极坐标高考题的几种常见题型
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数学高考极坐标真题高考数学是每一个学生心中的一块痛,尤其是极坐标这一部分,因其概念抽象、题型独特,让很多学生望而生畏。
今天,我们就来看一些高考数学中关于极坐标的真题,一起来挑战这些问题,看看自己的数学水平究竟如何。
一、选择题1.若极坐标系中点P的坐标为(2,π/2),则该点在直角坐标系中的坐标是:A.(-2,0) B.(-2,0) C.(0,2) D.(0,-2)解析:在极坐标系中,点P的极坐标为(2,π/2),则该点以原点为极点,沿着x轴正向,到圆点上的距离为2,且与x轴正向的夹角为π/2。
由正弦定理,得到该点在直角坐标系中的坐标为(0,2),故选C。
2.曲线r=1+cosθ所围封闭图形的面积等于:A.1 B.2 C.3 D.4解析:由题意可知,r=1+cosθ是一个半径为1的圆心在(-1/2,0)的圆。
封闭图形为该圆在极坐标系中所围成的图形,面积应该为整个单位圆的1/4减去该圆所围成的面积。
计算得到1-π*(1/4)^2=1-π/16,故选A。
二、解答题1.已知非零向量ā和b的夹角为120°,且|ā|=3,|b|=4,则|3ā+2b|的大小为多少?解析:首先要确定3ā和2b的方向,3ā的方向与ā的方向一致,长度变为3|ā|=9;2b的方向与b的方向一致,长度变为2|b|=8。
则3ā+2b 的大小即为9+8=17,故答案为17。
2.已知曲线r=a(1-cosθ)的极坐标方程,其中a>0,则此曲线在第一象限的极坐标方程是什么?解析:在第一象限中,θ的范围为0到π/2。
将θ代入极坐标方程中得到r=a(1-cos(0))=a, 所以在第一象限的极坐标方程就是r=a。
通过以上的练习题,希望大家对高考数学中关于极坐标的题型有了更深入的理解。
在日常练习中,多多进行题型类似的练习,相信在考场上就能游刃有余地解决这些问题。
【字数:490字】。
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$\tan\theta=\frac{1}{3}$。
极坐标参数方程题型归纳7种标准化文件发布号:(9312-EUATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-极坐标与参数方程(高考真题)题型归纳一、极坐标方程与直角坐标方程的互化1.(2015·广东理,14)已知直线l的极坐标方程为2ρsin⎝⎛⎭⎫θ-π4=2,点A的极坐标为A⎝⎛⎭⎫22,7π4,则点A到直线l的距离为________.[立意与点拨]本题考查极坐标与平面直角坐标的互化、点到直线的距离,属于容易题.解答本题先进行极直互化,再求距离.二、参数方程与直角坐标方程的互化【解析】椭圆方程为:14622=+yx,因为1cossin22=+xx,令⎩⎨⎧==ααcos2sin6yx,则有X+2y=αsin6+αcos4=()ϕα++sin166,最大值22,最小值22-三、根据条件求直线和圆的极坐标方程四、求曲线的交点及交点距离4.(2015·湖北高考)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l的极坐标方程为ρ(sin θ-3cos θ)=0,曲线C的参数方程为⎩⎨⎧x=t-1t,y=t+1t(t为参数),l与C相交于A,B 两点,则|AB|=________.【解析】直线l的极坐标方程ρ(sin θ-3cos θ)=0化为直角坐标方程为3x-y=0,曲线C的参数方程⎩⎨⎧x=t-1t,y=t+1t两式经过平方相减,化为普通方程为y2-x2=4,联立⎩⎪⎨⎪⎧3x-y=0,y2-x2=4解得⎩⎪⎨⎪⎧x=-22,y=-322或⎩⎪⎨⎪⎧x=22,y=322.所以点A⎝⎛⎭⎪⎫-22,-322,B⎝⎛⎭⎪⎫22,322.所以|AB|=⎝⎛⎭⎪⎫-22-222+⎝⎛⎭⎪⎫-322-3222=2 5.5.在平面直角坐标xOy 中,已知直线l 的参数方程⎩⎪⎨⎪⎧x =1-22t ,y =2+22t ,(t 为参数),直线l 与抛物线y 2=4x 相交于A 、B 两点,求线段AB 的长.[解析] 解法1:将l 的方程化为普通方程得l :x +y =3,∴y =-x +3,代入抛物线方程y 2=4x 并整理得x 2-10x +9=0,∴x 1=1,x 2=9. ∴交点A (1,2),B (9,-6),故|AB |=82+82=8 2.解法2:将l 的参数方程代入y 2=4x 中得,(2+22t )2=4(1-22t ), 解之得t 1=0,t 2=-82,∴|AB |=|t 1-t 2|=8 2.6.(2015·陕西理,23)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.[立意与点拨] 考查极坐标与参数方程、转化与化归思想和函数思想;解答本题(1)需熟记极直互化公式;(2)用参数坐标将距离表达为t 的函数,转化为函数最值求解.[解析](1)由ρ=23sin θ,得ρ2=23ρsin θ,从而有x 2+y 2=23y ,所以x 2+(y -3)2=3. (2)设P (3+12t ,32t ),又C (0,3),则|PC |=3+12t 2+32t -32=t 2+12,故当t =0时,|PC |取得最小值,此时,P 点的直角坐标为(3,0).五、利用参数方程求最值( 转化与化归思想和函数思想 )[立意与点拨](用三角函数作为参数,转化成求三角函数最值问题,着重理解转化思维,用参数法实现转化的技巧)8.(2015·新课标Ⅱ高考)在直角坐标系xOy 中,曲线C 1:⎩⎪⎨⎪⎧x =t cos α,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=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.【解】(1)曲线C 2的直角坐标方程为x 2+y 2-2y =0,曲线C 3的直角坐标方程为x 2+y 2-23x =0.联立⎩⎨⎧x 2+y 2-2y =0,x 2+y 2-23x =0,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =0,y =0,或⎩⎪⎨⎪⎧x =32,y =32.所以C 2与C 3交点的直角坐标为(0,0)和⎝ ⎛⎭⎪⎫32,32.(2)曲线C 1的极坐标方程为θ=α(ρ∈R ,ρ≠0),其中0≤α<π.(此题C 1代表的是一条过原点的直线) 因此A 的极坐标为(2sin α,α),B 的极坐标为(23cos α,α).所以|AB |=|2sin α-23cos α|=4⎪⎪⎪⎪sin ⎝⎛⎭⎫α-π3.当α=5π6时,|AB |取得最大值,最大值为4.9.(2015·商丘市二模)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:ρsin ⎝⎛⎭⎫θ-π6=12,曲线C 的参数方程为:⎩⎪⎨⎪⎧x =2+2cos α,y =2sin α.(1)写出直线l 的直角坐标方程; (2)求曲线C 上的点到直线l 的距离的最大值.[解析] (1)∵ρsin ⎝⎛⎭⎫θ-π6=12,∴ρ⎝ ⎛⎭⎪⎫32sin θ-12cos θ=12,∴32y -12x =12,即l :x -3y +1=0.(2)解法一:由已知可得,曲线上的点的坐标为(2+2cos α,2sin α), 所以,曲线C 上的点到直线l 的距离d =|2+2cos α-23sin α+1|2=⎪⎪⎪⎪4cos ⎝⎛⎭⎫α+π3+32≤72. 所以最大距离为72.解法二:曲线C 为以(2,0)为圆心,2为半径的圆.圆心到直线的距离为32,所以,最大距离为32+2=72.10.(文)(2014·新课标Ⅰ理,23)已知曲线C :x 24+y 29=1,直线l :⎩⎪⎨⎪⎧x =2+t y =2-2t (t 为参数).