极坐标系练习题
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极坐标方程大题练习题一、基本概念与性质1. 将直角坐标系下的点 (3, 4) 转换为极坐标系下的坐标。
2. 已知极坐标方程ρ = 4sinθ,求对应的直角坐标方程。
3. 判断下列极坐标方程是否表示圆:(1) ρ = 6cosθ(2) ρ = 3 + 2sinθ4. 已知极坐标方程ρ = 2cosθ,求极点与极轴之间的夹角。
二、极坐标方程的求解5. 求极坐标方程ρ = 4cosθ 与ρ = 2sinθ 的交点坐标。
6. 已知极坐标方程ρ = 3sinθ,求当θ =π/3 时的点坐标。
7. 解极坐标方程ρ = 5 3cosθ,求出所有可能的ρ 值。
8. 已知极坐标方程ρ = 4 2sinθ,求该曲线与极轴的交点坐标。
三、极坐标方程的应用9. 在极坐标系中,求直线ρcosθ = 3 与圆ρ = 4sinθ 的交点坐标。
10. 已知点 A 在极坐标方程ρ = 6sinθ 上,点 B 在极坐标方程ρ = 4cosθ 上,求线段 AB 的长度。
11. 在极坐标系中,求曲线ρ = 2 + 3sinθ 与极轴围成的面积。
12. 已知极坐标方程ρ = 5cosθ,求该曲线所围成的图形的面积。
四、综合题13. 在极坐标系中,求曲线ρ = 4sinθ 与直线θ = π/4 所围成的图形的面积。
14. 已知极坐标方程ρ = 2cosθ,求该曲线关于极轴的对称曲线方程。
15. 在极坐标系中,求曲线ρ = 3 + 2sinθ 与极轴之间的夹角。
16. 已知极坐标方程ρ = 4cosθ,求该曲线关于原点的对称曲线方程。
17. 在极坐标系中,求曲线ρ = 6sinθ 与直线ρcosθ = 3的交点坐标,并判断这些交点是否在第一象限。
18. 已知极坐标方程ρ = 5 4sinθ,求该曲线与极轴的交点坐标,并计算这些交点与极点之间的距离。
五、极坐标方程的变换与简化19. 将极坐标方程ρ = 8cosθ 转换为直角坐标系下的方程,并简化。
《极坐标系》经典练习题极坐标系经典练题极坐标系是一种用极径和极角来确定平面上点位置的坐标系。
它在数学和物理学中得到广泛应用。
下面是一些经典的练题,帮助你巩固对极坐标系的理解和运用。
1. 极坐标与直角坐标的转换给定一个点的极坐标形式为 $(r, \theta)$,将其转换为直角坐标形式。
- 练题1:$(5, \pi/4)$- 练题2:$(2, 3\pi/2)$- 练题3:$(3, 7\pi/6)$2. 点的极坐标表示给定一个点的直角坐标形式$(x, y)$,将其转换为极坐标形式。
- 练题1:$(3, 4)$- 练题2:$(0, -2)$- 练题3:$(-1, 1)$3. 极坐标系下的点间距离计算两个点在极坐标系下的距离。
- 练题1:点A的极坐标形式为 $(3, 2\pi/3)$,点B的极坐标形式为 $(7, 7\pi/6)$,计算AB之间的距离。
- 练题2:点C的极坐标形式为 $(2, \pi/4)$,点D的极坐标形式为 $(5, 3\pi/2)$,计算CD之间的距离。
4. 极坐标系下的点旋转将给定点绕坐标原点逆时针旋转一定角度。
- 练题1:点P的极坐标形式为 $(2, \pi/3)$,将点P绕坐标原点逆时针旋转 $-\pi/6$ 弧度,求旋转后点的极坐标形式。
- 练题2:点Q的极坐标形式为 $(4, -2\pi/3)$,将点Q绕坐标原点逆时针旋转 $\pi/4$ 弧度,求旋转后点的极坐标形式。
以上是极坐标系的经典练习题,通过解答这些题目,你可以加深对极坐标系的理解,并提升对极坐标转换、点距离和点旋转的运算能力。
祝你成功!。
极坐标系训练一、选择题(每小题5分,共30分)1.极坐标⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫1,2π3对应的点在以极点为坐标原点,极轴为横轴的直角坐标系的( )A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限 2.已知点A ,B 的极坐标分别为⎝⎛⎭⎪⎪⎫3,π3和⎝⎛⎭⎪⎪⎫23,π6,则A 和B 之间的距离为( )A. 3 B .2 3 C .3 D .13.点P ⎝⎛⎭⎪⎪⎫1,π4关于极点O 对称的点的一个极坐标是( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫1,3π4B.⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫1,5π4C.⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫1,7π4D.⎝⎛⎭⎪⎪⎫1,-7π4 4.若ρ1+ρ2=0,θ1+θ2=π,则点M 1(ρ1,θ1)与点M 2(ρ2,θ2)的位置关系是( )A .关于极轴所在直线对称B .关于极点对称C .关于过极点垂直于极轴的直线对称D .两点重合 5.已知点M 的极坐标是⎝⎛⎭⎪⎪⎫-2,-π6,它关于直线θ=π2的对称点坐标是( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫2,11π6B.⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫-2,7π6C.⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫2,-π6D.⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫-2,-11π6 6.在极坐标系中,已知△OAB 的顶点A 的极坐标为(2,π),AB 边的中点D的极坐标为⎝⎛⎭⎪⎪⎫4,5π4.若以极点为原点,极轴为x 轴的正半轴,建立平面直角坐标系,则顶点B 的直角坐标为( ) A .(32,42) B .(-32,42) C .(-32,-42) D .(32,-42) 二、填空题(每小题5分,共15分)7.限定ρ>0,0≤θ<2π时,若点M 的极坐标与直角坐标相同,则点M 的直角坐标为________. 