56πα=时,AB 取得最大值,最大值为4.8.(2015高考数学新课标1理科·第23题)(本小题满分10分)选修4-4:坐标系与参数方程在直角坐标系xOy 中。

高中数学极坐标与参数方程大题(详解)

高中数学极坐标与参数方程大题(详解)

参数方程极坐标系解答题1.已知曲线C:+=1,直线l:(t为参数)(Ⅰ)写出曲线C的参数方程,直线l的普通方程.(Ⅱ)过曲线C上任意一点P作与l夹角为30°的直线,交l于点A,求|PA|的最大值与最小值.解答:解:(Ⅰ)对于曲线C:+=1,可令x=2cosθ、y=3sinθ,故曲线C的参数方程为,(θ为参数).对于直线l:,由①得:t=x﹣2,代入②并整理得:2x+y﹣6=0;(Ⅱ)设曲线C上任意一点P(2cosθ,3sinθ).P到直线l的距离为.则,其中α为锐角.当sin(θ+α)=﹣1时,|PA|取得最大值,最大值为.当sin(θ+α)=1时,|PA|取得最小值,最小值为.2.已知极坐标系的极点在直角坐标系的原点处,极轴与x轴的正半轴重合,直线l的极坐标方程为:,曲线C的参数方程为:(α为参数).(I)写出直线l的直角坐标方程;(Ⅱ)求曲线C上的点到直线l的距离的最大值.解答:解:(1)∵直线l的极坐标方程为:,∴ρ(sinθ﹣cosθ)=,∴,∴x﹣y+1=0.(2)根据曲线C的参数方程为:(α为参数).得(x﹣2)2+y2=4,它表示一个以(2,0)为圆心,以2为半径的圆,圆心到直线的距离为:d=,∴曲线C上的点到直线l的距离的最大值=.3.已知曲线C1:(t为参数),C2:(θ为参数).(1)化C1,C2的方程为普通方程,并说明它们分别表示什么曲线;(2)若C1上的点P对应的参数为t=,Q为C2上的动点,求PQ中点M到直线C3:(t为参数)距离的最小值.解答:解:(1)把曲线C1:(t为参数)化为普通方程得:(x+4)2+(y﹣3)2=1,所以此曲线表示的曲线为圆心(﹣4,3),半径1的圆;把C2:(θ为参数)化为普通方程得:+=1,所以此曲线方程表述的曲线为中心是坐标原点,焦点在x轴上,长半轴为8,短半轴为3的椭圆;(2)把t=代入到曲线C1的参数方程得:P(﹣4,4),把直线C3:(t为参数)化为普通方程得:x﹣2y﹣7=0,设Q的坐标为Q(8cosθ,3sinθ),故M(﹣2+4cosθ,2+sinθ)所以M到直线的距离d==,(其中sinα=,cosα=)从而当cosθ=,sinθ=﹣时,d取得最小值.4.在直角坐标系xOy中,以O为极点,x轴正半轴为极轴建立直角坐标系,圆C的极坐标方程为,直线l的参数方程为(t为参数),直线l和圆C交于A,B两点,P是圆C上不同于A,B的任意一点.(Ⅰ)求圆心的极坐标;(Ⅱ)求△PAB面积的最大值.解答:解:(Ⅰ)由圆C的极坐标方程为,化为ρ2=,把代入可得:圆C的普通方程为x2+y2﹣2x+2y=0,即(x﹣1)2+(y+1)2=2.∴圆心坐标为(1,﹣1),∴圆心极坐标为;(Ⅱ)由直线l的参数方程(t为参数),把t=x代入y=﹣1+2t可得直线l的普通方程:,∴圆心到直线l的距离,∴|AB|=2==,点P直线AB距离的最大值为,.5.在平面直角坐标系xoy中,椭圆的参数方程为为参数).以o为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,直线的极坐标方程为.求椭圆上点到直线距离的最大值和最小值.解答:解:将化为普通方程为(4分)点到直线的距离(6分)所以椭圆上点到直线距离的最大值为,最小值为.(10分)6.在直角坐标系xoy中,直线I的参数方程为(t为参数),若以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ρ=cos(θ+).(1)求直线I被曲线C所截得的弦长;(2)若M(x,y)是曲线C上的动点,求x+y的最大值.解答:解:(1)直线I的参数方程为(t为参数),消去t,可得,3x+4y+1=0;由于ρ=cos(θ+)=(),即有ρ2=ρcosθ﹣ρsinθ,则有x2+y2﹣x+y=0,其圆心为(,﹣),半径为r=,圆心到直线的距离d==,故弦长为2=2=;(2)可设圆的参数方程为:(θ为参数),则设M(,),则x+y==sin(),由于θ∈R,则x+y的最大值为1.7.选修4﹣4:参数方程选讲已知平面直角坐标系xOy,以O为极点,x轴的非负半轴为极轴建立极坐标系,P点的极坐标为,曲线C的极坐标方程为.(Ⅰ)写出点P的直角坐标及曲线C的普通方程;(Ⅱ)若Q为C上的动点,求PQ中点M到直线l:(t为参数)距离的最小值.解解(1)∵P点的极坐标为,答:∴=3,=.∴点P的直角坐标把ρ2=x2+y2,y=ρsinθ代入可得,即∴曲线C的直角坐标方程为.(2)曲线C的参数方程为(θ为参数),直线l的普通方程为x﹣2y﹣7=0设,则线段PQ的中点.那么点M到直线l的距离.,∴点M到直线l的最小距离为.8.在直角坐标系xOy中,圆C的参数方程(φ为参数).以O为极点,x轴的非负半轴为极轴建立极坐标系.(Ⅰ)求圆C的极坐标方程;(Ⅱ)直线l的极坐标方程是ρ(sinθ+)=3,射线OM:θ=与圆C的交点为O,P,与直线l的交点为Q,求线段PQ的长.解答:解:(I)圆C的参数方程(φ为参数).消去参数可得:(x﹣1)2+y2=1.把x=ρcosθ,y=ρsinθ代入化简得:ρ=2cosθ,即为此圆的极坐标方程.(II)如图所示,由直线l的极坐标方程是ρ(sinθ+)=3,射线OM:θ=.可得普通方程:直线l,射线OM.联立,解得,即Q.联立,解得或.∴P.∴|PQ|==2.9.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ρsin(θ+)=4.(1)求曲线C1的普通方程与曲线C2的直角坐标方程;(2)设P为曲线C1上的动点,求点P到C2上点的距离的最小值,并求此时点P的坐标.解答:解:(1)由曲线C1:,可得,两式两边平方相加得:,即曲线C1的普通方程为:.由曲线C2:得:,即ρsinθ+ρcosθ=8,所以x+y﹣8=0,即曲线C2的直角坐标方程为:x+y﹣8=0.(2)由(1)知椭圆C1与直线C2无公共点,椭圆上的点到直线x+y﹣8=0的距离为,∴当时,d的最小值为,此时点P的坐标为.10.已知直线l的参数方程是(t为参数),圆C的极坐标方程为ρ=2cos(θ+).(Ⅰ)求圆心C的直角坐标;(Ⅱ)由直线l上的点向圆C引切线,求切线长的最小值.解答:解:(I)∵,∴,∴圆C的直角坐标方程为,即,∴圆心直角坐标为.(5分)(II)∵直线l的普通方程为,圆心C到直线l距离是,∴直线l上的点向圆C引的切线长的最小值是(10分)11.在直角坐标系xOy中,以O为极点,x轴正半轴为极轴建立坐标系,直线l的参数方程为,(t为参数),曲线C1的方程为ρ(ρ﹣4sinθ)=12,定点A(6,0),点P是曲线C1上的动点,Q为AP的中点.(1)求点Q的轨迹C2的直角坐标方程;(2)直线l与直线C2交于A,B两点,若|AB|≥2,求实数a的取值范围.解答:解:(1)根据题意,得曲线C1的直角坐标方程为:x2+y2﹣4y=12,设点P(x′,y′),Q(x,y),根据中点坐标公式,得,代入x2+y2﹣4y=12,得点Q的轨迹C2的直角坐标方程为:(x﹣3)2+(y﹣1)2=4,(2)直线l的普通方程为:y=ax,根据题意,得,解得实数a的取值范围为:[0,].12.在直角坐标系xoy中以O为极点,x轴正半轴为极轴建立坐标系.圆C1,直线C2的极坐标方程分别为ρ=4sinθ,ρcos ()=2.(Ⅰ)求C1与C2交点的极坐标;(Ⅱ)设P为C1的圆心,Q为C1与C2交点连线的中点,已知直线PQ的参数方程为(t∈R为参数),求a,b的值.解答:解:(I)圆C1,直线C2的直角坐标方程分别为x2+(y﹣2)2=4,x+y﹣4=0,解得或,∴C1与C2交点的极坐标为(4,).(2,).(II)由(I)得,P与Q点的坐标分别为(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=x﹣+1,∴,解得a=﹣1,b=2.13.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=4cosθ(Ⅰ)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;(Ⅱ)若曲线C与直线相交于不同的两点M、N,求|PM|+|PN|的取值范围.解答:解:(I)直线l的参数方程为(t为参数).曲线C的极坐标方程ρ=4cosθ可化为ρ2=4ρcosθ.把x=ρcosθ,y=ρsinθ代入曲线C的极坐标方程可得x2+y2=4x,即(x﹣2)2+y2=4.(II)把直线l的参数方程为(t为参数)代入圆的方程可得:t2+4(sinα+cosα)t+4=0.∵曲线C与直线相交于不同的两点M、N,∴△=16(sinα+cosα)2﹣16>0,∴sinαcosα>0,又α∈[0,π),∴.又t1+t2=﹣4(sinα+cosα),t1t2=4.∴|PM|+|PN|=|t1|+|t2|=|t1+t2|=4|sinα+cosα|=,∵,∴,∴.∴|PM|+|PN|的取值范围是.14.在直角坐标系xOy中,直线l的参数方程为(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=2sinθ.(Ⅰ)写出⊙C的直角坐标方程;(Ⅱ)P为直线l上一动点,当P到圆心C的距离最小时,求P的直角坐标.解答:解:(I)由⊙C的极坐标方程为ρ=2sinθ.∴ρ2=2,化为x2+y2=,配方为=3.(II)设P,又C.∴|PC|==≥2,因此当t=0时,|PC|取得最小值2.此时P(3,0).15.已知曲线C1的极坐标方程为ρ=6cosθ,曲线C2的极坐标方程为θ=(p∈R),曲线C1,C2相交于A,B两点.(Ⅰ)把曲线C1,C2的极坐标方程转化为直角坐标方程;(Ⅱ)求弦AB的长度.解答:解:(Ⅰ)曲线C2:(p∈R)表示直线y=x,曲线C1:ρ=6cosθ,即ρ2=6ρcosθ所以x2+y2=6x即(x﹣3)2+y2=9(Ⅱ)∵圆心(3,0)到直线的距离,r=3所以弦长AB==.∴弦AB的长度.16.在直角坐标系xOy中,以O为极点,x轴正半轴为极轴建立坐标系,直线l的极坐标方程为ρsin(θ+)=,圆C的参数方程为,(θ为参数,r>0)(Ⅰ)求圆心C的极坐标;(Ⅱ)当r为何值时,圆C上的点到直线l的最大距离为3.解答:解:(1)由ρsin(θ+)=,得ρ(cosθ+sinθ)=1,∴直线l:x+y﹣1=0.由得C:圆心(﹣,﹣).∴圆心C的极坐标(1,).(2)在圆C:的圆心到直线l的距离为:∵圆C上的点到直线l的最大距离为3,∴.r=2﹣∴当r=2﹣时,圆C上的点到直线l的最大距离为3.17.选修4﹣4:坐标系与参数方程在直角坐标xOy中,圆C1:x2+y2=4,圆C2:(x﹣2)2+y2=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C1,C2的极坐标方程,并求出圆C1,C2的交点坐标(用极坐标表示);(Ⅱ)求圆C1与C2的公共弦的参数方程.解答:解:(I)由,x2+y2=ρ2,可知圆,的极坐标方程为ρ=2,圆,即的极坐标方程为ρ=4cosθ,解得:ρ=2,,故圆C1,C2的交点坐标(2,),(2,).(II)解法一:由得圆C1,C2的交点的直角坐标(1,),(1,).故圆C1,C2的公共弦的参数方程为(或圆C1,C2的公共弦的参数方程为)(解法二)将x=1代入得ρcosθ=1从而于是圆C1,C2的公共弦的参数方程为.。

(完整word版)高考极坐标与参数方程大题题型汇总(附详细答案)

(完整word版)高考极坐标与参数方程大题题型汇总(附详细答案)

高考极坐标与参数方程大题题型汇总1.在直角坐标系xoy 中,圆C 的参数方程1cos (sin x y ϕϕϕ=+⎧⎨=⎩为参数).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C 的交点为O 、P ,与直线l 的交点为Q ,求线段PQ 的长.解:(1)圆C 的普通方程是22(1)1x y -+=,又cos ,sin x y ρθρθ==; 所以圆C 的极坐标方程是2cos ρθ=. ---5分(2)设11(,)ρθ为点P 的极坐标,则有设22(,)ρθ为点Q 的极坐标,则有由于12θθ=,所以,所以线段PQ 的长为2.2.已知直线l 的参数方程为431x t ay t =-+⎧⎨=-⎩(t 为参数),在直角坐标系xOy 中,以O 点为极点,x 轴的非负半轴为极轴,以相同的长度单位建立极坐标系,设圆M 的方程为26sin 8ρρθ-=-.(1)求圆M 的直角坐标方程;(2)若直线l 截圆Ma 的值.解:(1)∵2222268(36si )n 81x y y x y ρρθ+--=-⇒=-⇒+-=, ∴圆M 的直角坐标方程为22(3)1x y +-=;(5分)(2)把直线l的参数方程431x t ay t=-+⎧⎨=-⎩(t为参数)化为普通方程得:34340x y a+-+=,∵直线l截圆M所得弦长为,且圆M的圆心(0,3)M到直线l的距离|163|19522ad a-===⇒=或376a=,∴376a=或92a=.(10分)3.已知曲线C的参数方程为⎪⎩⎪⎨⎧+=+=ααsin51cos52yx(α为参数),以直角坐标系原点为极点,Ox轴正半轴为极轴建立极坐标系。