(1)写出曲线C 的参数方程,直线l 的普通方程;(2)过曲线C 上任意一点P 作与l 夹角为30°的直线,交l 于点A ,求|PA |的最大值与最小值.[解析](1)曲线C 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =2cos θ,y =3sin θ,(θ为参数)直线l 的普通方程为:2x +y -6=0.(2)曲线C 上任意一点P (2cos θ,3sin θ)到l 的距离为d =55|4cos θ+3sin θ-6|.则|PA |=d sin30°=255|5sin(θ+α)-6|,其中α为锐角,且tan α=43.(将d=|AB|sin30利用三角关系进行转化,转化化归思想,高考考点考察学生思维能力)当sin(θ+α)=-1时,|PA |取得最大值,最大值为2255. 当sin(θ+α)=1时,|PA |取得最小值,最小值为255.六、直线参数方程中的参数的几何意义方法一:方法二:根据直线参数方程中t 的几何意义,可知,弦长=|t 1-t 2|.得:053154153154122=⎪⎭⎫⎝⎛--+⎪⎭⎫ ⎝⎛+-⎪⎭⎫ ⎝⎛--+⎪⎭⎫ ⎝⎛+t t t t ,方程化简,然后用韦达定理求 弦长=|t 1-t 2|=()212214t t t t -+=.....13.(理)在直角坐标系xOy 中,过点P (32,32)作倾斜角为α的直线l 与曲线C :x 2+y 2=1相交于不同的两点M 、N .(1)写出直线l 的参数方程;(2)求1|PM |+1|PN |的取值范围.(根据直线参数方程中t 的几何意义,用参数t 表示所求量1|PM |+1|PN |,然后用t 的二次方程的韦达定理,转化成三角函数进而求范围,此题较难)[解析] (1)⎩⎪⎨⎪⎧x =32+t cos α,y =32+t sin α,(t 为参数).(2)将⎩⎪⎨⎪⎧x =32+t cos α,y =32+t sin α.(t 为参数)代入x 2+y 2=1中,消去x ,y 得,t 2+(3cos α+3sin α)t +2=0,由Δ=(3cos α+3sin α)2-8=12sin 2(α+π6)-8>0⇒sin(α+π6)>63, 1|PM |+1|PN |=1-t 1+1-t 2=-t 1+t 2t 1t 2=3cos α+3sin α2=3sin(α+π6)∈(2,3].七、求动点坐标、求变量的值14.(2015·陕西理,23)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.[立意与点拨] 考查极坐标与参数方程、转化与化归思想和函数思想;解答本题(1)需熟记极直互化公式;(2)用参数坐标将距离表达为t 的函数,转化为函数最值求解.[解析] (1)由ρ=23sin θ,得ρ2=23ρsin θ,从而有x 2+y 2=23y ,所以x 2+(y -3)2=3. (2)设P (3+12t ,32t ),又C (0,3),则|PC |=3+12t 2+32t -32=t 2+12,故当t =0时,|PC |取得最小值,此时,P 点的直角坐标为(3,0).(此处用参数t 来表示所求距离,然后当作变量为t 的二次函数,求最值)15.(2016全国卷I)在直角坐标系xOy 中,曲线1C 的参数方程为⎩⎨⎧+==,sin 1,cos t a y t a x 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θρcos 4:2=C . (Ⅰ)说明1C 是哪一种曲线,并将1C 的方程化为极坐标方程; (Ⅱ)直线3C 的极坐标方程为0αθ=,其中0α满足2tan 0=α,若曲线1C 与2C 的公共点都在3C 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3C ,①—②得:24210x y a -+-=,即为3C∴210a -=,∴1a =(圆与圆交点所在直线的求法,联立圆方程,两方程相减,可得变量的方程)16.(文)(2015·唐山市二模)在极坐标系中,曲线C :ρ=2a cos θ(a >0),l :ρcos ⎝⎛⎭⎫θ-π3=32,C 与l 有且仅有一个公共点.(1)求a ; (2)O 为极点,A ,B 为C 上的两点,且∠AOB =π3,求|OA |+|OB |的最大值.[解析] (1)曲线C 是以(a,0)为圆心,以a 为半径的圆; l 的直角坐标方程为x +3y -3=0.由直线l 与圆C 相切可得|a -3|2=a ,解得a =1. (求符合条件的变量值,建立等量关系,解方程)(2)不妨设A 的极角为θ,B 的极角为θ+π3,则|OA |+|OB |=2cos θ+2cos ⎝⎛⎭⎫θ+π3=3cos θ-3sin θ=23cos ⎝⎛⎭⎫θ+π6, 当θ=-π6时,|OA |+|OB |取得最大值2 3.(用三角函数作为参数,转化成求三角函数最值问题,着重理解转化思维,用参数法实现转化的技巧)。
解析:考查如何将极坐标化为直角坐标,先将卜=4 si化成直角坐标方程为极坐标常考题型及求解策略陕西省定边四中曹世鹏极坐标系是解析几何的基础,是联系几何与代数的桥梁。
作为高中数学选修内容,在高考试题中为选做题,常见考题分为以下五种类型:一、求极坐标和极坐标方程问题_ 2 2例1(2012江西高考题)曲线C的直角坐标方程为x y -2x = 0,以原点为极点,x轴的正半轴为极轴,建立极坐标系,则曲线C的极坐标方程为 _____________ 。
解析:考查极坐标与直角坐标的转化,令x2 y2 = -2,x= -cos^,将其带入2 2 2x y -2x=0,得「-2「cosv - 0整理得『=2cosv例2 (2012宝鸡质检)求过点(2,二)且平行于极轴的直线的极坐标方程_______ .3JI /- J-解析:因为点(2,)对应的直角坐标为(1, .、3),过点(1, •. 3)平行于x轴的直线方程3为y - .、3,化为极坐标方程为,sinv - 3。
二、极坐标系中的距离问题例3(2012安徽高考)在极坐标系中,圆「=4Sn二的圆心到直线(二R)的距离是6x2y=4y,即x2(^2)=4,圆心为(0,2).将•仁(厂R)化成直角坐标方程为6x - J3y =0,由点到直线的距离公式可知圆心到直线的距离d0-2呵3d = ----------- =电3.例4 (2013安庆联考)在极坐标系中,点(2, 与圆P3= 2cos日的圆心之间的距离为x=PcsH=2as—=1, 乂_解析:由* 3-可知,点(2,二)的直角坐标(1, J3).圆P = 2cos 日y=Psn 日=28二=、'3 3/ 3的直角坐标方程为x2y^2x,即(x -1)2• y2=1,则圆心(1,0)与点(1,、3)之间的距离为.3。
三、极坐标系中求解弦长问题例5 (2012陕西高考)直线2 P COS日=1与圆P =2cos日相交的弦长为________ 。
