2016-2018年高考数学分类汇编:专题13极坐标与参数方程 学生版
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专题二十二 坐标系与参数方程1.(15北京理科)在极坐标系中,点π23⎛⎫ ⎪⎝⎭‚到直线()cos 6ρθθ=的距离为.【答案】1 【解析】试题分析:先把点(2,)3π极坐标化为直角坐标,再把直线的极坐标方程()cos 6ρθθ=化为直角坐标方程60x +-=,利用点到直线距离公式1d ==.考点:1.极坐标与直角坐标的互化;2.点到直线距离. 2.(15年广东理科)已知直线l 的极坐标方程为24sin(2=-)πθρ,点A 的极坐标为74A π⎛⎫ ⎪⎝⎭,则点A 到直线l 的距离为. 【解析】依题已知直线l:2sin 4πρθ⎛⎫-= ⎪⎝⎭74A π⎛⎫ ⎪⎝⎭可化为l :10x y -+=和()2,2A -,所以点A 与直线l 的距离为2d ==,故应填入. 【考点定位】本题考查极坐标与平面直角坐标的互化、点与直线的距离,属于容易题.3.(15年广东文科)在平面直角坐标系x y O 中,以原点O 为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系.曲线1C 的极坐标方程为()cos sin 2ρθθ+=-,曲线2C 的参数方程为2x ty ⎧=⎪⎨=⎪⎩(t 为参数),则1C 与2C 交点的直角坐标为 . 【答案】()2,4- 【解析】试题分析:曲线1C 的直角坐标方程为2x y +=-,曲线2C 的普通方程为28y x =,由228x y y x+=-⎧⎨=⎩得:24x y =⎧⎨=-⎩,所以1C 与2C 交点的直角坐标为()2,4-,所以答案应填:()2,4-.考点:1、极坐标方程化为直角坐标方程;2、参数方程化为普通方程;3、两曲线的交点. 4.(15年福建理科)在平面直角坐标系xoy 中,圆C 的参数方程为13cos (t )23sin x ty tì=+ïí=-+ïî为参数.在极坐标系(与平面直角坐标系xoy 取相同的长度单位,且以原点O 为极点,以x 轴非负半轴为极轴)中,直线l 的方程为sin()m,(m R).4pq -=? (Ⅰ)求圆C 的普通方程及直线l 的直角坐标方程; (Ⅱ)设圆心C 到直线l 的距离等于2,求m 的值.【答案】(Ⅰ) ()()22129x y -++=,0x y m --=;(Ⅱ) m=-3±【解析】试题分析:(Ⅰ)将圆的参数方程通过移项平方消去参数得()()22129x y -++= ,利用cos x ρθ=,sin y ρθ=将直线的极坐标方程化为直角坐标方程;(Ⅱ)利用点到直线距离公式求解.试题解析:(Ⅰ)消去参数t ,得到圆的普通方程为()()22129x y -++=,sin()m 4pq -=,得sin cos m 0r q r q --=, 所以直线l 的直角坐标方程为0x y m --=. (Ⅱ)依题意,圆心C 到直线l 的距离等于2,即|12m |2,--+=解得m=-3±考点:1、参数方程和普通方程的互化;2、极坐标方程和直角坐标方程的互化;3、点到直线距离公式.5.(15年新课标2理科)在直角坐标系xOy 中,曲线C 1:cos sin x t y t αα=⎧⎨=⎩(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 2:2sin ρθ=,C 3:ρθ=。
2018年高考数学专项训练-极坐标和参数方程1.【2017·黑龙江伊春二中期末】在直角坐标系xoy中,直线l的参数方程为(t为参数),在极坐标系(与直角坐标系xoy取相同的长度单位,且以原点O为极点,以x轴正半轴为极轴)中,圆C的方程为.(Ⅰ)求圆C的直角坐标方程;(Ⅱ)设圆C与直线l交于点A、B,若点P的坐标为,求|PA|+|PB|.2.极坐标系中,已知圆ρ=10cos(1)求圆的直角坐标方程.(2)设P是圆上任一点,求点P到直线距离的最大值.3.在平面直角坐标系xOy中,曲线C的参数方程为(α为参数),在以原点为极点,x轴正半轴为极轴的极坐标系中,直线l的极坐标方程为.(Ⅰ)求C的普通方程和l的倾斜角;(Ⅱ)设点P(0,2),l和C交于A,B两点,求|PA|+|PB|.4.在直角坐标系xOy 中,以原点O 为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系.已知曲线C 1的极坐标方程为ρ2=,直线l 的极坐标方程为ρ=.(Ⅰ)写出曲线C 1与直线l 的直角坐标方程;(Ⅱ)设Q 为曲线C 1上一动点,求Q 点到直线l 距离的最小值.5.【2017·普宁一中】已知曲线C 的极坐标方程为2ρsin θ+ρcos θ=10,以极点为直角坐标系原点,极轴所在直线为x 轴建立直角坐标系,曲线C 1的参数方程为(α为参数).(Ⅰ)求曲线C 的直角坐标方程和曲线C 1的普通方程;(Ⅱ)若点M 在曲线C 1上运动,试求出M 到曲线C 的距离的最小值及该点坐标.6.【2018·成都龙泉中学】在直角坐标系xoy 中,设倾斜角为α的直线l 的参数方程为3cos sin x t y t αα=+⎧⎨=⎩(t 为参数)与曲线1:cos tan x C y θθ⎧=⎪⎨⎪=⎩(θ为参数)相交于不同的两点A 、B .(I )若3πα=,求线段AB 的中点的直角坐标;(II )若直线l 的斜率为2,且过已知点(3,0)P ,求||||PA PB ⋅的值.7.已知圆O 1和圆O 2的极坐标方程分别为ρ=2,ρ2﹣2ρcos (θ﹣)=2.(1)把圆O 1和圆O 2的极坐标方程化为直角坐标方程;(2)设两圆交点分别为A 、B ,求直线AB 的参数方程,并利用直线AB 的参数方程求两圆的公共弦长|AB|.8.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; (II )直线l的参数方程为(t 为参数),α为直线l 的倾斜角,l 与C 交于A ,B 两点,且|AB|=,求l 的斜率.9.【2017·江苏高考】在平面坐标系中xOy 中,已知直线l 的参考方程为⎪⎩⎪⎨⎧=+-=,2,8ty t x (t 为参数),曲线C 的参数方程为⎪⎩⎪⎨⎧==,22,22s y s x (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.10.【2017·全国Ⅱ卷】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4cos =θρ。
第十三篇:极坐标与参数方程一、填空题1. 【2018北京卷10】在极坐标系中,直线cos sin (0)a a ρθρθ+=>与圆=2cos ρθ相切,则a =__________.2.【2018天津卷12】)已知圆2220x y x +-=的圆心为C,直线1,23⎧=-+⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩x y (t 为参数)与该圆相交于A ,B 两点,则ABC △的面积为 .二、解答题1.【2018全国一卷22】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.2.【2018全国二卷22】在直角坐标系xOy 中,曲线C 的参数方程为2cos 4sin x θy θ=⎧⎨=⎩,(θ为参数),直线l 的参数方程为1cos 2sin x t αy t α=+⎧⎨=+⎩,(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.3.【2018全国三卷22】在平面直角坐标系xOy 中,O ⊙的参数方程为cos sin x y θθ=⎧⎨=⎩,(θ为参数),过点(0,且倾斜角为α的直线l 与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.4.【2018江苏卷21C 】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. 参考答案 一、填空题 1.21+ 2.21二、解答题1.解: (1)由cos x ρθ=,sin y ρθ=得2C 的直角坐标方程为22(1)4x y ++=.(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22=,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2,2=,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 =-+. 2.解:(1)曲线C 的直角坐标方程为116422=+y x . 当cos 0α≠时,l 的直角坐标方程为tan 2tan y x αα=⋅+-, 当cos 0α=时,l 的直角坐标方程为1x =.(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22(13cos )4(2cos sin )80t t ααα+++-=.①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1t ,2t ,则120t t +=.又由①得ααα221cos 31)sin cos 2(4++-=+t t ,故2cos sin 0αα+=, 于是直线l 的斜率tan 2k α==-.3.解:(1)O 的直角坐标方程为221x y +=.当2απ=时,l 与O 交于两点. 当2απ≠时,记tan k α=,则l的方程为y kx =.l 与O交于两点当且仅当|1<,解得1k <-或1k >,即(,)42αππ∈或(,)24απ3π∈.综上,α的取值范围是(,)44π3π. (2)l的参数方程为cos ,(sin x t t y t αα=⎧⎪⎨=⎪⎩为参数,44απ3π<<). 设A ,B ,P 对应的参数分别为A t ,B t ,P t ,则2A BP t t t +=,且A t ,B t满足2sin 10t α-+=. 于是s i nA B t t α+=,P t α.又点P 的坐标(,)x y 满足cos ,sin .P Px t y t αα=⎧⎪⎨=⎪⎩ 所以点P的轨迹的参数方程是2,2x y αα⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩(α为参数,44απ3π<<). 4.解: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π4cos6AB == 因此,直线l 被曲线C截得的弦长为.。