(1)求曲线c的极坐标方程(2)若直线l的极坐标方程为ρ(sinθ+cosθ)=1,求直线l被曲线c截得的弦长。

解:(1)∵曲线c的参数方程为⎪⎩⎪⎨⎧+=+=ααsin51cos52yx(α为参数)∴曲线c的普通方程为(x-2)2+(y-1)2=5将⎩⎨⎧==θρθρsincosyx代入并化简得:ρ=4cosθ+2sinθ即曲线c的极坐标方程为ρ=4cosθ+2sinθ(2)∵l的直角坐标方程为x+y-1=0∴圆心c到直线l的距离为d=22=2∴弦长为225-=234.已知曲线C:2219xy+=,以坐标原点为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,直线l的极坐标方程为sin()4πρθ-=(1)写出曲线C的参数方程,直线l的直角坐标方程;(2)设P是曲线C上任一点,求P到直线l的距离的最大值.解:(1)曲线C 的参数方程为3cos sin x y αα=⎧⎨=⎩(α为参数),直线l 的直角坐标方程为20x y -+= (2)设(3cos ,sin )P αα,P 到直线l的距离d =ϕ为锐角,且1tan 3ϕ=)当cos()1αϕ+=时,P 到直线l的距离的最大值max d =5.设经过点(1,0)P -的直线l 交曲线C:2cos x y θθ=⎧⎪⎨=⎪⎩(θ为参数)于A 、B 两点.(1)写出曲线C 的普通方程;(2)当直线l 的倾斜角60α=时,求||||PA PB +与||||PA PB ⋅的值.解:(1)C :22143x y +=.(2)设l:112x t y t ⎧=-+⎪⎪⎨⎪=⎪⎩(t 为参数)联立得:254120t t --=1216||||||5PA PB t t +=-==,1212||||||5PA PB t t ⋅==6.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,已知点P 的直角坐标为(1,2),点M 的极坐标为(3,)2π,若直线l 过点P ,且倾斜角为6π,圆C 以M 为圆心,3为半径.(1)求直线l 的参数方程和圆C 的极坐标方程;(2)设直线l 与圆C 相交于,A B 两点,求PA PB⋅.解:(1)直线l的参数方程为1,12,2x y t ⎧=+⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩为参数)t (,(答案不唯一,可酌情给分)圆的极坐标方程为θρsin 6=. (2)把1,12,2x y t ⎧=+⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩代入22(3)9x y +-=,得21)70t t +--=,127t t ∴=-,设点,A B 对应的参数分别为12,t t , 则12,PA t PB t ==,∴7.PA PB ⋅=7.在平面直角坐标系xOy 中,直线l的参数方程是2x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩(t 为参数),以原点O为极点,以x 轴的非负半轴为极轴建立极坐标系,已知圆C的极坐标方程为)4ρθπ=+.(1)将圆C 的极坐标方程化为直角坐标方程;(2)若直线l 与圆C 交于A ,B 两点,点P 的坐标为(2,0),试求11PA PB+的值.解:(1)由)4ρθπ=+,展开化为2(cos sin )4(cos sin )2ρρθρθρθρθ=-=-,将代入,得22440x y x y +-+-, 所以,圆C 的直角坐标方程是22440x y x y +-+-. cos sin x y ρθρθ=⎧⎨=⎩(2)把直线l的参数方程2x y ⎧=+⎪⎪⎨⎪=⎪⎩(t 为参数)代入圆的方程并整理,可得:240t +-=. 设A ,B 两点对应的参数分别为12,t t ,则121240t t t t +=-⋅=-<,所以12t t -==∴121212111142t t PA PB t t t t -+=+===⋅.8.已知曲线C 的极坐标方程为2sin cos 10ρθρθ+=,曲线13cos :2sin x C y αα=⎧⎨=⎩(α为参数).(1)求曲线1C 的标准方程;(2)若点M 在曲线1C 上运动,试求出M 到曲线C 的距离的最小值.解:(1)曲线1C 的标准方程是:22194x y +=(2)曲线C 的标准方程是:2100x y +-= 设点(3cos ,2sin )M αα,由点到直线的距离公式得:)10d αϕ==--其中34cos ,sin 55ϕϕ==0αϕ∴-=时,mind =98(,)55M9.在平面直角坐标系xOy 中,直线l的参数方程为1222x t y ⎧=-+⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩(t 为参数),直线l 与曲线C :22(2)1y x --=交于A ,B 两点. (1)求AB的长;(2)在以O 为极点,x 轴的正半轴为极轴建立的极坐标系中,设点P的极坐标为34π⎛⎫ ⎪⎝⎭,求点P 到线段AB 中点M 的距离.解:(1)直线l的参数方程为1222x t y ⎧=-+⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩,,(t 为参数),代入曲线C 的方程得24100t t +-=.设点A ,B 对应的参数分别为12t t ,,则124t t +=-,1210t t =-,所以12||||AB t t =-=(2)由极坐标与直角坐标互化公式得点P 的直角坐标为(22)-,, 所以点P 在直线l 上,中点M 对应参数为1222t t +=-,由参数t 的几何意义,所以点P 到线段AB 中点M 的距离||2PM =.10.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。

极坐标与参数方程 题型总结归纳 附答案

极坐标与参数方程   题型总结归纳 附答案

《极坐标与参数方程》高考高频题型除了简单的极坐标与直角坐标的转化、参数方程与普通方程的转化外,还涉及(一)有关圆的题型题型一:圆与直线的位置关系(圆与直线的交点个数问题)----利用圆心到直线的距离与半径比较相离,无交点;:r d > 个交点;相切,1:r d = 个交点;相交,2:r d <用圆心(x 0,y 0)到直线Ax+By+C=0的距离2200BA C By Ax d +++=,算出d ,在与半径比较。

题型二:圆上的点到直线的最值问题(不求该点坐标,如果求该点坐标请参照距离最值求法)思路:第一步:利用圆心(x 0,y 0)到直线Ax+By+C=0的距离2200BA C By Ax d +++=第二步:判断直线与圆的位置关系第三步:相离:代入公式:r d d +=max ,r d d -=min 相切、相交:r d d +=max min 0d =题型三:直线与圆的弦长问题弦长公式222d r l -=,d 是圆心到直线的距离延伸:直线与圆锥曲线(包括圆、椭圆、双曲线、抛物线)的弦长问题 (弦长:直线与曲线相交两点,这两点之间的距离就是弦长) 弦长公式21t t l -=,解法参考“直线参数方程的几何意义”(二)距离的最值: ---用“参数法”1.曲线上的点到直线距离的最值问题2.点与点的最值问题“参数法”:设点---套公式--三角辅助角①设点: 设点的坐标,点的坐标用该点在所在曲线的的参数方程来设 ①套公式:利用点到线的距离公式①辅助角:利用三角函数辅助角公式进行化一例如:【2016高考新课标3理数】在直角坐标系中,曲线的参数方程为,以坐标原点为极点,以轴的正半轴为极轴,,建立极坐标系,曲线的极坐标方程为(I )写出的普通方程和的直角坐标方程;(II )设点在上,点在上,求的最小值及此时的直角坐标的直角坐标方程为.这里没有加减移项省去,直接化同,那系数除到左边(①)由题意,可设点的直角坐标为 因为是直线,所以的最小值即为到的距离的最小值,xOy 1C ()sin x y ααα⎧=⎪⎨=⎪⎩为参数x 2C sin()4ρθπ+=1C 2C P 1C Q 2C PQ P 2C 40x y +-=P ,sin )αα2C ||PQ P 2C ()d α.(欧萌说:利用点到直接的距离列式子,然后就是三角函数的辅助公式进行化一)当时)(13sin =+πα即当时,,此时的直角坐标为.(三)直线参数方程的几何意义1.经过点P (x 0,y 0),倾斜角为α的直线l 的参数方程为为参数)t t y y t x x (sin cos 00⎩⎨⎧+=+=αα若A ,B 为直线l 上两点,其对应的参数分别为t 1,t 2,线段AB 的中点为M ,点M 所对应的参数为t 0,则以下结论在解题中经常用到: (1)t 0=t 1+t 22; (2)|PM |=|t 0|=t 1+t 22; (3)|AB |=|t 2-t 1|; (4)|P A |·|PB |=|t 1·t 2|(5)⎪⎩⎪⎨⎧>+<-+=-=+=+0,0,4)(212121212212121t t t t t t t t t t t t t t PB PA 当当(注:记住常见的形式,P 是定点,A 、B 是直线与曲线的交点,P 、A 、B 三点在直线上) 【特别提醒】直线的参数方程中,参数t 的系数的平方和为1时,t 才有几何意义且其几何意义为:|t |是直线上任一点M (x ,y )到M 0(x 0,y 0)的距离,即|M 0M |=|t |.直线与圆锥曲线相交,交点对应的参数分别为12,t t ,则弦长12l t t =-; 2.解题思路第一步:曲线化成普通方程,直线化成参数方程()sin()2|3d παα==+-2()6k k Z παπ=+∈()d αP 31(,)22第二步:将直线的参数方程代入曲线的普通方程,整理成关于t 的一元二次方程:02=++c bt at第三步:韦达定理:a ct t a b t t =-=+2121,第四步:选择公式代入计算。

2023年高考数学真题分训练 极坐标系与参数方程(含答案含解析)

2023年高考数学真题分训练   极坐标系与参数方程(含答案含解析)