极坐标高考题的几种常见题型[1]高考链接极坐标高考题的几种常见题型和直角坐标系一样,极坐标系是常用的一种坐标系,极坐标是历年理工类高考必考的内容,随着新课程改革的深入,在2007年4个省市新课标高考试题中有3个省市考查了极坐标.涉及较多的是极坐标与直角坐标的互化及简单应用.多以选择题、填空题形式出现,以考查基本概念,基本知识,基本运算为主,一般属于容易题.一、极坐标方程与直角坐标方程的互化互化条件:极点与原点重合,极轴与x 轴正半轴重合,长度单位相同.互化公式:⎩⎨⎧==θρθρsin cos y x 或 ⎪⎩⎪⎨⎧≠=+=)0(tan 222x x y y x θρ θ的象限由点(x,y)所在的象限确定.例1(2007海南宁夏)⊙O 1和⊙O 2的极坐标方程分别为θρcos 4=,θρsin 4-=.(I)把⊙O 1和⊙O 2的极坐标方程化为直角坐标方程;(II)求经过⊙O 1,⊙O 2交点的直线的直角坐标方程.解:以极点为原点,极轴为x 轴正半轴,建立平面直角坐标系,两坐标系中取相同的长度单位.(I)θρcos =x ,θρsin =y ,由θρcos 4=得θρρcos 42=.所以x y x 422=+.即0422=-+x y x 为⊙O 1的直角坐标方程.同理0422=++y y x 为⊙O 2的直角坐标方程.(II)解法一:由⎩⎨⎧=++=-+04042222y y x x y x 解得⎩⎨⎧==0011y x ,⎩⎨⎧-==2222y x 即⊙O 1,⊙O 2交于点(0,0)和(2,-2).过交点的直线的直角坐标方程为y=-x .解法二: 由⎩⎨⎧=++=-+04042222y y x x y x ,两式相减得-4x-4y=0,即过交点的直线的直角坐标方程为y=-x .评述:本题主要考查曲线的极坐标方程化为直角坐标方程的方法及两圆公共弦所在直线方程的求法.例2(2003全国)圆锥曲线θθρ2cos sin 8=的准线方程是 (A)2cos -=θρ (B)2cos =θρ (C) 2sin -=θρ (D) 2sin =θρ解: 由θθρ2cos sin 8=去分母后两边同时乘以ρ得:θρθρsin 8cos 22=,所以x 2=8y ,其准线方程为y=2-,在极坐标系中方程为2sin -=θρ,故选C.例3(1998年上海)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,若椭圆两焦点的极坐标分别是(1,2π),(1,23π),长轴长是4,则此 椭圆的直角坐标方程是_______________.解:由已知条件知椭圆两焦点的直角坐标为(0,1),(0,-1).c=1,a=2,b 2=a 2-c 2=3,故所求椭圆的直角坐标方程为4322y x +=1 评述:点的直角坐标与极坐标的互化、曲线的极坐标方程与直角坐标方程的 互化要熟练掌握.类题:1(1995年上海)把直角坐标系的原点作为极点,x 轴的正半轴作为极轴,并且在两种坐标系中取相同的长度单位.若曲线的极坐标方程是1cos 4122-=θρ,则它的直角坐标方程是___________. (答案:3x 2-y 2=1)2(1998年全国)曲线的极坐标方程ρ=4sin θ化成直角坐标方程为(A) x 2+(y+2)2=4 (B) x 2+(y-2)2=4(C) (x-2)2+y 2=4 (D) (x+2)2+y 2=4 (答案:B)3(2002北京)已知某曲线的参数方程是⎩⎨⎧==ϕϕtan sec y x (ϕ为参数)若以原点为极点,x 轴的正半轴为极轴,长度单位不变,建立极坐标系,则该曲线的极坐标方程是(A)1=ρ (B)12cos =θρ (C)12sin 2=θρ (D) 12cos 2=θρ (答案:D)二、已知曲线的极坐标方程,判断曲线类型常见的直线和圆的极坐标方程及极坐标系中的旋转不变性:1、直线的极坐标方程(a>0)(1)过极点,并且与极轴成α角的直线的极坐标方程:θ=α;(2)垂直于极轴和极点间的距离为a 的直线的极坐标方程:ρcos θ=a;(3)平行于极轴和极轴间的距离为a 的直线的极坐标方程:ρsin θ=a;(4)不过极点,和极轴成α角,到极点距离为a 的直线的极坐标方程:ρsin(α-θ)=a.2、圆的极坐标方程(a>0)(1)圆心在极点,半径为a 的圆的极坐标方程: ρ=a;(2)圆心在(a,0),半径为a 的圆的极坐标方程: ρ=2acos θ;(3)圆心在(a,π),半径为a 的圆的极坐标方程: ρ=θcos 2a -;(4)圆心在(a,2π),半径为a 的圆的极坐标方程: ρ=2asin θ; (5)圆心在(a,23π),半径为a 的圆的极坐标方程: ρ=θsin 2a -; (6)圆心在(a, θ0),半径为a 的圆的极坐标方程: ρ=2acos(θ-θ0).3、极坐标系中的旋转不变性:曲线f(ρ,θ+α)=0是将曲线f(ρ,θ)=0绕极点旋转|α|角(0>α时,按顺时针方向旋转,0<α时,按逆时针方向旋转)而得到.例4(1990年全国)极坐标方程4ρsin 22θ=5所表示的曲线是 (A)圆 (B)椭圆 (C)双曲线的一支 (D)抛物线解:由已知极坐标方程及三角公式得:2ρ(1-cos θ)=5,∴2ρ=2ρcos θ+5,由互化公式得222y x +=2x+5,平方整理得y 2=5(x+45),方程表示的曲线是抛物线,故选D. 评述:对于给出的极坐标方程相对于极坐标系而言不是标准的,一般将其等价转 化为直角坐标方程来判断其曲线类型.类题:1(1991年三南)极坐标方程4sin 2θ=3表示的曲线是(A)二条射线 (B)二条相交直线 (C) 圆 (D) 抛物线 (答案:B)2(1987年全国)极坐标方程ρ=sin θ+2cos θ所表示的曲线是(A)直线 (B)圆 (C)双曲线 (D) 抛物线 (答案:B)3(2001年广东、河南)极坐标方程ρ2cos2θ=1所表示的曲线是(A)两条相交直线 (B)圆 (C)椭圆 (D)双曲线 (答案:D)4(2003北京)极坐标方程1cos 22cos 2=-θρθρ表示的曲线是(A)圆 (B)椭圆 (C)抛物线 (D)双曲线 (答案:D)例5(1994年全国)极坐标方程ρ=cos(4π-θ)所表示的曲线是 (A) 双曲线 (B)椭圆 (C)抛物线 (D)圆解:曲线ρ=cos(4π-θ)=cos(θ-4π)是把圆ρ=cos θ绕极点按逆时针方向旋 转4π而得,曲线的形状仍然是一个圆,故选D 评述:把曲线的极坐标方程化为直角坐标方程较为麻烦,利用旋转不变性则更容易得出答案.方程ρcos(θ-θ0)=0表示一条直线,方程ρ=acos(θ-θ0)表示半径为2||a , 圆心为(2||a ,θ0)的圆,要注意两者的区别. 例6(2001年全国)极坐标方程ρ=2sin(θ+4π)的图形是(A) (D)解:圆ρ=2sin(θ+4π)是把圆ρ=2sin θ绕极点按顺时针方向旋转4π而得,圆心的极1 x 0 1 x 0 1 x 00 x 0 x0 x x坐标为(1,4π),故选C.类题:1(2002江苏)极坐标方程θρcos =与θρcos =21的图形是21 21 21 21 (A) (B) (C) (D)(答案:B)2(2004北京春)在极坐标系中,圆心在(),2π且过极点的圆的方程为(A) θρcos 22= (B)θρcos 22-= (C)θρsin 22= (D)θρsin 22-=(答案:B)三、判断曲线位置关系例7(2000年京皖春)直线θ=α和直线ρsin(θ-α)=1的位置关系(A) 垂直 (B) 平行 (C) 相交但不垂直 (D) 重合解:直线ρsin(θ-α)=1是把直线ρsin θ=1绕极点按逆时针方向旋转α角 而得, 从而两直线平行,故选B.评注:对直线ρsin(θ-α)=1与直线ρsin θ=1的关系要十分熟悉.四、根据条件求直线和圆的极坐标方程例8(2002北京春)在极坐标系中,如果一个圆的方程是ρ=4cos θ+6sin θ,那么过圆心且与极轴平行的直线方程是(A) ρsin θ=3 (B) ρsin θ = –3 (C) ρcos θ =2 (D) ρcos θ = –2解:将圆的极坐标方程化为直角坐标方程得:x 2+y 2=4x+6y,即(x-2)2+(y-3)2=13.圆心为(2,3),所求直线方程为y=3,即ρsin θ=3,故选A.评述:注意直线的直角坐标方程极易求出.类题:1(1992年上海)在极坐标方程中,与圆ρ=4sin θ相切的一条直线的方程是(A) ρsin θ=2 (B)ρcos θ=2 (C)ρcos θ= 4 (D) ρcos θ=- 4(答案:B)2(1993年上海)在极坐标方程中,过点M(2,2π)且平行于极轴的直线的极坐标方程是_______. (答案: ρsin θ=2)3(1994年上海)已知点P 的极坐标为(1,π),那么过点P 且垂直于极轴的直线的极坐标方程为(A)ρ=1 (B)ρ=cos θ (C)ρ=θcos 1- (D)ρ=θcos 1 (答案:C) 4(2000年全国)以极坐标系中点(1,1)为圆心,1为半径的圆的方程是(A)ρ=2cos(θ-4π) (B)ρ=2sin(θ-4π) (C)ρ=2cos(θ-1) (D)ρ=2sin(θ-1) (答案:C)五、求曲线中点的极坐标例9(2003上海)在极坐标系中,定点A(1,2π),点B 在直线0sin cos =+θρθρ上运动,当线段AB 最短时,点B 的极坐标是_________.