《2018年高考数学分类汇编》第十三篇:极坐标与参数方程一、填空题1. 【2018北京卷10】在极坐标系中,直线cos sin (0)a a ρθρθ+=>与圆=2cos ρθ相切,则a =__________.2.【2018天津卷12】)已知圆2220x y x +-=的圆心为C ,直线21,232⎧=-⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩x y (t 为参数)与该圆相交于A ,B 两点,则ABC △的面积为 . 二、解答题1.【2018全国一卷22】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.2.【2018全国二卷22】在直角坐标系中,曲线的参数方程为(为参数),直线的参数方程为(为参数). (1)求和的直角坐标方程;(2)若曲线截直线所得线段的中点坐标为,求的斜率.3.【2018全国三卷22】在平面直角坐标系中,的参数方程为(为参数),xOy C 2cos 4sin x θy θ=⎧⎨=⎩,θl 1cos 2sin x t αy t α=+⎧⎨=+⎩,t C l C l (1,2)l xOy O ⊙cos sin x y θθ=⎧⎨=⎩,θ过点且倾斜角为的直线与交于两点. (1)求的取值范围;(2)求中点的轨迹的参数方程.4.【2018江苏卷21C 】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. 参考答案 一、填空题1.21+2.21 二、解答题1.解: (1)由cos x ρθ=,sin y ρθ=得2C 的直角坐标方程为22(1)4x y ++=.(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2221k =+,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. (02,αl O ⊙A B ,αAB P当2l 与2C 只有一个公共点时,A 到2l 所在直线的距离为2,221k =+,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 =-+. 2.解:(1)曲线C 的直角坐标方程为116422=+y x . 当时,的直角坐标方程为, 当时,的直角坐标方程为.(2)将的参数方程代入的直角坐标方程,整理得关于的方程.①因为曲线截直线所得线段的中点在内,所以①有两个解,设为,,则.又由①得ααα221cos 31)sin cos 2(4++-=+t t ,故, 于是直线的斜率.3.解:(1)的直角坐标方程为.当时,与交于两点. cos 0α≠l tan 2tan y x αα=⋅+-cos 0α=l 1x =l C t 22(13cos )4(2cos sin )80t t ααα+++-=C l (1,2)C 1t 2t 120t t +=2cos sin 0αα+=l tan 2k α==-O 221x y +=2απ=l O当时,记,则的方程为.与交于两点当且仅当,解得或,即或.综上,的取值范围是. (2)的参数方程为为参数,. 设,,对应的参数分别为,,,则,且,满足.于是,.又点的坐标满足所以点的轨迹的参数方程是为参数,. 4.解: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, 2απ≠tan k α=l 2y kx =-l O 22||11k <+1k <-1k >(,)42αππ∈(,)24απ3π∈α(,)44π3πl cos ,(2sin x t t y t αα=⎧⎪⎨=-+⎪⎩44απ3π<<)A B P A t B t P t 2A BP t t t +=A tB t 222sin 10t t α-+=22sin A B t t α+=2sin P t α=P (,)x y cos ,2sin .P P x t y t αα=⎧⎪⎨=-+⎪⎩P 2sin 2,22cos 2x y αα⎧=⎪⎪⎨⎪=--⎪⎩(α44απ3π<<)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π4cos236AB==因此,直线l被曲线C截得的弦长为23。
2018年全国高考理科数学分类汇编——参数方程极坐标1.(江苏)在极坐标系中,直线l的方程为ρsin(﹣θ)=2,曲线C的方程为ρ=4cosθ,求直线l被曲线C截得的弦长.解:∵曲线C的方程为ρ=4cosθ,∴ρ2=4ρcosθ,⇒x2+y2=4x,∴曲线C是圆心为C(2,0),半径为r=2得圆.∵直线l的方程为ρsin(﹣θ)=2,∴﹣=2,∴直线l的普通方程为:x﹣y=4.圆心C到直线l的距离为d=,∴直线l被曲线C截得的弦长为2.2.(全国1卷)在直角坐标系xOy中,曲线C1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C2的极坐标方程为ρ2+2ρcosθ﹣3=0.(1)求C2的直角坐标方程;(2)若C1与C2有且仅有三个公共点,求C1的方程.【解答】解:(1)曲线C2的极坐标方程为ρ2+2ρcosθ﹣3=0.转换为直角坐标方程为:x2+y2+2x﹣3=0,转换为标准式为:(x+1)2+y2=4.(2)由于曲线C1的方程为y=k|x|+2,则:该直线关于y轴对称,且恒过定点(0,2).由于该直线与曲线C2的极坐标有且仅有三个公共点.所以:必有一直线相切,一直线相交.则:圆心到直线y=kx+2的距离等于半径2.故:,解得:k=或0,(0舍去)故C1的方程为:.3. (全国2卷)在直角坐标系xOy中,曲线C的参数方程为,(θ为参数),直线l 的参数方程为,(t为参数).(1)求C和l的直角坐标方程;(2)若曲线C截直线l所得线段的中点坐标为(1,2),求l的斜率.(1)曲线C的参数方程为(θ为参数),转换为直角坐标方程为:.【解答】解:直线l的参数方程为(t为参数).转换为直角坐标方程为:sinαx﹣cosαy+2cosα﹣sinα=0.(2)把直线的参数方程代入椭圆的方程得到:+=1整理得:(4cos2α+sin2α)t2+(8cosα+4sinα)t﹣8=0,则:,由于(1,2)为中点坐标,所以:,则:8cosα+4sinα=0,解得:tanα=﹣2,即:直线l的斜率为﹣2.4.(全国3卷)在平面直角坐标系xOy中,⊙O的参数方程为,(θ为参数),过点(0,﹣)且倾斜角为α的直线l与⊙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.【解答】解:(1)∵⊙O的参数方程为(θ为参数),∴⊙O的普通方程为x2+y2=1,圆心为O(0,0),半径r=1,当α=时,过点(0,﹣)且倾斜角为α的直线l的方程为x=0,成立;当α≠时,过点(0,﹣)且倾斜角为α的直线l的方程为y=tanα•x+,∵倾斜角为α的直线l与⊙O交于A,B两点,∴圆心O(0,0)到直线l的距离d=<1,∴tan2α>1,∴tanα>1或tanα<﹣1,∴或,综上α的取值范围是(,).(2)由(1)知直线l的斜率不为0,设直线l的方程为x=m(y+),设A(x1,y1),(B(x2,y2),P(x3,y3),联立,得(m2+1)x2+2+2m2﹣1=0,,=﹣+2,=,=﹣,∴AB中点P的轨迹的参数方程为,(m为参数),(﹣1<m<1).5.(天津)已知圆x2+y2﹣2x=0的圆心为C,直线,(t为参数)与该圆相交于A,B两点,则△ABC的面积为.【解答】解:圆x2+y2﹣2x=0化为标准方程是(x﹣1)2+y2=1,圆心为C(1,0),半径r=1;直线化为普通方程是x+y﹣2=0,则圆心C到该直线的距离为d==,弦长|AB|=2=2=2×=,∴△ABC的面积为S=•|AB|•d=××=.故答案为:.。