专题34 极坐标系与参数方程2⎩2 2考点 116 平面直角坐标系中的伸缩变换 考点 117 极坐标和直角坐标的互化⎧x = t + 1,⎪x = 4cos 2θ, 1.(2023 全国Ⅱ文理 21)已知曲线C 1 , C 2 的参数方程分别为C 1 : ⎨ (θ为参数),C : ⎪ t ( t 为 ⎩ y = 4sin 2θ⎪ y = t - 1参数).(1) 将C 1 , C 2 的参数方程化为一般方程;⎪ t(2) 以坐标原点为极点, x 轴正半轴为极轴建立极坐标系.设C 1 , C 2 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.(解析)(1)由cos 2 θ+ sin 2 θ= 1得C 1 的一般方程为: x + y = 4 ,⎧x = t + 1 ⎧x 2= t 2 + 1 + 2 ⎪ t ⎪ t 2 C 2 2由⎨ 1 得: ⎨1 ,两式作差可得2 的一般方程为: x - y = 4 . ⎪ y = t - ⎪ y 2 = t 2 + - 2 ⎪ t ⎪ t 2⎧x = 5 ⎧x + y = 4 ⎪ (2)由 得: 2 ,即 P ⎛ 5 , 3 ⎫. ⎨x 2 - y 2= 4 ⎨ ⎪ y = 3 ⎩ 2 ⎪ ⎝ ⎭⎛ 5 ⎫2⎛3 ⎫217设所求圆圆心的直角坐标为(a , 0),其中 a > 0 ,则 a - ⎪ + 0 - ⎪ = a 2 ,解得:a = ,⎝2 ⎭⎝2 ⎭10∴ 17 ∴⎛ 17 ⎫2⎛ 17 ⎫222 2 17 所求圆的半径 r = , 10 所求圆的直角坐标方程为: x - 10 ⎪ + y = 10 ⎪ ,即 x + y = x ,5 ∴所求圆的极坐标方程为ρ= 17cos θ.5⎝ ⎭ ⎝ ⎭103⎩⎪x = 2 - t - t 2, 2.(2023 全国Ⅲ文理 22)在直角坐标系 xOy 中,曲线C 的参数方程为⎪ y = 2 - 3t + t 2( 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.(解析)(1)令 x = 0 ,则t 2 + t - 2 = 0 ,解得t = -2 或t =1(舍),则 y = 2 + 6 + 4 = 12 ,即 A (0,12) . 令 y = 0 ,则t 2 - 3t + 2 = 0 ,解得t = 2 或t =1(舍),则 x = 2 - 2 - 4 = -4 ,即 B (-4, 0) .∴ AB == 4 .(2)由(1)可知 k AB =12 - 00 - (-4)= 3 ,则直线 AB 的方程为 y = 3(x + 4) ,即3x - y +12 = 0 .由 x = ρcos θ, y = ρsin θ可得,直线 AB 的极坐标方程为3ρcos θ- ρsin θ+12 = 0 .3.(2023 江苏 22)在极坐标系中,已知点 A (ρ, π) 在直线l : ρcos θ= 2 上,点 B (ρ , π) 在圆C : ρ= 4 sin θ上1 32 6(其中ρ≥ 0 , 0 ≤θ< 2π).(1)求ρ1 , ρ2 的值(2)求出直线l 与圆C 的公共点的极坐标.(解析)(1) Q ρ cos π = 2∴ρ = 4; Q ρ = 4 s inπ2 .131 26 ∴ρ2 = (2) Q ρcos θ= 2, ρ= 4 sin θ∴ 4 sin θcos θ= 2,∴sin 2θ= 1 Q θ∈0, 2π)∴θ= π, 5π,4 4当θ= π时ρ= 2 4;当θ= 5π 时ρ= -2 4 < 0 (舍);即所求交点坐标为当π (2 2, ) . 4 4.(2023 全国 II 文理 22)在极坐标系中,O 为极点,点 M (ρ0 ,θ0 )(ρ0 > 0)在曲线C : ρ= 4 s in θ上,直线 l 过点 A (4, 0) 且与OM 垂直,垂足为 P . (1)当θ = π时,求ρ 及 l 的极坐标方程;3(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.(解析)(1)因为 M (ρ,θ ) 在C 上,当θ = π 时,ρ = 4 s in π= 2 .0 0 0 3 03由已知得| OP |=| OA | cos π= 2 .322333⎢⎥⎢⎥设Q (ρ,θ) 为l 上除P 的任意一点.在Rt △OPQ 中ρcos⎛θ-π ⎫=| OP |= 2 , 3 ⎪ ⎝ ⎭π ⎛ π ⎫经检验,点P (2, ) 在曲线ρcos θ- ⎪ = 2 上. ⎝ ⎭所以,l 的极坐标方程为ρcos ⎛θ- π ⎫= 2 .3 ⎪ ⎝ ⎭(2)设 P (ρ,θ) ,在Rt △OAP 中, | OP |=| OA | cos θ= 4 cos θ,即 ρ= 4 cos θ..因为P 在线段OM 上,且 AP ⊥ OM ,故θ的取值范围是⎡π , π⎤. ⎣ 4 2 ⎦所以,P 点轨迹的极坐标方程为ρ= 4 cos θ,θ∈ ⎡π , π⎤ .⎣4 2 ⎦5.(2023 全国 III 文理 22)如图,在极坐标系 Ox 中, A (2, 0) , B ( 2, π) ,C ( 2, 3π) , D (2, π) ,弧 AB ,4 4 A , A 所在圆的圆心分别是(1, 0) ,π, (1, π) ,曲线 M 是弧 A ,曲线 M 是弧 A ,曲线 M 是BC CD(1, ) 21 AB2 BC3 弧C D .(1) 分别写出 M 1 , M 2 , M 3 的极坐标方程;(2) 曲线 M 由 M 1 , M 2 , M 3 构成,假设点 P 在 M 上,且| OP |= ,求P 的极坐标.(解析)(1)由题设可得,弧 AB , B C ,C D 所在圆的极坐标方程分别为ρ= 2 cos θ,ρ= 2 s in θ,ρ= -2 cos θ,所以 M 的极坐标方程为ρ= 2 cos θ⎛0 θ π ⎫ , M 的极坐标方程为 1 4⎪ 2⎝⎭ρ= 2 sin θ⎛ π θ3π ⎫ , M 的极坐标方程为ρ= -2 cos θ⎛ 3πθ π ⎫ . 4 4 ⎪ 34 ⎪ ⎝ ⎭ ⎝ ⎭(2)设 P (ρ,θ) ,由题设及(1)知3332⎩⎩⎩⎩⎩θ假设0 θπ,则 2 cos θ=,解得θ=π;4 6假设 π θ 3π ,则 2 sin θ= ,解得θ= π 或θ= 2π ; 4 4 3 3 假设 3π θ π ,则-2 cos θ= ,解得θ= 5π .4 ⎛ 综上,P 的极坐标为3, π ⎫ 或⎛3, π ⎫ 或⎛63,2π ⎫ 或⎛3, 5π ⎫ .6⎪ 3⎪ 3 ⎪ 6 ⎪ ⎝⎭ ⎝⎭ ⎝⎭ ⎝ ⎭考点 118 参数方程与一般方程的互化6.(2023 上海 14)已知直线方程3x + 4 y +1 = 0 的一个参数方程可以是()⎧x = 1+ 3t A . ⎨ y = -1+ 4t ⎧x = 1- 4tB . ⎨y = -1- 3t⎧x = 1- 3tC . ⎨y = -1+ 4t ⎧x = 1+ 4t D . ⎨y = -1- 3t(答案)D(解析)A .参数方程可化简为 4x - 3y - 7 = 0 ,故 A 不正确;B .参数方程可化简为3x - 4 y - 7 = 0 ,故B 不正确;C .参数方程可化简为 4x + 3y -1 = 0 ,故 C 不正确;D .参数方程可化简为3x + 4 y +1 = 0 , 故 D 正确.应选 D .7.(2023 全国Ⅲ)选修 4—4:坐标系与参数方程](10 分)在平面直角坐标系 xOy 中, A O 的参数方程为⎧x = cos θ(θ为参数),过点(0, -2) 且倾斜角为α的直线l 与A O 交于 A , B 两点.(1) 求α的取值范围;(2) 求 AB 中点 P 的轨迹的参数方程.⎨ y = sin ,(解析)(1) A O 的直角坐标方程为 x 2 + y 2 = 1. 当α= π时, l 与A O 交于两点.2当α≠ π时,记 tan α= k ,则l 的方程为 y = kx -.l 与A O 交于两点当且仅当< 1 ,解得 k < -1 或2α∈π ππ 3πk > 1,即( , ) 或α∈ ( , ) .4 2 2 4α π 3π 综上,的取值范围是( , ) . 4 4222222⎨(2) l 的参数方程为⎪x = t cos α, (t 为参数, π < α< 3π) . ⎨⎩ y = - + t sin α 4 4 设 A , B , P 对应的参数分别为 t , t , t ,则t =t A + t B,且t , t 满足t 2 - 2 2t sin α+ 1 = 0 .ABPP2A B于是t A + t B= 2 2 sin α, t P =2 sin α.又点 P 的坐标(x , y ) 满足 ⎪x = t P cos α,y = - + t sin α.⎧ ⎪x =2sin 2α, 2 ⎩P π 3π 所以点 P 的轨迹的参数方程是⎨ ⎪ y = - 2 - 2 cos 2α (α为参数, < α< ) . 4 4 ⎪ 2 2考点 119 极坐标方程与参数方程的综合应用8.(2023 北京文理)在极坐标系中,直线ρcos θ+ ρsin θ= a (a > 0) 与圆ρ=2 cos θ相切,则 a =.(答案)1+ (解析)利用 x = ρcos θ, y = ρsin θ,可得直线的方程为 x + y - a = 0 ,圆的方程为(x -1)2 + y 2 = 1 ,所以圆心(1, 0) ,半径 r = 1,由于直线与圆相切,故圆心到直线的距离等于半径,即|1- a |= 1 ,∴ a = 1+ 或1- ,又 a > 0 ,∴ a = 1+ .9.(2023 北京文理)在极坐标系中,点 A 在圆ρ2- 2ρcos θ- 4ρsin θ+ 4 = 0 上,点 P 的坐标为(1, 0) ),则| AP | 的最小值为.(答案)1(解析)圆的一般方程为 x 2 + y 2 - 2x - 4y + 4 = 0 ,即(x -1)2 + ( y - 2)2 = 1 .设圆心为C (1, 2) ,所以| AP |min =| PC | -r = 2 -1 = 1 .10.(2023 天津文理)在极坐标系中,直线4ρcos(θ- π) +1 = 0 与圆ρ= 2 s in θ的公共点的个数为.6(答案)2(解析)直线的一般方程为 2 3x + 2 y +1 = 0 ,圆的一般方程为 x 2 + ( y -1)2= 1 ,因为圆心到直 3线的距离 d = < 1 4,所以有两个交点.11.(2023 北京文理)在极坐标系中,直线ρcos θ- | AB |= .3ρsin θ-1 = 0 与圆ρ= 2 cos θ交于 A , B 两点,则(答案)2(解析)将ρcos θ-3ρsin θ-1 = 0 化为直角坐标方程为 x - 3y -1 = 0 ,将ρ=2cos θ化为直角坐标方程为(x -1)2+ y 2= 1 ,圆心坐标为(1,0),半径 r=1,又(1,0)在直线 x - 3y -1 = 0 上,所以|AB|=2r=2.222234y x ⎩⎩⎩)⎩12.(2023 广东文理)已知直线l 的极坐标方程为 2ρsin(θ- π= 47πA (2 2,) ,则点 Α 到直线l 的距离为 .42 ,点 Α 的极坐标为(答案)(解析)由 2ρsin(θ- 2π ) = 得2ρ´ 4 2 7π(sin θ- cos θ) = ,所以 y - x = 1, 故直线l 的直角坐标方程为 x - y +1 = 0 ,而点 A (2 2, ) 对应的直角坐标为4 A (2,-2) ,所以点 A (2,-2) 到直线l : x - y +1 = 0 的距离为| 2 + 2 +1| = 5 2. 213.(2023 安徽文理)在极坐标系中,圆ρ= 8sin θ上的点到直线θ=是.π(ρ∈ R ) 距离的最大值 3(答案)6(解析)圆ρ= 8sin θ即ρ2= 8ρsin θ,化为直角坐标方程为 x 2+ ( y - 4)2= 16 ,π直线θ=,则tan θ=,化为直角坐标方程为 3x - y = 0 ,圆心(0, 4) 到直线3的距离为| -4 |= 2 ,所以圆上的点到直线距离的最大值为 6.14.(2023 全国Ⅰ文理 21)⎧x = cos k t ,在直角坐标系 xOy 中,曲线C 1 的参数方程为⎨ y = sin k 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C 2 的极坐标方程为 4ρcos θ-16ρsin θ+ 3 = 0 .(1) 当 k = 1时, C 1 是什么曲线?(2) 当 k = 4 时,求C 1 与C 2 的公共点的直角坐标.(解析)(1)当 k = 1时,曲线C 的参数方程为⎧x = cos t ,( t 为参数),两式平方相加得 x 2 + y 2 = 1 ,1⎨y = sin t∴曲线C 1 表示以坐标原点为圆心,半径为 1 的圆.⎧x = cos 4 t ,(2)当 k = 4 时,曲线C 1 的参数方程为⎨ y = sin 4t ( t 为参数),∴ x ≥ 0, y ≥ 0 ,曲线C 1 的参数方程化为⎧ x = cos 2 t ⎨ y = sin 2t(t 为参数),两式相加得曲线C 1 方程为 + = 1,得 = 1 - ,平方得 5 22x yx 77⎩2y = x - 2 + 1, 0 ≤ x ≤ 1, 0 ≤ y ≤ 1 ,曲线C 2 的极坐标方程为4ρcos θ-16ρsin θ+ 3 = 0 ,曲线C 2 直角坐标方程为4x -16 y + 3 = 0 ,联立C , C 方程⎪ y = x - 2 +1 , ,整理得12 x - 32 + 13 = 0 ,解得 x = 1 或 = 13(舍去),1 2⎨ ⎩4x -16 y + 3 = 02 6 ∴ x = 1 , y = 1 ,∴C ,C 1 1 公共点的直角坐标为( , ) .4 4 1 24 4⎧ 1- t 2 ⎪x =1+ t 215.(2023 全国 1 文理 22)在直角坐标系 xOy 中,曲线 C 的参数方程为⎨ ⎪ y = ⎩ 4t 1+ t 2(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 2ρcos θ+ 3ρsin θ+11 = 0 .(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.1- t 2⎛ y ⎫2⎛ 1- t 2 ⎫24t 2 (解析)(1)因为-1 < ≤ 1 ,且 x 2 + ⎪ = ⎪ + = 1,所以C 的直角坐标方程为2y 2 1+ t 2⎝ 2 ⎭ ⎝1 + t 2 ⎭ (1+ t 2 )2x += 1(x ≠ -1) .4l 的直角坐标方程为 2x + 3y +11 = 0 .⎧x = cos α, (2)由(1)可设C 的参数方程为 (α为参数, -π <α< π ).⎨y = 2sin α4 cos ⎛α- π ⎫ +113 ⎪ C 上的点到l 的距离为 = ⎝ ⎭.当α= - 2π 时, 4 c os ⎛α- π ⎫+11 取得最小值7,故C 上的点到l 距离的最小值为 . 3 3 ⎪ ⎝ ⎭16.(2023 全国Ⅰ文理) 在直角坐标系 xOy 中,曲线C 1 的方程为 y = k |x | + 2 .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ρ2+ 2ρcos θ- 3 = 0 . (1) 求C 2 的直角坐标方程;x x x | 2 c os α+ 2 3 sin α+11|7⎨y = 4 s in θ,⎩(2) 假设C 1 与C 2 有且仅有三个公共点,求C 1 的方程.(解析)(1)由 x = ρcos θ, y = ρsin θ得C 2 的直角坐标方程为(x +1)2 + y 2 = 4 .(2)由(1)知C 2 是圆心为 A (-1, 0) ,半径为 2 的圆.由题设知,C 1 是过点 B (0, 2) 且关于 y 轴对称的两条射线.记 y 轴右边的射线为l 1 ,y 轴左边的射线为l 2 .由于 B 在圆C 2 的外面,故C 1 与C 2 有且仅有三个公共点等价于l 1 与C 2 只有一个公共点且l 2 与C 2 有两个公共点,或l 2 与C 2 只有一个公共点且l 1 与C 2 有两个公共点.当l 与C 只有一个公共点时, A 到l 所在直线的距离为 2 ,所以| -k + 2 |= 2 ,故 k = - 4 或 k = 0 .1213经检验,当k = 0 时, l 与C 没有公共点;当 k = - 4时, l 与C 只有一个公共点, l 与C 有两个公共点.1231 2 2 2| k + 2 | 当l 与C 只有一个公共点时, A 到l 所在直线的距离为2 ,所以= 2 ,故 k = 0 或 k = 4 .2 2 23经检验,当k = 0 时, l 与C 没有公共点;当 k = 4时, l 与C 没有公共点.1 2 32 2综上,所求C 的方程为 y = - 4| x | +2 .1317.(2023 全国Ⅱ文理)在直角坐标系 xOy 中,曲线C 的参数方程为⎧x = 2 cos θ,( θ 为参数),直线l 的参数⎩⎧x = 1+ t cos α 方程为⎨ y = 2 + t sin α ( t 为参数).(1) 求C 和l 的直角坐标方程;(2) 假设曲线C 截直线l 所得线段的中点坐标为(1, 2) ,求l 的斜率.x 2 + y 2 =(解析)(1)曲线C 的直角坐标方程为 1. 4 16当cos α≠ 0 时, l 的直角坐标方程为 y = tan α⋅ x + 2 - tan α; 当cos α= 0 时, l 的直角坐标方程为 x = 1 .(2)将l 的参数方程代入C 的直角坐标方程,整理得关于t 的方程(1+ 3cos 2 α)t 2 + 4(2 cos α+ sin α)t - 8 = 0 .①3317⎩⎨ y = 1- ty 因为曲线C 截直线l 所得线段的中点(1, 2) 在C 内,所以①有两个解,设为t 1 , t 2 ,则t 1 + t 2 = 0 .4(2 cos α+ sin α)又由①得t 1 + t 2 = -1+ 3cos 2α,故 2 cos α+ sin α= 0 ,于是直线l 的斜率 k = tan α= -2 .18.(2023 江苏)在极坐标系中,直线l 的方程为ρsin( π-θ) = 2 ,曲线C 的方程为ρ= 4 cos θ,求直线l 被曲6 线C 截得的弦长.(解析)因为曲线C 的极坐标方程为ρ=4 cos θ,所以曲线C 的圆心为(2, 0) ,直径为 4 的圆.因为直线l 的极坐标方程为ρsin( π -θ) = 2 ,则直线l 过 A (4, 0) ,倾斜角为 π,所以 A 为直线l 与圆C 的一6 6 个交点.设另一个交点为 B ,则∠OAB= π ,连结 OB ,因为 OA 为直径,从而∠OBA= π ,所以 AB = 4 c os π= 2 .6 因此,直线l 被曲线C 截得的弦长为 2 .2 6⎧x = 3cos θ19.(2023 全国Ⅰ文理)在直角坐标系 xOy 中,曲线C 的参数方程为⎨ y = sin θ ,(θ为参数),直线l 的参数方程为⎧x = a + 4t( t 为参数).⎩ (1) 假设 a = -1,求C 与l 的交点坐标;(2) 假设C 上的点到l 距离的最大值为 ,求 a .