解:在直角坐标系中,A 点坐标为(0,1),B 在直线x+y=0上, AB 最短,则B 为)21,21(-,化为极坐标为)43,22(π. 例10(1999年上海)极坐标方程5ρ2cos2θ+ρ2-24=0所表示的曲线焦点的极坐标为__________.解:由5ρ2cos2θ+ρ2-24=0得5ρ2(cos 2θ-sin 2θ)+ρ2-24=0化为直角坐标方程得16422=-y x ,该双曲线的焦点的直角坐标为(10,0)与(-10,0),故所求 焦点的极坐标为(10,0)、(10,π).评述:本题考查圆锥曲线极坐标方程的基础知识,掌握点的直角坐标与极坐标 的对应关系极为有用.例11(2001年京皖蒙春)极坐标系中,圆ρ=4cos θ+3sin θ的圆心的坐标是(A) (25,arcsin 53) (B)(5,arcsin 54) (C)(5,arcsin 53) (D)(25,arcsin 54) 解:由ρ= 4cos θ+3sin θ=5(54cos θ+53sin θ)=5cos(θ-φ)(其中sin φ=53) 所以所求圆心坐标为(25,arcsin 53),故选A. 类题:(2002上海)若A 、B 两点的极坐标为A(4,3π),B(6,0),则AB 中点的极坐标是_________.(极角用反三角函数值表示). 答案.(43arctan,19) 六、求距离例12(2007广东文)在极坐标系中,直线 的方程为ρsin θ=3,则点(2,6π)到直线 的距离为___________.解: 将直线 的极坐标方程ρsin θ=3化为直角坐标系方程得:y=3,点(2,6π)在直角坐标系中为(3,1),故点(2,6π) 到直线 的距离为2. 评注:本题主要考查极坐标系与直角坐标系之间的互化.例13(1992年全国、1996年上海)极坐标方程分别是ρ=cos θ和ρ=sin θ的两个圆的圆心距是(A) 2 (B) 2 (C) 1 (D) 22解法一:两圆的圆心坐标分别为(21,0)与(21,2π),由此求得圆心距为22,选D. 解法二:将极坐标方程化成直角坐标方程得(x-21)2+y 2=41与x 2+(y-21)2=41, 由此求得圆心距为22,选D. 评述:本题考查对极坐标的理解,理解深刻者可在极坐标系上画出简图直接求解,一般理解者,化极坐标方程为直角坐标方程也能顺利得到正确答案.例14(1997年全国)已知直线的极坐标方程为ρsin(θ+4π)=22,则极点到该直线的距离是_______.解法一:化直线方程为ρ=)4sin(22πθ+,根据极坐标的概念极点到该直线 的距离等于这个函数ρ的最小值,当sin(θ+4π)=1时, ρ取最小值22即为所求. 解法二:对极坐标欠熟悉时,可把直线的极坐标方程化为直角坐标方程x+y=1,应用点到直线的距离公式得原点到此直线的距离为22. 类题:1(2000年上海)在极坐标系中,若过点(3,0)且与极轴垂直的直线交曲线ρ=4cos θ于A 、B 两点,则|AB|=______. (答案:23)2(2004上海)在极坐标系中,点M(4,3π)到直线 :4)sin cos 2(=+θθρ的距离d=__________________. (答案:5152) 七、判定曲线的对称性例15(1999年全国)在极坐标系中,曲线ρ= 4sin(θ-3π)关于 (A) 直线θ=3π轴对称 (B)直线θ=65π轴对称 (C) 点(2, 3π)中心对称 (D)极点中心对称 解:把圆ρ= 4sin θ绕极点按逆时针方向旋转3π便得到曲线 ρ= 4sin(θ-3π)=)65cos(4)65cos(4)]3(2cos[4πθθππθπ-=-=--, 知其圆心坐标为(2,65π),故圆的对称轴为θ=65π,应选B. 评述:方程表示的曲线是圆,为弄清轴对称或中心对称的问题,关键是求出其 圆心的坐标.八、求三角形面积例16(2006上海)在极坐标系中,O 是极点,设点A(4,3π),B(5,65π-),则△OAB 的面积是 .解:如图所示,在△OAB 中,656532,5||,4||ππππ=--=∠==AOB OB OA 5sin 21=∠=⇒∆AOB OB OA S AOB 评述:本题考查极坐标及三角形面积公式.。
极坐标与参数方程高考常见题型及解题策略【考纲要求】(1)坐标系①了解坐标系的作用,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。
②了解极坐标的基本概念,会在极坐标系中用极坐标刻画点的位置,能进行极坐标和直角坐标的互化。
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。
③能在极坐标系中给出简单图形表示的极坐标方程。
④了解参数方程,了解参数的意义。
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能选择适当的参数写出直线,圆和椭圆的参数方程。
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,了解他们的区别。
(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,并能推导出他们的参数方程。
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迹中的作用。
【热门考点】高考题中这一部分主要考查简单图形的极坐标方程,极坐标与直角坐标的互化,直线、圆和圆锥曲线的参数方程,参数方程化为直角坐标方程等。
热点是极坐标与直角坐标的互化、参数方程化为直角坐标方程。
冷点是推导简单图形的极坐标方程、直角坐标方程化为参数方程。
盲点是柱坐标系、球坐标系中表示空间中点的位置的方法,摆线在实际中的应用,摆线在表示行星运动轨道中的作用。
涉及较多的是极坐标与直角坐标的互化及简单应用。
多以选做题形式出现,以考查基本概念,基本知识,基本运算为主,一般属于中档题。
例1.(2011新课标1,第23题)在直角坐标系xoy 中,曲线1C 的参数方程为2cos 22sin x ay a=⎧⎨=+⎩(σ为参数)M 是1C 上的动点,P 点满足2OP OM =,P 点的轨迹为曲线2C 。
高考极坐标与参数方程题型及解题方法1. 引言在高考数学考试中,极坐标与参数方程是比较常见的题型。
掌握这些题型的解题方法对于考生来说非常重要。
本文将针对高考中常见的极坐标与参数方程题型进行介绍,并给出相应的解题方法。
2. 极坐标题型及解题方法2.1 求曲线方程在给定了极坐标方程$r=f(\\theta)$的情况下,求曲线的方程是比较常见的题型。
要解决这类题目,一般有以下步骤:•首先,观察函数$f(\\theta)$的性质,判断是否是一个周期函数,通过实例来确定周期。
•根据这个周期,可以得到对应的关系式。
•使用关系式消去r和$\\theta$,得到曲线的直角坐标方程。
•最后,通过画图或其他方式,验证所得方程是否正确。
2.2 求曲线的长度求曲线的长度也是一个常见的问题,一般分为以下几步:•根据给定的极坐标方程$r=f(\\theta)$,利用弧长公式进行求解。
公式为:$$L=\\int_{\\alpha}^{\\beta}\\sqrt{[f'(\\theta)]^2+f^2(\\theta)}d\\theta$$ •其中$\\alpha$和$\\beta$为曲线所在区间,$f'(\\theta)$为导数。
•确定曲线所在区间,并计算导数$f'(\\theta)$。
•将上述求得的值带入弧长公式中,进行计算。
2.3 求曲线与极轴的夹角有时候,我们需要求出曲线与极轴的夹角。