《2018年高考数学分类汇编》第十三篇:极坐标与参数方程一、填空题1. 【2018北京卷10】在极坐标系中,直线cos sin (0)a a ρθρθ+=>与圆=2cos ρθ相切,则a =__________.2.【2018天津卷12】)已知圆2220x y x +-=的圆心为C,直线1,232⎧=-+⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩x y (t 为参数)与该圆相交于A ,B 两点,则ABC △的面积为 .二、解答题1.【2018全国一卷22】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.2.【2018全国二卷22】在直角坐标系中,曲线的参数方程为(为参数),直线的参数方程为(为参数). (1)求和的直角坐标方程;(2)若曲线截直线所得线段的中点坐标为,求的斜率.xOy C 2cos 4sin x θy θ=⎧⎨=⎩,θl 1cos 2sin x t αy t α=+⎧⎨=+⎩,t C l C l (1,2)l3.【2018全国三卷22】在平面直角坐标系中,的参数方程为(为参数),过点且倾斜角为的直线与交于两点. (1)求的取值范围;(2)求中点的轨迹的参数方程.4.【2018江苏卷21C 】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.参考答案 一、填空题1.21+2.21 二、解答题1.解: (1)由cos x ρθ=,sin y ρθ=得2C 的直角坐标方程为22(1)4x y ++=.(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 ,yxOy O ⊙cos sin x y θθ=⎧⎨=⎩,θ(0,αl O ⊙A B ,αAB P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22=,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2,2=,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 =-+. 2.解:(1)曲线C 的直角坐标方程为116422=+y x . 当时,的直角坐标方程为, 当时,的直角坐标方程为.(2)将的参数方程代入的直角坐标方程,整理得关于的方程.①因为曲线截直线所得线段的中点在内,所以①有两个解,设为,,则.cos 0α≠l tan 2tan y x αα=⋅+-cos 0α=l 1x =l C t 22(13cos )4(2cos sin )80t t ααα+++-=C l (1,2)C 1t 2t 120t t +=又由①得ααα221cos 31)sin cos 2(4++-=+t t ,故, 于是直线的斜率.3.解:(1)的直角坐标方程为.当时,与交于两点. 当时,记,则的方程为.与交于两点当且仅当,解得或,即或.综上,的取值范围是. (2)的参数方程为为参数,. 设,,对应的参数分别为,,,则,且,满足.于是,.又点的坐标满足所以点的轨迹的参数方程是为参数,. 4.解:因为曲线C 的极坐标方程为=4cos ρθ,2cos sin 0αα+=l tan 2k α==-O 221x y +=2απ=l O 2απ≠tan k α=l y kx =-lO 1<1k <-1k >(,)42αππ∈(,)24απ3π∈α(,)44π3πl cos ,(sin x t t y t αα=⎧⎪⎨=⎪⎩44απ3π<<)A B P A t B t P t 2A BP t t t +=A t Bt 2sin 10t α-+=A B t t α+=P t αP (,)xy cos ,sin .P P x t y t αα=⎧⎪⎨=⎪⎩P sin 2,2cos 222x y αα⎧=⎪⎪⎨⎪=--⎪⎩(α44απ3π<<)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π4cos6AB ==因此,直线l 被曲线C 截得的弦长为。
1、(2016全国I卷23题)(本小题满分10分)选修4 - 4 :坐标系与参数方程[x =:acost,在直角坐标系xOy中,曲线C i的参数方程为「:": 1:(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:p=4cos 0.(I)说明C i是哪种曲线,并将C i的方程化为极坐标方程;(II)直线G的极坐标方程为0 =a,其中a满足tan a=2,若曲线G与G的公共点都在C3上,求a.【答案】(I)圆,;2_2「si-a2 =0 (II)1【解折】试题颁< I)叱:嚮爲化为亶角坐标方札再灿鮭标方俱(】】> 联立魁标方程曲亍求解.试題解畅:解:U )消去蔘数上得到G的普通方程/+O—1尸=/一q是決为圆心,盘为半径的圆-将“ pcMd t y=p血0代入q的普通方程中,得到q的极坐标方程为护—2p sin B + 1 —/ = 0.(【1)曲线c】・G的公共点的极坐标满足方程组ft1—2p sin +1 —=:0,p = 4cos 0,若由方程组得16co&8—8吕由已知tan日=2,可ffl 16co^£?-8sin^cos^ = 0,从而l-a2= 0;解得<r =--I (舍去),a-1.d=l时,扱点也为的公共点.,在Q上一所以,“=1.考点:参数方程、极坐标方程与直角坐标方程的互化及应用2、(2015全国I卷23题)(本小题满分10分)选修4-4 :坐标系与参数方程2 2在直角坐标系xOy中,直线G: x = -2,圆C2: (x-1) +(y-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G , C2的极坐标方程;3T(II)若直线C3的极坐标方程为. R,设C2与C3的交点为M,N,求4L C2MN的面积55则 I PAFd sin 3002 v5= ------|5sin (日 )—6,其中〉为锐角•且tan 〉=-.31【答案】(I ) 「COST- _2, r 2 _2Tcosv -4飞 in —4=0 (H )-2【解析】 试题分析:(I )用直角坐标方程与极坐标互化公式即可求得 G , C 2的极坐标方 程; (n )将将 二二一代入T 2_2T COSV - 4^sinr *4=0即可求出|MN|,利用三角形 4面积公式即可求出|_C 2MN 的面积.试题解析:(I )因为X = b cos ^y =inr .二G 的极坐标方程为 『cosv - -2 , C 2的极坐标方程为 俨 一2 PcosT —4Psi n 日+4=0.……5 分(n )将 片一代入Y -2Tcos 八4 :、sin — 4=0,得厂4=,解得 4:” =2 -、2 ,: 2 = \ 2 , |MN|= ?1 — “2 = '• 2 , 因为C 2的半径为1,则L C 2MN 的面积-2 1 sin45o =-.2 2考点:直角坐标方程与极坐标互化;直线与圆的位置关系3、(2014全国I 卷23题)(本小题满分10分)选修4 — 4 :坐标系与参数方程2 2已知曲线C : - y1,直线I :4 9(I )写出曲线C 的参数方程,直线I 的普通方程;(n )过曲线C 上任一点P 作与I 夹角为30o 的直线,交I 于点A ,求| PA |的最大值与最小i x = 2cos^【解析】:.(I )曲线C 的参数方程为:(二为参数),y = 3sin^直线l 的普通方程为:2x • y - 6 =0(n ) (2)在曲线C 上任意取一点 P (2cosr ,3sin 旳到I 的距离为|4cos 日 +3sin 日 一6x = 2 t y =2-2t(t 为参数)4、( 2013全国I 卷23题)(本小题10分)选修4—4:坐标系与参数方程已知曲线C i 的x = 4 +5cost参数方程为(t 为参数),以坐标原点为极点, x 轴的正半轴为极轴建立极坐y =5 5sint标系,曲线C 2的极坐标方程为 “ =2si nr 。
2016-2018年高考数学分类汇编:专题13极坐标与参数方程目录全国1 (2)全国2 (3)全国3 (4)北京 (5)天津 (5)上海 (6)浙江.........................................................................................................错误!未定义书签。
江苏 (6)【2017 全国 1 卷理 22 文 22】在直角坐标系 xOy 中,曲线 C 的参数方程为 ⎨ ⎧2016-2018 年高考数学分类汇编:专题 13 极坐标与参数方程细目题号2018 题型分值 题号全国Ⅰ 文科 理科 22 22 解 解 10 10 22 22 全国Ⅱ 文科 理科 22 22 解 解 10 10 22 22 全国Ⅲ 文科 理科 22 22 解 解 10 10 22 22 北京文科 理科 7,10选填 10 11 天津 文科 理科11,12 填 10 14 上海文科 理科16 浙江 文科 理科 江苏 文\理21 解 10 21 2017 题型分值 解 解 10 10 解 解 10 10 解 解 10 10 填 5 填 5 解 13解 102016 题号题型分值22 22 解 解 10 10 22 22 解 解 10 10 22 22 解 解 10 10 11 填 5 16 解 13 21 解 10考纲解读坐标系与参数方程 1.坐标系(1)理解坐标系的作用. (2)了解在平面直角坐标系伸缩变换作用下平面图形的变化情况. (3)能在极坐标系中用极坐 标表示点的位置,理解在极坐标系和平面直角坐标系中表示点的位置的区别,能进行极坐标和直角坐标的互化. (4)能 在极坐标系中给出简单图形的方程.通过比较这些图形在极坐标系和平面直角坐标系中的方程,理解用方程表示平 面图形时选择适当坐标系的意义. (5)了解柱坐标系、球坐标系中表示空间中点的位置的方法,并与空间直角坐标系 中表示点的位置的方法相比较,了解它们的区别. 2.参数方程(1)了解参数方程,了解参数的意义. (2)能选择适当的参数写出直线、圆和圆锥曲线的参数方程. (3)了解平摆线、渐 开线的生成过程,并能推导出它们的参数方程. (4)了解其他摆线的生成过程,了解摆线在实际中的应用,了解摆线在表 示行星运动轨道中的作用.命题趋势以解答形式出现.难度属于中等.重点考查三种方程的互化,利用参数方程求最值,利用直线参数方程求长度,利用极坐标求长度,求轨迹方程等知识.一般会结合三角函数,圆锥曲线等知识进行考查.全国 1【2018 全国 1 卷理 22 文 22】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 2 的 极 坐 标 方 程 为ρ 2 + 2ρ cos θ - 3 = 0 .(1)求 C 2 的直角坐标方程;(2)若 C 1 与 C 2 有且仅有三个公共点,求 C 1 的方程.为参数),直线 l 的参数方程为 ⎨ x = a + 4t ( t 为参数).⎩ y = 1 - t(1)若 a = -1 ,求 C 与 l 的交点坐标;(2)若 C 上的点到 l 距离的最大值为 17 ,求 a .⎧ x = 3cos θ ⎩ y = sin θ,(θ建立极坐标系,曲线 C 1 的极坐标方程为 ρcos =4.【2016 全国 1 卷理 22 文 22】在直角坐标系 xOy 中,曲线 C 1 的参数方程为 ⎨x = a cos t( t3 ),点 B 在曲线 C 2 上,求△OAB 面积的最大值.⎩ y = 1 + a sin t为参数, a > 0 )。
