高考数学之极坐标大题汇总
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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】。
高中极坐标试题及答案一、选择题1. 在极坐标系中,点P的极坐标为(ρ,θ),则点P的直角坐标为:A. (ρcosθ, ρsinθ)B. (ρsinθ, ρcosθ)C. (ρcosθ, -ρsinθ)D. (-ρcosθ, ρsinθ)答案:A2. 极坐标方程ρ = 2cosθ表示的曲线是:A. 圆B. 椭圆C. 双曲线D. 抛物线答案:A二、填空题3. 已知点A的极坐标为(3, π/3),求点A的直角坐标。
答案:(3/2, 3√3/2)4. 将极坐标方程ρ= 4sinθ转化为直角坐标方程。
答案:x² + (y - 2)² = 4三、解答题5. 已知极坐标方程ρ = 6cosθ,求该曲线的圆心和半径。
答案:圆心为(3, 0),半径为3。
6. 将极坐标方程ρ = 2θ转换为直角坐标方程,并说明其代表的图形。
答案:直角坐标方程为x² + y² - 2y = 0,代表的图形是一个圆心在(0, 1),半径为1的圆。
四、计算题7. 已知点P的极坐标为(5, π/4),求点P到原点O的距离。
答案:58. 已知极坐标方程ρ = 4sinθ + 2cosθ,求该曲线与极坐标轴的交点。
答案:交点为(2, π/4)和(2, 5π/4)。
五、证明题9. 证明极坐标方程ρ² = 2ρcosθ表示的曲线是一条直线。
答案:将极坐标方程ρ² = 2ρcosθ转换为直角坐标方程,得到x²+ y² = 2x,即(x - 1)² + y² = 1,这是一个以(1, 0)为圆心,半径为1的圆的方程,因此原极坐标方程表示的曲线是一条直线。
六、应用题10. 一个圆的极坐标方程为ρ = 4,求该圆的面积。
答案:圆的面积为16π。
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$\tan\theta=\frac{1}{3}$。
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)。
极坐标与参数方程单元练习1一、选择题(每小题5分,共25分)1、已知点M 的极坐标为⎪⎭⎫⎝⎛35π,,下列所给出的四个坐标中能表示点M 的坐标是( )。
A. 53,-⎛⎝ ⎫⎭⎪πB. 543,π⎛⎝ ⎫⎭⎪C. 523,-⎛⎝ ⎫⎭⎪πD. ⎪⎭⎫ ⎝⎛-355π, 2、直线:3x-4y-9=0与圆:⎩⎨⎧==θθsin 2cos 2y x ,(θ为参数)的位置关系是( )A.相切B.相离C.直线过圆心D.相交但直线不过圆心3、在参数方程⎩⎨⎧+=+=θθsin cos t b y t a x (t 为参数)所表示的曲线上有B 、C 两点,它们对应的参数值分别为t 1、t 2,则线段BC 的中点M 对应的参数值是( )4、曲线的参数方程为⎩⎨⎧-=+=12322t y t x (t 是参数),则曲线是( )A 、线段B 、双曲线的一支C 、圆D 、射线 5、实数x 、y 满足3x 2+2y 2=6x ,则x 2+y 2的最大值为( )A 、27 B 、4 C 、29D 、5二、填空题(每小题5分,共30分)1、点()22-,的极坐标为 。
2、若A 33,π⎛⎝ ⎫⎭⎪,B ⎪⎭⎫ ⎝⎛-64π,,则|AB|=___________,S AOB ∆=___________。
(其中O 是极点)3、极点到直线()cos sin 3ρθθ+=的距离是________ _____。
4、极坐标方程2sin 2cos 0ρθθ-⋅=表示的曲线是_______ _____。
5、圆锥曲线()为参数θθθ⎩⎨⎧==sec 3tan 2y x 的准线方程是 。
6、直线l 过点()5,10M ,倾斜角是3π,且与直线032=--y x 交于M ,则0MM 的长为 。
三、解答题(第1题14分,第2题16分,第3题15分;共45分)1、求圆心为C 36,π⎛⎝ ⎫⎭⎪,半径为3的圆的极坐标方程。
2、已知直线l 经过点P(1,1),倾斜角6πα=,(1)写出直线l 的参数方程。
历年高考数学试题极坐标、参数方程与不等式选讲1.〔直角坐标系xoy 中,以原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建极坐标系,设点A,B 分别在曲线⎩⎨⎧=+=θθsin cos 3:1y x C 〔θ为参数〕和曲线1:2=ρC 上,那么AB 的最小值为________.2.假设不等式a x x ≥-++21对任意R x ∈恒成立,那么a 的取值围是___。
3.如图,,,90B D AE BC ACD ∠=∠⊥∠=,且6,4,12AB AC AD ===,那么BE =42。
4.在直角坐标系xOy 中,曲线1C 的参数方程为2cos (3sin x y ααα=⎧⎪⎨=⎪⎩为参数).在极坐标系〔与直角坐标系xOy 取一样的长度单位,且以原点O 为极点,以x 轴正半轴为极轴〕中,曲线2C 的方程为(cos sin )10,ρθθ-+=那么1C 与2C 的交点个数为 .5.两曲线参数方程分别为⎩⎨⎧==θθχsin cos 5y 〔0θ≤<π〕和⎪⎩⎪⎨⎧==ty t x 245〔t R ∈〕,它们的交点坐标为。
6.如图3,AB,CD 是半径为a 的圆O 的两条弦,他们相交于与AB 的中点P ,PD=23a,30OAP ∠=°,那么CP=。
7.在极坐标系〔ρ,θ〕〔02θπ≤≤〕中,曲线ρ=2sin θ与cos 1ρθ=-的交点的极坐标为。
8.如图4,在梯形ABCD 中,AB∥CD,AB=4,CD=2.E,F 分别为AD ,BC 上点,且EF=3,EF∥AB,那么梯形ABFE 与梯形EFCD 的面积比为。
9.抛物线C 的参数方程为28,8.x t y t ⎧=⎨=⎩〔t 为参数〕假设斜率为1的直线经过抛物线C 的焦点,且与圆()2224(0)x y r r -+=>相切,那么r =________.10.在极坐标系中,直线(2cos sin )2ρθθ+=与直线cos 1ρθ=的夹角大小为 。
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=.。
极坐标
1、在平面直角坐标系中,直线l 的参数方程是⎩⎪⎨⎪⎧
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),B ⎝⎛⎭⎫2,π4,C ⎝
⎛⎭⎫2,3π
4,D (2,π),弧AB ︵,BC ︵,CD ︵所在圆的圆心分别是(1,0),⎝⎛⎭
⎫1,π
2,(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,M 3的极坐标方程;
(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=π
4
(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C 1的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧
x =cos t ,
y =1+sin t
(t 为参数),曲线C 2
的直角坐标方程为x 2+(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C 1,C 2的极坐标方程;
(2)设A ,B 分别为射线l 与曲线C 1,C 2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;
(2)设点A 的极坐标为⎝⎛⎭
⎫2,π
3,点B 在曲线C 2上,求△OAB 面积的最大值.
6、过极点O 作圆C :ρ=8cos θ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 |2
16
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=π
3
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,π
2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=22
sin ⎝⎛⎭
⎫θ+π4上的点M 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的参数方程为⎩⎨⎧
x =3cos θ
y =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=π
6
(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的参数方程为⎩⎨⎧
x =5cos φ+1
y =5sin φ
(φ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. (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.。