对于这类问题,一般可以按照以下步骤进行求解:•首先,通过给定的极坐标方程$r=f(\\theta)$求出曲线与极轴的交点。
•然后,求出曲线在交点处的切线斜率k。
斜率的求解公式为:$$k=\\tan(\\pi/2-\\theta)=-\\frac{dr}{d\\theta}/r$$•最后,利用切线的斜率k求出曲线与极轴的夹角。
3. 参数方程题型及解题方法3.1 求曲线方程对于给定的参数方程x=f(t)和y=g(t),求曲线的方程也是常见的高考题型。
高考数学极坐标与参数方程题型归纳在高考数学试题中,关于极坐标与参数方程的题型占据着重要的位置。
理解和掌握这部分知识点,不仅有助于应对考试,也对于深入理解数学的概念和应用有着重要意义。
下面我们来归纳总结一些常见的高考数学极坐标与参数方程题型。
极坐标题型1.求一点在极坐标系中的坐标给定一点在极坐标系中的表示形式,要求将其转换为直角坐标系中的坐标表示。
2.求极坐标下的函数表达式已知一函数在直角坐标系中的表达式,要求将其转换为极坐标下的函数表达式。
3.求曲线在极坐标系中的方程已知函数在极坐标系中的表达式,要求确定其对应的曲线在极坐标系下的方程式。
4.求曲线与极轴、极径的交点给定曲线在极坐标系下的方程,要求求解其与极轴或者极径的交点。
参数方程题型1.极坐标与参数方程的互相转化给定一个曲线的参数方程,要求将其转换为极坐标系的方程表示,或者反之。
2.参数方程求切线斜率已知曲线的参数方程,要求求解某点处的切线的斜率。
3.参数方程求曲线间的距离给定两条曲线的参数方程,要求确定其之间的距离。
4.参数方程求曲线的长度已知曲线的参数方程,要求确定其在一定区间内的弧长。
解题技巧1.理解极坐标与参数方程的基本概念在解题时,首先要对极坐标、参数方程的定义及基本性质有清晰的理解。
2.熟练运用坐标转换公式对于极坐标与直角坐标系之间的转换,可以根据公式进行相应的转化,这是解题的基本技巧。
3.掌握参数方程的运算方法参数方程的运算方法在解题时非常重要,要善于利用参数方程的特点进行计算。
4.多练习,熟悉题型通过多练习不同类型的题目,熟悉题型变形和解题技巧,提高解题效率。
高考数学中的极坐标与参数方程题型涵盖了数学的多个重要概念,需要认真理解和掌握。
通过不断的练习和积累,相信在高考数学中能够取得优异的成绩。
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 ②套公式:利用点到线的距离公式③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(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)|PA |·|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。
极坐标与参数方程题型及解题方法极坐标与参数方程题型及解题方法高考数学中,极坐标与参数方程主要考查简单图形的极坐标方程,极坐标与直角坐标的互化,直线、圆和圆锥曲线的参数方程,参数方程化为直角坐标方程等。
这些题目通常属于中等难度,要求掌握基本概念、基本知识和基本运算。
这类题目常以选考题的形式出现,也有可能出现在高考数学的选择题和填空题中。
极坐标与直角坐标的互化1.曲线的极坐标方程化成直角坐标方程:对于简单的曲线,我们可以直接代入公式ρcosθ=x,ρsinθ=y,ρ²=x²+y²,但有时需要作适当的变化,如将式子的两边同时平方,或两边同时乘以ρ等。
2.直角坐标(x,y)化为极坐标(ρ,θ)的步骤:1) 运用ρ²=x²+y²,tanθ=y/x;2) 在[0,2π)内,由tanθ=y/x求θ时,由直角坐标的符号特征判断点所在的象限(即θ的终边位置)。
解题时必须注意:①确定极坐标方程,极点、极轴、长度单位、角度单位及其正方向,四者缺一不可。
②平面上点的直角坐标的表示形式是唯一的,但点的极坐标的表示形式不唯一。
当规定ρ≥0,0≤θ<2π,使得平面上的点与它的极坐标之间是一一对应的,但仍然不包括极点。
③进行极坐标方程与直角坐标方程互化时,应注意两点:Ⅰ注意ρ、θ的取值范围及其影响。
Ⅱ重视方程的变形及公式的正用、逆用、变形使用。
例1:在直角坐标系xOy中,直线I) 求C1,C2的极坐标方程;II) 若直线C3的极坐标方程为θ=π/4,设C2与C3的交点为M和N,求C2MN的面积。
解:(I) 因为x=ρcosθ,y=ρsinθ,所以C1的极坐标方程为ρcosθ=-2,C2的极坐标方程为ρ²-2ρcosθ-4ρsinθ+4=0.II) 将θ=π/4代入ρ²-2ρcosθ-4ρsinθ+4=0,得ρ1=2√2,ρ2=2/√2.故MN=ρ1-ρ2=2.由于C2的半径为1,所以C2MN的面积为2π/8-1/2=π/8-1/2.参数方程是一种表示曲线的方式,其中x和y都是关于一个参数t的函数。
(23)(本小题满分10分)选修4—4:坐标系与参数方程在直线坐标系xoy中,曲线C1的参数方程为(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=4cosθ.(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=α0,其中α0满足tanα0=2,若曲线C1与C2的公共点都在C3上,求a。
22.[选修4―4:坐标系与参数方程](10分)在直角坐标系xOy中,曲线C的参数方程为3cos,sin,xyθθ=⎧⎨=⎩(θ为参数),直线l的参数方程为4,1,x a tty t=+⎧⎨=-⎩(为参数).(1)若a=−1,求C与l的交点坐标;(2)若C上的点到l17a.23.(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,直线C1:x =-2,圆C2:(x -1)2+(y -2)2=1,以坐标原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系. (1)求C1,C2的极坐标方程;(2)若直线C3的极坐标方程为θ=(ρ∈R),设C2与C3的交点为M ,N ,求△C 2MN 的面积.(23)(本小题满分10分)选修4-4:坐标系与参数方程已知曲线194:22=+y x C ,直线⎩⎨⎧-=+=ty 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.23.(本小题满分10分)选修4—4;坐标系与参数方程 已知曲线C 1的参数方程式⎩⎨⎧+=+=,sin 55,cos 54t y t x (t 为参数),以坐标原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立坐标系,曲线C2的极坐标方程式为θρsin 2=. (Ⅰ)把C 1的参数方程化为极坐标方程;(Ⅱ)求C 1与C2交点的极坐标)(πθρ20,0<≤≥。
高考极坐标与参数方程题型总结1.在极坐标系中,要将直线C1:x=-2和圆C2:(x-1)^2+(y-2)^2=1转化为极坐标方程。
以坐标原点为极点,x轴正半轴为极轴,将直线和圆的方程中的x和y用极坐标中的r和θ表示,然后化简即可得到它们的极坐标方程。
求出C2和C3的交点M、N的坐标,然后计算三角形OMN的面积即可求出C2MN的面积。
2.在直角坐标系中,曲线C1的参数方程为x=tcosα,y=tsinα,其中α∈[0,π)。
将C1的参数方程转化为极坐标方程,即可得到C2和C3的极坐标方程。
求出C2和C1的交点A和C3和C1的交点B的极坐标,然后计算AB的极坐标差值的正弦值的最大值,即可得到AB的最大值。
3.在直角坐标系中,曲线C1的参数方程为x=acos(t),y=1+asin(t),其中a>0.将C1的方程转化为极坐标方程,即可得到C2的极坐标方程。
设C3的极坐标方程为ρ=k,其中k>0.将C1和C2的极坐标方程代入C3的极坐标方程中,解出a即可。