《2018年高考文科数学分类汇编》第十三篇:极坐标与参数方程 解答题1.【2018全国一卷22】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.2.【2018全国二卷22】在直角坐标系中,曲线的参数方程为(为参数),直线的参数方程为(为参数).(1)求和的直角坐标方程;(2)若曲线截直线所得线段的中点坐标为,求的斜率.3.【2018全国三卷22】在平面直角坐标系中,的参数方程为(为参数),过点且倾斜角为的直线与交于两点.(1)求的取值范围;(2)求中点的轨迹的参数方程.4.【2018江苏卷21C 】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.参考答案 解答题xOy C 2cos 4sin x θy θ=⎧⎨=⎩,θl 1cos 2sin x t αy t α=+⎧⎨=+⎩,t C l C l (1,2)l xOy O ⊙cos sin x y θθ=⎧⎨=⎩,θ(0,αl O ⊙A B ,αAB P1.解: (1)由cos x ρθ=,sin y ρθ=得2C 的直角坐标方程为22(1)4x y ++=.(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22=,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2,2=,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 =-+. 2.解:(1)曲线C 的直角坐标方程为116422=+y x . 当时,的直角坐标方程为, 当时,的直角坐标方程为.(2)将的参数方程代入的直角坐标方程,整理得关于的方程.①因为曲线截直线所得线段的中点在内,所以①有两个解,设为,,则.cos 0α≠l tan 2tan y x αα=⋅+-cos 0α=l 1x =l C t 22(13cos )4(2cos sin )80t t ααα+++-=C l (1,2)C 1t 2t 120t t +=又由①得ααα221cos 31)sin cos 2(4++-=+t t ,故, 于是直线的斜率.3.解:(1)的直角坐标方程为.当时,与交于两点. 当时,记,则的方程为.与交于两点当且仅当,解得或,即或.综上,的取值范围是. (2)的参数方程为为参数,. 设,,对应的参数分别为,,,则,且,满足.于是,.又点的坐标满足所以点的轨迹的参数方程是为参数,. 4.解: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-=,2cos sin 0αα+=l tan 2k α==-O 221x y +=2απ=l O 2απ≠tan k α=l y kx =l O |1<1k <-1k >(,)42αππ∈(,)24απ3π∈α(,)44π3πl cos ,(sin x t t y t αα=⎧⎪⎨=⎪⎩44απ3π<<)A B P A t B t P t 2A BP t t t +=A tB t 2sin 10t α-+=A B t t α+=P t αP (,)x y cos ,sin .P Px t y t αα=⎧⎪⎨=⎪⎩P 2,2222x y αα⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩(α44απ3π<<)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π4cos6AB ==因此,直线l 被曲线C 截得的弦长为.。
极坐标与参数方程【三年高考】1. 【2017课标1,文22】在直角坐标系xOy 中,曲线C 的参数方程为3cos ,sin ,x y θθ=⎧⎨=⎩(θ为参数),直线l 的参数方程为4,1,x a t t y t =+⎧⎨=-⎩(为参数). (1)若1-=a ,求C 与l 的交点坐标;(2)若C 上的点到la .【解析】(1)曲线C 的普通方程为2219x y +=.当1a =-时,直线l 的普通方程为430x y +-=.由2243019x y x y +-=⎧⎪⎨+=⎪⎩解得30x y =⎧⎨=⎩或21252425x y ⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩.从而C 与l 的交点坐标为(3,0),2124(,)2525-. (2)直线l 的普通方程为440x y a +--=,故C 上的点(3cos ,sin )θθ到l 的距离为d =4a ≥-时,d=所以8a =;当4a <-时,d.=所以16a =-.综上,8a =或16a =-.2. 【2017课标II ,文22】在直角坐标系xOy 中,以坐标原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线1C 的极坐标方程为cos 4ρθ=。
(1)M 为曲线1C 上的动点,点P 在线段OM 上,且满足||||16OM OP ⋅=,求点P 的轨迹2C 的直角坐标方程; (2)设点A 的极坐标为(2,)3π,点B 在曲线2C 上,求OAB △面积的最大值。
(2)设点B 的极坐标为()(),0B B ραρ>,由题设知2,4cos B OA ρα==,于是OAB △面积1sin 4cos sin 2sin 22233B S OA AOB ππρααα⎛⎫⎛⎫=⋅⋅∠=⋅-=-≤+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ 当12πα=-时,S取得最大值2。
所以OAB △面积的最大值为2。
3.【2017课标3,文22】在直角坐标系xOy 中,直线l 1的参数方程为2+,,x t y kt =⎧⎨=⎩(t 为参数),直线l 2的参数方程为2,,x m m my k =-+⎧⎪⎨=⎪⎩(为参数).设l 1与l 2的交点为P ,当k 变化时,P 的轨迹为曲线C .(1)写出C 的普通方程;(2)以坐标原点为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,设()3:cos sin 0l ρθθ+=,M 为l 3与C 的交点,求M 的极径.【解析】(1)消去参数t 得1l 的普通方程()1:2l y k x =-;消去参数m 得l 2的普通方程()21:2l y x k=+ . 设(),p x y ,由题设得()()212y k x y x k ⎧=-⎪⎨=+⎪⎩,消去k 得()2240x y y -=≠.所以C 的普通方程为()2240x y y -=≠.4. 【2016高考新课标1卷】在直角坐标系x O y 中,曲线C 1的参数方程为cos 1sin x a ty a t =⎧⎨=+⎩(t为参数,a >0).在以坐标原点为极点,x 轴正半轴为极轴的极坐标系中,曲线C 2:ρ=4cos θ. (I )说明C 1是哪一种曲线,并将C 1的方程化为极坐标方程;(II )直线C 3的极坐标方程为0θα=,其中0α满足ta n 0α=2,若曲线C 1与C 2的公共点都在C 3上,求a .【解析】⑴ cos 1sin x a t y a t =⎧⎨=+⎩(t 均为参数),∴()2221x y a +-= ①, ∴1C 为以()01,为圆心,a 为半径的圆.方程为222210x y y a +-+-=,∵222sin x y y ρρθ+==,,∴222sin 10a ρρθ-+-=即为1C 的极坐标方程⑵ 24cos C ρθ=:,两边同乘ρ得22224cos cos x y x ρρθρρθ==+=,,224x y x ∴+=,即()2224x y -+= ②, 3C :化为普通方程为2y x =,由题意:1C 和2C 的公共方程所在直线即为3C①—②得:24210x y a -+-=,即为3C ,∴210a -=,∴1a =5. 【2016高考新课标2】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cos sin x t y t αα=⎧⎨=⎩(t 为参数), l 与C 交于,A B 两点,||AB =,求l 的斜率.【解析】(I )由cos ,sin x y ρθρθ==可得C 的极坐标方程212cos 110.ρρθ++=(II )在(I )中建立的极坐标系中,直线l 的极坐标方程为()R θαρ=∈,由,A B 所对应的极径分别为12,,ρρ将l 的极坐标方程代入C 的极坐标方程得212cos 110.ρρα++=于是121212cos ,11,ρραρρ+=-=12||||AB ρρ=-==由||AB =23cos,tan 8αα==,所以l或6. 【2016高考新课标3】在直角坐标系xOy 中,曲线1C的参数方程为()sin x y ααα⎧=⎪⎨=⎪⎩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2C的极坐标方程为sin()4ρθπ+= (I )写出1C 的普通方程和2C 的直角坐标方程;(II )设点P 在1C 上,点Q 在2C 上,求PQ 的最小值及此时P 的直角坐标.【解析】(Ⅰ)1C 的普通方程为2213x y +=,2C 的直角坐标方程为40x y +-=. (Ⅱ)由题意,可设点P的直角坐标为,sin )αα,因为2C 是直线,所以||PQ 的最小值即为P 到2C 的距离()d α的最小值,()sin()2|3d παα==+-. 当且仅当2()6k k Z παπ=+∈时,()d α,此时P 的直角坐标为31(,)22.7.【2015高考新课标2】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.