8.已知极坐标系中,极点为O,0≤θ<2π,M ⎝⎛⎭⎪⎪⎫3,π3,在直线OM 上与点M 的距离为4的点的极坐标为________.9.已知点P 在第三象限的角平分线上,且到横轴的距离为2,则当ρ>0,θ∈[0,2π)时,点P 的极坐标为________. 三、解答题(每小题满分10分,共30分) 10.在极轴上求与点A ⎝⎛⎭⎪⎪⎫42,π4的距离为5的点M 的坐标.11.(1)已知点的极坐标分别为A ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫5,π3,B ⎝⎛⎭⎪⎪⎫1,2π3, C ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫2,-3π4,D ⎝⎛⎭⎪⎪⎫4,11π6,求它们的直角坐标; (2)已知点的直角坐标分别为A(3,3),B ⎝⎛⎭⎪⎪⎫0,-53,C(-1,-3),求它们的极坐标(ρ≥0,0≤θ<2π).12.△ABC 的顶点的极坐标为A ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫4,4π3、B ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫6,5π6、C ⎝⎛⎭⎪⎪⎫8,7π6. (1)判断△ABC 的形状; (2)求△ABC 的面积.。
高中数学理科选修4-4极坐标系习题(附答案)一、单项选择及填空1、在直角坐标系xOy 中,点A (﹣2,2).以坐标原点为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,点A 的极坐标为( )A . B.(2) C . D . 2、在极坐标系中,圆心坐标是),(πa (0>a ),半径为a 的圆的极坐标方程是( )A.θρcos 2a -=(232πθπ<≤) B.θρcos a =(πθ<≤0) C.θρsin 2a -=(232πθπ<≤) D.θρsin a =(πθ<≤0) 3、极坐标系中,圆上的点1=ρ到直线2sin cos =+θρθρ的距离最大值为 ( ) A.2 B. 12+ C. 12- D. 224、在极坐标系中,点)3,4(πM 到曲线2)3cos(=-πθρ上的点的距离的最小值为( )A.2B.4C.6D.85、欲将曲线22143x y +=变换成曲线221x y ''+=,需经过的伸缩变换ϕ为( ) A .2x x y '=⎧⎪⎨'=⎪⎩ B.12x x y ⎧'=⎪⎪⎨⎪'⎪⎩ C.43x x y y '=⎧⎨'=⎩ D.1413x x y y ⎧'=⎪⎪⎨⎪'=⎪⎩6、在极坐标系中,直线02)sin (cos =+-θθρ被曲线C :2=ρ所截得弦的中点的极坐标为 .7、在极坐标系中,以2,3π⎛⎫ ⎪⎝⎭为圆心,2为半径的圆的极坐标方程为 . 8、在极坐标系中,点32,2P π⎛⎫ ⎪⎝⎭到直线:3cos 4sin 3l ρθρθ-=的距离为 .三、解答题.9、在极坐标系中,极点为O,已知曲线C1:ρ=2与曲线C2:,交于不同的两点A,B.(1)求|AB|的值;(2)求过点C(1,0)且与直线AB平行的直线l的极坐标方程.10、已知曲线C的极坐标方程为πsin()33ρθ+=,以极点为坐标原点,极轴为x轴的正半轴建立平面直角坐标系,求曲线C的直角坐标方程参考答案一、单项选择1、【答案】B2、【答案】A3、【答案】B4、【答案】A5、【答案】B6、【答案】)43,2(π 7、【答案】4cos 3πρθ⎛⎫=- ⎪⎝⎭8、【答案】1 三、解答题9、【答案】(1)把曲线C 1和曲线C 2 的方程化为直角坐标方程,他们分别表示一个圆和一条直线.利用点到直线的距离公式求得圆心到直线的距离为d 的值,再利用弦长公式求得弦长|AB|的值.(2)用待定系数法求得直线l 的方程为直线l 的方程,再根据极坐标方程与直角坐标方程的互化公式求得l 的极坐标方程解:(1)曲线C 1:ρ=2,即x 2+y 2=4,表示以原点O (0,0)为圆心,半径等于2的圆.曲线C 2:,即 x ﹣y+2=0,表示一条直线. 圆心到直线的距离为d==,故弦长|AB|=2=2.(2)设过点C (1,0)且与直线AB 平行的直线l 的方程为 x ﹣y+m=0,把点C 的坐标代入求得m=﹣1,故直线l 的方程为 x ﹣y ﹣1=0,即 ρcos θ﹣ρsin θ﹣1=0,即ρsin (θ﹣)=1.10、60y +-=试题分析:根据cos x ρθ=,sin y ρθ=,将极坐标方程1sin cos 32ρθθ+=化为直角坐标方程60y +-=试题解析:由πsin()33ρθ+=得1sin cos 32ρθθ+=,5分又cos x ρθ=,sin y ρθ=,所以曲线C 60y +-=.10分考点:极坐标方程化为直角坐标方程。
数学理科选修4-4第一讲《极坐标》习题一.选择题1.已知⎪⎭⎫ ⎝⎛-3,5πM ,下列所给出的不能表示点的坐标的是( ) A .⎪⎭⎫ ⎝⎛-3,5π B .⎪⎭⎫ ⎝⎛34,5π C .⎪⎭⎫ ⎝⎛-32,5π D .⎪⎭⎫ ⎝⎛--35,5π2.点()3,1-P ,则它的极坐标是( ) A .⎪⎭⎫ ⎝⎛3,2π B .⎪⎭⎫ ⎝⎛34,2π C .⎪⎭⎫ ⎝⎛-3,2π D .⎪⎭⎫ ⎝⎛-34,2π3.极坐标方程⎪⎭⎫⎝⎛-=θπρ4cos 表示的曲线是( ) A .双曲线 B .椭圆 C .抛物线 D .圆4.圆)sin (cos 2θθρ+=的圆心坐标是( )A .⎪⎭⎫ ⎝⎛4,1π B .⎪⎭⎫ ⎝⎛4,21π C .⎪⎭⎫ ⎝⎛4,2π D .⎪⎭⎫⎝⎛4,2π5.在极坐标系中,与圆θρsin 4=相切的一条直线方程为( ) A .2sin =θρ B .2cos =θρ C .4cos =θρ D .4cos -=θρ6、 已知点()0,0,43,2,2,2O B A ⎪⎭⎫⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛--ππ则ABO ∆为( ) A 、正三角形 B 、直角三角形 C 、锐角等腰三角形 D 、直角等腰三角形 7、)0(4≤=ρπθ表示的图形是( )A .一条射线B .一条直线C .一条线段D .圆8、直线αθ=与1)cos(=-αθρ的位置关系是( )A 、平行B 、垂直C 、相交不垂直D 、与有关,不确定9.两圆θρcos 2=,θρsin 2=的公共部分面积是( ) A.214-πB.2-πC.12-πD.2π10.已知点1P 的球坐标是)4,,32(1πϕP ,2P 的柱坐标是)1,,5(2θP ,求21P P .A .2B .3C .22D .22二.填空题11.极坐标方程52sin 42=θρ化为直角坐标方程是12.圆心为⎪⎭⎫⎝⎛6,3πC ,半径为3的圆的极坐标方程为 13.已知直线的极坐标方程为22)4sin(=+πθρ,则极点到直线的距离是 14、在极坐标系中,点P ⎪⎭⎫⎝⎛611,2π到直线1)6sin(=-πθρ的距离等于____________。