1.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C1的极坐标方程为r=cos(2θ),参数方程为x=cos(2t),y=sin(2t)。
2.求解:(1) C1的极坐标方程为r=cos(2θ);(2) 射线x=λ与曲线C1分别交于M,N,求实数λ的最大值。
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,曲线C的极坐标方程为r=cos(θ),直线L的极坐标方程为θ=π/3.1) 将曲线C极坐标方程化为直角坐标方程得y=cos(x),其中x=θ-π/2;2) 直线L与曲线C交于A,B两点,点P(0,1)过点A,求点B的坐标为(√3/2,-1/2)。
4.在极坐标系中,已知曲线C的极坐标方程为r=2cos(θ)。
1) 点P的轨迹的极坐标方程为r=2cos(θ)+2sin(θ);2) 以极点为坐标原点,极轴为x轴正半轴建立直角坐标系xOy,直线L:y=√3x 与曲线C相交于E,求E的坐标为(1,√3)。
高考极坐标与参数方程大题题型汇总本文是一篇数学题型汇总,主要涉及极坐标和参数方程。
第一题给出了一个圆的参数方程,要求求出其极坐标方程,并求出与一条直线的交点的线段长度。
第二题给出了一条直线的参数方程和一个圆的极坐标方程,要求求出该直线和圆的交点,并求出弦长。
第三题给出了一个曲线的参数方程和一条直线的极坐标方程,要求求出直线和曲线的交点,并求出弦长。
具体来说,第一题中,圆C的普通方程是$(x-1)^2+y^2=1$,转化为极坐标方程为$\rho=2\cos\theta$。
设点P的极坐标为$(\rho_1,\theta_1)$,则解得$\theta_1=\pi/3$,设点Q的极坐标为$(\rho_2,\theta_2)$,则解得$\theta_2=\pi/3$,$\rho_2=3$。
因此,线段PQ的长度为2.第二题中,圆M的直角坐标方程为$x+(y-3)=1$,直线$l$的普通方程为$3x+4y-3a+4=0$,将其转化为极坐标方程为$\rho(\sin\theta+\cos\theta)=1$。
设直线$l$和圆$M$的交点分别为$P$和$Q$,则由题意可知线段PQ的长度为3.因此,代入弦长公式,解得$a=12\pm\sqrt{22}$。
第三题中,曲线C的极坐标方程为$\rho=5$,直线$l$的普通方程为$x+y=\frac{1}{\sqrt{2}}$,将其转化为极坐标方程为$\rho(\sin\theta+\cos\theta)=1/\sqrt{2}$。
设直线$l$和曲线$C$的交点分别为$P$和$Q$,则由题意可知线段PQ的长度为$\sqrt{50}$。
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$的距离$d$为:d=\frac{|9\cos^3\alpha+3\sin^3\alpha-1|}{\sqrt{2}}$$为求$d$的最大值,对$d$求导得:frac{d}{d\alpha}d=-\frac{27\cos^2\alpha\sin\alpha+9\sin^2\alpha\cos\alpha}{2\sqrt{2} }$$令其等于0,解得$\tan\alpha=\frac{1}{3}$。
高考数学极坐标与参数方程题型归纳一、极坐标题型1.圆的极坐标方程圆的极坐标方程为r=a,其中a为常数。
题目中常常给出一个圆的直角坐标方程,要求将其转化为极坐标方程。
2.同一直线与圆的极坐标方程给定一条直线的极坐标方程,如$r=k\\theta$,同时给出一个与该直线相交于两点的圆的极坐标方程,求该圆的半径和圆心的极坐标。
3.圆内切于另一圆与直线的极坐标方程给定一个圆的极坐标方程,要求找出与该圆相切的另一个圆和直线的极坐标方程。
4.线段与圆的极坐标方程给定一段线段的两个端点的极坐标和长度,要求求出与该线段相切的圆的极坐标方程。
二、参数方程题型1.直线的参数方程给定一条直线的直角坐标方程,要求将其转化为参数方程形式。
2.圆的参数方程给定一个圆的直角坐标方程,要求将其转化为参数方程形式。
3.曲线方程的参数化表示给定一个曲线的直角坐标方程,要求将其转化为参数方程形式。
三、极坐标与参数方程的转换题型1.极坐标转换为参数方程给定一个极坐标方程,要求将其转化为参数方程形式。
2.参数方程转换为极坐标给定一个参数方程,要求将其转化为极坐标方程形式。
四、解析法求参数方程的题型1.螺线的参数方程给定一个螺线的解析方程,要求求出其对应的参数方程。
2.抛物线的参数方程给定一个抛物线的解析方程,要求求出其对应的参数方程。
3.椭圆的参数方程给定一个椭圆的解析方程,要求求出其对应的参数方程。
五、参数方程与直角坐标系之间的关系1.参数方程的直角坐标系方程给定一个参数方程,要求将其转化为直角坐标系方程。
2.直角坐标系方程的参数方程给定一个直角坐标系方程,要求将其转化为参数方程。
以上是高考数学中关于极坐标与参数方程的常见题型归纳。
掌握了这些题型的解题方法和转换技巧,就能够更好地应对高考数学中的相关题目。
在解题时,可以根据题目给出的信息选择合适的坐标系,利用相应的公式和性质进行计算,从而得出准确的答案。
希望同学们通过对这些题型的学习和练习,能够在高考中取得优异的成绩!。
以下是关于极坐标的基本知识点和一些常见的题型总结:
1. 极坐标定义:极坐标是一种在平面上表示点位置的坐标系,使用极径(r)和极角(θ)来确定点的位置。
2. 极坐标转换:可以通过以下公式将直角坐标系中的点的坐标转换为极坐标:
r = √(x² + y²)
θ = arctan(y/x)
3. 极坐标转化为直角坐标:可以通过以下公式将极坐标转换为直角坐标系中的点的坐标:
x = r * cos(θ)
y = r * sin(θ)
4. 极坐标系下的图形方程:在极坐标系下,常见的图形方程有:
a) 直线:θ = k,其中k 为常数。
b) 圆:r = a,其中a 为常数。
c) 线段:a ≤ r ≤ b,其中a, b 为常数。
5. 极坐标系下的曲线方程:极坐标下的曲线方程可以通过变化极角或极径的方式得到,常见的曲线方程有:
a) 线:r = k,其中k 为常数。
b) 弧线:θ = k*θ0,其中k 为常数,θ0为起始角度。
c) 雅可比螺线:r = a * θ,其中a 为常数。
d) 心形线:r = a * (1 + cos(θ)),其中a 为常数。
在解题时,根据题目给出的条件和要求,可以灵活运用极坐标的转换公式和图形方程,进行坐标转换、方程建立和问题求解等操作。
请注意理解题目中给出的具体要求,如求极值、图形方程、面积等,并将其转化为极坐标下的形式进行求解。
以上是一些极坐标的基本知识点和一些常见的题型总结,希望对您有帮助。
如果有更具体的题目需要解答,可以提供相关题目,我将尽力帮助您解答。