(解析)(1)曲线C 的一般方程为 x 2 + 29= 1.当a = -1时,直线l 的一般方程为 x + 4 y - 3 = 0 .⎧x + 4 y - 3 = 0⎧x = - 21 ⎪ ⎧x = 3 ⎪25 21 24由⎨ x 2 2解得⎨ y = 0 或⎨ ,从而C 与l 的交点坐标为(3, 0) , (- 24 , ) . ⎩ 9+ y = 1 ⎩⎪ y = ⎩ 25 25 25171717171733342⎩(2)直线l 的一般方程为 x + 4 y - a - 4 = 0 ,故C 上的点(3cos θ, sin θ) 到l 的距离为| 3cos θ+ 4 sin θ- a - 4 |d =.当a ≥-4 时, d 的最大值为a + 9.由题设得a + 9= ,所以a = 8 ;当a < -4 时, d 的最大值为 -a + 1 .由题设得 -a + 1= ,所以 a = -16 . 综上, a = 8 或 a = -16 .20.(2023 全国Ⅱ文理)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C 1 的极坐标方程为ρcos θ= 4 .(1) M 为曲线C 1 上的动点,点 P 在线段OM 上,且满足| OM | ⋅ | OP |= 16 ,求点 P 的轨迹C 2 的直角坐标方程;π(2) 设点 A 的极坐标为(2, 3) ,点 B 在曲线C 2 上,求∆OAB 面积的最大值. (解析)(1)设 P 的极坐标为(ρ,θ) (ρ> 0) , M 的极坐标为(ρ1 ,θ) (ρ1 > 0) .由椭圆知| OP |= ρ, | OM |= ρ1 =cos θ.由| OM | ⋅ | OP |= 16 得C 2 的极坐标方程ρ= 4 cos θ(ρ> 0) , 因此C 的直角坐标方程为(x - 2)2 + y 2= 4(x ≠ 0) .(2)设点 B 的极坐标为(ρB ,α) (ρB > 0) .由题设知| OA |= 2 , ρB = 4cos α,于是∆OAB 面积1 π π 3S = 2 | OA | ⋅ρB ⋅sin ∠AOB = 4cos α| sin(α- 3 ) | = 2 | sin(2α- 3 ) - | ≤ 2 + . 2 当α= - π时, S 取得最大值 2 + ,所以∆OAB 面积的最大值为 2 + .1221.(2023 全国Ⅲ文理)在直角坐标系 xOy 中,直线l 的参数方程为⎧x = 2 + t( t 为参数),直线l 的参数方⎧x = -2 + m⎪1 ⎨ y = kt 2程为⎨ ⎩ y = m k( m 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 的一般方程;17175224 5⎨t⎩(2)以坐标原点为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,设l3 :ρ(cosθ+ sinθ) -交点,求M 的极径.= 0 ,M 为l3与C 的(解析)(1)消去参数t 得l 的一般方程l : y =k (x -2),消去参数m 得l 的一般方程l : y =1 (x+2).11⎧y =k (x-2)22k⎪设P(x, y) ,由题设得⎨⎩y=1 (x+2)k,消去k 得x2-y2=4 (y ≠0),所以C 的一般方程为x2-y2=4 (y ≠0).⎪ρ2(cos2θ-sin2θ)=4(2)C的极坐标方程为ρ2(cos2θ-sin2θ)=4(0<θ<2π,θ≠π),联立⎨得⎩ρ(cosθ+sinθ)-2=0cosθ- sinθ=2 (cosθ+sinθ),故tanθ=-1,从而cos2θ=9,sin2θ=1,代入ρ2(cos2θ-sin2θ)=4得3ρ2=5,所以交点M的极径为.10 10⎧x =-8 +t22.(2023 江苏)在平面坐标系中xOy 中,已知直线l 的参考方程为⎪y = ( t 为参数),曲线C 的参数方⎧x=2s2⎪2程为⎨⎩y=22s( 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.(解析)直线l 的一般方程为x - 2 y + 8 = 0 .因为点P 在曲线C 上,设P(2s2 , 2 2s) ,从而点P 到直线l 的的距离4 5d == ,当s =时,dmin=5.因此当点P 的坐标为(4, 4) 时,曲线C 上点P 到直线l 的距离取到最小值.5⎧x =a cos t23.(2023 全国I 文理)在直角坐标系xOy 中,曲线C1 的参数方程为⎨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C2 :ρ= 4 cosθ.(I)说明C1 是哪种曲线,并将C1 的方程化为极坐标方程;(II)直线C3 的极坐标方程为θ=a0 ,其中a0 满足tan a0 =2 ,假设曲线C1 与C2 的公共点都在C3上,求a.22(s -2)2 +4510 10 ⎫2152⎩1123⎩⎨⎩=⎧x = a cos t (解析)(1) ⎨ y = 1 + a sin t( t 均为参数),∴x 2 + ( y - 1)2= a 2 ①∴ C 为以(0 ,1) 为圆心, a 为半径的圆.方程为 x 2 + y 2 - 2 y +1 - a 2 = 0 .∵ x 2 + y 2 = ρ2 ,y = ρsin θ,∴ ρ2- 2ρsin θ+ 1 - a 2 = 0 ,即为C 的极坐标方程.(2) C :ρ= 4cos θ,两边同乘ρ得ρ2 = 4ρcos θ ρ2= x 2 + y 2 ,ρcos θ= x ,∴ x 2 + y 2 = 4x ,即( x - 2)2+ y 2 = 4 ②C 3 :化为一般方程为 y = 2x ,由题意: C 1 和C 2 的公共方程所在直线即为C 3 ,①—②得: 4x - 2 y + 1 - a 2 = 0 ,即为C ,∴1 - a 2 = 0 ,∴ a = 1 .24.(2023 全国 II 文理)在直角坐标系 xOy 中,圆 C 的方程为( x + 6)2+ y 2 = 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;⎧x = t cos α(II)直线 l 的参数方程是⎨ y = t sin α(t 为参数),l 与 C 交于 A 、B 两点, AB = ,求 l 的斜率.⎧ρ2 = x 2 + y 2 (解析)(Ⅰ)整理圆的方程得 x 2 + y 2 + 12 + 11 = 0 ,由⎪ρcos θ= x ⎪ρsin θ= y 可知圆C 的极坐标方程为ρ2 + 12ρcos θ+ 11 = 0 .(Ⅱ)记直线的斜率为 k ,则直线的方程为 kx - y = 0 ,由垂径定理及点到直线距离公式知:= 36k 2 290 ,整理得 k 2 = 5 ,则 k = ± . 1 + k 4 3 3⎪x =3 cos α25.(2023 全国 III 文理)在直角坐标系 xOy 中,曲线C 1 的参数方程为⎨ ⎩ 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 的极坐标方程为ρsin(θ+ π) = 2.24(Ⅰ)写出C 1 的一般方程和C 2 的直角坐标方程;(Ⅱ)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.x 2 2(解析)(Ⅰ) C 1 的一般方程为 3+ y = 1, C 2 的直角坐标方程为 x + y - 4 = 0 .(Ⅱ)由题意,可设点 P 的直角坐标为( 3 cos α, sin α) ,因为C 2 是直线,所以| PQ | 的最小值,即为 P 到C 2| 3 cos α+sin α- 4 |2222⎨⎩⎪=1⎩的距离d (α) 的最小值, d (α) ==π2 | sin(α+ π ) - 2 | .3 3 1当且仅当α= 2k π+(k ∈ Z ) 时, d (α) 取得最小值,最小值为 6,此时 P 的直角坐标为( , ) . 2 2 ⎧x = 1 + 1t , 26.(2023 江苏)在平面直角坐标系 xOy 中,已知直线l 的参数方程为⎪ ⎪ y = ⎩ 2 3 t , 2(t 为参数) ,椭圆C 的参数⎧x = cos θ,方程为⎨ y = 2sin θ, (θ为参数) ,设直线l 与椭圆C 相交于 A , B 两点,求线段 AB 的长.⎧x = 1+ 1t(解析)椭圆C 的一般方程为 x 2 + y 4 = 1,将直线l 的参数方程⎨ ⎪ y = ⎩2 3 t2 ,代入 x 2 + y 4 = 1,得(1+ 1 t )2 + 3 t )22 = 1,即7t 2 +16t = 0 ,解得t = 0 , t = - 16 ,所以 AB =| t - t | 16 .2 4 1 2 71 2727.(2023 全国Ⅰ文理)在直角坐标系 xOy 中,直线C : x = -2 ,圆C :(x -1)2 + ( y - 2)2= 1 ,以坐标原12点为极点, x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系.(Ⅰ)求C 1 , C 2 的极坐标方程;(Ⅱ)假设直线C 3 的极坐标方程为θ=(ρ∈ R ) ,设C 2 与C 3 的交点为 M , N ,求∆C 2MN 的面积.4(解析)(Ⅰ)因为 x = ρcos θ, y = ρsin θ,∴ C 的极坐标方程为ρcos θ= -2 , C 的极坐标方程为ρ2- 2ρcos θ- 4ρsin θ+ 4 = 0 .12(Ⅱ)将θ= π代入ρ2- 2ρcos θ- 4ρsin θ+ 4 = 0 ,得ρ2- 3 2ρ+ 4 = 0 ,解得ρ = 2, ρ = , 4|MN|= ρ - ρ = ,因为C 的半径为 1,则A C MN 的面积 ⨯ 122 ⨯1⨯sin 45o = 1 . 1 2 22 2 2 ⎧x = t cos α,28.(2023 全国Ⅱ文理)在直角坐标系 xOy 中,曲线C 1 : ⎨ y = t sin α, ( t 为参数,t ≠0)其中0 ≤α<π,在以O 为极点,x 轴正半轴为极轴的极坐标系中,曲线C 2 : ρ= 2 sin θ, C 3 : ρ= 2 3 cos θ. (Ⅰ)求C 2 与C 3 交点的直角坐标;(Ⅱ)假设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.222(π3623)( x -1+ y +1= )()⎨(解析)(Ⅰ)曲线C 的直角坐标方程为 x 2 + y 2 - 2 y = 0 ,曲线C 的直角坐标方程为 x 2 + y 2- 2 3x = 0 .联⎪x 2+ y 2- 2 y = 0,⎧x = 0, ⎧ 3 ⎪x = 2 , 立⎨x 2 + y 2 - 2 3x = 0,解得⎨ y = 0, 或⎨ 3 ⎪ ⎩ ⎪ y = ,⎩ 23所以C 2 与C 1 交点的直角坐标为(0, 0) 和( , ) .2 2(Ⅱ)曲线C 1 的极坐标方程为θ= α(ρ∈ R , ρ≠ 0) ,其中0 ≤α<π. 因此 A 得到极坐标为(2 sin α,α) , B 的极坐标为(2 3 cos α,α) . π5π所以 AB = 2 sin α- 2 3 cos α = 4 s in(α-) ,当α= 时, AB 取得最大值,最大值为 4 . 3 629.(2023 江苏) 已知圆 C 的极坐标方程为ρ2+ 2 2ρsin(θ- π- 4 = 0 ,求圆 C 的半径.4(解析) 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 + 2⎛ 2 sin θ- 2cos ⎫4 = 0 ,化简,得ρ2 + 2ρsin θ- 2ρcos θ- 4 = 0 . ρ 22 θ⎪⎪ - ⎝ ⎭则圆C 的直角坐标方程为 x 2 + y 2 - 2x + 2 y - 4 = 0 ,即2 2,所以圆C 的半径为 . ⎧x = 3 + 1 t 30.(2023 陕西文理)在直角坐标系 xOy 中,直线l 的参数方程为⎪2⎪ y = 3 t ⎩ 2 轴正半轴为极轴建立极坐标系,⊙ C 的极坐标方程为ρ= 2 3 sin θ. (Ⅰ)写出⊙ C 的直角坐标方程;( t 为参数).以原点为极点, x(Ⅱ) P 为直线l 上一动点,当 P 到圆心C 的距离最小时,求 P 的直角坐标.(解析)(Ⅰ) 由ρ= 2 3 sin θ, 得ρ2= 2 3ρsin θ,从而有 x 2+y 2= 2 3y , 所以x 2+ (y -3 )2= 3 .(Ⅱ)设P (3 += ,故当t =0 时,| PC |取最小值,此时 P 点的直角坐标为(3, 0) .21t,3t), 又C(0, 3) ,则| PC |=3222 3 ⎪55⎨y = 2 - 2t⎩⎩31.(2023 全国Ⅰ文理)已知曲线C : x 4 + y 29 = 1,直线l : ⎧x = 2 + t ( t 为参数). ⎩(Ⅰ)写出曲线C 的参数方程,直线l 的一般方程;(Ⅱ)过曲线C 上任一点 P 作与l 夹角为30o的直线,交l 于点 A ,求| PA |的最大值与最小值.⎧x = 2 cos θ.(解析)〔I 〕曲线C 的参数方程为⎨ y = 3sin θ. (θ为参数).直线l 的一般方程为2x + y - 6 = 0. ……5 分(Ⅱ)曲线C 上任意一点P(2cos θ.3sin θ)到l 的距离为d =4 cos θ+ 3sin θ- 6 .则 PA =d = sin 30︒ 5sin(θ+α) - 6 , 其中α为锐角,且tan α= 4 . 3当sin (θ+α)=-1时,PA 取得最大值,最大值为22 5 .5当sin(θ+α) = 1时,PA 取得最小值,最小值为2 5 .532.(2023 全国Ⅱ文理)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= 2 cos θ,θ∈ ⎡0,π⎤ .(Ⅰ)求 C 的参数方程;⎣⎢ 2 ⎥⎦(Ⅱ)设点 D 在 C 上,C 在 D 处的切线与直线l : y = 3x + 2 垂直,依据(Ⅰ)中你得到的参数方程,确定 D 的坐标.(解析)(I)C 的一般方程为(x -1)0 ≤ t ≤ x ).2 + y 2⎧x = 1+ cos t , = 1(0 ≤ y ≤ 1) ,可得 C 的参数方程为⎨ y = sin t ,(t 为参数,(Ⅱ)设 D (1+ cos t , sin t ) .由(I)知 C 是以 G(1,0)为圆心,1 为半径的上半圆. π因为 C 在点D 处的切线与 t 垂直,所以直线 GD 与 t 的斜率相同, tan t = 3, t =.32 5523⎩⎩⎩1⎩⎩ππ 3故D 的直角坐标为(1+ cos , s in ) ,即( , ) .3 3 2 233.(2023 全国Ⅰ文理)已知曲线C 的参数方程为⎧x = 4 + 5 cos t( t 为参数),以坐标原点为极点,x 轴的正1 ⎨y = 5 + 5sin t半轴为极轴建立极坐标系,曲线C2 的极坐标方程为ρ= 2 s inθ.(Ⅰ)把C1 的参数方程化为极坐标方程;(Ⅱ)求C1 与C2 交点的极坐标( ρ≥0 ,0 ≤θ≤2π).⎧x = 4 + 5 c os t2 2(解析)将⎨y = 5 + 5sin t消去参数t ,化为一般方程(x - 4) + ( y -5) = 25 ,即C1 :x 2 +y2⎧x =ρcosθ-8x -10 y+16 = 0 ,将⎨y =ρsinθ代入x 2 +y2- 8x -10 y + 16 = 0 得,ρ2 - 8ρcosθ-10ρsinθ+16 = 0 ,∴C 的极坐标方程为ρ2 - 8ρcosθ-10ρsinθ+16 = 0 .⎪x2+y2-8x-10y+16=0(Ⅱ) C 的一般方程为x2 +y2 - 2 y = 0 ,由⎨⎧x =1解得⎨⎧x = 0或⎨,2∴C1 与C2 的交点的极坐标分别为(⎩x2+y2-2y=0π),(2, ) .4 2⎩y =1 ⎩y = 2 34.(2023 全国Ⅱ文理)已知动点P ,Q 都在曲线C与β= 2α( 0 <α< 2π) M 为PQ 的中点.⎧x = 2 c os β:⎨y = 2 s in β(β为参数)上,对应参数分别为β=α(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,并推断M 的轨迹是否过坐标原点.(解析)(Ⅰ)由题意有P(2c osα,2sinα),Q(2c os2α,2sin2α),因此M(cosα+cos2α,sinα+sin2α),⎧x = cosα+ cos 2α,M 的轨迹的参数方程为⎨y = sinα+ sin 2α, (0 <α< 2π).(Ⅱ)M 点到坐标原点的距离d ==0 <α< 2π),当α=π时,d = 0 ,故M 的轨迹过坐标原点.2,π3⎩100⎩135.(2023 全国文理)已知曲线C 的参数方程是⎧x = 2 cos ϕϕ为参数),以坐标原点为极点, x 轴的正半轴1⎨y = 3sin ϕ(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 、πD 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;(Ⅱ)设 P 为C 上任意一点,求| PA |2 + | PB |2 + | PC |2 + | PD |2 的取值范围.π5π 4π 11π(解析)(1)点 A , B , C , D 的极坐标为(2, ), (2, ), (2, ), (2, ) ,3 6 3 6点 A , B , C , D 的直角坐标为(1, 3),(-⎧x 0 = 2cos ϕ3,1), (-1, - 3),( 3, -1) .(2)设 P (x 0 , y 0 ) ;则⎨ y = 3sin (ϕ为参数) , ⎩ 0ϕt = PA 2+ PB 2+ PC 2+ PD 2= 4x 2 + 4 y 2 +16 = 32 + 20 sin 2ϕ∈32, 52.⎧x = 2 c os α 36.(2011 全国文理)在直角坐标系 xOy 中,曲线C 1 的参数方程为⎨ y = 2 + 2 s in(α为参数),M 是C 上 α的动点, P 点满足OP = 2OM , P 点的轨迹为曲线C 2(Ⅰ)求C 2 的方程(Ⅱ)在以 O 为极点,x 轴的正半轴为极轴的极坐标系中,射线θ= π与C 的异于极点的交点为 A ,与C 的异于极点的交点为 B ,求 AB .31 2(解析)(I)设 P (x , y ) ,则由条件知 M( x , y).由于 M 点在C 上,⎧ x = 2 cos α ⎪ 2 2 2⎧ x = 4 cos α 1⎧ x = 4 cos α 所以⎨ y ,即⎨y = 4 + 4 s in ,从而C 2 的参数方程为⎨y = 4 + 4 s in (α为参数), ⎪ = 2 + 2 s in α ⎩ α ⎩ α⎩ 2(Ⅱ)曲线C 1 的极坐标方程为ρ= 4sin θ,曲线C 2 的极坐标方程为ρ= 8sin θ.射线θ= π与C 的交点 A 的极径为ρ = 4sin π,射线θ= π与C 的交点 B 的极径为ρ = 8sin π.3 1 1 3 32 23所以| AB |=| ρ2 - ρ1 |= 2 .。