【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,23,2x 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高考福建】在平面直角坐标系xoy 中,圆C 的参数方程为13cos (t )23sin x ty t ì=+ïí=-+ïî为参数.在极坐标系(与平面直角坐标系xoy 取相同的长度单位,且以原点O 为极点,以x 轴非负半轴为极轴)中,直线l sin()m,(m R).4pq -=? (Ⅰ)求圆C 的普通方程及直线l 的直角坐标方程; (Ⅱ)设圆心C 到直线l 的距离等于2,求m 的值.9.【2015高考新课标1】在直角坐标系xOy 中,直线1C :x =-2,圆2C :()()22121x y -+-=,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1C ,2C 的极坐标方程; (Ⅱ)若直线3C 的极坐标方程为()4R πθρ=∈,设2C 与3C 的交点为M ,N ,求2C MN 的面积.【解析】(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2CM N的面积o 11sin 452⨯=12. 【2017考试大纲】1.坐标系(1)理解坐标系的作用.(2)了解在平面直角坐标系伸缩变换作用下平面图形的变化情况.(3)能在极坐标系中用极坐标表示点的位置,理解在极坐标系和平面直角坐标系中表示点的位置的区别,能进行极坐标和直角坐标的互化.(4)能在极坐标系中给出简单图形的方程.通过比较这些图形在极坐标系和平面直角坐标系中的方程,理解用方程表示平面图形时选择适当坐标系的意义.(5)了解柱坐标系、球坐标系中表示空间中点的位置的方法,并与空间直角坐标系中表示点的位置的方法相比较,了解它们的区别.2.参数方程(1)了解参数方程,了解参数的意义.(2)能选择适当的参数写出直线、圆和圆锥曲线的参数方程.(3)了解平摆线、渐开线的生成过程,并能推导出它们的参数方程.(4)了解其他摆线的生成过程,了解摆线在实际中的应用,了解摆线在表示行星运动轨道中的作用.【三年高考命题回顾】纵观前三年各地高考试题, 对参数方程和极坐标的考查,主要考查直线和圆的参数方程,椭圆的参数方程,参数方程与普通方程的互化,极坐标与直角坐标的互化,极坐标方程与直角坐标方程的互化,结合解析几何中有关曲线的图形及性质、三角函数、平面向量等在求点的坐标、参数的值或范围、曲线的方程、有关线段的长度或最值等方面命制题目,考查学生的转化能力,分析问题、解决问题的能力,以及数形结合思想、方程思想等思想方法的应用.该知识点为高考选考内容之一,试题以解答题形式为主,难度一般中档偏下.【2018年高考复习建议与高考命题预测】《坐标系与参数方程》包括坐标系和参数方程两部分内容.坐标系应着重理解用极坐标系和平面直角坐标系解决问题的思想,以及两种坐标的关系与互化;极坐标系只要求能够表示给出简单图形的极坐标方程;参数方程只要求能够选择适当的参数写出直线、圆和椭圆的参数方程,能进行普通方程与参数方程的互化,并会选择适当的参数,用参数方程表示某些曲线,解决相关问题.参数方程与普通方程的互化是高考对本部分知识考查的一个重点.预测2018年高考仍然考查参数方程与普通方程,极坐标方程与普通方程互化,重点是直线和圆的参数方程,极坐标方程,考查学生的转化与化归能力.题型主要为解答题形式,侧重考查参数方程和普通方程的互化,极坐标系与普通坐标系的互化.复习建议:复习本讲时,要抓住极坐标与直角坐标互化公式这个关键点,这样就可以把极坐标问题转化为直角坐标问题解决,同时复习以基础知识、基本方法为主;紧紧抓住直线的参数方程、圆的参数方程、圆锥曲线的参数方程的建立以及各参数方程中参数的几何意义,同时要熟练掌握参数方程与普通方程互化的一些方法.【2018年高考考点定位】高考对坐标系的考查极坐标与直角坐标的互化以及有关圆的极坐标问题;考查直线、圆和圆锥曲线的参数方程以及简单的应用问题.高考出现的题目往往是求曲线的极坐标方程、参数方程以及极坐标方程、参数方程与普通方程间的相互转化,并用极坐标方程、参数方程研究有关的距离问题,交点问题和位置关系的判定【考点1】极坐标【备考知识梳理】1.极坐标系与极坐标(1)极坐标系:如图所示,在平面上取一个定点O叫做极点;自点O引一条射线Ox叫做极轴;再选定一个长度单位、角度单位(通常取弧度)及其正方向(通常取逆时针方向为正方向),这样就建立了一个极坐标系(如图).(2)极坐标:设M是平面上的任一点,极点O与点M的距离OM叫做点M的极径,记为ρ;∠叫做点M的极角,记为θ.有序数对(),ρθ称以极轴Ox为始边,射线OM为终边的xOMMρθ.为点M的极坐标,记作(),ρ≥,θ可取任意实数.一般地,不做特殊说明时,我们认为02.极坐标与直角坐标的互化把直角坐标系的原点作为极点,x轴正半轴作为极轴,且在两坐标系中取相同的长度单位.如ρ≥),于图,设M是平面内的任意一点,它的直角坐标、极坐标分别为(),x y和(),ρθ(0是极坐标与直角坐标的互化公式如下表:若圆心为00,M ,半径为r 的圆方程为()2220002cos 0r ρρρθθρ--+-=.4.注意:(1)在将直角坐标化为极坐标求极角θ时,易忽视判断点所在的象限(即角θ的终边的位置).(2)在极坐标系下,点的极坐标不惟一性易忽视.极坐标(),ρθ ,()(),2k k Z ρθπ+∈,()(),2k k Z ρπθπ-++∈表示同一点的坐标.【规律方法技巧】1. 确定极坐标方程的四要素极点、极轴、长度单位、角度单位及其正方向,四者缺一不可. 2.极坐标与直角坐标的互化(1)极坐标与直角坐标互化的前提条件:①极点与原点重合;②极轴与x 轴正向重合;③取相同的单位长度.(2)直角坐标方程化为极坐标方程比较容易,只要运用公式cos x ρθ=及sin y ρθ=直接代入并化简即可;而极坐标方程化为直角坐标方程则相对困难一些,解此类问题常通过变形,构造形如cos ρθ,sin ρθ,2ρ的形式,进行整体代换. (3)直角坐标(),x y 化为极坐标(),ρθ的步骤①运用()222tan 0x y yx x ρθ⎧=+⎪⎨=≠⎪⎩②在[)0,2π内由()tan 0yx xθ=≠求θ时,由直角坐标的符号特征判断点所在的象限. (4)直角坐标方程与极坐标方程的互化,关键要掌握好互化公式,研究极坐标系下图形的性质,可转化直角坐标系的情境进行. 3.求曲线的极坐标方程求曲线的极坐标方程的步骤:(1)建立适当的极坐标系,设(),P ρθ是曲线上任意一点;(2)由曲线上的点所适合的条件,列出曲线上任意一点的极径ρ和极角θ之间的关系式;(3)将列出的关系式进行整理、化简,得出曲线的极坐标方程.4.注意: (1)在由点的直角坐标化为极坐标时,一定要注意点所在的象限和极角的范围,否则点的极坐标将不唯一.(2)在曲线的方程进行互化时,一定要注意变量的范围.要注意转化的等价性.5.曲线的极坐标方程的应用:解决极坐标方程问题一般有两种思路.一是将极坐标方程化为直角坐标方程,求出交点的直角坐标,再将其化为极坐标;二是将曲线的极坐标方程联立,根据限制条件求出极坐标.要注意题目所给的限制条件及隐含条件. 【考点针对训练】1.【湖北武汉市2017届高三第三次模拟】圆锥曲线C 的极坐标方程为: ()221sin 2ρθ+=. (1)以极点为原点,极轴为x 轴非负半轴建立平面直角坐标系,求曲线C 的直角坐标方程,并求曲线C 在直角坐标系下的焦点坐标以及在极坐标系下的焦点坐标; (2)直线l 的极坐标方程为若曲线C 上的点M 到直线l 的距离最大,求点M 的坐标(直角坐标和极坐标均可).【解析】(Ⅰ)曲线C 直角坐标方程: ()()121,0,1,0F F - 焦点极坐标: ()()121,,1,0F F π2.【武汉市汉阳一中2017届高三第五次模拟】在直角坐标系中,圆:=1经过伸缩变换后得到曲线.以坐标原点为极点,轴的正半轴为极轴,并在两种坐标系中取相同的单位长度,建立极坐标系,直线L 的极坐标方程为(1)求曲线的直角坐标方程及直线L 的直角坐标方程;(2)设点M 是上一动点,求点到直线L 的距离的最小值.【解析】(1)由=经过伸缩变换,可得曲线的方程为:,即 将极坐标方程两边同乘可的直线的直角坐标方程.(2)因为椭圆的参数方程为(为参数),所以可设点, 由点到直线的距离公式,点到直线的距离为(其中),由三角函数性质知,当时,取最小值为【考点2】参数方程 【备考知识梳理】 1.参数方程的意义在平面直角坐标系中,如果曲线上的任意一点的坐标,x y 都是某个变量的函数()()x f t y g t =⎧⎪⎨=⎪⎩并且对于t 的每个允许值,由方程组所确定的点M (),x y 都在这条曲线上,则该方程叫曲线的参数方程,联系变数,x y 的变数t 是参变数,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的一般形式(1)经过点()000,P x y ,倾斜角为α的直线的参数方程为00cos sin x x t y y t αα=+⎧⎨=+⎩ (t 为参数).设P 是直线上的任一点,则t 表示有向线段0P P 的数量.(2)圆的参数方程cos sin x r y r θθ=⎧⎨=⎩(θ为参数).(3)圆锥曲线的参数方程椭圆)0(12222>>=+b a b y a x 的参数方程为cos sin x a y b θθ=⎧⎨=⎩ (θ为参数).双曲线22221(0,0)x y a b a b -=>>的参数方程为sec tan x a y b ϕϕ=⎧⎨=⎩ (ϕ为参数).抛物线px y 22=的参数方程为222x pt y pt⎧=⎨=⎩ (t 为参数).3.参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.【规律方法技巧】1.在求出曲线的参数方程后,通常利用消参法得出普通方程.