一、选择题1.将曲线y =sin 2x 按照伸缩变换⎩⎨⎧x ′=2x ,y ′=3y 后得到的曲线方程为( )A.y =3sin xB.y =3sin 2xC.y =3sin 12xD.y =13sin 2x2.极坐标方程sin θ=12(ρ∈R ,ρ≥0)表示的曲线是( ) A.两条相交直线 B.两条射线 C.一条直线 D.一条射线 3.极坐标方程ρ=cos θ化为直角坐标方程为( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫x +122+y 2=14B.x 2+⎝ ⎛⎭⎪⎫y +122=14C.x 2+⎝ ⎛⎭⎪⎫y -122=14D.⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+y 2=144.与点A (-1,0)和点B (1,0)连线的斜率之和为-1的动点P 的轨迹方程是( ) A.x 2+y 2=3 B.x 2+2xy =1(x ≠±1) C.y =1-x 2D.x 2+y 2=9(x ≠0)5.如图1,已知点P 的极坐标是(1,π),则过点P 且垂直极轴的直线的极坐标方程是( ) A.ρ=1 B.ρ=cos θC.ρ=-1cos θD.ρ=1cos θ6.圆ρ=4cos θ的圆心到直线tan θ=1的距离为( ) A.22 B.2 C.2D.2 27.点M ⎝ ⎛⎭⎪⎫1,7π6关于直线θ=π4(ρ∈R )的对称点的极坐标为( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫1,4π3B.⎝ ⎛⎭⎪⎫1,2π3C.⎝ ⎛⎭⎪⎫1,π3D.⎝ ⎛⎭⎪⎫1,-7π6 8.极坐标方程ρcos θ=2sin 2θ表示的曲线为( )A.一条射线和一个圆B.两条直线C.一条直线和一个圆D.一个圆 9.圆ρ=r 与圆ρ=-2r sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π4(r >0)的公共弦所在直线的方程为( )A.2ρ(sin θ+cos θ)=rB.2ρ(sin θ+cos θ)=-rC.2ρ(sin θ+cos θ)=rD.2ρ(sin θ+cos θ)=-r 10.圆ρ=2a sin θ关于极轴对称的圆的方程为( )A.ρ=2a cos θB.ρ=-2a cos θC.ρ=-2a sin θD.ρ=2a sin θ 11.直线θ=α和直线ρsin (θ-α)=1的位置关系是( ) A.垂直 B.平行 C.相交但不垂直 D.重合 二、填空题12.在极坐标系中,点⎝ ⎛⎭⎪⎫2,π6到直线ρsin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ-π6=1的距离是________.13.已知极坐标系中,极点为O ,将点A ⎝ ⎛⎭⎪⎫4,π6绕极点逆时针旋转π4得到点B ,且|OA |=|OB |,则点B 的直角坐标为________.三、解答题14.在同一平面直角坐标系中,经过伸缩变换⎩⎨⎧x ′=2x ,y ′=2y 后,曲线C 变为曲线(x ′-5)2+(y ′+6)2=1,求曲线C 的方程,并判断其形状.15.已知⊙C :ρ=cos θ+sin θ, 直线l :ρ=22cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π4.求⊙C 上点到直线l 距离的最小值.16.(1)在极坐标系中,求以点(1,1)为圆心,半径为1的圆C 的方程; (2)将上述圆C 绕极点逆时针旋转π2得到圆D ,求圆D 的方程.17.在极坐标系中,极点为O ,已知曲线C 1:ρ=2与曲线C 2:ρsin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ-π4=2交于不同的两点A ,B .(1)求|AB |的值;(2)求过点C (1,0)且与直线AB 平行的直线l 的极坐标方程. 一、选择题1.将曲线y =sin 2x 按照伸缩变换⎩⎨⎧x ′=2x ,y ′=3y 后得到的曲线方程为( )A.y =3sin xB.y =3sin 2xC.y =3sin 12xD.y =13sin 2x【解析】 由伸缩变换,得x =x ′2,y =y ′3. 代入y =sin 2x ,有y ′3=sin x ′,即y ′=3sin x ′. ∴变换后的曲线方程为y =3sin x . 【答案】 A2.极坐标方程sin θ=12(ρ∈R ,ρ≥0)表示的曲线是( ) A.两条相交直线 B.两条射线 C.一条直线 D.一条射线【解析】 ∵sin θ=12,所以θ=π6(ρ≥0)和θ=56π(ρ≥0),故其表示两条射线. 【答案】 B3.极坐标方程ρ=cos θ化为直角坐标方程为( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫x +122+y 2=14B.x 2+⎝ ⎛⎭⎪⎫y +122=14C.x 2+⎝ ⎛⎭⎪⎫y -122=14D.⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+y 2=14 【解析】 由ρ=cos θ,得ρ2=ρcos θ,所以x 2+y 2=x ,即⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+y 2=14.