极坐标与参数方程大题及答案

极坐标与参数方程大题及答案

极坐标与参数方程大题及答案一、极坐标问题1.求解方程$r = 2\\cos(\\theta)$的直角坐标方程。

首先,根据极坐标到直角坐标的转换公式:$$x = r\\cos(\\theta)$$$$y = r\\sin(\\theta)$$将$r = 2\\cos(\\theta)$代入上述两式,得到:$$x = 2\\cos(\\theta)\\cos(\\theta)$$$$y = 2\\cos(\\theta)\\sin(\\theta)$$化简上述两个式子,得到直角坐标方程为:$$x = 2\\cos^2(\\theta)$$$$y = 2\\cos(\\theta)\\sin(\\theta)$$2.将直角坐标方程x2+y2−4x=0转换为极坐标方程。

首先,我们可以将直角坐标方程中的x2和y2替换成r2,从而得到:r2+y2−4x=0然后,将直角坐标方程中的x和y替换成$r\\cos(\\theta)$和$r\\sin(\\theta)$,得到:$$r^2 + (r\\sin(\\theta))^2 - 4(r\\cos(\\theta)) = 0$$将上述方程化简,得到极坐标方程为:$$r^2 + r^2\\sin^2(\\theta) - 4r\\cos(\\theta) = 0$$3.将极坐标方程$r = \\sin(\\theta)$转换为直角坐标方程。

使用极坐标到直角坐标的转换公式,将$r = \\sin(\\theta)$代入,得到:$$x = \\sin(\\theta)\\cos(\\theta)$$$$y = \\sin^2(\\theta)$$化简上述两个式子,得到直角坐标方程为:$$x = \\frac{1}{2}\\sin(2\\theta)$$$$y = \\sin^2(\\theta)$$二、参数方程问题1.求解方程$\\frac{x + y}{x - y} = 2$的参数方程。

(完整word版)高中数学极坐标与参数方程大题(详解)

