高中数学 综合测试卷(C)新人教版选修4-4
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第二讲 参数方程一、曲线的参数方程第2课时 圆的参数方程A 级 基础巩固一、选择题1.已知圆P :⎩⎪⎨⎪⎧x =1+10cos θ,y =-3+10sin θ(θ为参数),则圆心P 及半径r 分别是( ) A .P(1,3),r =10B .P(1,3),r =10C .P(1,-3),r =10D .P(1,-3),r =10解析:由圆P 的参数方程可知圆心(1,-3),半径r =10.答案:C2.圆x 2+y 2+4x -6y -3=0的参数方程为( )A.⎩⎨⎧x =2+4cos θ,y =-3+4sin θ(θ为参数) B.⎩⎨⎧x =-2+4cos θ,y =3+4sin θ(θ为参数) C.⎩⎨⎧x =2-4cos θ,y =3-4sin θ(θ为参数) D.⎩⎨⎧x =-2-4cos θ,y =3-4sin θ(θ为参数) 解析:圆的方程配方为:(x +2)2+(y -3)2=16,所以圆的圆心为(-2,3),半径为4,故参数方程为B 选项.答案:B3.已知圆O 的参数方程是⎩⎨⎧x =2+4cos θ,y =-3+4sin θ(0≤θ<2π),圆上点A 的坐标是(4,-33),则参数θ=( )A.7π6B.4π3C.11π6D.5π3解析:由题意⎩⎨⎧4=2+4cos θ,-33=-3+4sin θ(0≤θ<2π), 所以⎩⎪⎨⎪⎧cos θ=12,sin θ=-32(0≤θ<2π),解得θ=5π3. 答案:D4.若P(x ,y)是圆⎩⎨⎧x =2+cos α,y =sin α(α为参数)上任意一点,则(x -5)2+(y +4)2的最大值为( )A .36B .6C .26D .25解析:依题意P(2+cos α,sin α),所以(x -5)2+(y +4)2=(cos α-3)2+(sin α+4)2=26-6cos α+8sin α=26+10sin(α-φ)⎝⎛⎭⎪⎫其中cos φ=45,sin φ=35, 所以当sin(α-φ)=1,即α=2k π+π2+φ(k ∈Z)时,有最大值为36. 答案:A5.直线:3x -4y -9=0与圆:⎩⎨⎧x =2cos θ,y =2sin θ(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 解析:圆心坐标为(0,0),半径为2,显然直线不过圆心,又圆心到直线距离d =95<2. 所以直线与圆相交,但不过圆心.答案:D二、填空题6.已知圆的方程为x 2+y 2=2x ,则它的一个参数方程是______.解析:将x 2+y 2=2x 化为(x -1)2+y 2=1知圆心坐标为(1,0),半径r =1,所以它的一个参数方程为⎩⎨⎧x =1+cos θ,y =sin θ(θ为参数). 答案:⎩⎨⎧x =1+cos θ,y =sin θ(θ为参数) 7.已知曲线方程⎩⎨⎧x =1+cos θ,y =sin θ(θ为参数),则该曲线上的点与定点(-1,-2)的距离的最小值为________. 解析:设曲线上动点为P(x ,y),定点为A ,则|PA|=(1+cos θ+1)2+(sin θ+2)2= 9+42sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π4, 故|PA|min =9-42=22-1.答案:22-18.曲线C :⎩⎨⎧x =cos θ,y =-1+sin θ(θ为参数)的普通方程为__________.如果曲线C 与直线x +y +a =0有公共点,那么a 的取值范围是________.解析:⎩⎨⎧x =cos θ,y =-1+sin θ(θ为参数)消参可得 x 2+(y +1)2=1,利用圆心到直线的距离d ≤r 得|-1+a|2≤1, 解得1-2≤a ≤1+ 2. 答案:x 2+(y +1)2=1 [1-2,1+2]三、解答题9.已知曲线C 的极坐标方程是ρ=2cos θ,以极点为平面直角坐标系的原点,极轴为x 轴的正半轴,建立平面直角坐标系,直线l 的参数方程是⎩⎪⎨⎪⎧x =32t +m ,y =12t(t 为参数). (1)求曲线C 的直角坐标方程和直线l 普通方程;。
⾼中数学选修4-4课后习题答案[⼈教版]⾼中数学选修4-4课后习题答案 fl ft ill-:的 h P,1 为 i* \ -⼬Ml : 2fi HP. BKj A( - SH-o\?.曲:ar ?亦o "「⼯(⼀肛 rh A C < 7 ⼀ HC C ■ 4{' 由帼的⾎料戌h 程,W 直戏⽫J 的⽅⾴为達就卍帕岸时壮谨厅刊” 葩注-;⾎:【¥|.刖.BE.⼩仆慣丄丄伽⽬W 「的斥帕JR 边nifffifl-的“忧剧 f 的商⑴所征的愀为厲細建⽴直⽤望标系? 设⼉IL 「的世械俶狀为£ “ * 0). (A-O). a <),则 * 畐H h 1励N 贞1 杯枚⽹宦点为m 仏以线⽤⼋”的⼩点为惶戊.w 祈釘徴为』軸it#⾎处唯标氛m 的电际⾻堆如-:讥[叽⼝* O);为 yk ihUWil -r +y =1. ii 就屯也W 的執送h ffl.这圧以AH 的⼬点沟阴⼼.J 占半性的町 *fr ⽫代⼩「轴.汕庭⼋叭和帕f [线⼒¥辅世,沖Iff 倆出标廉?即⽫M ⾋“占Uh ⽐AIIC 的蚌昜⽚P 仃?“?旧为P 昼?w ⽫的>a tt 平井如:的氐呃丄rc c 的慄标“别为〔r ⼀趴⑴.< J + 2. O). W 为/也打细3 AH 的朿|、平仆纯! . M m PA PH .即v / (S :{1 /?□* 圍就.曲出渊说牒轴I 妇n K.⼚的坐怵値歐a ?eg "?“n (g 由厅祁Q ;T ⑵?HI fl} r-(—6>(x — -l ev ()?(D-②初妳“MU ()?闵为所以点“任⼋“边的阳役上?即AA/?'M 三廉胡线交「?点? 4. ?1)v 3 h ⑵:⼀⾷ 1 * <3> y ,' 2J>,(3.r>:4 9v : 9.化简鮒刘F +y=h这就⾒曲纯「的⽅⽤?(图略) 6. W :(I )计紳妳住快为{严?i V PV*代⼈2Z / I 评列ZAr —I.椒Di —2y 2 (即2r 1y I)⽐较??U=1?⼃I ?故所求的仲坯变快为 J,.’I# =4y.⑵设伸的咚换为■(A>0. “>(Dy =w代⼊⼋\iiy 7(A.r)? — 16(py)? —lA-rIV16/ry 2 —Rr 0. 将①“ v" 2< 。
选修4-4一、解答题1.在直角坐标系xOy中,曲线C1的参数方程为(α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C2的极坐标方程为ρsin (θ+)=2.(1)写出C1的普通方程和C2的直角坐标方程;(2)设点P在C1上,点Q在C2上,求|PQ|的最小值及此时P的直角坐标.2.在直角坐标系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.3.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的极坐标为(2,),点B在曲线C2上,求△OAB面积的最大值.4.在直角坐标系xOy中,直线l1的参数方程为,(t为参数),直线l2的参数方程为,(m为参数).设l1与l2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l3:ρ(cosθ+sinθ)-=0,M为l3与C的交点,求M的极径.5.已知曲线C:+=1,直线l:(t为参数)(Ⅰ)写出曲线C的参数方程,直线l的普通方程.(Ⅱ)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.6.已知直线l的参数方程为 (t为参数),曲线C的极坐标方程为ρ2cos2θ=1.(1)求曲线C的直角坐标方程.(2)求直线l被曲线C截得的弦长.7.将圆x2+y2=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.(Ⅰ)写出C的参数方程;(Ⅱ)设直线l:2x+y-2=0与C的交点为P1,P2,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P1P2的中点且与l垂直的直线的极坐标方程.8.在平面直角坐标系xOy中,已知直线l的参数方程为(t为参数),直线l与抛物线y2=4x相交于A,B两点,求线段AB的长.9.在直角坐标系xOy中,曲线C1:(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C2:,C3:。
高中数学学习材料金戈铁骑整理制作数学选修4-4综合测试卷A (含答案)一、选择题:本大题共14小题,每小题4分,共56分.在每小题的4个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.将参数方程⎪⎩⎪⎨⎧θθ22sin = + 2 = y x sin (θ 为参数)化为普通方程为( ).A .y =x -2B .y =x +2C .y =x -2(2≤x ≤3)D .y =x +2(0≤y ≤1)2.设椭圆的参数方程为⎩⎨⎧θθsin = cos =b y a x (a >0,0≤θ≤π),M (x 1,y 1),N (x 2,y 2)是椭圆上两点,M ,N 对应的参数为θ 1,θ2且x 1<x 2,则( ).A .θ 1<θ2B .θ 1>θ2C .θ 1≥θ2D .θ 1≤θ23.参数方程为⎪⎩⎪⎨⎧2=1+=y t t x (t 为参数)表示的曲线是( ). A .一条直线 B .两条直线 C .一条射线 D .两条射线4.在极坐标系中,点P (ρ,θ)关于极点对称的点的一个坐标是( ). A .(-ρ,-θ)B .(ρ,-θ)C .(ρ,π-θ)D .(ρ,π+θ)5.在同一坐标系中,将曲线y =2sin 3x 变为曲线y =sin x 的伸缩变换是( ). A .⎪⎩⎪⎨⎧'y y 'x x 21=3=B .⎪⎩⎪⎨⎧y 'y x'x 21=3=C .⎪⎩⎪⎨⎧'y y 'x x 2=3=D .⎪⎩⎪⎨⎧y 'y x'x 2=3=6.圆2= ρ(cos θ+sin θ)的圆心坐标是( ). A .⎪⎭⎫⎝⎛4π 1 ,B .⎪⎭⎫ ⎝⎛4π 2 ,C .⎪⎭⎫ ⎝⎛4π 2 ,D .⎪⎪⎭⎫⎝⎛4π 22 ,7.点(ρ,θ )满足3ρ cos 2 θ +2ρ sin 2 θ =6cos θ ,则 ρ2的最大值为( ). A .27B .4C .29D .58.极坐标方程 ρ=cos ⎪⎭⎫⎝⎛θ-4π表示的曲线是( ).A .双曲线B .椭圆C .抛物线D .圆9.两圆 ρ=2cos θ,ρ=2sin θ 的公共部分面积是( ). A .4π-21B .π-2C .2π-1 D .2π 10.直线12+=x y 的参数方程是( ).A .⎪⎩⎪⎨⎧+1==22t y tx 2(t 为参数)B .⎩⎨⎧1+4=1-2=t y t x (t 为参数)C .⎩⎨⎧1-2=-=t y t x 1(t 为参数)D .⎩⎨⎧1+ sin =sin =θθ2y x (t 为参数)11.已知过曲线 sin 4=cos 3=⎩⎨⎧θθy x (θ 为参数,0≤θ ≤π)上一点P 和原点O 的直线OP 的倾斜角为4π,则P 点坐标是( ). A .(3,4) B .⎪⎭⎫ ⎝⎛512512-- ,C .(-3,-4)D .⎪⎭⎫⎝⎛512512 ,12.在符合互化条件的直角坐标系和极坐标系中,直线l :y +k x +2=0与曲线C :ρ=2cos θ 相交,则k 的取值范围是( ).A .k <-43B .k ≥-43C .k ∈RD .k ∈R 但k ≠013.当θ∈R 时,由⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧22=2cos 3sin 22=2sin +3cos θθθθy -x y x (θ 为参数)表示的图形是( ). A .圆B .椭圆C .双曲线D .抛物线14.参数方程⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧1 -1=1=2t t y tx (t 为参数)所表示的曲线是( ).A B C D二、填空题:本大题共4小题,每小题4分,共16分.将答案填在题中横线上. 15.已知点A (6,6π)和B (10,6π),则A ,B 两点间的距离为 .16.把曲线的极坐标方程 ρ=tan θ·θcos 1化为直角坐标方程为___________________. 17.过点P (2,4π)并且与极轴垂直的直线方程是 . 18.在直径为a 的圆上取一定点作为极点O ,自O 到圆心引射线作为极轴.过O 点作圆的弦OP ,并延长OP 到M 点,使|PM |=a ,当P 点在圆周上移动时,动点M 的轨迹方程是 .三、解答题:本大题共3小题,共28分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 19.在平面直角坐标系中已知点A (3,0),P 是圆x 2+y 2=1上一个动点,且∠AOP 的平分线交PA 于Q 点,建立适当的极坐标系求Q 点的轨迹的极坐标方程.20.点P 在椭圆1=9+1622x y 上,求点P 到直线3424x y -=的最大距离和最小距离21.已知曲线C 的极坐标方程是ρ=4cos θ (0<θ<2π),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.(1)写出曲线C 的普通方程,并说明它表示什么曲线;x yxy xxyO OOO y(2)过点P(-2,0)作倾斜角为α 的直线l与曲线C相交于A,B两点,证明|PA|·|PB|为定值,并求倾斜角α 的取值范围.参考答案一、选择题1.C 解析:由于0≤sin 2θ ≤1,故2≤x ≤3, y 代入后移项即为y =x -2;从而选C . 2.B 解析:由x 1<x 2知a cos θ1<a cos θ2,而余弦函数在[0,π]是减函数,故θ1>θ2,. 3.D 解析:y =2表示一条平行于x 轴直线,而x ≥2,或x ≤-2,所以表示两条射线. 4.D 解析:关于极点对称即为反向延长,故其坐标为(ρ,π+θ). 