故选D.【答案】 D4.与点A (-1,0)和点B (1,0)连线的斜率之和为-1的动点P 的轨迹方程是( ) A.x 2+y 2=3 B.x 2+2xy =1(x ≠±1) C.y =1-x 2D.x 2+y 2=9(x ≠0)【解析】 设P (x ,y ),则k P A =y x +1(x ≠-1),k PB =yx -1(x ≠1). 又k P A +k PB =-1,即y x +1+y x -1=-1,得 x 2+2xy =1(x ≠±1),故选B. 【答案】 B5.如图1,已知点P 的极坐标是(1,π),则过点P 且垂直极轴的直线的极坐标方程是( )A.ρ=1B.ρ=cos θC.ρ=-1cos θD.ρ=1cos θ【解析】 由题图可知ρcos(π-θ)=1, 即ρ=-1cos θ,故选C. 【答案】 C6.圆ρ=4cos θ的圆心到直线tan θ=1的距离为( ) A.22 B.2 C.2D.2 2【解析】 圆ρ=4cos θ的圆心C (2,0),如图,|OC |=2, 在Rt △COD 中, ∠ODC =π2,∠COD =π4, ∴|CD |= 2.即圆ρ=4cos θ的圆心到直线tan θ=1的距离为 2. 【答案】 B7.点M ⎝ ⎛⎭⎪⎫1,7π6关于直线θ=π4(ρ∈R )的对称点的极坐标为( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫1,4π3B.⎝ ⎛⎭⎪⎫1,2π3C.⎝ ⎛⎭⎪⎫1,π3D.⎝ ⎛⎭⎪⎫1,-7π6 【解析】 点M ⎝ ⎛⎭⎪⎫1,7π6的直角坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫cos 7π6,sin 7π6=⎝ ⎛⎭⎪⎫-32,-12,直线θ=π4(ρ∈R ),即直线y =x ,点⎝ ⎛⎭⎪⎫-32,-12关于直线y =x 的对称点为⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,-32,再化为极坐标,即⎝ ⎛⎭⎪⎫1,4π3.【答案】 A8.极坐标方程ρcos θ=2sin 2θ表示的曲线为( ) A.一条射线和一个圆 B.两条直线 C.一条直线和一个圆 D.一个圆【解析】 方程ρcos θ=2sin 2θ可化为ρcos θ=4sin θcos θ,即cos θ=0或ρ=4sin θ,方程cos θ=0即θ=k π+π2,表示y 轴,方程ρ=4sin θ即x 2+y 2=4y ,表示圆,故选C.【答案】 C9.圆ρ=r 与圆ρ=-2r sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π4(r >0)的公共弦所在直线的方程为( )A.2ρ(sin θ+cos θ)=rB.2ρ(sin θ+cos θ)=-rC.2ρ(sin θ+cos θ)=rD.2ρ(sin θ+cos θ)=-r 【解析】 圆ρ=r 的直角坐标方程为 x 2+y 2=r 2,① 圆ρ=-2r sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π4=-2r ⎝ ⎛⎭⎪⎫sin θcos π4+cos θsin π4=-2r (sin θ+cos θ).两边同乘以ρ得ρ2=-2r (ρsin θ+ρcos θ). ∵x =ρcos θ,y =ρsin θ,ρ2=x 2+y 2, ∴x 2+y 2+2rx +2ry =0.②①-②整理得2(x +y )=-r ,即为两圆公共弦所在直线的普通方程.再将直线2(x +y )=-r 化为极坐标方程为2ρ(cos θ+sin θ)=-r .【答案】 D10.圆ρ=2a sin θ关于极轴对称的圆的方程为( )A.ρ=2a cos θB.ρ=-2a cos θC.ρ=-2a sin θD.ρ=2a sin θ 【解析】 法一:根据对称规律,把⎩⎪⎨⎪⎧θ′=-θ,ρ′=ρ代入原方程,可得原方程表示的曲线关于极轴对称的曲线方程.∴ρ=2a sin θ关于极轴对称的曲线方程为ρ′=2a sin (-θ),即ρ=-2a sin θ. 法二:因为圆ρ=2a sin θ的圆心是⎝ ⎛⎭⎪⎫a ,π2,半径为a ,该圆关于极轴对称的圆的圆心应为⎝ ⎛⎭⎪⎫a ,3π2,半径仍为a , 其方程应为:ρ=2a cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ-3π2,即ρ=-2a sin θ. 【答案】 C11.直线θ=α和直线ρsin (θ-α)=1的位置关系是( ) A.垂直 B.平行 C.相交但不垂直 D.重合【解析】 直线θ=α化为直角坐标方程为y =x tan α,ρsin (θ-α)=1化为ρsin θcos α-ρcos θsin α=1,即y =x tan α+1cos α.所以两直线平行. 【答案】 B 二、填空题12.在极坐标系中,点⎝ ⎛⎭⎪⎫2,π6到直线ρsin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ-π6=1的距离是________.【解析】 点⎝ ⎛⎭⎪⎫2,π6化为直角坐标为(3,1),直线ρsin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ-π6=1化为ρ⎝ ⎛⎭⎪⎫32sin θ-12cos θ=1,32y -12x =1,12x -32y +1=0,点(3,1)到直线12x -32y +1=0的距离为⎪⎪⎪⎪⎪⎪12×3-32×1+1⎝ ⎛⎭⎪⎫122+⎝ ⎛⎭⎪⎫-322=1.【答案】 113.已知极坐标系中,极点为O ,将点A ⎝ ⎛⎭⎪⎫4,π6绕极点逆时针旋转π4得到点B ,且|OA |=|OB |,则点B 的直角坐标为________.