极坐标1、在平面直角坐标系中,直线l x =t ,y =2t(t 为参数),以坐标原点为极点,x轴的正半轴为极轴,建立极坐标系,曲线C 的极坐标方程为ρ2+2ρsin θ-3=0.(1)求直线l 的极坐标方程;(2)若直线l 与曲线C 相交于A ,B 两点,求|AB |.2、如图,在极坐标系Ox 中,A (2,0),B2,π4C 2,3π4,D (2,π),弧AB ︵,BC ︵,CD ︵所在圆的圆心分别是(1,0),1,π2(1,π),曲线M 1是弧AB ︵,曲线M 2是弧BC ︵,曲线M 3是弧CD ︵.(1)分别写出M 1,M 2,3(2)曲线M 由M 1,M 2,M 3构成,若点P 在M 上,且|OP |=3,求P 的极坐标.3、在直角坐标系xOy 中,已知直线l 1:x =0和圆C :(x -1)2+(y -1-2)2=1,以坐标原点O 为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系.(1)求直线l 1和圆C 的极坐标方程;(2)若直线l 2的极坐标方程为θ=π4(ρ∈R ),设直线l 1,l 2与圆C 的公共点分别为A ,B ,求△OAB 的面积.4、在平面直角坐标系xOy中,已知曲线C1=cos t,=1+sin t(t为参数),曲线C2的直角坐标方程为x2+(y-2)2=4.以平面直角坐标系的原点O为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,射线l的极坐标方程为θ=α,0<α<π.(1)求曲线C1,C2的极坐标方程;(2)设A,B分别为射线l与曲线C1,C2除原点之外的交点,求|AB|的最大值.5、在直角坐标系xOy中,以坐标原点为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C1的极坐标方程为ρcosθ=4.(1)M为曲线C1上的动点,点P在线段OM上,且满足|OM|·|OP|=16,求点P的轨迹C2的直角坐标方程;(2)设点A B在曲线C2上,求△OAB面积的最大值.6、过极点O作圆C:ρ=8cosθ的弦ON.(1)求弦ON的中点M的轨迹E的极坐标方程;(2)若P,Q分别是曲线C和E上两点,且OP⊥OQ,证明:|OP|264+|OQ|216是定值.7、在极坐标系中,O 为极点,点M (ρ0,θ0)(ρ0>0)在曲线C :ρ=4sin θ上,直线l 过点A (4,0)且与OM 垂直,垂足为P .(1)当θ0=π3时,求ρ0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.8、在极坐标系下,方程ρ=2sin 2θ的图形为如图所示的“幸运四叶草”,又称为玫瑰线.(1)当玫瑰线的θ∈0,π2时,求以极点为圆心的单位圆与玫瑰线的交点的极坐标;(2)求曲线ρ=22sin θ+π4M 与玫瑰线上的点N 距离的最小值及取得最小值时的点M ,N 的极坐标.9、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的普通方程为(x -1)2+y 2=1,曲线C 2=3cos θ=2sin θ(θ为参数).(1)求曲线C 1和C 2的极坐标方程;(2)设射线θ=π6(ρ>0)分别与曲线C 1和C 2相交于A ,B 两点,求|AB |的值.10、在直角坐标系xOy 中,曲线C 1=5cos φ+1=5sin φ(φ为参数),以坐标原点O 为极点,x (1)求C 1的极坐标方程;(2)若C 1与曲线C 2:ρ=2sin θ交于A ,B 两点,求|OA |·|OB |的值.。
极坐标高考题的几种常见题型班级: 姓名:和直角坐标系一样,极坐标系是常用的一种坐标系,极坐标是历年理工类高考必考的内容,随着新课程改革的深入,在2007年4个省市新课标高考试题中有3个省市考查了极坐标.涉及较多的是极坐标与直角坐标的互化及简单应用.多以选择题、填空题形式出现,以考查基本概念,基本知识,基本运算为主,一般属于容易题.一、极坐标方程与直角坐标方程的互化互化条件:极点与原点重合,极轴与x 轴正半轴重合,长度单位相同.互化公式:⎩⎨⎧==θρθρsin cos y x 或 ⎪⎩⎪⎨⎧≠=+=)0(tan 222x x yy x θρθ的象限由点(x,y)所在的象限确定. 例1(2007海南宁夏)⊙O 1和⊙O 2的极坐标方程分别为θρcos 4=,θρsin 4-=.(I)把⊙O 1和⊙O 2的极坐标方程化为直角坐标方程;(II)求经过⊙O 1,⊙O 2交点的直线的直角坐标方程.解:以极点为原点,极轴为x 轴正半轴,建立平面直角坐标系,两坐标系中取相同的长度单位. (I)θρcos =x ,θρsin =y ,由θρcos 4=得θρρcos 42=.所以x y x 422=+. 即0422=-+x y x 为⊙O 1的直角坐标方程. 同理0422=++y y x 为⊙O 2的直角坐标方程.(II)解法一:由⎩⎨⎧=++=-+04042222y y x x y x 解得⎩⎨⎧==0011y x ,⎩⎨⎧-==2222y x 即⊙O 1,⊙O 2交于点(0,0)和(2,-2).过交点的直线的直角坐标方程为y=-x .解法二: 由⎩⎨⎧=++=-+04042222y y x x y x ,两式相减得-4x-4y=0,即过交点的直线的直角坐标方程为y=-x . 评述:本题主要考查曲线的极坐标方程化为直角坐标方程的方法及两圆公共弦所在直线方程的求法.例2(2003全国)圆锥曲线θθρ2cos sin 8=的准线方程是( ) (A)2cos -=θρ (B)2cos =θρ (C) 2sin -=θρ (D) 2sin =θρ 解: 由θθρ2cos sin 8=去分母后两边同时乘以ρ得:θρθρsin 8cos 22=,所以x 2=8y ,其准线方程为y=2-,在极坐标系中方程为2sin -=θρ,故选C.例3(1998年上海)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,若椭圆两焦点的极坐标分别是(1,2π),(1,23π),长轴长是4,则此椭圆的直角坐标方程是_______________.解:由已知条件知椭圆两焦点的直角坐标为(0,1),(0,-1).c=1,a=2,b 2=a 2-c 2=3,故所求椭圆的直角坐标方程为4322y x +=1 评述:点的直角坐标与极坐标的互化、曲线的极坐标方程与直角坐标方程的 互化要熟练掌握.类题:1(1995年上海)把直角坐标系的原点作为极点,x 轴的正半轴作为极轴,并且在两种坐标系中取相同的长度单位.若曲线的极坐标方程是1cos 4122-=θρ,则它的直角坐标方程是___________. (答案:3x 2-y 2=1)2(1998年全国)曲线的极坐标方程ρ=4sin θ化成直角坐标方程为( ) (A) x 2+(y+2)2=4 (B) x 2+(y-2)2=4(C) (x-2)2+y 2=4 (D) (x+2)2+y 2=4 (答案:B)3(2002北京)已知某曲线的参数方程是⎩⎨⎧==ϕϕtan sec y x (ϕ为参数)若以原点为极点,x 轴的正半轴为极轴,长度单位不变,建立极坐标系,则该曲线的极坐标方程是( )(A)1=ρ (B)12cos =θρ (C)12sin 2=θρ (D) 12cos 2=θρ (答案:D)二、已知曲线的极坐标方程,判断曲线类型常见的直线和圆的极坐标方程及极坐标系中的旋转不变性: 1、直线的极坐标方程(a>0)(1)过极点,并且与极轴成α角的直线的极坐标方程:θ=α;(2)垂直于极轴和极点间的距离为a 的直线的极坐标方程:ρcos θ=a; (3)平行于极轴和极轴间的距离为a 的直线的极坐标方程:ρsin θ=a; (4)不过极点,和极轴成α角,到极点距离为a 的直线的极坐标方程: ρsin(α-θ)=a . 2、圆的极坐标方程(a>0)(1)圆心在极点,半径为a 的圆的极坐标方程: ρ=a;(2)圆心在(a,0),半径为a 的圆的极坐标方程: ρ=2acos θ; (3)圆心在(a,π),半径为a 的圆的极坐标方程: ρ=θcos 2a -;(4)圆心在(a,2π),半径为a 的圆的极坐标方程: ρ=2asin θ;(5)圆心在(a,23π),半径为a 的圆的极坐标方程: ρ=θsin 2a -;(6)圆心在(a, θ0),半径为a 的圆的极坐标方程: ρ=2acos(θ-θ0). 3、极坐标系中的旋转不变性:曲线f(ρ,θ+α)=0是将曲线f(ρ,θ)=0绕极点旋转|α|角(0>α时,按顺 时针方向旋转,0<α时,按逆时针方向旋转)而得到.例4(1990年全国)极坐标方程4ρsin 22θ=5所表示的曲线是( )(A)圆 (B)椭圆 (C)双曲线的一支 (D)抛物线 解:由已知极坐标方程及三角公式得:2ρ(1-cos θ)=5,∴2ρ=2ρcos θ+5,由互化公式得222y x +=2x+5,平方整理得y 2=5(x+45),方程表示的曲线是抛物线,故选D.评述:对于给出的极坐标方程相对于极坐标系而言不是标准的,一般将其等价转 化为直角坐标方程来判断其曲线类型.