2020届一轮复习(理)通用版选修4-4-2参数方程作业Word版含答案
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姓名,年级:时间:第二节参数方程2019考纲考题考情1.参数方程的概念一般地,在平面直角坐标系中,如果曲线上任意一点的坐标x,y都是某个变数t的函数:错误!①并且对于t 的每一个允许值,由方程组①所确定的点M(x,y)都在这条曲线上,那么方程组①就叫做这条曲线的参数方程,t叫做参变数,简称参数。
相对于参数方程而言,直接给出点的坐标间关系的方程叫做普通方程。
2.直线的参数方程过定点P0(x0,y0)且倾斜角为α的直线的参数方程为错误!(t为参数),则参数t的几何意义是有向线段错误!的数量。
3.圆的参数方程圆心为(a,b),半径为r,以圆心为顶点且与x轴同向的射线,按逆时针方向旋转到圆上一点所在半径形成的角α为参数的圆的参数方程为错误!(α为参数)α∈[0,2π).4.椭圆的参数方程以椭圆的离心角θ为参数,椭圆错误!+错误!=1(a>b>0)的参数方程为错误!(θ为参数),θ∈[0,2π).1.将参数方程化为普通方程时,要注意防止变量x 和y取值范围的扩大或缩小,必须根据参数的取值范围,确定函数f(t)和g(t)的值域,即x和y的取值范围。
2.直线的参数方程中,参数t的系数的平方和为1时,t才有几何意义且几何意义为:|t|是直线上任一点M(x,y)到M0(x0,y0)的距离。
一、走进教材1.(选修4-4P26T4改编)在平面直角坐标系中,曲线C:错误!(t为参数)的普通方程为________。
解析消去t,得x-y=1,即x-y-1=0。
答案x-y-1=02.(选修4-4P37例2改编)在平面直角坐标系xOy 中,若直线l:错误!(t为参数)过椭圆C:错误!(φ为参数)的右顶点,求常数a的值。
解直线l的普通方程为x-y-a=0,椭圆C的普通方程为错误!+错误!=1,所以椭圆C的右顶点坐标为(3,0),若直线l过(3,0),则3-a=0,所以a=3.二、走出误区微提醒:①不注意互化的等价性致误;②直线参数方程中参数t的几何意义不清致误;③交点坐标计算出错致错。
一、选择题1.点(, )A x y 是曲线2cos 13sin x y θθ=+⎧⎨=+⎩,(θ为参数)上的任意一点,则2 -x y 的最大值为( ) AB5C .3D3+2.若直线l :y kx =与曲线C :2cos sin x y θθ=+⎧⎨=⎩(θ为参数)有唯一的公共点,则实数k等于() AB.CD.±3.4sin 4πθ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭与直线122{12x y =-=(t 为参数)的位置关系是( ) A .相切 B .相离C .相交且过圆心D .相交但不过圆心4.在方程sin {cos 2x y θθ==(θ为参数)所表示的曲线上的点是 ( )A .(2,7)B .12(,)33C .(1,0)D .11(,)225.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12x y t⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩(t 为参数),若直线l 与曲线C 交于A ,B 两点,则AB 等于( ) ABCD6.参数方程2cos sin x y θθ=⎧⎨=⎩(θ为参数)和极坐标方程6cos ρθ=-所表示的图形分别是( ) A .圆和直线B .直线和直线C .椭圆和直线D .椭圆和圆7.已知点(),P x y 在曲线2cos sin x y θθ=-+⎧⎨=⎩(θ为参数,且[),2θππ∈)上,则点P 到直线21x ty t =+⎧⎨=--⎩(t 为参数)的距离的取值范围是( )A.⎡⎢⎣⎦ B .0tan 60x = C.D .:::2x r r q q q e αα==8.在平面直角坐标系中以原点为极点,以x 轴正方向为极轴建立的极坐标系中,直线:20l y kx ++=与曲线2:cos C ρθ=相交,则k 的取值范围是( )A .k ∈RB .34k ≥-C .34k <-D .k ∈R 但0k ≠9.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 +=10.直线320{20x tsin y tcos =+=- (t 为参数)的倾斜角是( )A .20B .70C .110D .16011.若动点(,)x y 在曲线2221(0)4x yb b+=>上变化,则22x y +的最大值为( )A .24(04)42(4)b b b b ⎧+<⎪⎨⎪>⎩B .24(02)42(4)b b b b ⎧+<<⎪⎨⎪⎩C .244b +D .2b12.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.二、填空题13.