【解析】 依题意,点B 的极坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫4,5π12,∵cos 5π12=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+π6=cos π4cos π6-sin π4sin π6=22·32-22·12=6-24, sin 5π12=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+π6=sin π4cos π6+cos π4sin π6=22·32+22·12=6+24,∴x =ρcos θ=4×6-24=6-2,∴y =ρsin θ=4×6+24=6+2, ∴点B 的直角坐标为(6-2,6+2). 【答案】 (6-2,6+2) 三、解答题14.在同一平面直角坐标系中,经过伸缩变换⎩⎨⎧x ′=2x ,y ′=2y 后,曲线C 变为曲线(x ′-5)2+(y ′+6)2=1,求曲线C 的方程,并判断其形状. 【解】 将⎩⎪⎨⎪⎧x ′=2x ,y ′=2y 代入(x ′-5)2+(y ′+6)2=1,得(2x -5)2+(2y +6)2=1, 即⎝ ⎛⎭⎪⎫x -522+(y +3)2=14, 故曲线C 是以⎝ ⎛⎭⎪⎫52,-3为圆心,半径为12的圆.15.已知⊙C :ρ=cos θ+sin θ, 直线l :ρ=22cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π4.求⊙C 上点到直线l 距离的最小值.【解】 ⊙C 的直角坐标方程是x 2+y 2-x -y =0, 即⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+⎝ ⎛⎭⎪⎫y -122=12.又直线l 的极坐标方程为ρ(cos θ-sin θ)=4, 所以直线l 的直角坐标方程为x -y -4=0.设M ⎝ ⎛⎭⎪⎫12+22cos θ,12+22sin θ为⊙C 上任意一点,M 点到直线l 的距离d =⎪⎪⎪⎪⎪⎪12+22cos θ-⎝ ⎛⎭⎪⎫12+22sin θ-42=4-cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π42,当θ=7π4时,d min =32=322.16.(1)在极坐标系中,求以点(1,1)为圆心,半径为1的圆C 的方程; (2)将上述圆C 绕极点逆时针旋转π2得到圆D ,求圆D 的方程. 【解】 (1)设M (ρ,θ)为圆上任意一点,如图,圆C 过极点O ,∠COM =θ-1,作CK ⊥OM 于K , 则|OM |=2|OK |=2cos(θ-1), 故圆C 的极坐标为ρ=2cos(θ-1).(2)将圆C :ρ=2cos(θ-1)按逆时针旋转π2得到圆D :ρ=2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ-1-π2,即ρ=-2sin(1-θ),故ρ=2sin(θ-1)为所求.17.在极坐标系中,极点为O ,已知曲线C 1:ρ=2与曲线C 2:ρsin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ-π4=2交于不同的两点A ,B .(1)求|AB |的值;(2)求过点C (1,0)且与直线AB 平行的直线l 的极坐标方程. 【解】 (1)法一:∵ρ=2,∴x 2+y 2=4. 又∵ρsin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ-π4=2,∴y =x +2. ∴|AB |=2r 2-d 2=24-⎝ ⎛⎭⎪⎫222=2 2. 法二:设A (ρ,θ1),B (ρ,θ2),θ1,θ2∈[0,2π), 则sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ1-π4=22,sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ2-π4=22.∵θ1,θ2∈[0,2π),∴|θ1-θ2|=π2,即∠AOB =π2, 又|OA |=|OB |=2, ∴|AB |=2 2.(2)法一:∵曲线C 2的斜率为1,∴过点(1,0)且与曲线C 2平行的直线l 的直角坐标方程为y =x -1,∴直线l 的极坐标为ρsin θ=ρcos θ-1, 即ρcos ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π4=22.法二:设点P (ρ,θ)为直线l 上任一点,因为直线AB 与极轴成π4的角, 则∠PCO =3π4或∠PCO =π4, 当∠PCO =3π4时,在△POC 中,|OP |=ρ,|OC |=1,∠POC =θ,∠PCO =3π4,∠OPC =π4-θ, 由正弦定理可知:1sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-θ=ρsin 34π, 即ρsin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-θ=22, 即直线l 的极坐标方程为:ρsin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-θ=22.同理,当∠PCO =π4时,极坐标方程也为 ρsin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-θ=22.当P 为点C 时显然满足ρsin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-θ=22.综上,所求直线l 的极坐标方程为ρsin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-θ=22.。
