2018学年数学人教A版选修4-4优化练习:第二讲 三 直线的参数方程

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[课时作业] [A 组 基础巩固]1.直线⎩⎪⎨⎪⎧x =1+t sin 70°,y =2+t cos 70°(t 为参数)倾斜角为( ) A .70° B .20° C .160°D .110°解析:将直线参数方程化为标准形式:⎩⎪⎨⎪⎧x =1+t cos 20°,y =2+t sin 20°(t 为参数),则倾斜角为20°,故选B. 答案:B2.直线⎩⎪⎨⎪⎧x =x 0+t cos α,y =y 0+t sin α(t 为参数)与二次曲线交于A ,B 两点,A ,B 对应参数值分别为t 1,t 2,则|AB |等于( )A .|t 1+t 2|B .|t 1|+|t 2|C .|t 1-t 2|D.|t 1+t 2|2解析:由参数t 几何意义可知,|AB |=|t 1-t 2|,故选C. 答案:C3.已知直线l 参数方程为⎩⎨⎧x =-1-π2t ,y =2+π2t (t 为参数),则直线l 斜率为( )A .1B .-1 C.π2D .-π2解析:直线参数方程一般式⎩⎪⎨⎪⎧x =x 0+at ,y =y 0+bt (t 为参数),表示直线过点M 0(x 0,y 0),斜率k =ba,故k =π2-π2=-1.故选B.答案:B4.直线⎩⎪⎨⎪⎧x =-2-4t ,y =1+3t (t 为参数)与圆ρ=2cos θ位置关系为( )A .相离B .相切C .相交D .无法确定解析:直线⎩⎪⎨⎪⎧x =-2-4t ,y =1+3t(t 为参数)普通方程为3x +4y +2=0,圆ρ=2cos θ普通方程为x 2+y 2-2x =0,即(x -1)2+y 2=1,圆心到直线3x +4y +2=0距离d =1=r ,所以直线与圆位置关系为相切.答案:B5.直线⎩⎨⎧x =1+12t ,y =-33+32t (t 为参数)和圆x 2+y 2=16交于A ,B 两点,则AB 中点坐标为( )A .(3,-3)B .(-3,3)C .(3,-3)D .(3,-3)解析:⎝⎛⎭⎫1+12t 2+⎝⎛⎭⎫-33+32t 2=16, 得t 2-8t +12=0, t 1+t 2=8,t 1+t 22=4.因此中点为⎩⎨⎧x =1+12×4,y =-33+32×4,∴⎩⎨⎧x =3,y =- 3.答案:D6.已知直线⎩⎨⎧x =-2+t cos 45°,y =1+t sin 45°,点M (32,a )在直线上,则点M 到点(-2,1)距离为________.解析:令32=-2+t cos 45°, 解得t =8.由t 几何意义得点M (32,a )到点(-2,1)距离为8. 答案:87.直线 ⎩⎨⎧x =-2-12t ,y =4+32t (t 为参数)上与点P (-2,4)距离等于4点Q 坐标为________.解析:∵直线参数方程为标准形式, ∴由t 几何意义可知|PQ |=|t |=4,∴t =±4,当t =4时,⎩⎨⎧ x =-4,y =4+23;当t =-4时,⎩⎨⎧x =0,y =4-2 3.答案:(-4,4+23)或(0,4-23)8.直线l 经过点M 0(1,5),倾斜角为π3,且交直线x -y -2=0于M 点,则|MM 0|=________.解析:由题意可得直线l 参数方程为⎩⎨⎧x =1+12t ,y =5+32t (t 为参数),代入直线方程x -y -2=0,得1+12t -⎝⎛⎭⎫5+32t -2=0,解得t =-6(3+1),根据t 几何意义可知|MM 0|=6(3+1).答案:6(3+1)9.一直线过P 0(3,4),倾斜角α=π4,求此直线与直线3x +2y =6交点M 与P 0之间距离.解析:∵直线过P 0(3,4),倾斜角α=π4,∴直线参数方程为⎩⎨⎧x =3+22t ,y =4+22t (t 为参数),代入3x +2y =6得9+322t +8+2t =6,t =-1152,∴M 与P 0之间距离为115 2.10.已知直线参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =1+2t ,y =2+t(t 为参数),则该直线被圆x 2+y 2=9截得弦长是多少?