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参数方程极坐标系解答题1.已知曲线C:+=1,直线 l:(t为参数)(Ⅰ)写出曲线 C 的参数方程,直线l 的一般方程.(Ⅱ)过曲线 C 上随意一点P 作与 l 夹角为 30°的直线,交l 于点 A ,求 |PA|的最大值与最小值.考点:参数方程化成一般方程;直线与圆锥曲线的关系.专题:坐标系和参数方程.剖析:(Ⅰ )联想三角函数的平方关系可取x=2cos θ、y=3sin θ得曲线 C 的参数方程,直接消掉参数t 得直线 l 的一般方程;(Ⅱ )设曲线C 上随意一点P( 2cosθ, 3sinθ).由点到直线的距离公式获得P 到直线 l 的距离,除以sin30°进一步获得 |PA|,化积后由三角函数的范围求得|PA|的最大值与最小值.解答:解:(Ⅰ)对于曲线 C:+=1 ,可令 x=2cos θ、 y=3sin θ,故曲线 C 的参数方程为,(θ为参数).对于直线l:,由① 得: t=x ﹣ 2,代入②并整理得: 2x+y ﹣ 6=0;(Ⅱ )设曲线C 上随意一点P( 2cosθ, 3sinθ).P 到直线 l 的距离为.则,此中α为锐角.当 sin(θ+α)=﹣ 1 时, |PA|获得最大值,最大值为.当 sin(θ+α)=1 时, |PA|获得最小值,最小值为.评论:本题考察一般方程与参数方程的互化,训练了点到直线的距离公式,表现了数学转变思想方法,是中档题.2.已知极坐标系的极点在直角坐标系的原点处,极轴与x 轴的正半轴重合,直线l 的极坐标方程为:,曲线 C 的参数方程为:(α为参数).(I)写出直线 l 的直角坐标方程;(Ⅱ)求曲线 C 上的点到直线 l 的距离的最大值.考点:参数方程化成一般方程.专题:坐标系和参数方程.剖析:(1)第一,将直线的极坐标方程中消去参数,化为直角坐标方程即可;(2)第一,化简曲线 C 的参数方程,而后,依据直线与圆的地点关系进行转变求解.解答:解:( 1)∵直线 l 的极坐标方程为:,∴ρ(sinθ﹣cosθ) =,∴,∴ x ﹣ y+1=0 .(2)依据曲线 C 的参数方程为:( α为参数).得( x ﹣ 2) 2+y 2=4 ,它表示一个以( 2, 0)为圆心,以 2 为半径的圆,圆心到直线的距离为: d= ,∴曲线 C 上的点到直线l 的距离的最大值= .评论: 本题要点考察了直线的极坐标方程、曲线的参数方程、及其之间的互化等知识,属于中档题.3.已知曲线 C 1:( t 为参数),C 2:( θ为参数).( 1)化 C 1,C 2 的方程为一般方程,并说明它们分别表示什么曲线;( 2)若 C 1 上的点 P 对应的参数为 t=, Q 为 C 2 上的动点,求 P Q 中点 M 到直线 C 3: ( t 为参数)距离的最小值.考点 : 圆的参数方程;点到直线的距离公式;直线的参数方程. 专题 : 计算题;压轴题;转变思想.剖析: (1)分别消去两曲线参数方程中的参数获得两曲线的一般方程,即可获得曲线C 1 表示一个圆;曲线C 2表示 一个椭圆;(2)把 t 的值代入曲线 C 1 的参数方程得点 P 的坐标,而后把直线的参数方程化为一般方程,依据曲线 C 2 的参数方程设出 Q 的坐标, 利用中点坐标公式表示出M 的坐标, 利用点到直线的距离公式表示出M 到已知直线的距离,利用两角差的正弦函数公式化简后,利用正弦函数的值域即可获得距离的最小值. 解答:(t 为参数)化为一般方程得: (x+4 ) 2+( y ﹣ 3) 2=1,解:( 1)把曲线 C 1:所以此曲线表示的曲线为圆心(﹣4, 3),半径 1 的圆;把 C 2:( θ为参数) 化为一般方程得: + =1,所以此曲线方程表述的曲线为中心是坐标原点,焦点在 x 轴上,长半轴为 8,短半轴为 3 的椭圆;(2)把 t=代入到曲线 C 1 的参数方程得: P (﹣ 4, 4),把直线 C 3:(t 为参数)化为一般方程得: x ﹣ 2y ﹣ 7=0,设 Q 的坐标为 Q ( 8cos θ, 3sin θ),故 M (﹣ 2+4cos θ, 2+ sin θ)所以 M 到直线的距离d= =,(此中 sin α= , cos α= )进而当 cos θ= , sin θ=﹣时, d 获得最小值.评论:本题考察学生理解并运用直线和圆的参数方程解决数学识题,灵巧运用点到直线的距离公式及中点坐标公式化简求值,是一道综合题.4.在直角坐标系xOy 中,以 O 为极点, x 轴正半轴为极轴成立直角坐标系,圆 C 的极坐标方程为,直线 l 的参数方程为(t为参数),直线l和圆C交于A,B两点,P是圆 C上不一样于 A , B 的随意一点.(Ⅰ )求圆心的极坐标;(Ⅱ)求△ PAB 面积的最大值.考点:参数方程化成一般方程;简单曲线的极坐标方程.专题:坐标系和参数方程.剖析:(Ⅰ )由圆 C 的极坐标方程为2,把,化为ρ=代入即可得出.(II )把直线的参数方程化为一般方程,利用点到直线的距离公式可得圆心到直线的距离d,再利用弦长公式可得 |AB|=2,利用三角形的面积计算公式即可得出.解答:C 的极坐标方程为2,解:(Ⅰ )由圆,化为ρ=把代入可得:圆 C 的一般方程为x 2+y2﹣ 2x+2y=0 ,即( x﹣ 1)2+( y+1 )2=2.∴圆心坐标为( 1,﹣ 1),∴圆心极坐标为;(Ⅱ )由直线l 的参数方程(t为参数),把t=x代入y=﹣1+2t 可得直线l 的一般方程:,∴圆心到直线l 的距离,∴|AB|=2==,点 P 直线 AB 距离的最大值为,.评论:本题考察了把直线的参数方程化为一般方程、极坐标化为直角坐标方程、点到直线的距离公式、弦长公式、三角形的面积计算公式,考察了推理能力与计算能力,属于中档题.5.在平面直角坐标系xoy 中,椭圆的参数方程为为参数).以o为极点,x轴正半轴为极轴成立极坐标系,直线的极坐标方程为.求椭圆上点到直线距离的最大值和最小值.考点:椭圆的参数方程;椭圆的应用.专题:计算题;压轴题.剖析:由题意椭圆的参数方程为为参数),直线的极坐标方程为.将椭圆和直线先化为一般方程坐标,而后再计算椭圆上点到直线距离的最大值和最小值.解答:解:将化为一般方程为( 4 分)点到直线的距离( 6 分)所以椭圆上点到直线距离的最大值为,最小值为.( 10 分)评论:本题考察参数方程、极坐标方程与一般方程的差别和联系,二者要会相互转变,依据实质状况选择不一样的方程进行求解,这也是每年高考必考的热门问题.6.在直角坐标系xoy 中,直线 I 的参数方程为(t为参数),若以O为极点,x轴正半轴为极轴成立极坐标系,曲线 C 的极坐标方程为ρ=cos(θ+).(1)求直线 I 被曲线 C 所截得的弦长;(2)若 M ( x, y)是曲线 C 上的动点,求 x+y 的最大值.考点:参数方程化成一般方程.专题:计算题;直线与圆;坐标系和参数方程.剖析:(1)将曲线 C 化为一般方程,将直线的参数方程化为标准形式,利用弦心距半径半弦长知足的勾股定理,即可求弦长.(2)运用圆的参数方程,设出M ,再由两角和的正弦公式化简,运用正弦函数的值域即可获得最大值.解答:解:( 1)直线 I 的参数方程为(t为参数),消去t,可得, 3x+4y+1=0 ;因为ρ= cos(θ+ ) = (),2 2 2﹣x+y=0 ,其圆心为(,﹣),半径为 r= ,即有ρ=ρcosθ﹣ρsinθ,则有 x +y圆心到直线的距离d==,故弦长为2=2=;(2)可设圆的参数方程为:(θ为参数),则设M (,),则 x+y=因为θ∈R,则x+y 的最大值为=sin (1.),评论:本题考察参数方程化为标准方程,极坐标方程化为直角坐标方程,考察参数的几何意义及运用,考察学生的计算能力,属于中档题.7.选修 4﹣ 4:参数方程选讲已知平面直角坐标系xOy ,以 O 为极点, x 轴的非负半轴为极轴成立极坐标系,P 点的极坐标为,曲线 C 的极坐标方程为.(Ⅰ)写出点 P 的直角坐标及曲线 C 的一般方程;(Ⅱ)若 Q 为 C 上的动点,求PQ 中点 M 到直线 l:(t为参数)距离的最小值.考参数方程化成一般方程;简单曲线的极坐标方程.点:专坐标系和参数方程.题:分( 1)利用 x= ρcosθ, y= ρsinθ即可得出;析:( 2)利用中点坐标公式、点到直线的距离公式及三角函数的单一性即可得出,解解( 1)∵ P 点的极坐标为,答:∴=3,= .∴点 P 的直角坐标2 2 2把ρ=x +y, y= ρsinθ代入可得,即∴曲线 C 的直角坐标方程为.( 2)曲线 C 的参数方程为(θ为参数),直线 l 的一般方程为 x﹣ 2y﹣ 7=0设,则线段 PQ 的中点.那么点 M 到直线 l 的距离. ,∴点 M 到直线 l 的最小距离为.点本题考察了极坐标与直角坐标的互化、中点坐标公式、点到直线的距离公式、两角和差的正弦公式、三角函数的评:单一性等基础知识与基本技术方法,考察了计算能力,属于中档题.8.在直角坐标系xOy 中,圆 C 的参数方程(φ为参数).以O为极点,x轴的非负半轴为极轴成立极坐标系.(Ⅰ)求圆 C 的极坐标方程;(Ⅱ)直线 l 的极坐标方程是ρ(sinθ+)=3,射线OM:θ=与圆C的交点为O, P,与直线l 的交点为Q,求线段 PQ 的长.考点:简单曲线的极坐标方程;直线与圆的地点关系.专题:直线与圆.剖析:(I)圆 C 的参数方程(φ为参数).消去参数可得:( x﹣ 1)2+y2=1.把 x= ρcosθ, y= ρsinθ代入化简即可获得此圆的极坐标方程.(II )由直线 l 的极坐标方程是ρ( sinθ+ )=3 ,射线 OM :θ= .可得一般方程:直线 l ,射线 OM .分别与圆的方程联立解得交点,再利用两点间的距离公式即可得出.解答:解:( I)圆 C 的参数方程(φ为参数).消去参数可得:( x﹣1)2+y2=1.把 x= ρcosθ,y= ρsinθ代入化简得:ρ=2cosθ,即为此圆的极坐标方程.(II )如下图,由直线l 的极坐标方程是ρ( sinθ+ ) =3 ,射线OM :θ= .可得一般方程:直线l ,射线OM .联立,解得,即Q.联立,解得或.∴P.∴|PQ|= =2.评论:本题考察了极坐标化为一般方程、曲线交点与方程联立获得的方程组的解的关系、两点间的距离公式等基础知识与基本方法,属于中档题.9.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ρsin(θ+ ) =4 .( 1)求曲线 C1的一般方程与曲线 C2 的直角坐标方程;( 2)设 P 为曲线 C1上的动点,求点 P 到 C2上点的距离的最小值,并求此时点P 的坐标.考点:简单曲线的极坐标方程.专题:坐标系和参数方程.剖析:(1)由条件利用同角三角函数的基本关系把参数方程化为直角坐标方程,利用直角坐标和极坐标的互化公式x=ρcosθ、 y=ρsinθ,把极坐标方程化为直角坐标方程.(2)求得椭圆上的点到直线x+y﹣8=0的距离为,可得 d 的最小值,以及此时的α的值,进而求得点P的坐标.解答:解:( 1)由曲线 C1:,可得,两式两边平方相加得:,即曲线 C1 的一般方程为:.由曲线 C2 :得:,即ρsinθ+ρcosθ=8,所以 x+y ﹣ 8=0,即曲线 C2 的直角坐标方程为:x+y ﹣ 8=0 .(2)由( 1)知椭圆 C1与直线 C2无公共点,椭圆上的点到直线 x+y ﹣ 8=0 的距离为,∴当时, d 的最小值为,此时点P 的坐标为.评论:本题主要考察把参数方程、极坐标方程化为直角坐标方程的方法,点到直线的距离公式的应用,正弦函数的值域,属于基础题.10.已知直线l 的参数方程是(t为参数),圆C的极坐标方程为ρ=2cos(θ+).(Ⅰ)求圆心 C 的直角坐标;(Ⅱ)由直线l 上的点向圆 C 引切线,求切线长的最小值.考点:简单曲线的极坐标方程.专题:计算题.剖析:(I)先利用三角函数的和角公式睁开圆 C 的极坐标方程的右式,再利用直角坐标与极坐标间的关系,即利用2 2 2C 的直角坐标.ρcosθ=x ,ρsinθ=y ,ρ=x +y ,进行代换即得圆 C 的直角坐标方程,进而获得圆心(II )欲求切线长的最小值,转变为求直线l 上的点到圆心的距离的最小值,故先在直角坐标系中算出直线l 上的点到圆心的距离的最小值,再利用直角三角形中边的关系求出切线长的最小值即可.解答:解:( I)∵,∴,∴圆 C 的直角坐标方程为,即,∴圆心直角坐标为.( 5 分)(II )∵ 直线 l 的一般方程为,圆心 C 到直线 l 距离是,∴直线 l 上的点向圆 C 引的切线长的最小值是( 10 分)评论:本题考察点的极坐标和直角坐标的互化,能在极坐标系顶用极坐标刻画点的地点,领会在极坐标系和平面直角坐标系中刻画点的地点的差别,能进行极坐标和直角坐标的互化.11.在直角坐标系 xOy 中,以 O 为极点, x 轴正半轴为极轴成立坐标系,直线l 的参数方程为,( t 为参数),曲线 C 1 的方程为 ρ( ρ﹣ 4sin θ) =12 ,定点 A ( 6, 0),点 P 是曲线 C 1 上的动点, Q 为 AP 的中点.( 1)求点 Q 的轨迹 C 2 的直角坐标方程;( 2)直线 l 与直线 C 2 交于 A ,B 两点,若 |AB| ≥2 ,务实数 a 的取值范围.考点 : 简单曲线的极坐标方程;参数方程化成一般方程. 专题 : 坐标系和参数方程.剖析: (1)第一,将曲线 C 1 化为直角坐标方程,而后,依据中点坐标公式,成立关系,进而确立点Q 的轨迹 C 2 的直角坐标方程;(2)第一,将直线方程化为一般方程,而后,依据距离关系,确立取值范围.解答: 解:( 1)依据题意,得22﹣ 4y=12 ,曲线 C 1 的直角坐标方程为: x +y 设点 P ( x ′, y ′), Q ( x , y ),依据中点坐标公式,得,代入 x 2+y 2﹣ 4y=12 ,得点 Q 的轨迹 C 2 的直角坐标方程为: ( x ﹣3) 2+( y ﹣ 1) 2=4,( 2)直线 l 的一般方程为: y=ax ,依据题意,得,解得实数 a 的取值范围为: [0, ] .评论: 本题要点考察了圆的极坐标方程、 直线的参数方程, 直线与圆的地点关系等知识, 考察比较综合, 属于中档题,解题要点是正确运用直线和圆的特定方程求解.12.在直角坐标系 xoy中以O 为极点,x轴正半轴为极轴成立坐标系.圆 C 1,直线C 2 的极坐标方程分别为ρ=4sin θ,ρcos() =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( t ∈R 为参数),求 a ,b 的值.考点 : 点的极坐标和直角坐标的互化;直线与圆的地点关系;参数方程化成一般方程. 专题 : 压轴题;直线与圆.剖析: (I )先将圆 C 1,直线 C 2 化成直角坐标方程,再联立方程组解出它们交点的直角坐标,最后化成极坐标即可;(II )由( I )得, P 与 Q 点的坐标分别为( 0, 2),(1, 3),进而直线 PQ 的直角坐标方程为 x ﹣y+2=0 ,由参数方程可得 y= x ﹣+1,进而结构对于 a , b 的方程组,解得 a , b 的值.解答: 解:( I )圆 C 1,直线 C 2 的直角坐标方程分别为x 2+( y ﹣2) 2=4, x+y ﹣ 4=0 ,解得 或 ,∴C 与 C 交点的极坐标为( 4, ).( 2,).12(II )由( I )得, P 与 Q 点的坐标分别为( 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= x ﹣ +1,∴,解得 a=﹣ 1,b=2 .评论: 本题主要考察把极坐标方程化为直角坐标方程、把参数方程化为一般方程的方法,方程思想的应用,属于基础题.13.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,取同样单位长度)中,曲线 C 的极坐标方程为 ρ=4cos θ( Ⅰ )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;( Ⅱ )若曲线 C 与直线订交于不一样的两点 M 、 N ,求 |PM|+|PN|的取值范围.解答:解:( I )直线 l 的参数方程为( t 为参数).2曲线 C 的极坐标方程 ρ=4cos θ可化为 ρ=4 ρcos θ.把 x= ρcos θ,y= ρsin θ代入曲线 C 的极坐标方程可得 x 2+y 2=4x ,即( x ﹣ 2) 2+y 2=4.(II )把直线 l 的参数方程为 ( t 为参数)代入圆的方程可得: t 2+4( sin α+cos α) t+4=0 . ∵曲线 C 与直线订交于不一样的两点 M 、 N ,∴△ =16 ( sin α+cos α)2﹣ 16> 0, ∴sin αcos α>0,又 α∈[0,π),∴.又 t 1+t 2=﹣ 4( sin α+cos α), t 1t 2=4.∴|PM|+|PN|=|t 1|+|t 2|=|t 1+t 2|=4|sin α+cos α|=,∵ , ∴,∴.∴|PM|+|PN| 的取值范围是.评论:本题考察了直线的参数方程、圆的极坐标方程、直线与圆订交弦长问题,属于中档题.14.在直角坐标系xOy 中,直线l 的参数方程为(t为参数),以原点为极点,x 轴正半轴为极轴成立极坐标系,⊙C 的极坐标方程为ρ=2 sinθ.(Ⅰ)写出⊙ C 的直角坐标方程;(Ⅱ)P 为直线 l 上一动点,当P 到圆心 C 的距离最小时,求P 的直角坐标.考点:点的极坐标和直角坐标的互化.专题:坐标系和参数方程.剖析:2,把代入即可得出;.(I)由⊙ C 的极坐标方程为ρ=2 sinθ.化为ρ=2(II )设 P ,又 C .利用两点之间的距离公式可得|PC|= ,再利用二次函数的性质即可得出.解答:解:( I)由⊙ C 的极坐标方程为ρ=2 sin θ.2 2 2,∴ρ=2 ,化为 x +y =配方为=3.(II )设 P ,又 C .∴|PC|= = ≥2 ,所以当 t=0 时, |PC|获得最小值 2 .此时 P( 3,0).评论:本题考察了极坐标化为直角坐标方程、参数方程的应用、两点之间的距离公式、二次函数的性质,考察了推理能力与计算能力,属于中档题.15.已知曲线C1的极坐标方程为ρ=6cosθ,曲线C2的极坐标方程为θ=(p∈R),曲线C1,C2订交于A,B两点.(Ⅰ)把曲线 C1, C2的极坐标方程转变为直角坐标方程;(Ⅱ)求弦 AB 的长度.考点:简单曲线的极坐标方程.专题:计算题.剖析:(Ⅰ )利用直角坐标与极坐标间的关系,即利用C1的直角坐标方程.(Ⅱ )利用直角坐标方程的形式,先求出圆心(长度.解答:解:(Ⅰ)曲线 C2 :( p∈R)表示直线 y=x,2ρcosθ曲线 C1:ρ=6cosθ,即ρ=62 2 2 2所以 x +y =6x 即( x﹣3) +y =92 2 2C2及曲线ρcosθ=x ,ρsinθ=y ,ρ=x +y ,进行代换即得曲线3,0)到直线的距离,最后联合点到直线的距离公式弦AB 的(Ⅱ )∵圆心( 3, 0)到直线的距离,r=3 所以弦长 AB==.∴弦 AB 的长度.评论:本小题主要考察圆和直线的极坐标方程与直角坐标方程的互化,以及利用圆的几何性质计算圆心到直线的距等基本方法,属于基础题.16.在直角坐标系xOy 中,以 O 为极点, x 轴正半轴为极轴成立坐标系,直线l 的极坐标方程为ρsin(θ+)=,圆 C 的参数方程为,(θ为参数,r>0)(Ⅰ)求圆心 C 的极坐标;(Ⅱ)当 r 为什么值时,圆 C 上的点到直线l 的最大距离为3.考点:简单曲线的极坐标方程;直线与圆的地点关系.专题:计算题.剖析:(1)利用两角差的余弦公式及极坐标与直角坐标的互化公式可得直线l 的一般方程;利用同角三角函数的基本关系,消去θ可得曲线 C 的一般方程,得出圆心的直角坐标后再化面极坐标即可.(2)由点到直线的距离公式、两角和的正弦公式,及正弦函数的有界性求得点P 到直线 l 的距离的最大值,最后列出对于 r 的方程即可求出r 值.解答:解:( 1)由ρsin(θ+ ) = ,得ρ( cosθ+sin θ) =1,∴直线 l: x+y ﹣ 1=0 .由得 C:圆心(﹣,﹣).∴圆心 C 的极坐标( 1,).(2)在圆 C:的圆心到直线l 的距离为:∵圆 C 上的点到直线l 的最大距离为3,∴.r=2﹣∴当 r=2 ﹣时,圆C上的点到直线l 的最大距离为3.评论:本小题主要考察坐标系与参数方程的有关知识,详细波及到极坐标方程、参数方程与一般方程的互化,点到直线距离公式、三角变换等内容.17.选修 4﹣ 4:坐标系与参数方程在直角坐标 xOy 中,圆 C 1: x 2+y 2=4,圆 C 2:(x ﹣ 2) 2+y 2=4.( Ⅰ )在以 O 为极点, x 轴正半轴为极轴的极坐标系中,分别写出圆 C 1, C 2 的极坐标方程,并求出圆 C 1, C 2的交点坐标(用极坐标表示) ; ( Ⅱ )求圆 C 1 与 C 2 的公共弦的参数方程.考点 : 简单曲线的极坐标方程;直线的参数方程. 专题 : 计算题;压轴题.剖析:(I )利用,以及 x 2 2 2C 1, C 2 的极坐标方程,求出圆 C 1, C 2 的交点极坐标,+y =ρ,直接写出圆 而后求出直角坐标(用坐标表示) ;(II )解法一:求出两个圆的直角坐标,直接写出圆 C 1 与 C 2 的公共弦的参数方程.解法二利用直角坐标与极坐标的关系求出,而后求出圆 C 1 与 C 2 的公共弦的参数方程.解答:解:( I )由 222, x +y =ρ,可知圆 ,的极坐标方程为 ρ=2,圆 ,即的极坐标方程为 ρ=4cos θ,解得: ρ=2,,故圆 C 1, C 2 的交点坐标( 2,),( 2, ).(II )解法一:由得圆 C 1, C 2 的交点的直角坐标( 1,),(1,).故圆 C 1, C 2 的公共弦的参数方程为(或圆 C 1, C 2 的公共弦的参数方程为)(解法二)将 x=1 代入得 ρcos θ=1进而于是圆 C 1, C 2 的公共弦的参数方程为 .评论: 本题考察简单曲线的极坐标方程,直线的参数方程的求法,极坐标与直角坐标的互化,考察计算能力.。

极坐标与参数方程经典题型(附含详细解答)

极坐标与参数方程经典题型(附含详细解答)