极坐标系练习题1、极坐标方程8cos ρθ=表示的图形的面积为________.2、在极坐标系下,直线cos ρθ=与圆ρ________. 3、已知曲线1C 和2C 的极坐标方程分别为cos 3ρθ=和4cos ρθ=(0,0)2πρθ≥≤<,则曲线1C 和2C 交点的极坐标为_________. 4、在极坐标系中,和极轴垂直且相交的直线l 与圆4ρ=相交于A 、B 两点,若4AB =,则直线l 的极坐标方程为________.5、在极坐标系中,过点(4,)2A π-作圆4sin ρθ=的切线,切点为B ,则AB =________.6、在极坐标系中,将点(4,)6A π绕极点逆时针旋转23π得到点B ,且OA OB =,则点B 的直角坐标为_________. 7、在极坐标系中,点(2,0)P 与点Q 关于直线()3R πθρ=∈对称,则PQ =________.8、在极坐标系中,经过点(0,0)O 、(6,)2A π、9)4B π的圆的极坐标方程为________. 9、在极坐标系中,抛物线28cos sin θρθ=上有一点M ,它的极径等于点M 到准线的距离,则M 点的极径为________.10、在极坐标系中,由三条直线0θ=,3πθ=,cos sin 1ρθρθ+=围成的图形的面积为________.11.将点的直角坐标(-2,23)化成极坐标得( ).A .(4,32π)B .(-4,32π)C .(-4,3π)D .(4,3π) 12.极坐标方程 ρ cos θ=sin2θ( ρ≥0)表示的曲线是( ).A .一个圆B .两条射线或一个圆C .两条直线D .一条射线或一个圆13.极坐标方程θρcos +12= 化为普通方程是( ). A .y 2=4(x -1)B .y 2=4(1-x )C .y 2=2(x -1)D .y 2=2(1-x )14.点P 在曲线 ρ cos θ +2ρ sin θ =3上,其中0≤θ ≤4π,ρ>0,则点P 的轨迹是( ). A .直线x +2y -3=0B .以(3,0)为端点的射线C . 圆(x -2)2+y =1D .以(1,1),(3,0)为端点的线段 15.设点P 在曲线 ρ sin θ =2上,点Q 在曲线 ρ=-2cos θ上,则|PQ |的最小值为( ). A .2 B .1 C .3 D .016.在极坐标系中,直线2= 4π+ sin )(θρ,被圆 ρ=3截得的弦长为( ). A .22 B .2 C .52 D .3217.ρ=2(cos θ -sin θ )(ρ>0)的圆心极坐标为( ).A .(-1,4π3)B .(1,4π7) C .(2,4π) D .(1,4π5) 18.极坐标方程为lg ρ=1+lg cos θ,则曲线上的点(ρ,θ)的轨迹是( ). A .以点(5,0)为圆心,5为半径的圆B .以点(5,0)为圆心,5为半径的圆,除去极点C .以点(5,0)为圆心,5为半径的上半圆D .以点(5,0)为圆心,5为半径的右半圆19.方程θθρsin + cos 11= -表示的曲线是( ). A . 圆B .椭圆C . 双曲线D . 抛物线 二、填空题20.在极坐标系中,以(a ,2π)为圆心,以a 为半径的圆的极坐标方程为 . 21.极坐标方程 ρ2cos θ-ρ=0表示的图形是 .22.过点(2,4π)且与极轴平行的直线的极坐标方程是 . 23.曲线 ρ=8sin θ 和 ρ=-8cos θ(ρ>0)的交点的极坐标是 .24.已知曲线C 1,C 2的极坐标方程分别为ρ cos θ =3,ρ=4cos θ (其中0≤θ<2π),则C 1,C 2交点的极坐标为 .三、解答题25.求以点A (2,0)为圆心,且经过点B (3,3π)的圆的极坐标方程.26.已知直线l 的极坐标方程为)(4π+ cos 24θρ=,点P 的直角坐标为(3cos θ,sin θ),求点P 到直线l 距离的最大值及最小值.。
极坐标练习题极坐标是一种描述平面上点位置的坐标系统,它使用极径和极角来表示点的位置。
在极坐标系统中,每个点由一个非负的极径和一个以极轴正向为起点的极角唯一确定。
极坐标与直角坐标之间的转换关系可以用以下公式表示:x = r * cosθy = r * sinθ其中,(x, y)为点的直角坐标,r为点到极轴的距离(极径),θ为点与极轴的夹角(极角)。
为了加深对极坐标的理解,下面给出一些极坐标的练习题,供读者练习和思考。
练习题一:给定极坐标(r, θ) = (3, π/6),请将其转换为直角坐标。
解析:根据转换公式可得,x = 3 * cos(π/6)y = 3 * sin(π/6)计算得出,x ≈ 2.598y ≈ 1.5所以,极坐标(3, π/6) 对应的直角坐标为 (2.598, 1.5)。
练习题二:给定直角坐标 (x, y) = (4, -2),请将其转换为极坐标。
解析:根据转换公式可得,r = √(x^2 + y^2)θ = arctan(y/x)计算得出,r ≈ √(4^2 + (-2)^2) ≈ √20 ≈ 4.472θ = arctan((-2)/4) ≈ -0.464所以,直角坐标 (4, -2) 对应的极坐标为 (4.472, -0.464)。
练习题三:给定一点在极坐标系下的表示为(5, 3π/4),请将该点表示在极坐标系中。
解析:该点的极径为 5,极角为3π/4。
在极坐标系中,从极轴正向开始逆时针旋转3π/4 的角度,然后向外延伸 5 的距离,即可标示出该点。
练习题四:给定一点在直角坐标系下的表示为 (-1, -1),请将该点表示在极坐标系中。
解析:该点的直角坐标为 (-1, -1)。
首先,计算出该点到原点的距离:r = √((-1)^2 + (-1)^2) ≈ √2 ≈ 1.414然后,计算出该点与极轴的夹角:θ = arctan((-1)/(-1)) = arctan(1) ≈ 0.785所以,直角坐标 (-1, -1) 对应的极坐标为 (1.414, 0.785)。