类题:1(1991年三南)极坐标方程4sin 2θ=3表示的曲线是( )(A)二条射线 (B)二条相交直线 (C) 圆 (D) 抛物线 (答案:B) 2(1987年全国)极坐标方程ρ=sin θ+2cos θ所表示的曲线是( ) (A)直线 (B)圆(C)双曲线 (D) 抛物线(答案:B) 3(2001年广东、河南)极坐标方程ρ2cos2θ=1所表示的曲线是( )(A)两条相交直线 (B)圆 (C)椭圆 (D)双曲线 (答案:D)4(2003北京)极坐标方程1cos 22cos 2=-θρθρ表示的曲线是( )(A)圆(B)椭圆 (C)抛物线 (D)双曲线 (答案:D)例5(1994年全国)极坐标方程ρ=cos(4π-θ)所表示的曲线是( )(A) 双曲线 (B)椭圆 (C)抛物线 (D)圆解:曲线ρ=cos(4π-θ)=cos(θ-4π)是把圆ρ=cos θ绕极点按逆时针方向旋转4π而得,曲线的形状仍然是一个圆,故选D评述:把曲线的极坐标方程化为直角坐标方程较为麻烦,利用旋转不变性则更容易得出答案.方程ρcos(θ-θ0)=0表示一条直线,方程ρ=acos(θ-θ0)表示半径为2||a , 圆心为(2||a ,θ0)的圆,要注意两者的区别.例6(2001年全国)极坐标方程ρ=2sin(θ+π)的图形是( )(A) (D)解:圆ρ=2sin(θ+4π)是把圆ρ=2sin θ绕极点按顺时针方向旋转4π而得,圆心的极坐标为(1,4π),选C.类题:1(2002江苏)极坐标方程θρcos =与θρcos =21的图形是( )221 (A) (B) (C) (D)(答案:B) 2(2004北京春)在极坐标系中,圆心在(),2π且过极点的圆的方程为( )(A) θρcos 22= (B)θρcos 22-= (C)θρsin 22= (D)θρsin 22-=(答案:B)三、判断曲线位置关系例7(2000年京皖春)直线θ=α和直线ρsin(θ-α)=1的位置关系( ) (A) 垂直 (B) 平行 (C) 相交但不垂直 (D) 重合解:直线ρsin(θ-α)=1是把直线ρsin θ=1绕极点按逆时针方向旋转α角 而得, 从而两直线平行,故选B.评注:对直线ρsin(θ-α)=1与直线ρsin θ=1的关系要十分熟悉.四、根据条件求直线和圆的极坐标方程例8(2002北京春)在极坐标系中,如果一个圆的方程是ρ=4cos θ+6sin θ,那么过圆心且与极轴平行的直线方程是( )(A) ρsin θ=3 (B) ρsin θ = –3 (C) ρcos θ =2 (D) ρcos θ = –2解:将圆的极坐标方程化为直角坐标方程得:x 2+y 2=4x+6y,即(x-2)2+(y-3)2=13. 圆心为(2,3),所求直线方程为y=3,即ρsin θ=3,故选A. 评述:注意直线的直角坐标方程极易求出.类题:1(1992年上海)在极坐标方程中,与圆ρ=4sin θ相切的一条直线的方程是 (A) ρsin θ=2 (B)ρcos θ=2 (C)ρcos θ= 4 (D) ρcos θ=- 4(答案:B)2(1993年上海)在极坐标方程中,过点M(2,2π)且平行于极轴的直线的极坐标方程是_______.(答案: ρsin θ=2)3(1994年上海)已知点P 的极坐标为(1,π),那么过点P 且垂直于极轴的直线的极坐标方程为( )(A)ρ=1 (B)ρ=cos θ (C)ρ=θcos 1- (D)ρ=θcos 1(答案:C)4(2000年全国)以极坐标系中点(1,1)为圆心,1为半径的圆的方程是( )(A)ρ=2cos(θ-4π) (B)ρ=2sin(θ-4π) (C)ρ=2cos(θ-1) (D)ρ=2sin(θ-1)(答案:C)五、求曲线中点的极坐标例9(2003上海)在极坐标系中,定点A(1,2π),点B 在直线0sin cos =+θρθρ上运动,当线段AB最短时,点B 的极坐标是_________.解:在直角坐标系中,A 点坐标为(0,1),B 在直线x+y=0上, AB 最短,则B 为)21,21(-,化为极坐标为)43,22(π. 例10(1999年上海)极坐标方程5ρ2cos2θ+ρ2-24=0所表示的曲线焦点的极坐标为__________.解:由5ρ2cos2θ+ρ2-24=0得5ρ2(cos 2θ-sin 2θ)+ρ2-24=0化为直角坐标方程得16422=-y x ,该双曲线的焦点的直角坐标为(10,0)与(-10,0),故所求 焦点的极坐标为(10,0)、(10,π).评述:本题考查圆锥曲线极坐标方程的基础知识,掌握点的直角坐标与极坐标的对应关系极为有用.例11(2001年京皖蒙春)极坐标系中,圆ρ=4cos θ+3sin θ的圆心的坐标是(A) (25,arcsin 53) (B)(5,arcsin 54) (C)(5,arcsin 53) (D)(25,arcsin 54)解:由ρ= 4cos θ+3sin θ=5(54cos θ+53sin θ)=5cos(θ-φ)(其中sin φ=53)所以所求圆心坐标为(25,arcsin 53),故选A.类题:(2002上海)若A 、B 两点的极坐标为A(4,3π),B(6,0),则AB 中点的极坐标是_________.(极角用反三角函数值表示). 答案.(43arctan ,19)六、求距离例12(2007广东文)在极坐标系中,直线 的方程为ρsin θ=3,则点(2,6π)到直线 的距离为___________.解: 将直线 的极坐标方程ρsin θ=3化为直角坐标系方程得:y=3,点(2,6π)在直角坐标系中为(3,1),故点(2,6π) 到直线 的距离为2.评注:本题主要考查极坐标系与直角坐标系之间的互化.例13(1992年全国、1996年上海)极坐标方程分别是ρ=cos θ和ρ=sin θ的两个圆的圆心距是 (A) 2 (B)2 (C) 1 (D)22 解法一:两圆的圆心坐标分别为(21,0)与(21,2π),由此求得圆心距为22,选D.解法二:将极坐标方程化成直角坐标方程得(x-21)2+y 2=41与x 2+(y-21)2=41,由此求得圆心距为22,选D.评述:本题考查对极坐标的理解,理解深刻者可在极坐标系上画出简图直接求解,一般理解者,化极坐标方程为直角坐标方程也能顺利得到正确答案.例14(1997年全国)已知直线的极坐标方程为ρsin(θ+4π)=22,则极点到该直线的距离是_______.解法一:化直线方程为ρ=)4sin(22πθ+,根据极坐标的概念极点到该直线的距离等于这个函数ρ的最小值,当sin(θ+4π)=1时, ρ取最小值22即为所求.解法二:对极坐标欠熟悉时,可把直线的极坐标方程化为直角坐标方程x+y=1,应用点到直线的距离公式得原点到此直线的距离为22.类题:1(2000年上海)在极坐标系中,若过点(3,0)且与极轴垂直的直线交曲线ρ= 4cos θ于A 、B 两点,则|AB|=______. (答案:23)2(2004上海)在极坐标系中,点M(4,3π)到直线 :4)sin cos 2(=+θθρ的距离d=________. (答案:5152)七、判定曲线的对称性例15(1999年全国)在极坐标系中,曲线ρ= 4sin(θ-3π)关于 (A) 直线θ=3π轴对称 (B)直线θ=65π轴对称(C) 点(2,3π)中心对称 (D)极点中心对称 解:把圆ρ= 4sin θ绕极点按逆时针方向旋转3π便得到曲线ρ= 4sin(θ-3π)=)65cos(4)65cos(4)]3(2cos[4πθθππθπ-=-=--,知其圆心坐标为(2,65π),故圆的对称轴为θ=65π,应选B.评述:方程表示的曲线是圆,为弄清轴对称或中心对称的问题,关键是求出其 圆心的坐标.八、求三角形面积例16(2006上海)在极坐标系中,O 是极点,设点A(4,3π),B(5,65π-),则△OAB 的面积是 .解:如图所示,在△OAB 中,656532,5||,4||ππππ=--=∠==AOB OB OA 5sin 21=∠=⇒∆AOB OB OA S AOB 评述:本题考查极坐标及三角形面积公式.。