一般地,消参数经常采用的是代入法和三角公式法,但将曲线的参数方程化为普通方程,不只是把其中的参数消去,还要注意,x y 的取值范围在消参前后应该是一致的,也就是说,要使得参数方程与普通方程等价,即它们二者要表示同一曲线.2.直线的参数方程及应用根据直线的参数方程的标准式中t 的几何意义,有如下常用结论:(1)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)定点0M 是弦12M M 的中点⇒120t t +=; (3)设弦12M M 中点为M ,则点M 对应的参数值122M t t t +=(由此可求12M M 及中点坐标). 3.圆与圆锥曲线的参数方程及应用解决与圆、圆锥曲线的参数方程有关的综合问题时,要注意普通方程与参数方程的互化公式,主要是通过互化解决与圆、圆锥曲线上动点有关的问题,如最值、范围等.如果问题中的方程都是参数方程,那就要至少把其中的一个化为直角坐标方程.4.化参数方程为普通方程的方法: 化参数方程为普通方程的基本思路是消去参数,消去参数方程中的参数,就可把参数方程化为普通方程,消去参数的常用方法有:①代入消元法;②加减消元法;③乘除消元法;④恒等式(三角的或代数的)消元法.参数方程通过代入消元或加减消元消去参数化为普通方程,不要忘了参数的范围,这一点最易忽视. 5.利用直线参数方程中参数的几何意义求解问题的方法经过点()000,P x y ,倾斜角为α的直线l 的参数方程为00cos sin x x t y y t αα=+⎧⎨=+⎩ (t 为参数).若,A B为直线l 上两点,其对应的参数分别为12,t t ,线段AB 的中点为M ,点M 所对应的参数为0t ,则以下结论在解题中经常用到: (1) 1202t t t +=;(2) 1202t t PM t +==;(3) 21AB t t =-;(4) 12PA PB t t ⋅=⋅.【考点针对训练】1. 【四川省雅安市2017届高三第三次诊断】平面直角坐标系xoy 中,曲线C 的参数方程为3{ (x cos y sin ααα==为参数),在以原点为极点, x 轴正半轴为极轴的极坐标系中,直线l 的极坐(1)求曲线C 的普通方程和直线l 的倾斜角;(2)设点()0,2P ,直线l 和曲线C 交于A , B 两点,求【解析】 (1)由3{x cos y sin αα==消去参数α,得,即曲线C的普通方程为得s i n c o s 2ρθρθ-=,(*) 将{x cos y sin ρθρθ==代入(*),化简得2y x =+,所以直线l 的倾斜角为(2)由(1)知,点()0,2P 在直线l 上,可设直线l 的参数方程为 (t为参数),(t 为参数),设A 、B 两点对应的参数分别为1t 、2t,则10t ∴<, 20t <,所以2.【宁夏石嘴山市2017届高三第三次模拟】在平面直角坐标系xOy 中,的直线l 的参数方程为1{x tcos y tsin αα=+=(t 为参数).以坐标原点为极点,以x 轴的正半轴为极轴,建立极坐标系,曲线C 的极坐标方程是2cos 4sin 0ρθθ-=. (1)写出直线l 的普通方程和曲线C 的直角坐标方程; (2)已知点()1,0P .若点M 的极坐标为直线l 经过点M 且与曲线C 相交于,A B 两点,设线段AB 的中点为Q ,求.【解析】(1)∵直线的参数方程为1{x tcos y tsin αα=+=(为参数),∴直线的普通方程为()tan ?1y x α=-.由2cos 4sin 0ρθθ-=,得22cos 4sin 0ρθρθ-=,即240x y -=,∴曲线的直角坐标方程为24x y =.(2)∵点的直角坐标为()0,1.∴tan 1α=-,直线的倾斜(为参数).代入24x y =,得.设,A B 两点对应的参数为12,t t .∵Q 为线段AB 的中点,∴点Q 对应的.又点()1,0P ,则 【应试技巧点拨】 1.极坐标与直角坐标的互化(1)极坐标与直角坐标互化的前提条件:①极点与原点重合;②极轴与x 轴正向重合;③取相同的单位长度.(2)直角坐标方程化为极坐标方程比较容易,只要运用公式cos x ρθ=及sin y ρθ=直接代入并化简即可;而极坐标方程化为直角坐标方程则相对困难一些,解此类问题常通过变形,构造形如cos ρθ,sin ρθ,2ρ的形式,进行整体代换. 2.求曲线的极坐标方程求曲线的极坐标方程的步骤:(1)建立适当的极坐标系,设(),P ρθ是曲线上任意一点;(2)由曲线上的点所适合的条件,列出曲线上任意一点的极径ρ和极角θ之间的关系式;(3)将列出的关系式进行整理、化简,得出曲线的极坐标方程. 3.参数方程与普通方程的互化在求出曲线的参数方程后,通常利用消参法得出普通方程.一般地,消参数经常采用的是代入法和三角公式法,但将曲线的参数方程化为普通方程,不只是把其中的参数消去,还要注意x ,y 的取值范围在消参前后应该是一致的,也就是说,要使得参数方程与普通方程等价,即它们二者要表示同一曲线. 4.直线的参数方程及应用根据直线的参数方程的标准式中t 的几何意义,有如下常用结论:(1)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)定点0M 是弦12M M 的中点⇒120t t +=; (3)设弦12M M 中点为M ,则点M 对应的参数值122M t t t += (由此可求12M M 及中点坐标). 5.圆与圆锥曲线的参数方程及应用解决与圆、圆锥曲线的参数方程有关的综合问题时,要注意普通方程与参数方程的互化公式,主要是通过互化解决与圆、圆锥曲线上动点有关的问题,如最值、范围等.1.【江西省新余市2017届高三高考全真模拟】已知直线l 在直角坐标系xOy 中的参数方程为{(x a tcos t y tsin θθ=+=为参数, θ为倾斜角),以坐标原点O 为极点,以x 轴正半轴为极轴,建立极坐标系,在极坐标系中,曲线的方程为2cos 4cos 0ρρθθ--=. (1)写出曲线C 的直角坐标方程;(2)点(),0Q a ,若直线l 与曲线C 交于,A B 两点,求使为定值的a 值.2.【河北省武邑中学2017届高三第四次模拟】将圆2{(2x cos y sin θθθ==为参数)上的每一点的横坐标保持不变,纵坐标变为原来的12倍,得到曲线C. (1)求出C 的普通方程;(2)设直线l : 220x y +-=与C 的交点为1P , 2P ,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12P P 的中点且与l 垂直的直线的极坐标方程.【解析】(1)设()11,x y 为圆上的任意一点,在已知的变换下变为C 上的点(),x y ,则有11{12x x y y == 1122{({(2x cos x cos y sin y sin θθθθθθ==∴==为参数)为参数)∴ 2214x y += (2) 221{4220x y x y +=+-= 解得: 20{{01x x y y ====或 所以()()122,0,0,1,p p 则线段12p p 的中点坐标为11,2⎛⎫⎪⎝⎭,所求直线的斜率2k =,于是所求直线方程为()121,4x-2y 302y x -=--=即.化为极坐标方程得: 4cos 2sin 30ρθρθ--=,即34cos 2sin ρθθ=- 3. 【四川省成都市2017届高三6月1日高考热身】在直角坐标系xOy 中,圆C 的参数方程1{(x cos y sin 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 的极坐标方程是与圆C 的交点为,O P ,与直线l 的交点为Q ,求.【解析】(1)圆C 的普通方程是()2211x y -+=,又cos ,sin x y ρθρθ==,所以圆C 的极坐标方程是2cos ρθ=.(2)设()11,P ρθ,则有()1121cos ,,Q ρθρθ=,则有,因为1tan 0θ>,所以4. 【四川省遂宁市2017届高三三诊考试】在直角坐标系xOy 中,以o 为极点, x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,已知直线{2x t y t ==+的参数方程为{2x ty t ==+,( t 为参数),曲线22420x x y y -+-=的普通方程为22420x x y y -+-=,点P 的极坐标为 (1)求直线l 的普通方程和曲线22420x x y y -+-=的极坐标方程;(2)若将直线l 向右平移2个单位得到直线'l ,设'l 与22420x x y y -+-=相交于,A B 两点,求PAB 的面积.【解析】(1)根据题意,直线()R ρ∈的普通方程为2y x =+, 曲线C 的极坐标方程为4cos 2sin ρθθ=+(2)'l 的普通方程为y x =,所以其极坐标方程为因为'OP l ⊥,所以点P 到直线'l 的距离为5. 【广西桂林等五市2017届高三5月联合】在平面直角坐标系xOy 中,曲线C 的参数方程).以坐标原点为极点,以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(Ⅰ)求直线l 的直角坐标方程和曲线C 的普通方程;(Ⅱ)设点P 为曲线C 上任意一点,求点P 到直线l 的距离的最大值. 【解析】(Ⅰ)因为直线l 的极坐标方程为曲线C 的参数方程为(α是参数),利用同角三角函数的基本关系消去α,可得为曲线C 上任意一点,则点P 到直线l 的距离d 取最6. 【辽宁省沈阳市2017届高三第九次模拟】平面直角坐标系xOy 中,曲线1C 的方程为,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2C 的极坐标,射线OM 的极坐标方程为()00θαρ=≥. (1)写出曲线1C 的极坐标方程和曲线2C 的直角坐标方程;(2)若射线OM 平分曲线2C ,且与曲线1C 交于点A ,曲线1C 上的点B 满足求7.