专题:极坐标与参数方程1、已知在直角坐标系xOy 中,曲线C 的参数方程为14cos 24sin x y θθ=+⎧⎨=+⎩(θ为参数),直线l 经过定点(3,5)P ,倾斜角为3π. (1)写出直线l 的参数方程和曲线C 的标准方程;(2)设直线l 与曲线C 相交于A ,B 两点,求||||PA PB 的值.2、在直角坐标系中,以坐标原点为极点,轴的正半轴为极轴建立极坐标系,已知曲线2:sin 2cos C ρθθ=,过点(2,1)P -的直线2cos 45:1sin 45x t l y t ⎧=+⎪⎨=-+⎪⎩(t 为参数)与曲线C 交于,M N 两点.(1)求曲线C 的直角坐标方程和直线l 的普通方程;(2)求22||||PM PN +的值.3、在平面直角坐标系xOy 中,已知曲线:23cos 3sin x y αα⎧=+⎪⎨=⎪⎩(α为参数),以平面直角坐标系xOy 的原点O 为极点,x 轴的正半轴为极轴,取相同的单位长度建立极坐标系,已知直线l :(cos sin )6ρθθ-=.(1)求曲线C 上点P 到直线l 距离的最大值;(2)与直线l 平行的直线1l 交C 于,A B 两点,若||2AB =,求1l 的方程.4、在平面直角坐标系xOy 中,以原点为极点,轴的正半轴为极轴,建立极坐标系,曲线1C 的参数方程为22cos 2sin x y θθ⎧=⎪⎨=⎪⎩(为参数),曲线 2C 的极坐标方程为cos 2sin 40ρθρθ--=.(1)求曲线1C 的普通方程和曲线 2C 的直角坐标方程;(2)设P 为曲线1C 上一点,Q 为曲线2C 上一点,求||PQ 的最小值.5.在平面直角坐标系xOy 中,曲线1C 的参数方程为2cos sin x y ϕϕ=⎧⎨=⎩(ϕ为参数),在以原点为极点,轴的正半轴为极轴,建立的极坐标系中,曲线2C 是圆心为3,2π⎛⎫⎪⎝⎭,半径为1的圆.(1)求曲线1C 的普通方程,2C 的直角坐标方程;(2)设M 为曲线1C 上的点,N 为曲线2C 上的点,求||MN 的取值范围.6. 在平面直角坐标系xOy 中,曲线1C 的参数方程为2cos sin x y ϕϕ⎧=⎪⎨=⎪⎩(ϕ为参数),曲线2C :2220x y y +-=,以原点为极点,轴的正半轴为极轴,建立极坐标系,射线():0l θαρ=≥与曲线1C ,2C 分别交于,A B (均异于原点O ).(1)求曲线1C ,2C 的极坐标方程; (2)当02πα<<时,求22||||OA OB +的取值范围.7. 在平面直角坐标系xOy 中,曲线1C 过点(,1)P a ,其参数方程为212x a ty t ⎧=+⎪⎨=+⎪⎩(t 为参数,a R ∈),以原点为极点,轴的正半轴为极轴,建立极坐标系,曲线2C 的极坐标方程为2cos 4cos 0ρθθρ+-=.(1)求曲线1C 的普通方程和2C 的直角坐标方程;(2)已知曲线1C 与2C 交于,A B 两点,且||2||PA PB =,求实数a 的值.8. 在平面直角坐标系xOy 中,以原点为极点,轴的正半轴为极轴,建立极坐标系,直线l 的极坐标方程为(sin 3cos )43ρθθ+=,若射线6πθ=,3πθ=,分别与l 交于,A B两点.(1)求||AB ;(2)设点P 是曲线2219y x +=上的动点,求ABP ∆面积的最大值.极坐标与参数方程——练习1.在平面直角坐标系xOy 中,已知直线l 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =1+12t ,y =32t ,(t 为参数),椭圆C 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =cos θ,y =2sin θ(θ为参数).设直线l 与椭圆C 相交于A,B 两点,求线段AB 的长.2.在直角坐标系xOy 中,曲线C 1:⎩⎪⎨⎪⎧x =tcos α,y =tsin α(t 为参数,t≠0),其中0≤α<π,在以O 为极点,x 轴正半轴为极轴的极坐标系中,曲线C 2:ρ=2sin θ,C 3:ρ=23cos θ.(1)求C 2与C 3交点的直角坐标;(2)若C 1与C 2相交于点A,C 1与C 3相交于点B ,求|AB |的最大值.3.在直角坐标系xOy 中,直线l 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =3+12t ,y =32t(t 为参数).以原点为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,⊙C 的极坐标方程为ρ=23sin θ.(1)写出⊙C 的直角坐标方程;(2)P 为直线l 上一动点,当P 到圆心C 的距离最小时,求P 的直角坐标.4.在平面直角坐标系xOy 中,曲线C 的方程为x 2-2x +y 2=0,以原点为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,直线l 的极坐标方程为θ=π4(ρ∈R ).(1)写出C 的极坐标方程,并求l 与C 的交点M,N 的极坐标; (2)设P 是椭圆x 23+y 2=1上的动点,求△PMN 面积的最大值.5.直线l 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =1+12t ,y =32t(t 为参数),曲线C 的极坐标方程为(1+sin 2θ)ρ2=2. (1)写出直线l 的普通方程与曲线C 的直角坐标方程.(2)设直线l 与曲线C 相交于A ,B 两点,若点P 为(1,0),求1|PA |2+1|PB |2的值.6. 在直角坐标系xoy 中,直线l 的参数方程为325:45x t C y t ⎧=-+⎪⎪⎨⎪=⎪⎩(t 为参数),以原点O 为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,圆C 的极坐标方程为sin a ρθ=. (1)若2a =,求圆C 的直角坐标方程与直线 l 的普通方程; (2)设直线l 截圆C 的弦长等于圆Ca 的值.7. 在直角坐标系xOy 中,直线1C :y =,曲线2C 的参数方程是cos 2sin x y ϕϕ⎧=⎪⎨=-+⎪⎩(ϕ为参数),以坐标原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系.(1)求1C 的极坐标方程和2C 的普通方程; (2)把1C 绕坐标原点沿顺时针方向旋转3π得到直线3C ,3C 与2C 交于A ,B 两点,求||AB .8.将圆x 2+y 2=1上每一点的横坐标保持不变,纵坐标变为原来的2倍,得曲线C. (1)写出C 的参数方程;(2)设直线l :2x +y -2=0与C 的交点为P 1,P 2,以坐标原点为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,求过线段P 1P 2的中点且与l 垂直的直线的极坐标方程.极坐标与参数方程参考答案1.【解答】解:(1)∵曲线C的参数方程为(θ为参数),消去参数θ,得曲线C的普通方程:(x﹣1)2+(y﹣2)2=16;∵直线l经过定点P(3,5),倾斜角为,∴直线l的参数方程为:,t为参数.(2)将直线l的参数方程代入曲线C的方程,得t2+(2+3)t﹣3=0,设t1、t2是方程的两个根,则t1t2=﹣3,∴|PA|•|PB|=|t1|•|t2|=|t1t2|=3.2.【解答】解:(1)曲线C:ρsin2θ=2cosθ,即ρ2sin2θ=2ρcosθ,∴曲线C的直角坐标方程为y2=2x;直线l:(t为参数),消去t,可得直线l的普通方程x﹣y﹣3=0;(2)将直线l:代入曲线C的标准方程:y2=2x得:t2﹣4t﹣6=0,∴|PM|2+|PN|2=|t1|2+|t2|2=(t1﹣t2)2+2t1t2=32.3、【解答】(1)直线l :(cos sin )6ρθθ-=化成普通方程为60x y --=.曲线化成普通方程为22(2)3x y -+=∴圆心(2,0)C 到直线l 的距离为d ==∴曲线C 上点P 到直线l 距离的最大值为(2)设直线1l 的方程为0x y λ-+=, (2,0)C 到直线1l 的距离为d === ∴或∴直线1l 的方程为或4.【解答】(1)由曲线C 1的参数方程为(θ为参数),消去参数θ得,曲线C 1的普通方程得+=1.由ρcos θ﹣ρsin θ﹣4=0得,曲线C 2的直角坐标方程为x ﹣y ﹣4=0…(2)设P (2cos θ,2sin θ),则点P 到曲线C 2的距离为d==,当cos (θ+45°)=1时,d 有最小值0,所以|PQ|的最小值为0.5.【解答】解:(1)消去参数φ可得C1的直角坐标方程为+y2=1,∵曲线C2是圆心为(3,),半径为1的圆曲线C2的圆心的直角坐标为(0,3),∴C2的直角坐标方程为x2+(y﹣3)2=1;(2)设M(2cosφ,sinφ),则|MC2|====,∴﹣1≤sinφ≤1,∴由二次函数可知2≤|MC2|≤4,由题意结合图象可得|MN|的最小值为2﹣1=1,最大值为4+1=5,∴|MN|的取值范围为[1,5]6.【解答】解:(1)∵,∴,由得曲线C1的极坐标方程为,∵x2+y2﹣2y=0,∴曲线C2的极坐标方程为ρ=2sinθ;(2)由(1)得,|OB|2=ρ2=4sin2α,∴∵,∴1<1+sin2α<2,∴,∴|OA|2+|OB|2的取值范围为(2,5).7.【解答】解:(1)曲线C1参数方程为,∴其普通方程x﹣y﹣a+1=0,由曲线C2的极坐标方程为ρcos2θ+4cosθ﹣ρ=0,∴ρ2cos2θ+4ρcosθ﹣ρ2=0∴x2+4x﹣x2﹣y2=0,即曲线C2的直角坐标方程y2=4x.(2)设A、B两点所对应参数分别为t1,t2,联解得要有两个不同的交点,则,即a>0,由韦达定理有根据参数方程的几何意义可知|PA|=2|t1|,|PB|=2|t2|,又由|PA|=2|PB|可得2|t1|=2×2|t2|,即t1=2t2或t1=﹣2t2∴当t1=2t2时,有t1+t2=3t2=,t1t2=2t22=,∴a=>0,符合题意.当t1=﹣2t2时,有t1+t2=﹣t2=,t1t2=﹣2t22=,∴a=>0,符合题意.综上所述,实数a的值为或.8.【解答】解:(1)直线,令,解得,∴,令,解得ρ=4,∴又∵,∴,∴|AB|=2.(2)∵直线,曲线,∴=当且仅当,即时,取“=”,∴,∴△ABP面积的最大值为3.极坐标与参数方程——练习参考答案1.【解答】解:由,由②得,代入①并整理得,.由,得,两式平方相加得.联立,解得或.∴|AB|=.2.【解答】解:(1)曲线C2:ρ=2sinθ得ρ2=2ρsinθ,即x2+y2=2y,①C 3:ρ=2cosθ,则ρ2=2ρcosθ,即x2+y2=2x,②由①②得或,即C2与C3交点的直角坐标为(0,0),(,);(2)曲线C1的直角坐标方程为y=tanαx,则极坐标方程为θ=α(ρ∈R,ρ≠0),其中0≤a<π.因此A得到极坐标为(2sinα,α),B的极坐标为(2cosα,α).所以|AB|=|2sinα﹣2cosα|=4|sin(α)|,当α=时,|AB|取得最大值,最大值为4.3.【解答】解:(1)由⊙C的极坐标方程为ρ=2sinθ.∴ρ2=2,化为x2+y2=,配方为=3.(2)设P,又C.∴|PC|==≥2,因此当t=0时,|PC|取得最小值2.此时P(3,0).4.【解答】解:(1)因为x=ρcosθ,y=ρsinθ,所以C的极坐标方程为ρ=2cosθ,直线l的直角坐标方程为y=x,联立方程组,解得或,所以点M,N的极坐标分别为(0,0),(,).(2)由(1)易得|MN|=因为P是椭圆+y2=1上的点,设P点坐标为(cosθ,sinθ),则P到直线y=x的距离d=,所以S△PMN==≤1,当θ=kπ﹣,k∈Z时,S△PMN取得最大值1.5.【解答】解:(1)直线l的参数方程为(t为参数),消去参数t得直线l的普通方程为x﹣y﹣=0,曲线C的极坐标方程ρ2+ρ2sin2θ=2,化成直角坐标方程为x2+2y2=2,即+y2=1.(2)将直线l的参数方程代入曲线C:x2+2y2=2,得7t2+4t﹣4=0.设A,B两点在直线l的参数方程中对应的参数分别为t1,t2,则t1+t2=﹣,t1t2=﹣,∴+=+==.6.【解答】解:(1)当a=2时,ρ=asinθ转化为ρ=2sinθ整理成直角坐标方程为:x2+(y﹣1)2=1直线的参数方程(t为参数).转化成直角坐标方程为:4x+3y﹣8=0 (2)圆C的极坐标方程转化成直角坐标方程为:直线l截圆C的弦长等于圆C的半径长的倍,所以:2|3a﹣16|=5|a|,利用平方法解得:a=32或.7.【解答】解:(1)∵直线,∴直线C1的极坐标方程为,∵曲线C2的参数方程是(θ为参数),∴消去参数θ,得曲线C2的普通方程为.(2)∵把C1绕坐标原点沿逆时针方向旋转得到直线C3,∴C3的极坐标方程为,化为直角坐标方程为.圆C2的圆心(,2)到直线C3:的距离:.∴.8.【解答】解:(1)在曲线C上任意取一点(x,y),由题意可得点(x,)在圆x2+y2=1上,∴x2+=1,即曲线C的方程为x2+=1,化为参数方程为(0≤θ<2π,θ为参数).(2)由,可得,,不妨设P1(1,0)、P2(0,2),则线段P1P2的中点坐标为(,1),再根据与l垂直的直线的斜率为,故所求的直线的方程为y﹣1=(x﹣),即x﹣2y+ =0.再根据x=ρcosα、y=ρsinα可得所求的直线的极坐标方程为ρcosα﹣2ρsinα+=0,即ρ=.。

2014~2017年极坐标与参数方程全国高考题汇总(精编完美版)

2014~2017年极坐标与参数方程全国高考题汇总(精编完美版)

2014~2017年极坐标与参数方程全国高考题汇总(精编完美版)1.【2014·全国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=2cosθ,θ∈(0,π)。

⑴求C的参数方程;⑵设点D在C上,C在D处的切线与直线l:y=3x+2垂直,根据⑴中你得到的参数方程,确定D的坐标。

解:⑴C的普通方程为(x-1)²+y²=1(0≤y≤1),可得C的参数方程为x=1+cost。

y=sint} (t为参数,0≤t≤π)。

⑵设D(1+cost。

sint)。

由⑴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t垂直,所以直线GD与t的斜率相同,tant=3,t=π/3.故D的直角坐标为(1+cosπ/3.sinπ/3),即(2.3√3)。

2.【2014·全国Ⅰ】已知曲线C:x²/4+y²/9=1,直线l:y=2-2t。

⑴写出曲线C的参数方程,直线l的普通方程;⑵过曲线C上任意一点P作与l夹角为30°的直线,交l 于点A,求|PA|的最大值与最小值。

解析:⑴曲线C的参数方程为:{x=2cost。

y=3sint} (θ为参数)。

直线l的普通方程为:2x+y-6=0.⑵在曲线C上任意取一点P(2cost。

3sint),到l的距离为d=|2cost+3sint-6|/√(4+9),则|PA|=d/sin(30°)=2d。

设α为PA与x轴正半轴的夹角,则tanα=(2sint-3cost+3)/2cosθ,令其等于tan(30°)=√3/3,解得sinθ=5/√58,cosθ=7/√58.代入d的式子可得d=5/√58,故|PA|max=10/√58,|PA|min=2d=10/√58.3.【2015·全国Ⅰ】在直角坐标系xOy中。

直线⑴求C1,C2的极坐标方程;⑵若直线C3的极坐标方程为θ=π/4(ρ∈R),设C2与C3的交点为M,N,求△C2MN的面积。

极坐标与参数方程高考题(含答案)

极坐标与参数方程高考题(含答案)

极坐标与参数方程高考题1。

在直角坐标系xOy 中,直线1:2C x =-,圆()()222:121C x y -+-=,以坐标原点为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系.(I)求12,C C 的极坐标方程.(II )若直线3C 的极坐标方程为()πR 4θρ=∈,设23,C C 的交点为,M N ,求2C MN ∆ 的面积. 解:(Ⅰ)因为cos ,sin x y ρθρθ==,∴1C 的极坐标方程为cos 2ρθ=-,2C 的极坐标方程为22cos 4sin 40ρρθρθ--+=.(Ⅱ)将=4πθ代入22cos 4sin 40ρρθρθ--+=,得240ρ-+=,解得1ρ=,2ρ=,|MN|=1ρ-2ρ,因为2C 的半径为1,则2C MN 的面积o 11sin 452⨯=12。