5.B 解析:把y =2sin 3x 化为=2y sin 3x ,则令y y'= 2,3x =x'即可.6.A 解析:圆方程可化为ρ=2cos ⎪⎭⎫ ⎝⎛4π -θ,故圆心坐标为⎪⎭⎫⎝⎛4π1 ,.另解:其直角坐标系下的方程是x 2+y 2-2x -2y =0,圆心坐标为⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛2222,,故极坐标为⎪⎭⎫⎝⎛4π1 ,.7.B 解析: 由3ρ cos 2 θ +2ρ sin 2 θ =6cos θ,两边乘 ρ,化为3x 2+2y 2=6x , 解出 y 2=3x -23x 2代入到x 2+y 2, 得x 2+y 2=-21x 2+3x =-21(x 2-6x +9)+29=-21(x -3)2+29. 但因为22233 = x x -y ≥0,可得0≤x ≤2,故当x = 2 时,ρ2=x 2+y 2的最大值为4. 8.D 解析:展开后两边同乘 ρ 即知是圆. 9.C 解析:作图可知公共部分是两个四分之一圆重叠部分,恰好是两个四分之一圆面积和减去正方形面积.即2π-1. 1O xy-1(第9题)10.C 解析:变量x ∈R ,故排除A ,D .而B 中消去参数t 为y =2x +3,也不符合, 11.D 解析:因为OP 的倾斜角为4π,所以横坐标等于纵坐标,且在第一象限,故选D . 12.A 解析:因曲线C 是半径为1的圆,圆心(1 ,0)到直线l :y +k x +2=0的距离为1+ 2 + =2k k ||d <1,解得k <-43.13.B 解析:把两式分别平方,再相加得1 = 4+922y x .14.D 解析:因为变量x ,y 同号且x ≠0,故选D . 二、填空题15.4.解析:作图可知O ,A ,B 在同一直线上,且A ,B 在O 点同侧,所以|AB |=10-6=4.16.2x y =因为ρ=tan θ·θcos 1=θθ cos sin 2,ρcos 2 θ=sin θ,ρ2cos 2 θ=ρsin θ,故x 2=y . 17.ρcos θ=2.解析:设直线与极轴交点为Q ,M (ρ,θ)为直线上任意一点,∵∠POQ =4π, |OP |=2, ∴|OQ |=2. 在△MOQ 中,|OQ |=|OM |cos θ,即 2=ρcos θ,故所求的直线方程为 ρcos θ= 2. 18.ρ=α(1+cos θ).解析:设动点M 的坐标为(ρ,θ),则P 点为(ρ a ,θ),已知圆的方程为 ρ=a cos θ, 因为P 点的圆上,∴|OP |=a cos θ,即 ρ-a =a cos θ,故所求的方程为 ρ=a (1+cos θ). 三、解答题19.解:以O 为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,设Q (ρ,θ),则P (1,2θ). ∵S △OQA +S △OQP =S △OAP , ∴21·3 ρsin θ+21 ρsin θ=21·3·1· sin 2θ, 故 23=ρcos θ.QAPO(第19题)20.解:设P (4cos θ,3sin θ),则d =5-12sin - cos 1224θθ,即d =5-4π cos 21224⎪⎭⎫ ⎝⎛+θ, 当⎪⎭⎫ ⎝⎛4π cos +θ=-1时,d max =512(2+2);当⎪⎭⎫ ⎝⎛4π cos +θ=1时,d min =512(2-2).21.解:(1)由ρ=4cos θ (0<θ<2π)得 ρ2=4ρcos θ,且x >0,y >0. 所以曲线C 的普通方程为 x 2+y 2=4x (y >0),它表示以C (2,0)为圆心、半径为2的圆在x 轴上方的圆弧. (2)解:设直线l 的参数方程是⎩⎨⎧ααsin = +-t y t x =cos 2(t 是参数),代人x 2+y 2=4x (y >0), 化简得t 2-8t cos α+12=0, 则|PA ||PB |=|t 1t 2|=12为定值, 结合曲线C 的图象可知,α 为锐角, 又由∆=16(4cos 2 α-3)>0, 则cos α>23, ∴0<α<6π. (第21题)B A42OPxy。
数学选修4-4综合测试卷C (含答案)满分:150分 时间:120分钟一、选择题(每小题5分,共50分)1.将点的极坐标)2,(ππ-化为直角坐标为( )A .)0,(π B.)2,(ππ C.)0,(π- D.)0,2(π-2.若直线的参数方程为12()23x tt y t=+⎧⎨=-⎩为参数,则直线的斜率为( )A .23B .23-C .32D .32-3.参数方程⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+=+-=2221211t t y t t x (t 为参数)化为普通方程为( ) A .122=+y x B.122=+y x 去掉(0,1)点 C. 122=+y x 去掉(1,0)点 D.122=+y x 去掉(-1,0)点 4.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 5.极坐标方程cos 20ρθ=表示的曲线为( ) A .极点 B .极轴 C .一条直线 D .两条相交直线6.与参数方程为()21x tt y t⎧=⎪⎨=-⎪⎩为参数等价的普通方程为( )A .214y +=2x B .21(01)4y x +=≤≤2x C .21(02)4y y +=≤≤2x D .21(01,02)4y x y +=≤≤≤≤2x 7.在极坐标系中与圆4sin ρθ=相切的一条直线的方程为( )A .cos 2ρθ=B .sin 2ρθ=C .4sin()3πρθ=+D .4sin()3πρθ=-8.直线112()3332x t t y t ⎧=+⎪⎪⎨⎪=-+⎪⎩为参数和圆2216x y +=交于,A B 两点,则AB 的中点坐标为( ) A .(3,3)- B .(3,3)- C .(3,3)- D .(3,3)- 9.圆5cos 53sin ρθθ=-的圆心是( ) A .4(5,)3π--B .(5,)3π-C .(5,)3πD .5(5,)3π- 10.若曲线22=ρ上有n 个点到曲线2)4cos(=+πθρ的距离等于2,则n =( ) A .1 B .2 C .3 D .4二、填空题(每小题5分,共30分)11.设点P 的直角坐标为(1,1,2),则点P 的柱坐标是__________,球坐标是____________.12.若直线b x y +=与曲线⎩⎨⎧==θθsin cos y x θ(为参数,且)22πθπ≤≤-有两个不同的交点,则实数b 的取值范围是_________.13.圆的参数方程为3sin 4cos ()4sin 3cos x y θθθθθ=+⎧⎨=-⎩为参数,则此圆的半径为______________。
一、选择题1.在直角坐标系xOy 中,曲线C:2x ty ⎧=⎪⎨=⎪⎩(t 为参数)上的点到直线l:30x +=的距离的最小值为( )A .23BCD2.已知直线l的参数方程为2x m t y ⎧=+⎪⎪⎨⎪=⎪⎩(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2222cos 3sin 12ρθρθ+=,且曲线C 的左焦点F 在直线l 上,若直线l 与曲线C 交于A 、B 两点,则FA FB ⋅的值等于( ) A .1BCD .23.已知点(),x y 在圆22()(23)1x y -=++上,则x y +的最大值是( ) A .1B .1-C1D.1-4.已知点A ,B 是曲线2241x y +=上两点,且OA OB ⊥(O 为坐标原点),则2211OAOB+=( )A .34 B .1C .54D .55.已知椭圆4cos :3sin x C y θθ=⎧⎨=⎩(θ为参数)与x 轴正半轴,y 轴正半轴的交点分别为,A B ,动点P 是椭圆上任一点,则PAB ∆面积的最大值为( )A.)61B.)61C .125D .2456.已知椭圆C 的参数方程为3cos 5sin x y θθ=⎧⎨=⎩(θ为参数),则C 的两个焦点坐标是( )A .(4,0)±B .(0,4)±C.(D.(0,7.若曲线2sin301sin30x t y t =-︒⎧⎨=-+︒⎩(t为参数)与曲线ρ=B ,C 两点,则BC 的值为( ) A.BC.D8.在直角坐标系xOy 中,过点()1,2P -的直线l的参数方程为1 2x y ⎧=--⎪⎪⎨⎪=⎪⎩(t 为参数),直线l 与抛物线2y x 交于点,A B ,则PA PB ⋅的值是( )AB .2C.D .109.点M的直角坐标是()1-,则点M 的极坐标为( ) A .52,6π⎛⎫ ⎪⎝⎭B .72,6π⎛⎫ ⎪⎝⎭C .112,6π⎛⎫⎪⎝⎭D .2,6π⎛⎫⎪⎝⎭10.把曲线12cos 2sin x C y θθ=⎧⎨=⎩:(θ为参数)上各点的横坐标压缩为原来的14,纵坐标压缩为2C 为 A .221241x y +=B .224413y x +=C .2213y x +=D .22344x y +=11.以平面直角坐标系的原点为极点,x 轴的正半轴为极轴,建立极坐标系,两种坐标系中取相同的长度单位,已知直线l 的参数方程是13x t y t =+⎧⎨=-⎩(t 为参数),圆C 的极坐标方程是4cos ρθ=,则直线l 被圆C 截得的弦长为( ) AB.CD.12.已知圆()22:11M x y -+=,圆()22:11N x y ++=,直线12,l l 分别过圆心,M N ,且1l 与圆M 相交于,A B 两点,2l 与圆N 相交于,C D 两点,点P 是椭圆22149x y+=上任意一点,则PA PB PC PD ⋅+⋅的最小值为( ) A .7B .8C .9D .10二、填空题13.对于任意实数,直线y x b =+与椭圆()2cos 04sin x y θθπθ=⎧≤≤⎨=⎩恒有公共点,则b 的取值范围是______ .14.在平面直角坐标系xoy 中,曲线C 的参数方程是2x t 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,直线l的极坐标方程是sin()4πρθ-=直线l被曲线C 截得的线段长为_______15.在直角坐标系xOy 中,若直线:x t l y t a =⎧⎨=-⎩(t 为参数)过椭圆4cos :5sin x C y θθ=⎧⎨=⎩(θ为参数)的左顶点,则a =__________. 16.设点(),x y 是曲线C 2cos sin x y θθ=-+⎧⎨=⎩(θ为参数,且02θπ≤<)上的任意一点,则yx的最大值为________. 17.将参数方程1212a x t t b y t t ⎧⎛⎫=+ ⎪⎪⎪⎝⎭⎨⎛⎫⎪=- ⎪⎪⎝⎭⎩(t 为参数),转化成普通方程为_______.18.若点P (x ,y )在曲线(θ为参数,θ∈R )上,则的取值范围是_____.19.在直角坐标系中,以原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,已知曲线2:sin 2cos (0)C a a ρθθ=>.过点(2,4)P --的直线l 的参数方程为2{4x ty t=-+=-+(t 为参数).设直线l 与曲线C 分别交于,M N 两点.若,,PM MN PN 成等比数列,则a 的值为________.20.已知点()11,A x y ,()22,B x y 是椭圆2212x y +=两个不同的动点,且满足11222x y x y ⋅+⋅=-2212x x +的值是_____. 三、解答题21.在直角坐标系xOy 中,已知曲线C 的参数方程为2sin x y θθ⎧=⎪⎨=⎪⎩,(θ为参数).将曲线C 上的点按坐标变换22x x y y ⎧'='=⎪⎨⎪⎩得到曲线C ',以坐标原点为极点,x 轴的非负半轴为极轴,建立极坐标系设A 点的极坐标为3,22π⎛⎫⎪⎝⎭.(1)求曲C '极坐标方程;(2)若过点A 且倾斜角为60︒的直线l 与曲线C '交于,M N 两点,求||||AM AN ⋅的值. 22.[选修4—4:坐标系与参数方程]以平面直角坐标系的原点为极点,x 轴的正半轴为极轴,建立极坐标系,两种坐标系中取相同的长度单位.已知直线l 的参数方程是3x ty t =⎧⎨=-⎩(t 为参数),圆C 的极坐标方程是ρ=4cos θ,求直线l 被圆C 截得的弦长.23.在直角坐标系xOy 中,曲线C 的参数方程为2cos (22sin x y θθθ=⎧⎨=+⎩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.()1写出曲线C 的极坐标方程; ()2设点M的极坐标为4π⎫⎪⎭,过点M 的直线l 与曲线C 相交于A ,B 两点,若2MA MB =,求AB 的弦长.24.在直角坐标系xOy 中,曲线C的参数方程为cos )cos )x y αααα⎧=-⎪⎨=+⎪⎩(α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,直线l 的极坐标方程为ρcos θ+2ρsin θ+m =0.(1)求曲线C 和直线l 的直角坐标方程; (2)若曲线C 上的点到直线l,求实数m 的值. 25.在直角坐标系xOy 中,曲线C 的参数方程为3cos 4sin 129cos sin 55x y ϕϕϕϕ=-⎧⎪⎨=+⎪⎩(ϕ为参数), 以坐标原点O 为极点,x 轴的非负半轴为极轴建立极坐标系,直线l的极坐标方程为sin 3⎛⎫+= ⎪⎝⎭πρθ (1)曲线C 的普通方程和直线l 的直角坐标方程;(2)若直线l 与曲线C 交于P Q ,两点,M (2,0),求MP MQ +的值.26.已知直线l的参数方程为242x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=-+⎪⎩(t 为参数),以坐标原点为极点,x 轴的非负半轴为极轴建立极坐标系,曲线C 的极坐标方程为4cos ρθ=.(Ⅰ)求出直线l 的普通方程以及曲线C 的直角坐标方程;(Ⅱ)若直线l 与曲线C 交于A ,B 两点,设()0,4P -,求PA PB +的值.