【吉林省实验中学2017届高三第八次模拟】在平面直角坐标系xOy 中,已知曲线(α为参数),在以原点O 为极点, x 轴的非负半轴为极轴建立的极坐标系中,直线l 的极坐标方程为(Ⅰ)求曲线C 的普通方程和直线l 的直角坐标方程;(Ⅱ)过点()1,0M -且与直线l 平行的直线1l 交C 于A B 、两点,求点M 到A B 、两点的距离之积.【解析】(Ⅰ)曲线C 化为普通方程为:cos sin 2ρθρθ-=-,所以直线l 的直角坐标方程为 20x y -+=.(Ⅱ)直线1l 的参数方程为(t 为参数),,设,A B 两点所对应的参数分别为12,t t ,则121t t =-,8.【福建省莆田2017届高三第二次模拟】以直角坐标系的原点O 为极点, x 轴正半轴为极轴,并在两种坐标系中取相同的长度单位,已知直线l 的参数方程为( t 为参数, 0θπ<<),曲线C 的极坐标方程为2sin 2cos 0ραα-=. (1)求曲线C 的直角坐标方程;(2)设直线l 与曲线C 相交于A , B 两点,当θ变化时,求. 【解析】(I )由2sin 2cos 0ραα-=由,得22sin 2cos .ραρα=曲线 C 的直角坐标方程为22y x =(II )将直线l 的参数方程代入22y x =,得22sin 2cos 10.t t θθ--=设,A B 两点对应的参数分别为12,t t 则2.9.【湖南省长沙市2017届高三5月模拟】在平面直角坐标系中,曲线C 的参数方程为:(其中θ为参数).(1)以坐标原点为极点, x 轴的正半轴建立极坐标系,求曲线C 的极坐标方程; (2)直线l 的参数方程为: {x tcosa y tsina==(其中t 为参数),直线l 与曲线C 分别交于,A B 两点,,求直线l 的斜率. 【解析】(1得()2235x y +-=,即22640x y y +-+=所以曲线C 的极坐标方程为: 26sin 40p p θ-+= (2)直线l 的参数方程为: {x tcosa y tsina==(其中t 为参数)代入22640x y y +-+=,得26sin 40t t a -+=,设其方程的两根为1t , 2t ,∴2121236sin 160{64a t t sinat t ∆=-≥+==∴直线l 的斜率为10.【江西省南昌市2017届高三第三次模拟】在平面直角坐标系xOy 中,以原点O 为极点,x 轴的非负半轴为极轴,建立极坐标系,曲线C 的参数方程为1{(x cos y sin θθθ=+=为参数).(Ⅰ)求曲线C 的极坐标方程;(Ⅱ)若曲线C 向左平移一个单位,再经过伸缩变换2{x xy y=''=得到曲线C ',设(),M x y 为曲线C '上任一点,求M 的直角坐标.【解析】(I )由 1{x cos y sin θθ=+=(θ为参数)得曲线C 的普通方程为()2211x y -+=,得曲线C 的极坐标方程为2cos ρθ=.(Ⅱ)()2211x y -+=,向左平移一个单位再经过伸缩变换2{x xy y=''=得到曲线C '的直角坐标,设()2cos ,sin M αα,则,的最小值为2-,此时点M 的坐标为11. 【2016年湖北八校高三四次联考】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. (Ⅰ)求直线l 的参数方程和圆C 的极坐标方程; (Ⅱ)设直线l 与圆C 相交于,A B 两点,求PA PB ⋅.【解析】(Ⅰ)因为直线过点(1,2)P ,倾斜角为6π,所以直线l 的参数方程为1cos ,62sin ,6x t y t ππ⎧=+⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩即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6cos()6sin 2πρθθ=-=.(Ⅱ)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 ⋅=12.【2016年安徽安庆二模】在平面直角坐标系中,以原点为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,并在两坐标系中取相同的长度单位.已知曲线C 的极坐标方程为2cos ρθ=,直线l 的参数方程为1cos sin x t y t αα=-+⎧⎨=⎩(t 为参数,α为直线的倾斜角).(I )写出直线l 的普通方程和曲线C 的直角坐标方程; (II )若直线l 与曲线C 有唯一的公共点,求角α的大小.13. 【2016年山西榆林高三二次模考】已知极坐标的极点与直角坐标系的原点重合,极轴与x 正半轴重合,且长度单位相同,直线的极坐标方程为5sin 3ρπθ=⎛⎫- ⎪⎝⎭,点()2cos ,2sin 2P αα+,(参数[]0,2απ∈). (1)求点P 轨迹的直角坐标方程; (2)求点P 到直线l 距离的最大值.。
《2018年高考文科数学分类汇编》第十三篇:极坐标与参数方程解答题1.【2018全国一卷22】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.2.【2018全国二卷22】在直角坐标系中,曲线的参数方程为(为参数),直线的参数方程为(为参数).(1)求和的直角坐标方程;(2)若曲线截直线所得线段的中点坐标为,求的斜率.3.【2018全国三卷22】在平面直角坐标系中,的参数方程为(为参数),过点且倾斜角为的直线与交于两点.(1)求的取值范围;(2)求中点的轨迹的参数方程.4.【2018江苏卷21C 】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.参考答案解答题1.解: (1)由cos x ρθ=,sin y ρθ=得2C 的直角坐标方程为22(1)4x y ++=. (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22=,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2,2=,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 =-+.2.解:(1)曲线C 的直角坐标方程为116422=+y x . 当时,的直角坐标方程为,当时,的直角坐标方程为.(2)将的参数方程代入的直角坐标方程,整理得关于的方程.①因为曲线截直线所得线段的中点在内,所以①有两个解,设为,,则. 又由①得ααα221cos 31)sin cos 2(4++-=+t t ,故, 于是直线的斜率.3.解:(1)的直角坐标方程为.当时,与交于两点.当时,记,则的方程为.与交于两点当且仅当,解得或,即或. 综上,的取值范围是.(2)的参数方程为为参数,.设,,对应的参数分别为,,,则,且,满足.于是,.又点的坐标满足所以点的轨迹的参数方程是为参数,.4.解: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。
专题二十二 坐标系与参数方程1.(15北京理科)在极坐标系中,点π23⎛⎫ ⎪⎝⎭‚到直线()cos 6ρθθ+=的距离为.【答案】1 【解析】试题分析:先把点(2,)3π极坐标化为直角坐标,再把直线的极坐标方程()cos 6ρθθ+=化为直角坐标方程60x +-=,利用点到直线距离公式1d ==.考点:1.极坐标与直角坐标的互化;2.点到直线距离.2.(15年广东理科)已知直线l 的极坐标方程为24sin(2=-)πθρ,点A 的极坐标为74A π⎛⎫ ⎪⎝⎭,则点A 到直线l 的距离为【答案】2. 【解析】依题已知直线l:2sin 4πρθ⎛⎫-= ⎪⎝⎭74A π⎛⎫ ⎪⎝⎭可化为l :10x y -+=和()2,2A -,所以点A 与直线l 的距离为d ==,故应填入. 【考点定位】本题考查极坐标与平面直角坐标的互化、点与直线的距离,属于容易题.3.(15年广东文科)在平面直角坐标系x y O 中,以原点O 为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系.曲线1C 的极坐标方程为()cos sin 2ρθθ+=-,曲线2C 的参数方程为2x ty ⎧=⎪⎨=⎪⎩(t 为参数),则1C 与2C 交点的直角坐标为 . 【答案】()2,4- 【解析】试题分析:曲线1C 的直角坐标方程为2x y +=-,曲线2C 的普通方程为28y x =,由228x y y x+=-⎧⎨=⎩得:24x y =⎧⎨=-⎩,所以1C 与2C 交点的直角坐标为()2,4-,所以答案应填:()2,4-.考点:1、极坐标方程化为直角坐标方程;2、参数方程化为普通方程;3、两曲线的交点. 4.(15年福建理科)在平面直角坐标系xoy 中,圆C 的参数方程为13cos (t )23sin x ty tì=+ïí=-+ïî为参数.在极坐标系(与平面直角坐标系xoy 取相同的长度单位,且以原点O 为极点,以x 轴非负半轴为极轴)中,直线l 的方程为sin()m,(m R).4pq -=? (Ⅰ)求圆C 的普通方程及直线l 的直角坐标方程; (Ⅱ)设圆心C 到直线l 的距离等于2,求m 的值.【答案】(Ⅰ) ()()22129x y -++=,0x y m --=;(Ⅱ) m=-3±【解析】试题分析:(Ⅰ)将圆的参数方程通过移项平方消去参数得()()22129x y -++= ,利用cos x ρθ=,sin y ρθ=将直线的极坐标方程化为直角坐标方程;(Ⅱ)利用点到直线距离公式求解.试题解析:(Ⅰ)消去参数t ,得到圆的普通方程为()()22129x y -++=,sin()m 4pq -=,得sin cos m 0r q r q --=, 所以直线l 的直角坐标方程为0x y m --=. (Ⅱ)依题意,圆心C 到直线l 的距离等于2,即|12m |2,--+=解得m=-3±考点:1、参数方程和普通方程的互化;2、极坐标方程和直角坐标方程的互化;3、点到直线距离公式.5.(15年新课标2理科)在直角坐标系xOy 中,曲线C 1:cos sin x t y t αα=⎧⎨=⎩(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 2:2sin ρθ=,C 3:ρθ=。