2。

已知曲线194:22=+y x C ,直线⎩⎨⎧-=+=t y t x l 222:(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PA 的最大值与最小值.解:(1)曲线C 的参数方程为(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|4cos θ+3sin θ—6|, 则|PA|==|5sin(θ+α)—6|,其中α为锐角,且tan α=43.当sin(θ+α)=-1时,|PA|取得最大值,当sin (θ+α)=1时,|PA|取得最小值, 3。

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 θ02πθ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,,(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x+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)。

高考数学23题(极坐标与参数方程)大训练(含答案)

高考数学23题(极坐标与参数方程)大训练(含答案)

高考23题(极坐标与参数方程)大训练1.(1)在极坐标系中,O 为极点,已知圆C 的圆心为⎝⎛⎭⎫2,π3,半径r =1,P 在圆C 上运动,求圆C 的极坐标方程;(2).设直线l 经过点)3,2(πP ,倾斜角6πα=,写出直线l 的极坐标方程.2.(2009·高考辽宁卷)在直角坐标系xOy 中,以O 为极点,x 轴正半轴为极轴建立坐标系.曲线C 的极坐标方程为ρcos(θ-π3)=1,M 、N 分别为C 与x 轴、y 轴的交点.(1)写出C 的直角坐标方程,并求出M 、N 的极坐标; (2)设MN 的中点为P ,求直线OP 的极坐标方程.3.已知曲线C 的极坐标方程是=ρ2sin θ ,设直线l 的参数方程是32,545x t y t ⎧=-+⎪⎪⎨⎪=⎪⎩(t 为参数).(1)将曲线C 的极坐标方程转化为直角坐标方程; (2)设直线l 与x 轴的交点是,M N 是曲线C 上一动点,求MN 的最大值.4.已知曲线1C 的参数方程为210cos ,10sin x y θθ⎧=-+⎪⎨=⎪⎩ (θ为参数),曲线2C 的极坐标方程为θθρsin 6cos 2+=. (1)将曲线1C 的参数方程化为普通方程,将曲线2C 的极坐标方程化为直角坐标方程. (2)曲线1C ,2C 是否相交?若相交,请求出公共弦的长;若不相交,请说明理由.5.(2015·高考全国卷Ⅰ)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.6.(本题满分12分)已知圆的极坐标方程为ρ2-42ρcos ⎝⎛⎭⎫θ-π4+6=0.(1)将极坐标方程化为普通方程,并选择恰当的参数写出它的参数方程;(2)若点P (x ,y )在该圆上,求x +y 的最大值和最小值.7.(2014·高考课标全国卷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.8.(2013·高考课标全国卷)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).9.(2015·高考陕西卷)在直角坐标系xOy 中,直线l 的参数方程为⎩⎨⎧x =3+12t ,y =32t(t 为参数).以原点为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,⊙C 的极坐标方程为ρ=23sin θ. (1)写出⊙C 的直角坐标方程;(2)P 为直线l 上一动点,当P 到圆心C 的距离最小时,求P 的直角坐标.10.(2013·福建高考理科·T21)在直角坐标系中,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⎪⎭⎫⎝⎛4,2π,直线l 的极坐标方程为a =-)4cos(πθρ,且点A 在直线l 上。

极坐标与参数方程含答案

极坐标与参数方程含答案

极坐标系与参数方程一.高考真题1.设b a b a b a +=+∈则,62,,22R 的最小值( C )A .22-B .335-C .-3D .27-2.在极坐标系中,圆心在()2,π且过极点的圆的方程为( B )A.ρθ=22cosB.ρθ=-22c o sC.ρθ=22sinD.ρθ=-22s i n3.极坐标方程ρ=cos θ与ρcos θ= 12的图形是( B )A.C.D.4.极坐标方程ρ2cos2θ=1所表示的曲线是( D )A .两条相交直线B .圆C .椭圆D .双曲线5.在极坐标系中,直线l 的方程为ρsin θ=3,则点(2,π/6)到直线l 的距离为 2 .6.点)0,1(P 到曲线⎩⎨⎧==ty t x 22(其中参数R t ∈)上的点的最短距离为( B )(A )0 (B )1 (C )2 (D )27.在平面直角坐标系xOy 中,直线l 的参数方程为)(33R t t y t x ∈⎩⎨⎧-=+=参数,圆C 的参数方程为[])20(2sin 2cos 2πθθθ,参数∈⎩⎨⎧+==y x ,则圆C 的圆心坐标为 (0,2) ,圆心到直线l 的距离为22.二.极坐标与参数方程 知识点回顾及练习(一)极坐标1.平面直角坐标系中的坐标伸缩变换设点(,)P x y 是平面直角坐标系中的任意一点,在变换(0):(0)x x y yλλϕμμ'=>⎧⎨'=>⎩ 的作用下,点(,)P x y 对应到点(,)P x y ''',称ϕ为平面直角坐标系中的坐标伸缩变换,简称伸缩变换.例1:在平面直角坐标系中,方程1y x 22=+所对应的图形经过伸缩变换⎩⎨⎧='='3y y 2x,x 后的图形所对应的方程是19422='+'y x .例2: 在同一平面直角坐标系中,经过伸缩变换⎩⎨⎧='='yy 3x,x 后,曲线C 变为曲线9y 9x 22='+',则曲线C 的方程是122=+y x例3:在同一平面直角坐标系中,使曲线2sin3x y =变为曲线sinx y =的伸缩变换是⎪⎩⎪⎨⎧='='y y x x 2132.极坐标系的概念如图所示,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.设M 是平面内一点,极点O 与点M 的距离|OM|叫做点M 的极径,记为ρ;以极轴Ox 为始边,射线OM 为终边的角xOM ∠叫做点M 的极角,记为θ.有序数对( , )叫做点M 的极坐标.例1:极坐标系中,点M )4,4(π表示的意思是 在正方向45°处的距极点距离为4的点。

(完整word版)极坐标与参数方程(近年高考题和各种类型总结)

(完整word版)极坐标与参数方程(近年高考题和各种类型总结)

极坐标与参数方程(近年高考题和各种类型总结)一、最近8年极坐标与参数方程题型归纳(2018)【点差法】在直角坐标系xOy 中,曲线C的参数方程为2cos 4sin x y θθ=⎧⎨=⎩(θ为参数),直线l 的参数方程为1cos 2sin x t y t αα=+⎧⎨=+⎩(t 为参数) (1)求C 和l 的直角坐标方程(2)若曲线C 截直线l 所得线段的中点坐标为(1,2),求l 的斜率(2017)【极坐标求轨迹问题】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,曲线1C 的极坐标方程为4cos =θρ.(1)M 为曲线1C 上的动点,点P 在线段OM 上,且满足16=⋅OP OM ,求点P 的轨迹2C 的直角坐标方程;(2)设点A 的极坐标为)3,2(π,点B 在曲线2C 上,求OAB ∆面积的最大值.(2016)【极坐标方程求长度】在直角坐标系xOy 中,圆C 的方程为22(+6)+=25x y .(Ⅰ)以坐标原点为极点,x 轴的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(t 为参数),l 与C 交于A ,B 两点,10AB =,求l 的斜率.(2015)【极坐标方程求长度】在直角坐标系xOy 中,曲线1cos ,:sin ,x t C y t αα=⎧⎨=⎩(t 为参数,且0t ≠ ),其中0απ≤<,在以O 为极点,x 轴正半轴为极轴的极坐标系中,曲线23:2sin ,:23cos .C C ρθρθ==(I )求2C 与3C 交点的直角坐标;(II )若1C 与 2C 相交于点A ,1C 与3C 相交于点B ,求AB 最大值.(2014)【根据极角范围求轨迹】在直角坐标系xoy 中,以坐标原点为极点,x 轴为极轴建立极坐标系,半圆C 的极坐标方程为2cos ρθ=,0,2πθ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦. (Ⅰ)求C 的参数方程;(Ⅱ)设点D 在C 上,C 在D 处的切线与直线:32l y x =+垂直,根据(Ⅰ)中你得到的参数方程,确定D 的坐标.(2013)【轨迹问题】已知动点P ,Q 都在曲线C :2cos ,2sin x t y t =⎧⎨=⎩(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.(1)求M 的轨迹的参数方程;(2)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.(2012)【参数坐标求最值、范围】已知曲线1C 的参数方程是)(3s i n y 2c o s x 为参数ϕϕϕ⎩⎨⎧==,以坐标原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立坐标系,曲线2C 的坐标系方程是2=ρ,正方形ABCD 的顶点都在2C 上,且,,,A B C D 依逆时针次序排列,点A 的极坐标为(2,)3π(1)求点,,,A B C D 的直角坐标;(2)设P 为1C 上任意一点,求2222PA PB PC PD +++的取值范围。

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12
t1 t2 2 4t1t2
16 5

|
PA
|
|
PB
||
t
t
1
|
2
12 5
6. 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,已知点 P 的直角坐
(3, )
标为 (1,2) ,点 M 的极坐标为
2
lP
6
CM
,若直线 过点 ,且倾斜角为 ,圆 以 为圆心,
3 为半径.
1 求直线l 的参数方程和圆C 的极坐标方程;
2 设直线l 与圆C 相交于 A, B 两点,求 PA PB .
x 1
3 t,
y 2
2 1 t,
解:(1)直线l 的参数方程为
2 (t为参数),(答案不唯一,可酌情给分)
圆的极坐标方程为 6 sin .
x 1
3 t,
2
y 2 1 t,
x2 ( y 3)2 9
t2 (
(2)把
高考极坐标与参数方程大题题型汇总
x 1 cos
1. 在直角坐标系 xoy 中,圆 C 的参数方程 y sin
( 为参数).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 (sin 3 cos ) 3 3 ,射线OM : 与圆C 的交点
3x 4 y 3a 4 0 ,∵直线l 截圆 M 所得弦长为 3 ,且圆 M 的圆心 M (0,3) 到直线
l 的距离 d |16 3a | 12 ( 3 )2 1 a 9 或 a 37 ,∴ a 37 或 a 9 .(10
5
22
2
6
6
2
分)
x 2 5 cos 3. 已知曲线 C 的参数方程为 y 1 5sin
x cos 将 y sin 代入并化简得:
=4cosθ+2sinθ
即曲线 c 的极坐标方程为 =4cosθ+2sinθ (2)
∵ l 的直角坐标方程为 x+y-1=0 2
∴圆心 c 到直线l 的距离为 d= 2 = 2 ∴弦长为 2 5 2 =2 3
x2 y2 1
4. 已知曲线C : 9
,以坐标原点为极点, x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,直
解得
.
1 3
设 ( 2 2, )为点Q 的极坐标,则有 2(sin 2
3 cos 2 ) 33
3
2
解得
2 3
2 3
由于 1 2,所以 PQ 1
2 ,所以线段 PQ 的长为 2.
2
2. 已知直线l 的参数方程为xy3t4t 1 a ( t 为参数),在直角坐标系 xOy 中,以O点为 极点, x 轴的非负半轴为极轴,以相同的长度单位建立极坐标系,设圆 M 的方程为
2 6 sin 8 . 1 求圆 M 的直角坐标方程; 2 若直线l 截圆 M 所得弦长为 3 ,求实数a 的值.
解:(1)∵ 2 6 sin 8 x2 y2 6 y 8 x2 (y 3)2 1, ∴圆 M 的直角坐标方程为 x2 ( y 3)2 1;(5 分)
(2)把直线l 的参数方程x 4t a (t 为参数)化为普通方程得: y 3t 1
2 代入
,得
1)t 7 0
3

t1t2 7 ,设点 A, B 对应的参数分别为 t1, t2 , 则 PA t1 , PB t2 ,
PA PB 7.
2
x 2 y
2t 2t
7. 在平面直角坐标系 xOy 中,直线 l 的参数方程是
2
(t 为参数),以原点 O
为极点,以 x 轴的非负半轴为极轴建立极坐标系,已知圆 C 的极坐标方程为
所以 1 t2
(t1t )22 4tt 1 2 2 6.
4 2 cos( )
4.
(1) 将圆 C 的极坐标方程化为直角坐标方程;
(2) 若直线 l 与圆C 交于A,B 两点,点 P 的坐标为(2,0) ,试求
4 2 cos( )
解:(1)由
4 ,展开化为
11 PA PB
的值.
2 4 2 2 ( cos sin ) 4( cos sin )
2

sin(
l
4) 2
线 的极坐标方程为
.
1 写出曲线C 的参数方程,直线l 的直角坐标方程;
2 设 P 是曲线C 上任一点,求 P 到直线l 的距离的最大值.
C
xy3sicnos
解:(1)曲线 的参数方程为
( 为参数),
直线l 的直角坐标方程为 x y 2 0
(2)设 P(3cos , sin ) ,
xy
cos sin
x2 y2 4x 4y0

代入,得

所以,圆 C 的直角坐标方程是x2y2 4x 4y0 .
2
x22t
y
2 t
(2)把直线l的参数方程
2
(t 为参数)代入圆的方程并整理,
可得:t2 2 2t4 0 .
设 A,B 两点对应的参数分别为1,t2,

1 t2 2 2,1 t2 4 0,
Ox 轴正半轴为极轴建立极坐标系。
( 为参数),以直角坐标系原点为极点,
1 求曲线 c 的极坐标方程
2 若直线l 的极坐标方程为 (sinθ+cosθ)=1,求直线l 被曲线 c 截得的弦长。
x 2 5 cos 解:(1)∵曲线 c 的参数方程为y 1 5 sin
(α 为参数)
∴曲线 c 的普通方程为(x-2)2+(y-1)2=5
P
l
d 3cos
到直线 的距离
sin 2
2
10 cos( ) 2
tan
1 3
2
(其中 为锐角,且

当 cos( )1时, P 到直线l 的距离的最大值dmax 5 2
x 2cos 5. 设经过点 P(1, 0) 的直线l 交曲线 C: y 3 sin ( 为参数)于 A、B 两点.
(1) 写出曲线 C 的普通方程;
(2) 当直线l 的倾斜角 60 时,求| PA | | PB | 与| PA | | PB | 的值.
x2 y2 1
解:(1)C : 4 3 .
x 1 1 t
y
2 3t
(2)设 l :
2
(t 为参数)
联立得: 5t 2 4t 12 0
| PA | | PB || t t |
3 为O 、 P ,与直线l 的交点为Q ,求线段 PQ 的长.
解:(1)圆 C 的普通方程是(x 1)2 y2 1,又 x c标方程是 2 cos .
---5 分
(2)设 ( 1 ,1 )为点 P 的极坐标,则有 1 2cos 1 1 3
1 1
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