日测极坐标1.曲线cos 10ρθ+=的直角坐标方程为( )A .1x = B. 1x =- C. 1y = D. 1y =- 2.若M 点的极坐标为(2,)6π--,则M 点的直角坐标是( )A .(B .(1)-C .1)-D . 3.曲线的极坐标方程θρsin 4=化成直角坐标方程为( ) A.4)2(22=++y xB.4)2(22=-+y xC.4)2(22=+-yx D.4)2(22=++yx4.在极坐标系中,圆心为(1,)2π,且过极点的圆的方程是 ( )(A )2sin =ρθ (B )2sin =-ρθ (C )2cos =ρθ ( D )2cos =-ρθ5.极坐标方程cos ρθ=和参数方程123x ty t =--⎧⎨=+⎩(t 为参数)所表示的图形分别是A 、圆、直线B 、直线、圆C 、圆、圆D 、直线、直线 6.在极坐标方程中,曲线C 的方程是ρ=4sinθ,过点(4,6π)作曲线C 的切线,则切线长为( ) A . C . D .7.在极坐标系中,圆θρcos 2=的垂直于极轴的两条切线方程分别为( )(A )2cos R 0=∈=θρρθ)和((B )2cos R 2=∈=θρρπθ)和( (C )1cos R 2=∈=θρρπθ)和( (D )1cos R 0=∈=θρρθ)和(8.极坐标方程0))(1(=--πθρ)0(≥ρ表示的图形是( )A.两个圆B.两条直线C.一个圆和一条射线D.一条直线和一条射线 9.(极坐标)以直角坐标系的原点为极点,x 轴的非负半轴为极轴,并在两种坐标系中取相同的长度单位,点M 的极坐标是)32,4(π,则点M 直角坐标是 A .)3,2( B .)3,2(- C .)2,3( D .)2,3(- 10.极坐标方程cos 2sin 2ρθθ=表示的曲线为A .一条射线和一个圆B .两条直线C .一条直线和一个圆D .一个圆 11.下列结论中不正确的是( ) A .(2,)6π与(2,)6π-是关于极轴对称 B .(2,)6π与7(2,)6π是关于极点对称C .(2,)6π与5(2,)6π-是关于极轴对称 D .(2,)6π与5(2,)6π--是关于极点对称 12.极坐标系中,以(9,3π)为圆心,9为半径的圆的极坐标方程为( ) A. )(θπρ-3cos 18= B. )(θπρ-3cos 18-= C. )(θπρ-3sin 18= D. )(θπρ-3cos 9=13.圆5cos ρθθ=-的圆心坐标是( ) A.4(5,)3π--B.(5,)3π-C.(5,)3πD.5(5,)3π- 14.在极坐标系中,与圆相切的一条直线方程为( ) A . B . C . D . 15.极坐标方程cos 2ρθ=0 表示的曲线为( )A 、极点B 、极轴C 、一条直线D 、两条相交直线 16.在极坐标系中,曲线cos sin 2ρθρθ+=(0θ≤﹤2π)与4πθ=的交点的极坐标为( )(A)(1,1) (B)(1,)4π(C))4π (D)()4π17.直线45395x t y t⎧=⎪⎪⎨⎪=-+⎪⎩(t 为参数)与圆2cos 2sin x y θθ=⎧⎨=⎩(θ为参数)的位置关系是A .相离B .相切 C.过圆心 D .相交不过圆心 18.已知圆22:4C x y +=,直线:2l x y +=,以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.(1)将圆C 和直线l 方程化为极坐标方程;(2)P 是l 上的点,射线OP 交圆C 于点R ,又点Q 在OP 上且满足2|OQ ||OP ||OR |⋅=,当点P 在l 上移动时,求点Q 轨迹的极坐标方程.19.在平面直角坐标系xoy 中,曲线1C 的参数方程为⎩⎨⎧==ϕϕsin cos b y a x (0>>b a ,ϕ为参数),在以O 为极点,x 轴的正半轴为极轴的极坐标系中,曲线2C 是圆心在极轴上,且经过极点的圆,已知曲线1C 上的点)23,1(M 对应的参数3πϕ=,射线3πθ=与曲线2C 交于点)3,1(πD(1)求曲线1C ,2C 的方程; (2)若点),(1θρA ,)2,(2πθρ+B 在曲线1C 上,求222111ρρ+的值20.已知曲线C 的极坐标方程为θθρ2sin cos 4=,直线l 的参数方程为⎩⎨⎧+==ααsin 1cos t y t x ( t为参数,0≤α<π).(Ⅰ)把曲线C 的极坐标方程化为直角坐标方程,并说明曲线C 的形状; (Ⅱ)若直线l 经过点(1,0),求直线l 被曲线C 截得的线段AB 的长.参考答案1.B【解析】考点:极坐标方程【解析】A 。
1.在同一平面直角坐标系中,经过伸缩变换错误!后,曲线C变为曲线x′2+y′2=1,则曲线C的方程为( )A.25x2+9y2=1 B.9x2+25y2=1 C.25x+9y=1 D。
错误!+错误!=12.极坐标方程ρ=cosθ化为直角坐标方程为( )A.(x+错误!)2+y2=错误!B.x2+(y+错误!)2=错误!C.x2+(y-错误!)2=错误!D.(x-错误!)2+y2=错误!答案 D解析由ρ=cosθ,得ρ2=ρcosθ,∴x2+y2=x.选D。
3.极坐标方程ρcosθ=2sin2θ表示的曲线为( )A.一条射线和一个圆B.两条直线C.一条直线和一个圆D.一个圆答案 C4.在极坐标系中,圆ρ=-2sinθ的圆心的极坐标是()A.(1,错误!)B.(1,-错误!)C.(1,0) D.(1,π)答案 B解析由ρ=-2sinθ,得ρ2=-2ρsinθ,化为普通方程x2+(y+1)2=1,其圆心坐标为(0,-1),所以其极坐标为(1,-错误!),故应选B。
5.设点M的直角坐标为(-1,-错误!,3),则它的柱坐标为( )A.(2,错误!,3)B.(2,错误!,3)C.(2,错误!,3) D.(2,错误!,3)答案 C6.(2013·安徽)在极坐标系中,圆ρ=2cosθ的垂直于极轴的两条切线方程分别为()A.θ=0(ρ∈R)和ρcosθ=2B.θ=错误!(ρ∈R)和ρcosθ=2C.θ=π2(ρ∈R)和ρcosθ=1D.θ=0(ρ∈R)和ρcosθ=1答案 B解析由题意可知,圆ρ=2cosθ可化为普通方程为(x-1)2+y2=1。
所以圆的垂直于x轴的两条切线方程分别为x=0和x=2,再将两条切线方程化为极坐标方程分别为θ=错误!(ρ∈R)和ρcosθ=2,故选B.7.在极坐标系中,过点(1,0)并且与极轴垂直的直线方程是()A.ρ=cosθB.ρ=sinθC.ρcosθ=1 D.ρsinθ=1答案 C解析过点(1,0)且与极轴垂直的直线,在直角坐标系中的方程为x=1,所以其极坐标方程为ρcosθ=1,故选C。
第二节 极坐标系
一、选择题
1.点P 的直角坐标为(-2,2),那么它的极坐标可表示为 ( ).
A.⎝ ⎛⎭⎪⎫2,π4
B.⎝
⎛⎭⎪⎫2,3π4 C.⎝ ⎛⎭⎪⎫2,5π4 D.⎝
⎛⎭⎪⎫2,7π4 解析 直接利用极坐标与直角坐标的互化公式.