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.C 解析:C 【分析】设曲线C上点的坐标为()2t ,利用点到直线的距离公式表示出距离,即可求出最小值. 【详解】设曲线C上点的坐标为()2t , 则C 上的点到直线l的距离2233d===,即C 上的点到直线1. 故选:C. 【点睛】本题考查参数方程的应用,属于基础题.2.D解析:D 【分析】根据题意,将曲线C 的极坐标方程变形为标准方程,由直线过的点的坐标可得m 的值,将直线的参数方程与曲线C 的方程联立,可得2220t t --=,由一元二次方程根与系数的关系计算可得答案; 【详解】解:根据题意,曲线C 的极坐标方程为2222cos 3sin 12ρθρθ+=,则其标准方程为221124x y +=,其左焦点为(-,直线l过点(-,其参数方程为(x m ty⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩为参数),则m =-将直线l的参数方程x y ⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩与曲线C 的方程221124x y +=联立,得2220t t --=, 则12||||||2FA FB t t ==. 故选:D 【点睛】本题考查椭圆的极坐标方程、参数方程,涉及椭圆与直线的位置关系,关键是求出椭圆、直线的普通方程,属于中档题.3.C解析:C 【分析】设圆上一点()2,3P cos sin αα+-,则1x y sin cos αα+=+-,利用正弦型函数求最值,即可得出结论 【详解】设22(2)(3)1x y -++=上一点()2,3P cos sin αα+-,则231114x y cos sin sin cos πααααα⎛⎫+=++-=+-=+-≤ ⎪⎝⎭,故选:C 【点睛】本题考查圆的参数方程的应用,考查正弦型函数的最值4.D解析:D 【解析】 【分析】将曲线2241x y +=化为极坐标方程,设12(,),(,)2A B πρθρθ+,可将2211OAOB+表示为θ的函数,可得答案.【详解】解:将曲线2241x y +=化为极坐标方程得:2222cos 4sin 1ρθρθ+=,可得2221cos 4sin ρθθ=+, 由OA OB ⊥,可设12(,),(,)2A B πρθρθ+,可得2211OAOB+=221211+ρρ=2222cos 4sin +cos +4sin +22ππθθθθ++()()=5,故选D. 【点睛】本题主要考查椭圆的极坐标方程,注意灵活运用其性质解题.5.B解析:B 【解析】分析:根据椭圆的方程算出A (4,0)、B (0,3),从而得到|AB|=5且直线AB :3x+4y ﹣12=0.设点P (4cosθ,3sinθ),由点到直线的距离公式算出P 到直线AB 距离为d=125()4πθ+﹣1|,结合三角函数的图象与性质算出d max =1251),由此结合三角形面积公式,即可得到△PAB 面积的最大值.详解:由题得椭圆C 方程为:221169x y +=,∴椭圆与x 正半轴交于点A (4,0),与y 正半轴的交于点B (0,3), ∵P 是椭圆上任一个动点,设点P (4cosθ,3sinθ)(θ∈[0,2π]) ∴点P 到直线AB :3x+4y ﹣12=0的距离为=125()4πθ+﹣1|, 由此可得:当θ=54π时,d max =1251)∴△PAB 面积的最大值为S=12|AB|×d max =61). 点睛:(1)本题主要考查椭圆的参数方程和三角函数的图像和性质,意在考查学生对这些知 识的掌握水平和分析推理能力计算能力.(2)对于()4πθ+﹣1|,不是sin ()4πθ+=1时,整个函数取最大值,而应该是sin ()4πθ+=-1,要看后面的“-1”.6.B解析:B 【解析】分析:将参数方程化为普通方程,判断出焦点在y 轴上,利用222c a b =-即可得结果.详解:椭圆的参数方程为3cos (5x y sin θθθ=⎧⎨=⎩为参数), ∴椭圆的标准方程是221925+=x y ,∴椭圆的焦点在y 轴上,且2225,9a b ==, 22216c a b ∴=-=,4c ∴=,∴椭圆的两个焦点坐标是()0,4±,故选B.点睛:本题主要考查椭圆的参数方程以及椭圆的简单性质,属于中档题. 参数方程主要通过代入法或者已知恒等式(如22cos sin 1αα+=等三角恒等式)消去参数化为普通方程.7.D解析:D 【解析】由230130x tsin y tsin =-︒⎧⎨=-+︒⎩得1(2),10y x x y +=--+-=,由ρ=228x y += ,所以圆,因此BC =,选D. 点睛:1.将参数方程化为普通方程,消参数常用代入法、加减消元法、三角恒等变换法. 2.把参数方程化为普通方程时,要注意哪一个量是参数,并且要注意参数的取值对普通方程中x 及y 的取值范围的影响.3.直角坐标方程化为极坐标方程,只要运用公式cos x ρθ=及sin y ρθ=直接代入并化简即可8.B解析:B 【解析】设,A B 对应的参数分别为12,t t ,把l的参数方程12x y ⎧=-⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩代入2y x =中得:22122⎛⎫+=-- ⎪ ⎪⎝⎭,整理得:220t -=,()242100∴∆=-⨯-=>,1212?2,?t t t t PA PB +==-∴1212··2t t t t ===,故选B. 9.B解析:B 【解析】3π7π2,tan (π,)26ρθθθ===∈⇒=,故选:B .点睛:(1)直角坐标方程化为极坐标方程,只要运用公式cos x ρθ=及sin y ρθ=直接代入并化简即可; (2)极坐标方程化为直角坐标方程时常通过变形,构造形如2cos ,sin ,ρθρθρ的形式,进行整体代换.其中方程的两边同乘以(或同除以)ρ及方程两边平方是常用的变形方法.但对方程进行变形时,方程必须同解,因此应注意对变形过程的检验.10.B解析:B【解析】根据题意,曲线C 2:12θ x cos y θθ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩(为参数), 消去参数,化为直角坐标方程是224413y x +=故选B .点睛:化参数方程为普通方程的基本思路是消去参数,常用的消参方法有代入消去法、加减消去法、恒等式(三角的或代数的)消去法,经常用到公式:22221cos sin 1,1tan cos θθθθ+=+=.不要忘了参数的范围. 11.D解析:D 【分析】先求出直线和圆的普通方程,再利用圆的弦长公式求弦长. 【详解】由题意得,直线l 的普通方程为y =x -4, 圆C 的直角坐标方程为(x -2)2+y 2=4, 圆心到直线l 的距离d=,直线l 被圆C 截得的弦长为= 【点睛】(1)本题主要考查参数方程极坐标方程与普通方程的互化,意在考察学生对这些知识的掌握水平和分析推理计算能力.(2)求直线和圆相交的弦长,一般解直角三角形,利用公式||AB =. 12.B解析:B 【分析】根据圆和椭圆的参数方程可假设出,,A C P 点坐标;根据,A B 共线、,C D 共线可得,B D 坐标;写出向量后,根据向量数量积运算法则可求得210sin 8PA PB PC PD θ⋅+⋅=+,从而可知当2sin 0θ=时,取得最小值,代入求得结果. 【详解】由题意可设:()1cos ,sin A αα+,()1cos ,sin C ββ-+,()2cos 3sin P θθ,则()1cos ,sin B αα--,()1cos ,sin D ββ---()1cos 2cos ,sin 3sin PA αθαθ∴=+--,()1cos 2cos ,sin 3sin PB αθαθ=----()2222212cos cos 9sin sin 5sin 4cos 4PA PB θαθαθθ∴⋅=--+-=-+同理可得:25sin 4cos 4PC PD θθ⋅=++210sin 8PA PB PC PD θ∴⋅+⋅=+当2sin 0θ=时,()min8PA PB PC PD ⋅+⋅=故选:B 【点睛】本题考查向量数量积的最值的求解问题,关键是能够灵活应用圆和椭圆的参数方程的形式,表示出所需的点的坐标,从而将问题转化为三角函数最值的求解问题.属于中档题.二、填空题13.【分析】将椭圆参数方程化为普通方程通过数形结合的方式确定临界状态结合直线与椭圆位置关系可求得结果【详解】由得:即表示椭圆的上半部分;由图象可知:当过时;当如图与椭圆相切且时取得最大值;将代入椭圆方程解析:2,25⎡⎤-⎣⎦【分析】将椭圆参数方程化为普通方程,通过数形结合的方式确定临界状态,结合直线与椭圆位置关系可求得结果. 【详解】由()2cos 04sin x y θθπθ=⎧≤≤⎨=⎩得:()2210416x y y +=≥,即表示椭圆的上半部分;由图象可知:当y x b =+过()2,0时,min 2b =-; 当y x b =+如图与椭圆相切,且0b >时,b 取得最大值; 将y x b =+代入椭圆方程得:2252160x bx b ++-=,()22242016163200b b b ∴∆=--=-+=,解得:25b =±,max 25b ∴=.b ∴的取值范围为2,25⎡⎤-⎣⎦.故答案为:2,⎡-⎣.【点睛】本题考查椭圆的参数方程,涉及直线与椭圆的位置关系,关键是能够通过数形结合的方式确定临界状态;易错点是忽略参数θ的取值范围,造成图象出现错误.14.【分析】将曲线的参数方程化为普通方程;直线极坐标方程化为直角坐标方程联立后求得交点坐标利用两点间距离公式求得线段长【详解】由得的普通方程为:又的直角坐标方程为:联立解得交点坐标为:直线被曲线截得的线解析:【分析】将曲线C 的参数方程化为普通方程;直线l 极坐标方程化为直角坐标方程,联立后求得交点坐标,利用两点间距离公式求得线段长. 【详解】 由2x t y t=⎧⎨=⎩得C 的普通方程为:2x y =又sin sin cos cos sin sin cos 44422πππρθρθρθρθρθ⎛⎫-=-=-= ⎪⎝⎭l ∴的直角坐标方程为:2y x =+联立22y x y x=+⎧⎨=⎩,解得交点坐标为:()1,1-,()2,4∴直线l 被曲线C =本题正确结果:【点睛】本题考查直线被曲线截得的弦长问题,关键是能够将参数方程化为普通方程、极坐标方程化为直角坐标方程,进而在直角坐标系中来求解.15.【解析】分析:直接化参数方程为普通方程得到直线和椭圆的普通方程求出椭圆的左顶点代入直线的方程即可求得的值详解:由已知可得圆(为参数)化为普通方程可得故左顶点为直线(为参数)化为普通方程可得又点在直线解析:4-. 【解析】分析:直接化参数方程为普通方程,得到直线和椭圆的普通方程,求出椭圆的左顶点,代入直线的方程,即可求得a 的值.详解:由已知可得圆4cos :sin x C y ϕϕ=⎧⎨=⎩(ϕ为参数)化为普通方程, 可得22116x y +=,故左顶点为(4,0)-,直线x t y t a =⎧⎨=-⎩(t 为参数)化为普通方程,可得y x a =-,又点(4,0)-在直线上,故04a =--,解得4a =-,故答案是4-.点睛:该题考查的是有关直线的参数方程与椭圆的参数方程的问题,在解题的过程中,需要将参数方程化为普通方程,所以就需要掌握参数方程向普通方程的转化-----消参,之后要明确椭圆的左顶点的坐标,以及点在直线上的条件,从而求得参数的值.16.【分析】将曲线的参数方程化为直角坐标方程知曲线是圆心为半径为1的圆表示点和原点所成直线的斜率作出圆的过原点的切线数形结合即可求得最大值【详解】曲线化为直角坐标方程为所以曲线是圆心为半径为1的圆表示点 解析:33【分析】将曲线的参数方程化为直角坐标方程知曲线C 是圆心为(2,0)-,半径为1的圆,yx表示点(),x y 和原点所成直线的斜率,作出圆的过原点的切线,数形结合即可求得最大值. 【详解】曲线2cos sin x y θθ=-+⎧⎨=⎩化为直角坐标方程为22(2)1x y ++=,所以曲线C 是圆心为(2,0)-,半径为1的圆,y x 表示点(),x y 和原点所成直线的斜率,作切线OA 、OB ,由图可知,yx在OA 、OB 的斜率之间变化且yx在A 点处取得最大值, 在Rt OAC △中,223OA OC CA -3tan CA AOC OA ∠==OA 的3y x 3故答案为:3 3【点睛】本题考查圆的参数方程、圆的切线的性质、直线的倾斜角与斜率,属于中档题. 17.【分析】将参数方程变形为两式平方再相减可得出曲线的普通方程【详解】将参数方程变形为两等式平方得上述两个等式相减得因此所求普通方程为故答案为:【点睛】本题考查参数方程化为普通方程在消参中常用平方消元法解析:22221 x ya b-=【分析】将参数方程变形为112112xta tytb t⎧⎛⎫=+⎪⎪⎪⎝⎭⎨⎛⎫⎪=-⎪⎪⎝⎭⎩,两式平方再相减可得出曲线的普通方程.【详解】将参数方程变形为112112xta tytb t⎧⎛⎫=+⎪⎪⎪⎝⎭⎨⎛⎫⎪=-⎪⎪⎝⎭⎩,两等式平方得2222222211241124xta tytb t⎧⎛⎫=++⎪ ⎪⎪⎝⎭⎨⎛⎫⎪=+-⎪⎪⎝⎭⎩,上述两个等式相减得22221x ya b-=,因此,所求普通方程为22221x ya b-=,故答案为:22221 x ya b-=.【点睛】本题考查参数方程化为普通方程,在消参中,常用平方消元法与加减消元法,考查计算能力,属于中等题.18.【解析】试题分析:求出曲线的参数方程则表示去上的点与(10)连线的斜率求出过点(10)的曲线的切线斜率即为的最值解:曲线的普通方程为(x+1)2+y2=1过点A(10)作圆(x+1)2+y2=1的切解析:.【解析】试题分析:求出曲线的参数方程,则表示去上的点与(1,0)连线的斜率.求出过点(1,0)的曲线的切线斜率即为的最值.解:曲线的普通方程为(x+1)2+y2=1,过点A(1,0)作圆(x+1)2+y2=1的切线,设切线的斜率为k,则切线方程为y=kx ﹣k ,即kx ﹣y ﹣k=0. ∴圆心(﹣1,0)到切线的距离d==1,解得k=.∵P 在圆上,∴﹣≤k PA ≤.即﹣≤≤.故答案为.