解析:将参数方程⎩⎪⎨⎪⎧x =1+2t ,y =2+t (t 为参数)转化为直线参数方程标准形式为⎩⎨⎧x =1+25t ′,y =2+15t ′(t ′为参数),并代入圆方程,得(1+25 t ′)2+(2+15t ′)2=9, 整理,得5t ′2+8t ′-45=0. 设方程两根分别为t 1′、t 2′,则有 t 1′+t 2′=-85,t 1′·t 2′=-4. 所以|t 1′-t 2′|=(t 1′+t 2′)2-4t 1′t 2′ =645+16=1255, 即直线被圆截得弦长为1255.[B 组 能力提升]1.过点(1,1),倾斜角为135°直线截圆x 2+y 2=4所得弦长为( ) A.225B.425 C .22 D.325解析:直线参数方程为⎩⎨⎧x =1-22t ,y =1+22t (t 为参数),代入圆方程,得t 2+2=4,解得t 1=-2,t 2= 2.所以所求弦长为|t 1-t 2|=|-2-2|=2 2.答案:C2.若直线⎩⎪⎨⎪⎧ x =t cos α,y =t sin α(t 为参数)与圆⎩⎪⎨⎪⎧x =4+2cos φ,y =2sin φ(φ为参数)相切,那么直线倾斜角α为( ) A.π6 B.π4 C.π3D.π6或5π6解析:直线化为yx =tan α,即y =tan α·x ,圆方程化为(x -4)2+y 2=4, ∴由|4tan α|tan 2α+1=2⇒tan 2α=13,∴tan α=±33,又α∈[0,π),∴α=π6或5π6.答案:D3.已知直线l 1:⎩⎪⎨⎪⎧ x =1-2t ,y =2+kt (t 为参数),l 2:⎩⎪⎨⎪⎧x =s ,y =1-2s (s 为参数),若l 1∥l 2,则k =________;若l 1⊥l 2,则k =________.解析:将l 1,l 2方程化为普通方程,得 l 1:kx +2y -4-k =0,l 2:2x +y -1=0, l 1∥l 2⇒k 2=21≠4+k1⇒k =4.l 1⊥l 2⇒(-2)·⎝⎛⎭⎫-k 2=-1⇒k =-1. 答案:4 -14.直线l : ⎩⎨⎧x =-1+3t ,y =1+t (t 为参数)上点P (-4,1-3)到l 与x 轴交点间距离是________.解析:在直线l :⎩⎨⎧x =-1+3t ,y =1+t 中,令y =0,得t =-1.故l 与x 轴交点为Q (-1-3,0). 所以|PQ |= (-1-3+4)2+(1-3)2=4(3-1)2=23-2.答案:23-25.(1)求过点P (-1,3)且平行于直线l :⎩⎨⎧x =1+t ,y =2-3t (t 为参数)直线参数方程;(2)求过点P (-1,3)且垂直于直线l :⎩⎨⎧x =1+t ,y =2-3t(t 为参数)直线参数方程.解析:(1)由题意,直线l 斜率k =-3,则倾斜角θ=120°,所以过点P (-1,3)且平行于直线l 直线参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =-1+cos 120°t ,y =3+sin 120°t ,即⎩⎨⎧x =-1-12t ,y =3+32t (t 为参数).(2)由(1)知直线l 斜率k =-3,则所求直线斜率为33,故所求直线倾斜角为30°, 所以过点P (-1,3)且垂直于直线l 直线参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =-1+cos 30°t ,y =3+sin 30°t ,即⎩⎨⎧x =-1+32t ,y =3+12t (t 为参数).6.在平面直角坐标系中,以坐标原点为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系.已知点A 极坐标为⎝⎛⎭⎫2,π4,直线l 极坐标方程为ρcos ⎝⎛⎭⎫θ-π4=a ,且点A 在直线l 上.求a 值及直线l 直角坐标方程. 解析:由点A ⎝⎛⎭⎫2,π4在直线ρcos ⎝⎛⎭⎫θ-π4=a 上,可得a = 2.所以直线l 方程可化为ρcos θ+ρsin θ=2, 从而直线l 直角坐标方程为x +y -2=0.。