高中数学极坐标与参数方程知识点汇编及题型汇总编者:邬小军【知识汇编】参数方程: 直线参数方程:x x 0 t cos (t 为参数 ) ( x 0, y 0 )为直线上的定点,t 为直线上任一点yy 0 t sin(x, y) 到定点 (x 0 , y 0 ) 的数量;圆锥曲线参数方程:圆的参数方程:x a r cos为参数 ) (a,b) 为圆心, r 为半径;y b(r sin椭圆 x 2y 2 1的参数方程是x a cos (为参数 ) ;a 2b 2y b sin双曲线 x 2 y 21的参数方程是 x a sec为参数 );a 2 -b 2 y b tan ( 抛物线 y 22 px 的参数方程是x 2 pt 2y 2 pt (t 为参数 )极坐标与直角坐标互化公式:假设以直角坐标系的原点为极点, x 轴正半轴为极轴建立坐标系,点P 的极坐标为 ( , ) ,直角坐标为 (x, y) ,那么xcos, ysin ,2x 2 y 2 , tanx y。
【题型 1】参数方程和极坐标根本看法1.点 M 的直角坐标是 ( 1, 3) ,那么点 M 的极坐标为〔 C〕A . (2,) B .(2,)2D . (2,2 k ),( k Z)C .(2, )33332.圆5cos5 3 sin 的圆心坐标是〔 A 〕A .( 5,4) B . ( 5, ) C .(5, 3 ) D .( 5,5)3 333. P 为半圆 C : 〔为参数,〕上的点,点 A 的坐标为〔 1,0 〕,O 为坐标原点,点 M 在射线 OP 上,线段 OM 与 C 的弧 的长度均为 3。
1〕以 O 为极点, x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,求点 M 的极坐标;2〕求直线 AM 的参数方程。
解: 1〕由, M 点的极角为3,且 M 点的极径等于 3 ,故点 M 的极坐标为〔 3 , 3 〕.2〕M 点的直角坐标为〔 , 3 〕,A 〔0,1 〕,故直线 AM 的参数方程为6 61x 1 (1)t6y3t6〔 t 为参数〕x2 5 cos4.曲线 C的参数方程为y1 5 sin(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。
目录
全国1 (2)
全国2 (3)
全国3 (4)
北京 (5)
天津 (5)
上海 (6)
浙江............................................................................................................错误!未定义书签。
江苏 (6)
全国1
【2018全国1卷理22文22】在直角坐标系xOy 中,曲线C 1的方程为2+=x k y .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
03cos 22=-+θρρ.
(1)求C 2的直角坐标方程;
(2)若C 1与C 2有且仅有三个公共点,求C 1的方程.
【2017全国1卷理22文22】在直角坐标系xOy 中,曲线C 的参数方程为3cos sin x y θ
θ=⎧⎨=⎩
,(θ
为参数),直线l 的参数方程为41x a t
y t
=+⎧⎨
=-⎩(t 为参数).
(1)若1-=a ,求C 与l 的交点坐标; (2)若C 上的点到l a .
【2016全国1卷理22文22】在直角坐标系xOy 中,曲线C 1的参数方程为⎩⎨
⎧+==t
a y t a x sin 1cos (t 为参数,0>a )。
在以坐标原点为极点,x 轴正半轴为极轴的极坐标系中,曲线C 2:
θρcos 4=.
(I )说明C 1是哪一种曲线,并将C 1的方程化为极坐标方程;
(II )直线C 3的极坐标方程为0a =θ,其中0a 满足2tan 0=a ,若曲线C 1与C 2的公共点都在C 3上,求a 。
全国2
1、【2018全国2卷理22】在直角坐标系xOy 中,曲线C 的参数方程为{x =2cosθ
y =4sinθ(θ为参
数),直线l 的参数方程为{x =1+tcosα
y =2+tsinα(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。
2、【2017全国2卷理22】在直角坐标系xOy 中,以坐标原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C 1的极坐标方程为ρcosθ=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;
(2)设点A 的极坐标为(2,
3
π
),点B 在曲线C 2上,求△OAB 面积的最大值. 3、【2016全国2卷理23】在直线坐标系xOy 中,圆C 的方程为()2
2625x y ++=. (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cos sin x t y t α
α
=⎧⎨=⎩(t 为参数),l 与C 交于A 、B 两点,AB =求l 的斜率.
一、解答题
1.【2016全国3卷22】在直角坐标系xOy 中,曲线1C
的参数方程为sin x y θ
θ
⎧=⎪⎨=⎪⎩(θ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2C 的极坐标方
程为sin()4
π
ρθ+
=.
(I )写出1C 的普通方程和2C 的直角坐标方程;
(II )设点P 在1C 上,点Q 在2C 上,求||PQ 的最小值及此时P 的直角坐标.
2.【2017全国3卷22】在直角坐标系xOy 中,直线1l 的参数方程为⎩⎨
⎧=+=kt
y t
x 2(t 为参
数),直线2l 的参数方程为⎪⎩
⎪⎨⎧=+-=k m
y m x 2(m 为参数).设1l 与2l 交点为P ,当k 变化
时,P 的轨迹为曲线C . (I )写出C 的普通方程;
(II )以坐标原点为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,设
02)sin (cos :3=-+θθρl ,M 为3l 与C 的交点,求M 的极径.
3.【2018全国3卷22】在平面直角坐标系xOy 中,O ⊙的参数方程为cos sin x y θ
θ=⎧⎨=⎩
(θ为参
数),过点(0,且倾斜角为α的直线l 与O ⊙交于A B ,两点. (I )求α的取值范围;
(II )求AB 中点P 的轨迹的参数方程.
【2018北京卷理7】在平面直角坐标系中,记d 为点P (cosθ,sinθ)到直线x -my -2=0的距离.当θ,m 变化时,d 的最大值为 A .1
B .2
C .3
D .4
【2018北京卷理10】在极坐标系中,直线a sin cos =+θρθρ(a >0)与圆θρcos 2=相切,则a = 。
【2017北京卷理11】在极坐标系中,点A 在圆04sin 4-cos 2-2=+θρθρρ上,点P 的坐标为(1,0),则|AP |的最小值为 .
【2016北京卷理11】
在极坐标系中,直线cos sin 10ρθθ-=与圆2cos ρθ=交于A ,B 两点,则AB =____________________.
天津
一、填空题
1.【2018天津卷12】)已知圆22
20x y x +-=的圆心为C
,直线1,
232
⎧
=-+⎪⎪⎨
⎪=-⎪⎩
x y (t 为参数)
与该圆相交于A ,B 两点,则ABC △的面积为 .
2、【2018天津卷11】在极坐标系中,直线4ρcos (θ-6
π
)+1=0与圆ρ= 2sinθ的公共点的个数为 。
3、【2017天津卷14】设抛物线2
22x pt y pt
⎧=⎨=⎩,(t 为参数,p >0)的焦点为F ,准线为l .过抛
物线上一点A 作l 的垂线,垂足为B .设C (
7
2
p ,0),AF 与BC 相交于点E . 若|CF |=2|AF |,
且△ACE 的面积为32,则p 的值为_________.
上海
【2016上海卷理16】下列极坐标方程中,对应的曲线为右图的是( ) (A )θρcos 56+= (B )θρin s 56+= (C )θρcos 56-= (D )θρin s 56-=
【2017上海卷16】在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆22
1:
1364x y C +=和2
2
2:19
y C x +=. P 为1C 上的动
点,Q 为2C 上的动点,ω是OP OQ ⋅的最大值. 记{(,)|P Q P Ω=在1C 上,Q 在2C 上,且
}OP OQ ω⋅=,则Ω中元素个数为( )
A . 2个
B . 4个
C . 8个
D . 无穷个
江苏
【2018江苏选21C 】在极坐标系中,直线l 的方程为π
sin()26
ρθ-=,曲线C 的方程为
4cos ρθ=,求直线l 被曲线C 截得的弦长.
【2017江苏选21C 】在平面坐标系中xOy 中,已知直线l 的参考方程为82
x t t
y =-+⎧⎪
⎨=⎪⎩(t 为参数),曲线C 的参数方程为2
222x s
y s
⎧=⎪⎨=⎪⎩(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.
【2016江苏选21C 】在平面直角坐标系xOy 中,已知直线l 的参数方程为
()
1
1,
2
,
x t
t
y
⎧
=+
⎪⎪
⎨
⎪=
⎪⎩
为参数,椭圆C的参数方程为()
cos,
2sin,
x
y
θ
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.。