考点:参数方程化成普通方程.19.1【解析】试题分析:曲线则所以可得直角坐标系方程为将直线的参数方程代入抛物线方程得:若成等比数列所以化简得又因为所以考点:化极坐标和参数方程化为普通方程解决问题解析:1 【解析】 试题分析:曲线2:sin 2cos (0)C a a ρθθ=>,则,所以可得直角坐标系方程为22y ax ,将直线的参数方程代入抛物线方程得:2t (82)1640a t a -+++=121282,164t t a t t a +=+⋅=+若,,PM MN PN 成等比数列,所以22212121212||,()()4MN PM PN t t t t t t t t =∴-=+-=,化简得2(4)5(4)a a +=+又因为04a a ><-或,所以1a =. 考点:化极坐标和参数方程化为普通方程解决问题.20.2【分析】设根据题设条件求得不妨设即可求解【详解】由题意点是椭圆两个不同的动点可设则所以所以不妨设则故答案为:2【点睛】本题主要考查了椭圆的参数方程的应用以及三角函数的性质的应用着重考查转化思想以及解析:2 【分析】设(2,sin ),(2,sin )A B ααββ,根据题设条件,求得sin 2sin 21αβ==-, 不妨设37,44ππαβ==,即可求解. 【详解】由题意,点()11,A x y ,()22,B x y 是椭圆2212x y +=两个不同的动点,可设(2,sin ),(2,sin )A B ααββ, 则112222cos 2cos (sin 2sin 2)22x y x y ααββαβ⋅+⋅=+=+=-所以sin 2sin 22αβ+=-,所以sin 2sin 21αβ==-, 不妨设37,44ππαβ==,则22122237))244x x ππ=+=+. 故答案为:2. 【点睛】本题主要考查了椭圆的参数方程的应用,以及三角函数的性质的应用,着重考查转化思想,以及运算与求解能力.三、解答题21.(1)1ρ=;(2)5||||4AM AN ⋅=. 【分析】(1)把曲线C 的参数方程化为普通方程,然后利用变换得出C '的普通方程,再化为极坐标方程;(2)把A 点极坐标化为直角坐标,写出直线l 的标准参数方程,代入曲线C '的直角坐标方程中,求出12t t 即可. 【详解】(1)曲线C 的普通方程为2212x y +=,由2x x y y⎧'='=⎪⎨⎪⎩,得到x y y ''⎧=⎪⎨=⎪⎩代入曲线C 的普通方程得到()()221x y ''+= C '的极坐极方程为1ρ=(2)点A 的直角坐标为30,2⎛⎫⎪⎝⎭,直线l的参数方程为1232x t y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩代入22:1C x y +='中,可得2450t ++=5||||4AM AN ⋅=. 【点睛】结论点睛:本题考查极坐标方程与直角坐标方程的互化,参数方程与普通方程的互化, (1)公式cos sin x y ρθρθ==可实现极坐标方程与直角坐标方程的互化;(2)直线的标准参数方程中参数具有几何意义:过000(,)P x y 的直线l 的参数方程为00cos sin x x t y y t αα=+⎧⎨=+⎩(t 为参数),则0t P P =.从0P 向上的点对应0t >,向下的点对应参数0t <.22.14【分析】由题意,消去参数即可得到直线的普通方程,利用极坐标与直角坐标的互化公式,即可得到曲线的极坐标方程,再利用圆的弦长公式,即可求解弦长. 【详解】解:直线l 的参数方程(t 为参数)化为直角坐标方程是y =x -3,圆C 的极坐标方程ρ=4cos θ化为直角坐标方程是x 2+y 2-4x =0. 圆C 的圆心(2,0)到直线x -y -3=0的距离为d ==22. 又圆C 的半径r =2,所以直线l 被圆C 截得的弦长为2=.【点睛】本题考查了极坐标方程的求法及应用,重点考查了转化与化归能力.通常遇到求曲线交点、距离、线段长等几何问题时,求解的一般方法是分别化为普通方程和直角坐标方程后求解,或者直接利用极坐标的几何意义求解.要结合题目本身特点,确定选择何种方程. 23.(1)4sin ρθ=;(2)3 【分析】()1将参数方程转化为直角坐标方程,然后转化为极坐标方程可得曲线C 的极坐标方程为4sin ρθ=.()2设直线l 的参数方程是11x t cos y t sin θθ=+⋅⎧⎨=+⋅⎩(θ为参数),与圆的方程联立可得()2220t cos sin t θθ+--=,结合题意和直线参数的几何意义可得弦长123AB t t =-=.【详解】()1曲线C 的参数方程为222x cos y sin θθ=⎧⎨=+⎩(θ为参数). ∴曲线C 的直角坐标方程为2240x y y +-=, ∴曲线C 的极坐标方程为240sin ρρθ-=,即曲线C 的极坐标方程为4sin ρθ=.()2设直线l 的参数方程是11x t cos y t sin θθ=+⋅⎧⎨=+⋅⎩(θ为参数)①, 曲线C 的直角坐标方程是2240x y y +-=,②,①②联立,得()2220t cos sin t θθ+--=,122t t ∴=-,且2MA NB =,122t t ∴=-,则12t =,21t =-或12t =-,21t =,AB ∴的弦长123AB t t =-=.【点睛】本题主要考查参数方程与极坐标方程的转化方法,直线参数方程的几何意义及其应用等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力.24.(1)221204x y x y m +=++=,;(2)-【分析】(1)对曲线C 中,x y 的等式两边平方后用加减消参即可求得其普通方程;利用公式法即可将极坐标方程转化为直角坐标方程;(2)设出曲线C 上点的参数坐标,利用点到直线的距离公式,即可容易求得结果. 【详解】(1)对曲线C:cos )cos )x y αααα⎧=-⎪⎨=+⎪⎩, 也即()()222121122x sin cos y sin cos αααα⎧=-⎪⎨=+⎪⎩,消参可得22222x y +=,整理得曲线C 的普通方程为:2214x y +=;又直线l 的极坐标方程为:ρcos θ+2ρsin θ+m =0,故其直角坐标方程为:20x y m ++=. (2)根据题意,设曲线C 上的动点P的坐标为)),2sin cos sin cos αααα⎫-+⎪⎪⎭, 故点P 到直线l 的距离d==.根据题意,直线l 与曲线C 一定不相交,联立直线方程和曲线C 方程, 可得228440y my m ++-=,则2Δ324160m =⨯-<, 解得m >m <-当m >max d ==m =当m <-max d ==,解得m =-综上所述:m =- 【点睛】本题考查极坐标方程、直角坐标方程和参数方程之间的相互转化,涉及利用参数求范围问题,属综合中档题.25.(1)C :221259x y +=,l0y +-=;(2)7【分析】(1)根据参数方程消去参数ϕ得到椭圆方程,利用极坐标公式化简得到答案. (2)将直线l 的参数方程代入椭圆方程,得到1212697t t t t +==-,,计算得到答案. 【详解】(1)曲线C 的参数方程3cos 4sin 129cos sin 55x y ϕϕϕϕ=-⎧⎪⎨=+⎪⎩消去参数ϕ得, 22223443cos sin cos sin 12595555x y ϕϕϕϕ⎛⎫⎛⎫+=-++= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,故曲线C 的普通方程为221259x y +=.∵sin 3⎛⎫+= ⎪⎝⎭πρθ∴cos sin 0θρθ+-=,∴直线l0y +-=.(2)设直线l的参数方程为122x t y ⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩(t 为参数), 将其代入曲线C 的直角坐标方程并化简得276630t t --=,∴1212697t t t t +==-,. ∵点M (2,0)在直线l 上, ∴127MP MQ t t +=-==. 【点睛】本题考查了参数方程,极坐标方程,意在考查学生的计算能力和转化能力.26.(Ⅰ)l 普通方程为40x y --=;C 的直角坐标方程为2240x y x +-=;(Ⅱ)【分析】(Ⅰ)直线l 的参数方程消去参数t,即得l 的普通方程,由4cos ρθ=得24cos ρρθ= 结合极坐标和直角坐标方程的互化公式,即得解;(Ⅱ)将直线l 的参数方程代入圆:C 2240x y x +-=,利用直线的参数方程的几何意义,可得12PA PB t t +=+,结合韦达定理,即得解. 【详解】解: (Ⅰ)直线l的参数方程24x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=-+⎪⎩(t 为参数)消参后可得l 普通方程为40x y --=由4cos ρθ=得24cos ρρθ=C 的直角坐标方程为2240x y x +-=(或者()2224x y -+=)(Ⅱ)由直线l 的参数方程,可知直线l 过点()0,4P - 将直线l 的参数方程代入圆:C 2240x y x +-=,并整理得2160t +-=解得121216t t t t +== 所以12,0t t >12PA PB t t +=+=【点睛】本题考查了极坐标、参数方程综合,考查了参数方程与普通方程、极坐标与直角坐标的互化,以及直线的参数几何意义的应用,考查了学生概念理解,数学运算的能力,属于中档题.。
模块综合评价(时间:120分钟 满分:150分)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.点M 的直角坐标是(-1,3),则点M 的极坐标为( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫2,π3 B.⎝ ⎛⎭⎪⎫2,-π3 C.⎝ ⎛⎭⎪⎫2,2π3 D.⎝ ⎛⎭⎪⎫2,2k π+π3(k ∈Z) 解析:点M 的极径是2,点M 在第二象限,故点M 的极坐标是⎝⎛⎭⎪⎫2,2π3.答案:C2.极坐标方程cos θ=32(ρ∈R)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:由cos θ=32,解得θ=π6或θ=116π,又ρ∈R ,故为两条过极点的直线.答案:A3.曲线ρcos θ+1=0关于直线θ=π4对称的曲线的方程是( )A .ρsin θ+1=0B .ρcos θ+1=0C .ρsin θ=2D .ρcos θ=2解析:因为M (ρ,θ)关于直线θ=π4的对称点是N ⎝ ⎛⎭⎪⎫ρ,π2-θ,从而所求曲线方程为ρcos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-θ+1=0,即ρsin θ+1=0. 答案:A4.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 的中点坐标为( )A .(3,-3)B .(-3,3)C .(3,-3)D .(3,-3)解析:将x =1+t2,y =-33+32t 代入圆方程,得⎝ ⎛⎭⎪⎫1+t 22+⎝ ⎛⎭⎪⎫-33+32t 2=16, 所以t 2-8t +12=0,则t 1=2,t 2=6, 因此AB 的中点M 对应参数t =t 1+t 22=4,所以x =1+12×4=3,y =-33+32×4=-3,故AB 中点M 的坐标为(3,-3). 答案:D5.化极坐标方程ρ2cos θ-ρ=0为直角坐标方程为( ) A .x 2+y 2=0或y =1 B .x =1 C .x 2+y 2=0或x =1 D .y =1解析:ρ(ρcos θ-1)=0,ρ=x 2+y 2=0或ρcos θ=x =1. 答案:C6.极坐标方程分别是ρ=2cos θ和ρ=4sin θ的两个圆的圆心距是( )A .2 B.2 C .5 D. 5解析:ρ=2cos θ是圆心为(1,0),半径为1的圆;ρ=4sin θ是圆心为()0,2,半径为2的圆,所以两圆的圆心距是 5.答案:D7.已知圆M :x 2+y 2-2x -4y =10,则圆心M 到直线⎩⎪⎨⎪⎧x =4t +3,y =3t +1(t 为参数)的距离为( )A .1B .2C .3D .4解析:由题意易知圆的圆心M (1,2),由直线的参数方程化为一般方程为3x -4y -5=0,所以圆心到直线的距离为d =|3×1-4×2-5|32+42=2.答案:B8.点M ⎝ ⎛⎭⎪⎫1,7π6关于直线θ=π4(ρ∈R)的对称点的极坐标为( ) A.⎝ ⎛⎭⎪⎫1,4π3B.⎝ ⎛⎭⎪⎫1,2π3 C.⎝⎛⎭⎪⎫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,再化为极坐标为⎝⎛⎭⎪⎫1,4π3. 答案:A9.极坐标方程(ρ-1)(θ-π)=0(ρ≥0)和参数方程⎩⎨⎧x =tan θ,y =2cos θ(θ为参数)所表示的图形分别是( )A .直线、射线和圆B .圆、射线和双曲线C .两直线和椭圆D .圆和抛物线解析:因为(ρ-1)(θ-π)=0,所以ρ=1或θ=π(ρ≥0),ρ=1表示圆,θ=π(ρ≥0)表示一条射线,参数方程⎩⎨⎧x =tan θ,y =2cos θ(θ为参数)化为普通方程为y 24-x 2=1,表示双曲线.答案:B10.已知直线l 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =at ,y =a 2t -1(t 为参数),椭圆C 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =1+cos θ,y =2sin θ(θ为参数),且它们总有公共点.则a 的取值范围是( )A.⎣⎢⎡⎭⎪⎫-32,0∪(0,+∞) B .(1,+∞)C.⎣⎢⎡⎭⎪⎫-32,+∞D.⎣⎢⎡⎭⎪⎫-32,4 解析:由已知得⎩⎪⎨⎪⎧at =1+cos θ,a 2t -1=2sin θ,则4(at -1)2+(a 2t -1)2=4, 即a 2(a 2+4)t 2-2a (a +4)t +1=0,Δ=4a 2(a +4)2-4a 2(a 2+4)=16a 2(2a +3). 直线l 与椭圆总有公共点的充要条件是Δ≥0, 即a ≥-32.答案:C11.已知圆锥曲线⎩⎪⎨⎪⎧x =2cos θ,y =3sin θ(θ是参数)和定点A (0,3),F 1、F 2是圆锥曲线的左、右焦点,以坐标原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,则直线AF 2的极坐标方程为( )A .