答案 B
2.已知A ,B 的极坐标分别是⎝
⎛⎭⎪⎫3,π4和⎝ ⎛⎭⎪⎫-3,π12,则A 和B 之间的距离等于 ( ). A.32+62 B.32-62
C.36+322
D.36-322
解析 极坐标系中两点A (ρ1,θ1),B (ρ2,θ2)的距离|AB |=
ρ21+ρ22-2ρ1ρ2cos (θ1-θ2).
答案 C
3.在极坐标系中,已知点P ⎝ ⎛⎭
⎪⎫2,23π,若P 的极角满足-π<θ<π,ρ∈R ,则下列点中与点P 重合的是 ( ).
A.⎝ ⎛⎭⎪⎫2,π3,⎝ ⎛⎭⎪⎫2,43π,⎝ ⎛⎭⎪⎫-2,53π
B.⎝ ⎛⎭⎪⎫2,83π,⎝ ⎛⎭⎪⎫2,43π,⎝ ⎛⎭
⎪⎫-2,53π C.⎝ ⎛⎭⎪⎫-2,43π,⎝ ⎛⎭⎪⎫-2,53π,⎝ ⎛⎭
⎪⎫2,-43π D.⎝
⎛⎭⎪⎫-2,-π3
答案 D
4.已知点M 的极坐标是⎝
⎛⎭⎪⎫-2,-π6,它关于直线θ=π2的对称点坐标是 ( ). A.⎝ ⎛⎭⎪⎫2,11π6 B.⎝
⎛⎭⎪⎫-2,7π6 C.⎝ ⎛⎭⎪⎫2,-π6 D.⎝
⎛⎭⎪⎫-2,-11π6 解析 当ρ<0时,我们找它的极角应按反向延长
线上去找.描点⎝
⎛⎭⎪⎫-2,-π6时,先找到角-π6的 终边.又因为ρ=-2<0,所以再沿反向延长线上
找到离极点2个单位的点即是点⎝
⎛⎭⎪⎫-2,-π6. 直线θ=π2,就是由极角为π2的那些点的集合.
故M ⎝ ⎛⎭⎪⎫-2,-π6关于直线θ=π2的对称点为M ′⎝
⎛⎭⎪⎫2,π6,但是选择支没有这 样的坐标.
又因为M ′⎝ ⎛⎭⎪⎫2,π6的坐标还可以写成M ′⎝
⎛⎭⎪⎫-2,7π6,故选B. 答案 B
二、填空题
5.在极坐标系中,已知点A ⎝ ⎛⎭⎪⎫1,34π,B ⎝ ⎛⎭
⎪⎫2,π4,则A 、B 两点间的距离为________. 解析 利用极坐标系中两点间距离公式.
答案 5
6.已知点M 的直角坐标为(-3,-33),若ρ>0,0≤θ<2π,则点M 的极坐标
是________.
答案 ⎝ ⎛⎭
⎪⎫6,43π 7.在极坐标系中,已知点P ⎝
⎛⎭⎪⎫3,π3,则点P 在-2π≤θ<2π,ρ∈R 时的另外三种极坐标形式为__________.
答案 ⎝ ⎛⎭⎪⎫3,-53π,⎝ ⎛⎭⎪⎫-3,43π,⎝ ⎛⎭
⎪⎫-3,-23π 8.(极坐标意义的考查)极坐标系中,点A 的极坐标是⎝
⎛⎭⎪⎫3,π6,则 (1)点A 关于极轴对称的点是________;
(2)点A 关于极点对称的点的极坐标是________;
(3)点A 关于直线θ=π2的对称点的极坐标是________.(规定ρ>0,θ∈[0,2
π))
解析 如图所示,在对称的过程中极径的长度始终没有变化,主要在于极角 的变化.另外,我们要注意:极角是以x 轴正向为始边,按照逆时针方向得 到的.
答案 (1)⎝ ⎛⎭⎪⎫3,11π6 (2)⎝ ⎛⎭⎪⎫3,7π6 (3)⎝
⎛⎭⎪⎫3,5π6 三、解答题
9.(1)把点M 的极坐标⎝
⎛⎭⎪⎫-5,π6化成直角坐标; (2)把点N 的直角坐标(-3,-1)化成极坐标.
解 (1)x =-5cos π6=-523,y =-5sin π6=-52.
∴点M 的直角坐标是⎝ ⎛⎭
⎪⎫-523,-52. (2)ρ=(-3)2+(-1)2
=2,tan θ=-1-3=33. 又∵点N 在第三象限,ρ>0.∴最小正角θ=76π.
故点N 的极坐标是⎝ ⎛⎭
⎪⎫2,76π. 10.(极坐标的应用)已知A 、B 两点的极坐标分别是⎝
⎛⎭⎪⎫2,π3,⎝ ⎛⎭⎪⎫4,5π6,求A 、B
两点间的距离和△AOB 的面积.
解 求两点间的距离可用如下公式:
|AB |= 4+16-2×2×4×cos ⎝ ⎛⎭
⎪⎫5π6-π3=20=2 5. S △AOB =12|ρ1ρ2sin(θ1-θ2)|=12⎪⎪⎪⎪⎪⎪2×4×sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π6
-π3=12×2×4=4.
11.已知点Q (ρ,θ),分别按下列条件求出点P 的极坐标.
(1)点P 是点Q 关于极点O 的对称点;
(2)点P 是点Q 关于直线θ=π2的对称点.
解 (1)由于P 、Q 关于极点对称,得它们的极径|OP |=|OQ |,极角相差(2k +
1)π(k ∈Z ).所以,点P 的极坐标为(ρ,(2k +1)π+θ)或(-ρ,2k π+θ)(k ∈Z ).
(2)由P 、Q 关于直线θ=π2对称,得它们的极径|OP |=|OQ |,点P 的极角θ′
满足θ′=π-θ+2k π(k ∈Z ),
所以点P 的坐标为(ρ,(2k +1)π-θ)或(-ρ,2k π-θ)(k ∈Z ).。