ρcos θ+3ρsin θ= 3B .ρcos θ-3ρsin θ= 3 C.3ρcos θ+ρsin θ= 3 D.3ρcos θ-ρsin θ= 3解析:圆锥曲线为椭圆,c =1,故F 2的坐标为(1,0),直线AF 2的直角坐标方程是x +y3=1,即3x +y =3,化为极坐标方程就是3ρcos θ+ρsin θ= 3.答案:C12.已知曲线C 的极坐标方程为ρ=6sin θ,以极点为平面直角坐标系的原点,极轴为x 轴正半轴,直线l 的参数方程为⎩⎨⎧x =2t -1,y =22t(t 为参数),则直线l 与曲线C 相交所得弦长为( )A .1B .2C .3D .4解析:曲线C 的直角坐标方程为x 2+y 2-6y =0, 即x 2+(y -3)2=9,直线⎩⎨⎧x =2t -1,y =22t的直角坐标方程为x -2y +1=0, 因为圆心C 到直线l 的距离d =|0-2×3+1|12+(-2)2=5,所以直线l 与圆C 相交所得弦长为2r 2-d 2= 29-5=4. 答案:D二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在题中横线上)13.在极坐标系中,点⎝⎛⎭⎪⎫2,π2关于直线ρcos θ=1的对称点的极坐标为________.解析:结合图形不难知道点⎝ ⎛⎭⎪⎫2,π2关于直线ρcos θ=1的对称点的极坐标为⎝⎛⎭⎪⎫22,π4. 答案:⎝⎛⎭⎪⎫22,π414.已知圆的渐开线的参数方程⎩⎪⎨⎪⎧x =3cos φ+3φsin φ,y =3sin φ-3φcos φ(φ为参数),当φ=π4时,对应的曲线上的点的坐标为________.解析:当φ=π4时,代入渐开线的参数方程,得⎩⎪⎨⎪⎧x =3cos π4+3·π4·sin π4,y =3sin π4-3·π4·cos π4,x =322+32π8,y =322-32π8,所以当φ=π4时,对应的曲线上的点的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫322+32π8,322-32π8. 答案:⎝ ⎛⎭⎪⎫322+32π8,322-32π8 15.若直线l 的极坐标方程为ρcos ⎝⎛⎭⎪⎫θ-π4=32,曲线C :ρ=1上的点到直线l 的距离为d ,则d 的最大值为________.解析:直线的直角坐标方程为x +y -6=0,曲线C 的方程为x 2+y 2=1,为圆;d 的最大值为圆心到直线的距离加半径,即为d max =|0+0-6|2+1=32+1. 答案:32+116.在直角坐标系Oxy 中,椭圆C 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =a cos θ,y =b sin θ(θ为参数,a >b >0).在极坐标系中,直线l 的极坐标方程为ρcos ⎝⎛⎭⎪⎫θ+π3=32,若直线l 与x 轴、y 轴的交点分别是椭圆C 的右焦点、短轴端点,则a =________.解析:椭圆C 的普通方程为x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0),直线l 的直角坐标方程为x -3y -3=0,令x =0,则y =-1,令y =0,则x =3,所以c =3,b =1,所以a 2=3+1=4,所以a =2. 答案:2三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)17.(本小题满分10分)在平面直角坐标系xOy 中,直线l 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =t +1,y =2t (t 为参数),曲线C 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =2tan 2θ,y =2tan θ(θ为参数).试求直线l 和曲线C 的普通方程,并求出它们的公共点的坐标.解:因为直线l 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =t +1,y =2t (t 为参数),由x =t +1,得t =x -1,代入y =2t ,得到直线l 的普通方程为2x -y -2=0.同理得到曲线C 的普通方程为y 2=2x .联立方程组⎩⎪⎨⎪⎧y =2(x -1),y 2=2x ,解得公共点的坐标为(2,2),⎝ ⎛⎭⎪⎫12,-1. 18.(本小题满分12分)在极坐标系下,已知圆O :ρ=cos θ+sinθ和直线l :ρsin ⎝⎛⎭⎪⎫θ-π4=22.(1)求圆O 和直线l 的直角坐标方程;(2)当θ∈(0,π)时,求直线l 与圆O 公共点的一个极坐标. 解:(1)由ρ=cos θ+sin θ,可得ρ2=ρcos θ+ρsin θ,⎩⎪⎨⎪⎧ρ2=x 2+y 2,ρcos θ=x ,ρsin θ=y ,代入得⊙O :x 2+y 2-x -y =0, 由l :ρsin ⎝⎛⎭⎪⎫θ-π4=22,得:22ρsin θ-22ρcos θ=22,ρsin θ-ρcos θ=1,又⎩⎪⎨⎪⎧ρcos θ=x ,ρsin θ=y ,代入得:x -y +1=0.(2)由⎩⎪⎨⎪⎧x -y +1=0,x 2+y 2-x -y =0,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =0,y =1,又⎩⎨⎧ρ2=x 2+y 2,tan θ=y x ,得ρ=1,tan θ不存在, 又因为θ∈(0,π),则θ=π2,故直线l 与圆O 公共点的一个极坐标为⎝⎛⎭⎪⎫1,π2.19.(本小题满分12分)已知曲线C 的极坐标方程是ρ=2cos θ,以极点为平面直角坐标系的原点,极轴为x 轴的正半轴,建立平面直角坐标系,直线l 的参数方程是⎩⎨⎧x =32t +m ,y =12t (t 为参数).(1)求曲线C 的直角坐标方程和直线l 的普通方程;(2)当m =2时,直线l 与曲线C 交于A 、B 两点,求|AB |的值. 解:(1)由ρ=2cos θ,得:ρ2=2ρcos θ,所以x 2+y 2=2x ,即(x -1)2+y 2=1, 所以曲线C 的直角坐标方程为(x -1)2+y 2=1. 由⎩⎨⎧x =32t +m ,y =12t 得x =3y +m ,即x -3y -m =0,所以直线l 的普通方程为x -3y -m =0. (2)设圆心到直线l 的距离为d , 由(1)可知直线l :x -3y -2=0, 曲线C :(x -1)2+y 2=1,圆C 的圆心坐标为(1,0),半径1, 则圆心到直线l 的距离为d =|1-3×0-2|1+(3)2=12. 所以|AB |=21-⎝ ⎛⎭⎪⎫122= 3.因此|AB |的值为 3.20.(本小题满分12分)在平面直角坐标系中,以坐标原点为极点,x 轴的非负半轴为极轴建立极坐标系.已知点A 的极坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫2,π4,直线l 的极坐标方程为ρcos ⎝⎛⎭⎪⎫θ-π4=a ,且点A 在直线l 上.(1)求a 的值及直线l 的直角坐标方程;(2)圆C 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =1+cos α,y =sin α(α为参数),试判断直线l与圆C 的位置关系.解:(1)由点A ⎝ ⎛⎭⎪⎫2,π4在直线ρcos ⎝⎛⎭⎪⎫θ-π4=a 上,可得a =2,所以直线l 的方程可化为ρcos θ+ρsin θ=2, 从而直线l 的直角坐标方程为x +y -2=0.(2)由已知得圆C 的直角坐标方程为(x -1)2+y 2=1, 所以圆C 的圆心为(1,0),半径r =1. 因为圆心C 到直线l 的距离d =12=22<1,所以直线l 与圆C 相交.21.(本小题满分12分)在直角坐标系xOy 中,以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ρ=22cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π4,直线l 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =t ,y =-1+22t (t 为参数),直线l 与圆C 交于A ,B 两点,P 是圆C 上不同于A ,B 的任意一点.(1)求圆心的极坐标;(2)求△PAB 面积的最大值.解:(1)圆C 的直角坐标方程为x 2+y 2-2x +2y =0, 即(x -1)2+(y +1)2=2.所以圆心坐标为(1,-1),圆心极坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫2,7π4. (2)直线l 的普通方程为22x -y -1=0,圆心到直线l 的距离d =|22+1-1|3=223, 所以|AB |=22-89=2103, 点P 到直线AB 距离的最大值为2+223=523,故最大面积S max =12×2103×523=1059. 22.(本小题满分12分)在直角坐标系xOy 中,曲线C 1的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =a cos t ,y =1+a sin 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.(1)说明C 1是哪一种曲线,并将C 1的方程化为极坐标方程;(2)直线C 3的极坐标方程为θ=α0,其中α0满足tan α0=2,若曲线C 1与C 2的公共点都在C 3上,求a .解:(1)消去参数t 得到C 1的普通方程为x 2+(y -1)2=a 2,则C 1是以(0,1)为圆心,a 为半径的圆.将x =ρcos θ,y =ρsin θ代入C 1的普通方程中,得到C 1的极坐标方程为ρ2-2ρsin θ+1-a 2=0.(2)曲线C 1,C 2的公共点的极坐标满足方程组⎩⎪⎨⎪⎧ρ2-2ρsin θ+1-a 2=0,ρ=4cos θ.若ρ≠0,由方程组得16cos 2θ-8sin θcos θ+1-a 2=0, 由已知tan θ=2,得16cos 2θ-8sin θcos θ=0, 从而1-a 2=0,解得a =-1(舍去)或a =1.当a =1时,极点也为C 1,C 2的公共点,且在C 3上. 所以a =1.。
统考作业题目——4-46.21.在平面直角坐标系中,直线的参数方程为为参数),以原点xOy l 12,(2x t t y t =+⎧⎨=-⎩为极点,以轴非负半轴为极轴建立极坐标系,两坐标系取相同的长度单位。
曲线O x 的极坐标方程为 .C 22cos 4sin 40ρρθρθ+++=(1)求的普通方程和的直角坐标方程;l C (2)已知点是曲线上任一点,求点到直线距离的最大值.M C M l 2.已知极坐标的极点在平面直角坐标系的原点处,极轴与轴的正半轴重合,且长O x 度单位相同。
直线的极坐标方程为:,点,参数l ρ=102sin (θ‒π4)P (2cosα,2sinα+2).α∈[0,2π](I )求点轨迹的直角坐标方程;P (Ⅱ)求点到直线距离的最大值.P l1、【详解】(1)12,2x t y t =+⎧⎨=-⎩10x y ∴+-=因为,222,cos ,sin x y x y ρρθρθ=+==所以,即222440x y x y ++++=22(1)(2)1x y +++=(2)因为圆心到直线,(1,2)--10x y +-==所以点到直线距离的最大值为M l 1.r +=+2、解:(Ⅰ)设,则,且参数,P (x ,y ){x =2cosαy =2sinα+2 α∈[0,2π]消参得:x 2+(y ‒2)2=4所以点的轨迹方程为P x 2+(y ‒2)2=4(Ⅱ)因为ρ=102sin (θ‒π4)所以ρ2sin (θ‒π4)=10所以,ρsinθ‒ρcosθ=10所以直线的直角坐标方程为l x ‒y +10=0法一:由(Ⅰ)点的轨迹方程为P x 2+(y ‒2)2=4圆心为(0,2),半径为2.,d =|1×0‒1×2+10|12+12=42点到直线距离的最大值等于圆心到直线距离与圆的半径之和,P l l 所以点到直线距离的最大值.P l 42+2法二:d =|2cosα‒2sinα‒2+10|12+12=2|cosα‒sinα+4|=2|2cos (α+π4)+4|当时,,即点到直线距离的最大值为.a =74πd max =42+2P l 42+26.33.在平面直角坐标系xOy 中,已知曲线的参数方程为(为参数),曲C 1{x =cosθy =3sinθθ线的参数方程为(,t 为参数).C 2{x =4‒22ty =4+22tt ∈R(1)求曲线的普通方程和曲线的极坐标方程;C 1C 2(2)设P 为曲线上的动点,求点P 到上点的距离的最小值,并求此时点P 的坐标.C 1C 24.在直角坐标系中曲线的参数方程为(为参数,以坐标原xOy 1C cos x y αα=⎧⎪⎨=⎪⎩α点为极点,以轴的正半轴为极轴,建立极坐标系,曲线的极坐标方程为x 2C .sin 4πρθ⎛⎫+= ⎪⎝⎭(1)写出的普通方程和的直角坐标方程;1C 2C (2)设点在上,点在上,求的最小值及此时的直角坐标.P 1C Q 2C ||PQ P3、【详解】(1)对曲线:,,C 1cos 2θ=x 2sin 2θ=y 23∴曲线的普通方程为.C 1x 2+y 23=1对曲线消去参数可得且C 2t t =(4‒x )×2,t =(y ‒4)×2,∴曲线的直角坐标方程为. C 2x +y ‒8=0又,∵x =ρcosθ,y =ρsinθ∴ρcosθ+ρsinθ‒8=2ρsin (θ+π4)‒8=0从而曲线的极坐标方程为。
一、选择题1.在直角坐标系xOy 中,曲线C:2x ty ⎧=⎪⎨=⎪⎩(t 为参数)上的点到直线l:30x +=的距离的最小值为( )A .23BCD2.P 是直线:40l x y +-=上的动点,Q 是曲线C:sin x y θθ⎧=⎪⎨=⎪⎩(θ为参数)上的动点,则PQ 的最小值是( ) A.2B.2CD.23.在极坐标系中,曲线C 的方程为22312sin ρθ,以极点O 为直角坐标系的原点,极轴为x 轴的正半轴,建立直角坐标系xOy ,设(),P x y 为曲线C 上一动点,则1x y +-的取值范围为()A.1⎡⎤⎣⎦B .[]3,1-C .[]22-,D .[]2,1--4.已知点(,)P x y 的坐标满足条件1,1,350,x y x x y ≥⎧⎪≥-⎨⎪+-≤⎩点(43,31)Q m m +-,则||PQ 的最小值为( ) A .2B .115C .95D .15.曲线C 的参数方程为2x cos y sin θθ=⎧⎨=⎩(θ为参数),直线l 的参数方程为212x y t⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩(t 为参数),若直线l 与曲线C 交于A ,B 两点,则AB 等于( )ABCD6.在直角坐标系xOy 中,过点()1,2P -的直线l的参数方程为1 2x y ⎧=--⎪⎪⎨⎪=⎪⎩(t 为参数),直线l 与抛物线2y x 交于点,A B ,则PA PB ⋅的值是( )AB .2C.D .107.直线34x ty t =-⎧⎨=+⎩,(t 为参数)上与点()3,4P( )A .()4,3B .()4,5-或()0,1C .()2,5D .()4,3或()2,58.圆ρ=r 与圆ρ=-2rsin (θ+4π)(r >0)的公共弦所在直线的方程为( ) A .2ρ(sin θ+cos θ)=r B .2ρ(sin θ+cos θ)=-rC(sin θ+cos θ)=rD(sin θ+cos θ)=-r9.点M的直角坐标是()1-,则点M 的极坐标为( ) A .52,6π⎛⎫ ⎪⎝⎭B .72,6π⎛⎫ ⎪⎝⎭C .112,6π⎛⎫⎪⎝⎭D .2,6π⎛⎫⎪⎝⎭10.以平面直角坐标系的原点为极点,x 轴的正半轴为极轴,建立极坐标系,两种坐标系中取相同的长度单位,已知直线l 的参数方程是13x t y t =+⎧⎨=-⎩(t 为参数),圆C 的极坐标方程是4cos ρθ=,则直线l 被圆C 截得的弦长为( ) AB.CD.11.已知点A 是曲线2213x y +=上任意一点,则点A到直线sin()6πρθ+=的距离的最大值是( )A.2BCD.12.设椭圆C :2211612x y +=上的一点P 到两条直线4y =和8x =的距离分别是1d ,2d ,则122d d +的最小值( ) A .5B .6C .7D .8二、填空题13.已知点(,)P x y 在曲线2cos sin x y θθ=-+⎧⎨=⎩,(θ为参数)上,则yx 的取值范围为_____.14.已知直线参数方程为355435x t y t⎧=-⎪⎪⎨⎪=-+⎪⎩(t 为参数),直线与圆5ρ=交于B 、C 两点,则线段BC 中点直角坐标________.15.在直角坐标平面内,以坐标原点O 为极点,x 轴的非负半轴为极轴建立极坐标系,已知点M的极坐标为4π⎛⎫ ⎪⎝⎭,曲线C的参数方程为1{x y αα=+=(α为参数),则点M 到曲线C 上的点的距离的最小值为 .16.已知(3,0)A -,(3,0)B ,点P 在圆22(3)(4)4x y -+-=上运动,则22PA PB +的最小值是________.17.在平面直角坐标系xOy 中,已知抛物线244x t y t ⎧=⎨=⎩(t 为参数)的焦点为F ,动点P 在抛物线上,动点Q 在圆3cos sin x y αα=+⎧⎨=⎩(α为参数)上,则PF PQ +的最小值为__________.18.在极坐标系中,圆1C的方程为4πρθ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,以极点为原点,极轴为x 轴的正半轴建立平面直角坐标系,圆2C 的参数方程为1cos (1x a y asin θθθ=-+⎧⎨=-+⎩为参数),若圆1C 与圆2C 外切,则正数a = _________.19.在直角坐标系xOy 中,直线l的参数方程是112x y t ⎧=-+⎪⎪⎨⎪=⎪⎩(t 为参数),以坐标原点为极点,x 轴非负半轴为极轴建立极坐标系,圆C 的极坐标方程为4cos ρθ=-,则圆C 的圆心到直线l 的距离为______.20.在直角坐标系中,曲线1C 的参数方程为cos ,sin ,x y θθ=⎧⎨=⎩[]0,πθ∈,以x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线2C 在极坐标系中的方程为sin cos bρθθ=-.若曲线1C 与2C 有两个不同的交点,则实数b 的取值范围是_______.三、解答题21.在直角坐标系xOy 中,直线l的参数方程cos 1sin x t y t αα⎧=⎪⎨=+⎪⎩(t 为参数,[0,)απ∈),曲线C的参数方程2sin x y ββ⎧=⎪⎨=⎪⎩(β为参数).(1)求曲线C 在直角坐标系中的普通方程;(2)以坐标原点O 为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,当曲线C 截直线l 所得线段的中点极坐标为2,6π⎛⎫⎪⎝⎭时,求α.22.在平面直角坐标系中,曲线1C的参数方程是1x y ⎧=+⎪⎪⎨⎪=⎪⎩(t 是参数),以原点O 为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线2C 的极坐标方程是4cos 3πρθ⎛⎫=- ⎪⎝⎭. (Ⅰ)求曲线2C 的直角坐标方程;(Ⅱ)若曲线1C 与曲线2C 交于,A B 两点,求||AB 的值. 23.[选修4-4:坐标系与参数方程](10分)在极坐标系中,圆C 的极坐标方程为()24cos sin 3ρρθθ=+-,若以极点O 为原点,极轴为x 轴的正半轴建立平面直角坐标系. (1)求圆C 的一个参数方程;(2)在平面直角坐标系中,(),P x y 是圆C 上的动点,试求2x y +的最大值,并求出此时点P 的直角坐标.24.在平面直角坐标系xOy 中,已知直线l的参数方程为1122x t y t ⎧=+⎪⎪⎨⎪=⎪⎩(t 为参数),椭圆C 的参数方程为cos 2sin x y θθ=⎧⎨=⎩(θ为参数)(1)将直线l 的参数方程化为极坐标方程;(2)设直线l 与椭圆C 相交于A ,B 两点,求线段AB 的长. 25.在平面直角坐标系中,直线l 的参数方程为cos sin x t y t αα=⎧⎨=⎩(t 为参数,0απ≤<).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244cos 2sin ρρθρθ-=-.(1)写出曲线C 的直角坐标方程;(2)若直线l 与曲线C 交于A 、B 两点,且AB的长度为l 的普通方程. 26.在平面直角坐标系xOy 中,以坐标原点O 为极点,x 轴的正半轴为极轴建立坐标系,曲线C的方程,()222cos4sin4ρθθ+=,过点(2,1)的直线l的参数方程为221xy⎧=+⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩(t为参数).(1)求直线l的普通方程与曲线C的直角坐标方程;(2)若直线l与曲线C交于A、B两点,求||AB的值.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题1.C解析:C【分析】设曲线C上点的坐标为()2t,利用点到直线的距离公式表示出距离,即可求出最小值.【详解】设曲线C上点的坐标为()2t,则C上的点到直线l的距离2233d===,即C上的点到直线1.故选:C.【点睛】本题考查参数方程的应用,属于基础题.2.C解析:C【分析】设点,sin)Qθθ,利用点到直线的距离公式,结合三角函数的性质,即可求解.【详解】由曲线C:sinxyθθ⎧=⎪⎨=⎪⎩(θ为参数)消去参数,设点,sin)Qθθ,则点Q 到直线:40l x y +-=的距离为d ==,当2,6k k Z πθπ=+∈时,min d ==故选:C. 【点睛】本题主要考查曲线的参数方程,点到直线的距离公式,以及三角函数的恒等变换和余弦函数的性质的应用,着重考查运算与求解能力,以及转换能力,属于基础题.3.B解析:B 【分析】 将曲线C 的方程22312sin ρθ化为直角坐标形式,可得2213xy +=,设x α=,sin y α=,由三角函数性质可得1x y +-的取值范围.【详解】解:将cos =x ρθ ,sin y ρθ=代入曲线C 的方程22312sin ρθ,可得:2222sin 3ρρθ+=,即2233x y +=,2213x y+=设x α=,sin yα=,可得1sin 1sin )12sin()1213x y πααααα+-=-=+++--=, 可得1x y +-的最大值为:1,最小值为:3-, 故选:B. 【点睛】本题主要考查极坐标和直角坐标的互换及椭圆的参数方程,属于中档题,注意运算准确.4.A解析:A 【分析】根据Q 点坐标得到点Q 满足的参数方程,从而得到Q 点所在的直线方程l ,因此将求PQ 最小值问题转化为求可行域上的点(,)P x y 到直线l 的最小距离,然后运用数形结合得到可行域内点B (1,0)到直线l 距离最小,从而求出PQ 的最小值. 【详解】因为(43,31)Q m m +-,则点Q 满足的参数方程为43{31x m y m =+=-(m 为参数),消去参数得到普通方程为l :34130x y --=,则问题转化为求可行域上的点(,)P x y 到直线l 的最小距离,如图:由图可知当P 点与B 点重合时到直线l 的距离最小,而B 点为(1,0),B 到l 的距离为d ,所以min 223013102534PQ d --====+, 答案为A. 【点睛】主要考查线性规划问题,同时也考查了参数方程与普通方程的互化.这类型题的关键在于寻找出目标函数的几何意义,然后利用数形结合的方法寻找出最优解,求出最值,属于中档题.5.C解析:C 【解析】分析:首先将取消C 的方程化为直角坐标方程,然后结合直线参数方程的几何意义整理计算即可求得最终结果.详解:曲线C 的参数方程2x cos y sin θθ=⎧⎨=⎩(θ为参数)化为直角坐标方程即:2214y x +=,与直线l 的参数方程312x y t⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩(t 为参数)联立可得:21613t =, 则124134131313t t ==-, 结合弦长公式可知:12813AB t t =-=. 本题选择C 选项.点睛:本题主要考查参数方程的应用,弦长公式等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力.6.B解析:B 【解析】设,A B对应的参数分别为12,t t,把l的参数方程12xy⎧=-⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩代入2y x=中得:221⎛+=--⎝⎭,整理得:220t-=,()242100∴∆=-⨯-=>,1212?2,?t t t t PA PB+==-∴1212··2t t t t===,故选B.7.D解析:D【详解】因为直线3(4x tty t=-⎧⎨=+⎩为参数),所以设直线上到点(3,4)P(3,4)t t--,=1t=±,代入直线的参数方程,得点的坐标为(4,3)或(2,5),故选D.8.D解析:D【解析】分别出圆ρ=r的直角坐标方程222x y r+=和圆ρ=-2r sin(θ+4π)(r>0)直角坐标方程22()x y x y+=+,从而求出两圆的公共弦所在直线的方程2())x y r x y r+=+=-.再化为极坐标方程为(sinθ+cosθ)=-r,选D. 9.B解析:B【解析】3π7π2,tan(π,)26ρθθθ===∈⇒=,故选:B.点睛:(1)直角坐标方程化为极坐标方程,只要运用公式cosxρθ=及sinyρθ=直接代入并化简即可; (2)极坐标方程化为直角坐标方程时常通过变形,构造形如2cos,sin,ρθρθρ的形式,进行整体代换.其中方程的两边同乘以(或同除以)ρ及方程两边平方是常用的变形方法.但对方程进行变形时,方程必须同解,因此应注意对变形过程的检验.10.D解析:D【分析】先求出直线和圆的普通方程,再利用圆的弦长公式求弦长. 【详解】由题意得,直线l 的普通方程为y =x -4, 圆C 的直角坐标方程为(x -2)2+y 2=4, 圆心到直线l 的距离d=,直线l 被圆C 截得的弦长为= 【点睛】(1)本题主要考查参数方程极坐标方程与普通方程的互化,意在考察学生对这些知识的掌握水平和分析推理计算能力.(2)求直线和圆相交的弦长,一般解直角三角形,利用公式||AB =. 11.C解析:C 【分析】先将直线sin()6πρθ+=A 的坐标,利用点到直线的距离求解. 【详解】由直线sin()6πρθ+=1cos 2ρθθ⎫+=⎪⎪⎝⎭0x +-=. 又点A 是曲线2213x y +=上任意一点,设),sin Aαα则点A0x +-=的距离为:d ==≤ 当sin 14πα⎛⎫+=- ⎪⎝⎭时取得等号. 故选:C 【点睛】本题考查极坐标方程与直角坐标方程的互化、椭圆的参数方程和点到直线的距离,属于中档题.12.D解析:D 【分析】设()4,P cos θθ,02θπ≤<,由题意可得:1222484d d cos θθ+=-+-,利用三角函数的单调性、和差公式即可得出结论. 【详解】解:设()4,P cos θθ,02θπ≤<, 由题意可得:122248416416816886d d cos cos sin πθθθθθ⎛⎫+=-+-=--=-+≥-= ⎪⎝⎭.当且仅当816sin πθ⎛⎫+= ⎪⎝⎭时取等号. 122d d ∴+的最小值为8.故选:D 【点睛】本题考查了椭圆的标准方程及其参数方程、三角函数的单调性、和差公式,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.二、填空题13.【分析】根据曲线参数方程为(为参数)将曲线先化为普通方程再利用的几何意义即可求出其范围【详解】曲线的参数方程为(为参数)将两个方程平方相加它在直角坐标系中表示圆心在半径为的圆又的几何意义是表示原点与解析:⎡⎢⎣⎦【分析】根据曲线参数方程为2cos sin x y θθ=-+⎧⎨=⎩(θ为参数),将曲线先化为普通方程,再利用yx 的几何意义即可求出其范围. 【详解】曲线的参数方程为2cos sin x y θθ=-+⎧⎨=⎩(θ为参数),∴2cos x θ+=,sin y θ=,将两个方程平方相加,∴22(2)1x y ++=,它在直角坐标系中表示圆心在(2,0)-半径为1的圆.又yx的几何意义是表示原点与圆上一点(,)P x y 连线的斜率, 画出图象,如图:当过原点的直线与圆相切时,设切线的斜率为k ,切线方程l 为:y kx =联立l 与圆的方程:22(2)1x y y kx ⎧++=⎨=⎩,消掉y 可得()22(2)1x kx ++= 直线与圆相切,可得0∆=,解得33k =± ∴当过原点的直线与圆相切时,切线的斜率是3 ∴y x 的取值范围为33⎡⎢⎣⎦. 故答案为:3333⎡-⎢⎣⎦. 【点睛】此题考查参数方程与普通方程的区别和联系,两者要会互相转化,根据实际情况选择不同的方程进行求解,线性规划问题,关键是根据所给的约束条件准确地画出可行域和目标函数.在平面区域中,求线性目标函数的最优解,要注意分析线性目标函数所表示的几何意义,从而确定目标函数在何处取得最优解.14.【分析】将直线的参数方程化为普通方程圆的极坐标方程转化为普通方程再求解【详解】直线参数方程为(t 为参数)转化为普通方程:圆转化为普通方程为将直线方程代入圆的方程中整理得设交点为中点坐标则即则线段BC 解析:4433,2525⎛⎫ ⎪⎝⎭【分析】将直线的参数方程化为普通方程,圆的极坐标方程,转化为普通方程,再求解.【详解】直线参数方程为355435x t y t ⎧=-⎪⎪⎨⎪=-+⎪⎩(t 为参数),转化为普通方程:11433y x =-, 圆5ρ=转化为普通方程为2225x y += ,将直线方程代入圆的方程中,整理得225881040x x --= ,设交点为()()1122,,,x y x y ,中点坐标()00,x y , 则1208844252225x x x +=== , ()1212012114114112333333223325x x y y y x x -+-+===-+= , 即则线段BC 中点直角坐标为4433,2525⎛⎫⎪⎝⎭ . 【点睛】本题考查了参数方程、极坐标方程和直角坐标方程之间的转换,中点坐标公式的应用,以及一元二次方程根和系数关系的应用. 参数方程转化为直坐标方程,常用方法有代入法、加减(或乘除)消元法、三角代换法等,极坐标方程转化为直角坐标方程,常通过转化公式直接代入,或先将已知式子变形,如两边同时平方或同时乘以ρ,再代入公式. 15.【解析】试题分析:依题意点M 的直角坐标为曲线C 的普通方程为圆心(10)半径则点M 到曲线C 上的点的距离的最小值为考点:参数方程与极坐标解析:5【解析】试题分析:依题意点M 的直角坐标为()4,4,曲线C 的普通方程为22(1)2x y -+=,圆心(1,0M 到曲线C上的点的距离的最小值为5考点:参数方程与极坐标16.【分析】由题意设利用两点之间的距离公式表示出进而可得结论【详解】由题意得圆的参数方程为(为参数)设则∴其中当时有最小值为故答案为:【点睛】本题主要考查两点之间的距离公式圆的参数方程的应用属于基础题 解析:36【分析】由题意设()32cos ,42sin P θθ++,利用两点之间的距离公式表示出22PA PB +,进而可得结论.【详解】由题意得圆的参数方程为32cos 42sin x y θθ=+⎧⎨=+⎩(θ为参数),设()32cos ,42sin P θθ++, 则()()22262cos 42sin 5624cos 16sin PA θθθθ=+++=++, ()()2222cos 42sin 2016sin PB θθθ=++=+,∴()227624cos 32sin 7640sin PA PB θθθϕ+=++=++,其中3tan 4ϕ=, 当()sin 1θϕ+=-时, 22PA PB +有最小值为36. 故答案为:36.【点睛】本题主要考查两点之间的距离公式,圆的参数方程的应用,属于基础题.17.3【解析】根据题意抛物线参数方程为其普通方程为y2=4x 其焦点坐标为(10)准线方程为x=﹣1动点P 在抛物线上设P 到准线的距离为d 则d=|PF|圆的参数方程为(α为参数)其普通方程为(x ﹣3)2+y解析:3【解析】根据题意,抛物线参数方程为244x t y t⎧=⎨=⎩,其普通方程为y 2=4x , 其焦点坐标为(1,0),准线方程为x=﹣1,动点P 在抛物线上,设P 到准线的距离为d ,则d=|PF|,圆的参数方程为3x cos y sin αα=+⎧⎨=⎩(α为参数),其普通方程为(x ﹣3)2+y 2=1, 动点Q 在圆上,则|PF|+|PQ|=d+|PQ|,分析可得:当P 为抛物线的顶点时,|PF|+|PQ|取得最小值,且其最小值为3, 故答案为:3.18.【解析】圆C1的方程为的直角坐标方程为:(x−2)2+(y−2)2=8圆心C1(22)半径圆C2的参数方程为参数)的普通方程为:(x+1)2+(y+1)2=a2圆心距两圆外切时∴正数【解析】圆C 1的方程为)4πρθ=-的直角坐标方程为:(x −2)2+(y −2)2=8, 圆心C 1(2,2),半径1r = 圆C 2的参数方程1(1x acos y asin θθθ=-+⎧⎨=-+⎩为参数)的普通方程为:(x +1)2+(y +1)2=a 2.圆心距12C C =两圆外切时,1212C C r r a =+==,∴正数a =19.【解析】直线l 的参数方程为(t 为参数)普通方程为x ﹣y+1=0圆ρ=﹣4cosθ即ρ2=﹣4ρcosθ即x2+y2+4x=0即(x+2)2+y2=4表示以(﹣20)为圆心半径等于2的圆∴圆C 的圆心到 解析:12. 【解析】直线l的参数方程为1{12x y t =-+=(t 为参数),普通方程为x,圆ρ=﹣4cosθ 即ρ2=﹣4ρcosθ,即 x 2+y 2+4x=0,即 (x+2)2+y 2=4,表示以(﹣2,0)为圆心,半径等于2的圆.∴圆C 的圆心到直线l=12, 故答案为:12. 20.【分析】先消去参数得到曲线的普通方程再利用直角坐标与极坐标的互化公式得到直线的直角坐标方程利用点到直线的距离公式结合图象即可求解【详解】将曲线的参数方程为化为直角坐标方程可得曲线表示圆心在原点半径为解析:1b ≤<【分析】先消去参数θ得到曲线的普通方程,再利用直角坐标与极坐标的互化公式,得到直线的直角坐标方程,利用点到直线的距离公式,结合图象,即可求解.【详解】将曲线1C 的参数方程为cos sin x y θθ=⎧⎨=⎩,[]0,πθ∈, 化为直角坐标方程,可得221x y +=,曲线1C 表示圆心在原点,半径为1的上半圆,(如图所示)曲线2C 在极坐标系中的方程为sin cos b ρθθ=-,即sin cos b ρθρθ-=, 可得曲线2C 的直角坐标方程为0x y b -+=, 由圆心到直线的距离得:12bd ==,解得2b =±,结合图象,可得实数b 的取值范围是12b ≤<. 故答案为:12b ≤<.【点睛】本题主要考查了极坐标和直角坐标的互化,参数方程与普通方程的互化,以及直线与圆的位置关系的应用,着重考查数形结合思想,以及推理与运算能力.三、解答题21.(1)221124x y +=(2)56πα= 【分析】(1)消去参数β,即可得曲线的普通方程;(2)利用点差法求出直线的斜率k 的值,从而求得直线的倾斜角.【详解】(1)由32sin x y ββ⎧=⎪⎨=⎪⎩得cos 23sin 2yββ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩β得221124x y +=,所以曲线C 的普通方程为221124x y +=; (2)直线l 所得线段的中点极坐标为2,6π⎛⎫ ⎪⎝⎭化成直角坐标为. 设直线l 与曲线C 相交于()11,A x y ,()22,B x y 两点,则122x x +=1212y y +=,2211222211241124x y x y ⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩①②, 由-②①得222221210124x x y y --+=, 所以()211221123y y x x x x y y -+=-==-+,即tan 3l k α=-=, 又∵[0,)απ∈,∴直线l 的倾斜角为56π. 【点睛】本题考查参数方程化为普通方程、极坐标与直角坐标的互化、点差法的应用,考查转化与化归思想,考查逻辑推理能力、运算求解能力.22.(Ⅰ)2220x y x +--=;(Ⅱ.【分析】(Ⅰ)曲线2C 的极坐标方程l转化为22cos sin ρρθθ=+,由此能求出曲线2C 的直角坐标方程.(Ⅱ)将曲线1C 的参数方程代入曲线2C的直角坐标方程,可得210t -=,设,A B对应的t 值分别为12t t 、,利用韦达定理可得12121t t t t ⎧+=⎪⎨⋅=-⎪⎩ 【详解】解:(Ⅰ)21:4cos 4cos 32C πρθθθ⎛⎫⎛⎫=-=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭22cos sin ρρθθ=+即2220x y x +--=(Ⅱ)由题意,联立2221202230x y x y x x ⎧=+⎪⎪⎪⎪=+⎨⎪⎪+--=⎪⎪⎩得2610t t -=设,A B 对应的t 值分别为12t t 、,则121261t t t t ⎧+=⎪∴⎨⋅=-⎪⎩ 1212||AB t t t t ∴=+=- ()()221212124t t t t t t =-=+-⋅()26410=+=【点睛】本题考查极坐标方程与直角坐标方程的转化,直线的参数方程参数的几何意义的应用,属于中档题.23.(1)25(25x y ααα⎧=⎪⎨=⎪⎩是参数). (2)11,(3,4).【解析】试题分析:(1)根据222x y ρ=+,cos x ρθ=,sin y ρθ=,得到圆C 的直角坐标方程,从而可得圆C 的一个参数方程;(2)由(1)可设点(25,25)P ϕϕ,借助辅助角公式即可得2x y +,从而可得2x y +的最大值及点P 的直角坐标. 试题(1)因为24(cos sin )3ρρθθ=+-,所以22+4430x y x y --+=,即22(2)(2)5x y -+-=为圆C 的直角坐标方程,所以圆C的一个参数方程为2(2x y ϕϕϕ⎧=⎪⎨=⎪⎩为参数). (2)由(1)可知点P的坐标可设为(2,2)ϕϕ,则224x y ϕϕ+=+++65sin()6ϕϕϕα=++=++其中cos 55αα==,当2x y +取最大值时,sin()1ϕα+=,2,2k k Z πϕαπ+=+∈,此时cos cos()sin 25πϕαα=-==,sin sin()cos 2πϕαα=-==2x y +的最大值为11,此时点P 的直角坐标为()3,4.24.(1cos sin 0θρθ-=(2)167AB =【详解】(1)直线l0y -=,代入互化公式cos {sin x y ρθρθ==可得直线lcos sin 0θρθ-=(2)椭圆C 的普通方程为2214y x +=,将直线l的参数方程112x t y ⎧=+⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,代入2214y x +=,得22)12(1)124t ++=,即27160t t +=,解得10t =,2167t =-, 所以12167AB t t =-=. 考点:极坐标方程,利用直线参数方程中参数的几何意义可求线段的长 25.(1)()()22219x y -++=;(2)34y x =和0x =. 【分析】 (1)将cos sin x y ρθρθ=⎧⎨=⎩代入曲线C 极坐标方程,化简后可求得对应的直角坐标方程; (2)将直线的参数方程代入曲线方程,利用弦长公式列方程,解方程求得直线的倾斜角或斜率,由此求得直线l 的普通方程.【详解】(1)将cos sin x y ρθρθ=⎧⎨=⎩代入曲线C 极坐标方程得曲线C 的直角坐标方程为22442x y x y +-=-,即()()22219x y -++=;(2)将直线的参数方程代入曲线方程:()()22cos 2sin 19t t αα-++=,整理得24cos 2sin 40t t t αα-+-=设点A 、B 对应的参数为1t 、2t ,解得124cos 2sin t t αα+=-,124t t ⋅=-, 则12||AB t t =-===得23cos 4sin cos 0ααα-=,因为0απ≤<,得2πα=或3tan 4α=,直线l 的普通方程为34y x =和0x =. 【点睛】本题主要考查极坐标方程和直角坐标方程互化,考查利用直线的参数方程来求弦长有关的问题,属于中档题. 26.(1)10x y --=;2214x y +=(2【分析】(1)利用公式,即可实现极坐标方程和直角方程之间的转化;消去参数,则可得直线的普通方程;(2)将直线的参数方程代入曲线C 的直角方程,根据韦达定理,结合参数几何意义,即可容易求得.【详解】(1)因为曲线C 的方程,()222cos 4sin 4ρθθ+=, 故可得2244x y +=,即2214x y +=; 因为直线l的参数方程为2212x y ⎧=+⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩(t 为参数),消去参数t ,则其直角方程为10x y --=.(2)将直线参数方程代入曲线C的直角方程,可得2580t ++=,设点,A B 对应的参数12,t t t t ==,则121285t t t t +==,故可得12AB t t =-====故弦长AB = 【点睛】本题考查极坐标方程、参数方程和直角坐标方程之间的相互转化,以及利用参数的几何意义求弦长,属综合基础题.。
数学选修4-1综合测试卷C (含答案)一、选择题(每小题5分,共60分)1.已知三角形的3条中位线分别为3cm 、4cm 、6cm ,则这个三角形的周长是( ). A .3cm B .26cm C .24cm D .65cm2.要做甲、乙两个形状相同(相似)的三角形框架,已知三角形框架甲的三边分别为50cm 、60cm 、80cm ,三角形框架乙的一边长为20cm ,那么符合条件的三角形框架乙共有( ).A .1种B .2种C .3种D .4种3.在RtΔABC 中,CD 是斜边上的高线,AC∶BC=3∶1,则S ΔABC ∶S ΔACD 为( ). A .4∶3 B.9∶1 C.10∶1 D.10∶9 4.如图,在正方形ABCD 中,E 为AB 中点,BF⊥CE 于F , 那么S △BFC :S 正方形ABCD =( ).A .1:3B .1:4C .1:5D .1:65.在△ABC 中,∠A∶∠B∶∠C=1∶2∶3,CD⊥AB 于D ,AB =a ,则DB =( ) A .4a B .3a C .2a D .43a6.若梯形的中位线被它的两条对角线三等分,则梯形的上底a 与下底b(a<b)的比是( ). A .12 B .13 C .23 D .257.如图,在正方形ABCD 中,E 是BC 的中点,F 是CD 上一点,且14CF CD =,下列结论:①30BAE ∠=o,②ABE AEF △∽△③AE EF ⊥,④ADF ECF △∽△.其中正确的个数为( )A .1B .2C .3D .48.直角梯形的一条对角线把梯形分成两个三角形,其中一个是边长为30的等边三角形,则这个梯形的中位线长是( ). A .15 B .22.5 C .45 D .909.如图所示,在△ABC 中,AC=5,中线AD=4,则AB 边的取值范围是( ).A .19<<AB B .313<<ABC .513<<ABD .913<<ABA B CFDEABD EF10.如图,平行四边形ABCD 中,::AE EB m n =,若AEF ∆的面积等于a ,则CDF ∆的面积等于( ). A .22m a nB .22n a mC .22()m n a m + D .22()m n a n +11.如图,在梯形ABCD 中,AD //BC ,对角线AC ⊥BD , 且AC =12,BD =9,则此梯形的 中位线长是( ).A .10B .212 C .152D .12 12.如图,设P 为ABC ∆内一点,且AC AB AP 5152+=,则ABP ∆的面积与ABC ∆的面积之比等于( ). A .15B .25C .35D .12二、填空题(每小题5分,共20分)13.若两个相似三角形的周长比为3:4,则它们的三角形面积比是____________. 14.如图,在梯形ABCD 中,AD //BC ,AC ⊥BA ,AD=DC=5,则BC 的长是__________. 15.已知:△ABC 中,AD 是BC 边上的中线,E 是AD 的中点,BE 的延长线交AC 于点F ,则AFAC=____________. 16.在△A BC 中,AB AC ==96,,点M 在AB 上且AM =3,点N 在AC 上,联结MN ,使△AMN 与原三角形相似,则AN =___________三、解答题(本大题共6小题,共70分)17.如图,在ABC ∆中,AD 为BC 边上的中线,F 为AB 上任意一点,CF 交ADABC PADBED C于点E ,求证:2AE BF DE AF ⋅=⋅18.如图,正方形DEMF 内接于△ABC,若1=∆ADE S ,4=DEFM S 正方形,求ABC S ∆19.已知:△ABC中,AD平分∠BAC,AD的垂直平分线交AB于点E,交AD于点H,交AC于点G,交BC的延长线于点F求证:DF2=CF•BF.20.如图,CD 是Rt△ABC 的斜边AB 上的高,E 是BC 上任意一点,EF⊥AB 于F .求证:EF CD AF AD AC ⋅+⋅=2.21.如图,在Rt ABC △中,90ACB =o∠,CD AB ⊥,垂足为D ,设BC a =,ABCabchAC b =,AB c =.CD b =,试说明:222111a b h+=.22.如图,在ABC △中,90BAC ∠=o,AD 是BC 边上的高,E 是BC 边上的一个动点(不与B C ,重合),EF AB ⊥,EG AC ⊥,垂足分别为F G ,.(1)求证:EG CGAD CD=; (2)FD 与DG 是否垂直?若垂直,请给出证明;若不垂直,请说明理由; (3)当AB AC =时,FDG △为等腰直角三角形吗?并说明理由.答案与解析:1-5 BCCCA 6-10AABBC 11-12 CA13.9:16 14.10 15.13 16.2,或9217.证明:过D 作//DG AB ,交CF 于G ,∴AEF DEG ∆∆:,CDG CBF ∆∆:,FAGC∴AE DE AF DG =,DG CDBF CB=, ∵D 为BC 的中点,12CD CB =,12DG BF =,12DG BF =, 2AE DEAF BF=,即2AE BF DE AF ⋅=⋅. 18.解:∵正方形的面积为4,∴DE=MF =2, 过A 点作AQ⊥BC 于Q ,交DE 于P ,∵1=∆ADE S ,∴AP=1, ∵DE∥BC,∴△ADE∽△ABC,∴BC DE AQ AP =,即BC231= ∴BC=6,故ABC S ∆=919.证明:连AF, ∵FH垂直平分AD, ∴FA=FD, ∠FAD=∠FDA, ∵AD平分∠BAC,∴∠CAD=∠BAD, ∴∠FAD-∠CAD=∠FDA-∠BAD, ∵∠B=∠FDA-∠BAD, ∴∠FAC=∠B,又∠AFC 公共, ∴△AFC∽△BFA,∴BFAF=AFC F, ∴AF2=CF•BF,∴DF2=CF•BF.20.证明:2AC AD AB =g ,2()AC AD AF AD AB AF AD BF -⋅=-=g g因为Rt ADC Rt EFB V :V ,所以AD EFCD BF=, 则AD BF CD EF =g g ,2AC AD AF CD EF -⋅=⋅,即EF CD AF AD AC ⋅+⋅=2.21.解:等式222111h b a =+成立.理由如下: ∵AB CD ACB ⊥=∠,90ο,∴1122ab AB h =⋅ , 222AB a b =+, ∴h c ab ⋅=,∴2222h c b a ⋅=, ∴22222)(h b a b a +=,∴22222222222)(hb a h b a h b a b a +=, ∴222221b a b a h +=, ∴222111ba h +=. 22.证明:在四边形AFEG 中,∵90FAG AFE AGE ∠=∠=∠=o,∴四边形AFEG 为矩形,∴AF EG =, (1)易证EG CGAD CD =,而AF EG =, ∴AF CG AD CD=; (2)ABC Q △为直角三角形,AD BC ⊥, ∴FAD C ∠=∠, 即AFD CGD △∽△, ∴ADF CDG ∠=∠,又90CDG ADG ∠+∠=o,∴90ADF ADG ∠+∠=o,即90FDG ∠=o, ∴FD DG ⊥;(3)当AB AC =时,FDG △为等腰直角三角形,理由如下:AB AC =Q ,90BAC ∠=o ,∴AD DC =又因为AFD CGD △∽△ ∴1FD ADGD DC==,FD DG = 又90FDG ∠=o∴FDG △,FDG △为等腰直角三角形.。
数学选修4-4综合测试卷C (含答案)
满分:150分 时间:120分钟
一、选择题(每小题5分,共50分)
1.将点的极坐标)2,(ππ-化为直角坐标为( )
A .)0,(π B. )2,(ππ C.)0,(π- D.)0,2(π-
2.若直线的参数方程为12()23x t
t y t
=+⎧⎨=-⎩为参数,则直线的斜率为( )
A .
23 B .23- C .32 D .32
- 3.参数方程⎪⎪⎩
⎪⎪⎨
⎧+=+-=222
1211t t y t t x (t 为参数)化为普通方程为( ) A .122=+y x B.122=+y x 去掉(0,1)点 C. 122=+y x 去掉(1,0)点 D.122=+y x 去掉(-1,0)点 4.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 5.极坐标方程cos 20ρθ=表示的曲线为( ) A .极点 B .极轴 C .一条直线 D .两条相交直线
6
.与参数方程为)x t y ⎧=⎪⎨
=⎪⎩为参数等价的普通方程为( ) A .214y +=2
x B .21(01)4
y x +=≤≤2
x C .21(02)4y y +=≤≤2
x D .21(01,02)4
y x y +=≤≤≤≤2
x 7.在极坐标系中与圆4sin ρθ=相切的一条直线的方程为( ) A .cos 2ρθ= B .sin 2ρθ= C .4sin()3π
ρθ=+
D .4sin()3
π
ρθ=-
8
.直线112()x t t y ⎧=+⎪⎪
⎨⎪=-⎪⎩为参数和圆2216x y +=交于,A B 两点,则AB 的中点坐标
为( ) A .(3,3)- B
.( C
.3)- D
.(3, 9
.圆5cos ρθθ=-的圆心是( ) A .4(5,)3π--
B .(5,)3π-
C .(5,)3π
D .5(5,)3
π
- 10.若曲线22=ρ上有n 个点到曲线2)4
cos(=+π
θρ的距离等于2,则n =( )
A .1
B .2
C .3
D .4
二、填空题(每小题5分,共30分)
11.设点P 的直角坐标为(1,1,2),则点P 的柱坐标是__________,球坐标是____________.
12.若直线b x y +=与曲线⎩⎨
⎧==θ
θsin cos y x θ(为参数,且)22π
θπ≤≤-有两个不同的交点,则实数b 的取值范围是_________. 13.圆的参数方程为3sin 4cos ()4sin 3cos x y θθ
θθθ
=+⎧⎨
=-⎩为参数,则此圆的半径为___ ___________。
14.极坐标方程分别为cos ρθ=与sin ρθ=的两个圆的圆心距为_____________。
15.直线cos sin x t y t θθ=⎧⎨
=⎩(t 是参数)与圆42cos 2sin x y α
α
=+⎧⎨=⎩(α是参数)相切,则θ=__________。
16.曲线的极坐标方程为1
tan cos ρθθ
=⋅
,则曲线的直角坐标方程为________________。
三、解答题(17题10分,18—22题每题12分) 17.已知点(,)P x y 是圆2
2
2x y y +=上的动点, (1)求2x y +的取值范围;
(2)若0x y a ++≥恒成立,求实数a 的取值范围。
18.点P 在椭圆
22
1169
x y +=上,求点P 到直线3424x y -=的最大距离和最小距离。
19.已知椭圆C 的极坐标方程为θ
θρ222
sin 4cos 312
+=
,点F 1、F 2为其左,右焦点,直线
l 的参数方程为⎪⎪⎩
⎪⎪⎨
⎧=+
=t y t x 2222
2(t 为参数,t∈R).
(1)求直线l 和曲线C 的普通方程;
(2)求点F 1、F 2到直线l 的距离之和.
20.已知直线l 经过点(1,1)P ,倾斜角6
π
α=,
(1)写出直线l 的参数方程。
(2)设l 与圆42
2
=+y x 相交于两点,A B ,求点P 到,A B 两点的距离之积。
21.已知直线l 过点P(2,0),斜率为3
4
,直线与抛物线x y 22=相交于A 、B 两点,设直线AB 的中点为M ,求:
(1)P 、M 两点间的距离PM 。
(2)线段AB 的长AB 。
22.分别在下列两种情况下,把参数方程1()cos 2
1()sin 2
t t t t x e e y e e θθ--⎧=+⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩化为普通方程:
(1)θ为参数, t 为常数;
(2)t 为参数,θ为常数;
参考答案
一.ADDCD DADAC 二.11.)4,4,
2(),2,4
,2(π
ππ
12.]1,2(-- 13.5
6π或56π 16.2
x y =(去掉原点)
三.17.解:(1)设圆的参数方程为cos 1sin x y θ
θ=⎧⎨=+⎩
,
22cos sin 1)1x y θθθϕ+=++=++
121x y ≤+≤
(2)cos sin 10x y a a θθ++=+++≥
(cos sin )1)1
4
1
a a π
θθθ∴≥-+-=+-∴≥ 18.解:设(4cos ,3sin )P θθ,则12cos 12sin 24
5
d θθ--=
即d =
当cos()14
π
θ+=-
时,max 12
(25d =; 当cos()14
π
θ+
=
时,min
12
(25
d =。
19.解:(Ⅰ) 直线l 普通方程为 2y x =-;
曲线C 的普通方程为22
143
x y +=.
(Ⅱ) ∵1(1,0)F -,2(1,0)F ,∴点1F 到直线l
的距离1,2
d =
=
点2F 到直线l
的距离22
d =
=
∴12d d += 20.解:(1)直线的参数方程为1cos 61sin 6x t y t ππ⎧=+⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩
,即1112x y t ⎧=+⎪⎪⎨
⎪=+⎪⎩ (2
)把直线1112
x y t ⎧=⎪⎪⎨
⎪=+⎪⎩ 代入42
2
=+y x
得2221
(1)(1)4,1)202
t t t ++=+-= 122t t =-,则点P 到,A B 两点的距离之积为2
21.
738
5
,1615 22.解:(1)当0t =时,0,cos y x θ==,即1,0x y ≤=且;
当0t ≠时,cos ,sin 11()()2
2
t t t t x y e e e e θθ--=
=
+-
而22
1x y +=,即
2
2
22111()()4
4
t
t t
t x y e e e e --+
=+-
(2)当,k k Z θπ=∈时,0y =,1()2
t
t x e e -=±
+,即1,0x y ≥=且; 当,2k k Z πθπ=+∈时,0x =,1()2
t t
y e e -=±-,即0x =;
当,2k k Z πθ≠∈时,得2cos 2sin t t t t x e e y e e θθ--⎧+=⎪⎪⎨⎪-=⎪⎩,即222cos sin 222cos sin t
t x y e x y e θθθθ-⎧=+⎪⎪⎨⎪=-
⎪⎩
得222222(
)()cos sin cos sin t
t
x y x y e e θθθθ-⋅=+-即22221cos sin x y θθ
-=。