点(),M x y 为此曲线()2234x y ++=上任意一点,则x y +的最大值是______.14.已知直线l的参数方程为12x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩(t 为参数),圆C 的参数方程为cos 2sin x y θθ=+⎧⎨=⎩(θ为参数),则圆心C 到直线l 的距离为___________. 15.坐标系与参数方程选做题)直线截曲线(为参数)的弦长为___________ 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.已知在极坐标系中,曲线C 的极坐标方程是2sin 4cos 0ρθθ+=,以极点为原点,极轴为x 轴的正半轴建立直角坐标系,直线l 的参数方程是1123x t t y ⎧=-+⎪⎪⎨⎪=⎪⎩(为参数),M (03l 与曲线C 的公共点为P ,Q ,则11PM QM+=_______ 18.直线:30l x y ++=被圆14cos :24sin x C y θθ=-+⎧⎨=+⎩(θ为参数)截得的弦长为______.19.曲线4cos 2sin x y θθ=⎧⎨=⎩上的点到直线220x y +=的最大距离为__________.20.圆1212x y θθ⎧=-+⎪⎨=⎪⎩(θ为参数)被直线0y =截得的弦长为__________.三、解答题21.已知直线l 过定点()1,1P ,且倾斜角为4π,以坐标原点为极点,x 轴的正半轴为极轴的坐标系中,曲线C 的极坐标方程为22cos 3ρρθ=+. (1)求曲线C 的直角坐标方程与直线l 的参数方程:(2)若直线l 与曲线C 相交于不同的两点A 、B ,求AB 及PA PB ⋅的值.22.在平面直角坐标系xOy 中,已知直线l 的参数方程为1123x t y ⎧=+⎪⎪⎨⎪=⎪⎩(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.23.在直角坐标系xOy 中,直线l 经过点()3,0P,倾斜角为6π,曲线C的参数方程为2cos x y θθ=⎧⎪⎨=⎪⎩(θ为参数),以坐标原点O 为极点,以x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系.(1)写出直线l 的极坐标方程和曲线C 的直角坐标方程; (2)设直线l 与曲线C 相交于A ,B 两点,求PA PB +的值.24.在平面直角坐标系xOy 中,曲线C 的参数方程为2cos 2sin x y αα=⎧⎨=⎩(α为参数),将曲线C 按伸缩变换公式12x x y y =⎧''⎪⎨=⎪⎩,变换得到曲线E(1)求E 的普通方程;(2)直线l 过点()0,2M -,倾斜角为4π,若直线l 与曲线E 交于,A B 两点,N 为AB 的中点,求OMN 的面积.25.在平面直角坐标系xOy 中,直线1l :cos ,sin x t y t αα=⎧⎨=⎩(t 为参数,π02α<<),曲线1C :2cos 4+2sin x y ββ=⎧⎨=⎩,(β为参数),1l 与1C 相切于点A ,以坐标原点为极点,x 轴的非负半轴为极轴建立极坐标系.(1)求1C 的极坐标方程及点A 的极坐标; (2)已知直线2l :()6R πθρ=∈与圆2C:2cos 20ρθ-+=交于B ,C 两点,记AOB ∆的面积为1S ,2COC ∆的面积为2S ,求1221S S S S +的值. 26.在直角坐标系xOy 中,直线l 的参数方程为1cos 1sin x t y t αα=+⎧⎨=+⎩(t 为参数,0απ≤<).在以O 为极点,x 轴正半轴为极轴的极坐标中,曲线C :4cos ρθ=.(1)当4πα=时,求C 与l 的交点的极坐标; (2)直线l 与曲线C 交于A ,B 两点,线段AB 中点为(1,1)M ,求||AB 的值.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题1.D 解析:D 【分析】利用曲线的参数方程得32co sin -32s x y θθ=+-化简求解即可 【详解】由题()32cos 3sin 23-s x y θθθϕ=+-=++ 故当()cos 1θϕ+=时,2 -x y3+ 故选D 【点睛】本题考查参数方程求最值,考查辅助角公式,是基础题2.D解析:D 【分析】根据题意,将曲线C 的参数方程消去θ,得到曲线C 的普通方程22(2)1x y -+=,可知曲线C 为圆,又知圆C 与直线相切,利用圆心到直线的距离等于半径,求得k 。
第二节参数方程课时作业练-(t 1.(2018江苏南京高三学情调研)在平面直角坐标系xOy中,直线l的参数方程为为参数),圆C的参数方程为(θ为参数).若直线l与圆C相切,求实数a的值.-得直线l的普通方程为x-y+1=0.解+析由直线l的参数方程为由圆C的参数方程为得圆C的普通方程为(x-a)2+(y-2a)2=1.因为直线l与圆C相切,所以=1,解得a=1±.所以实数a的值为1±.2.(2019苏北四市高三模拟)以直角坐标原点为极点,x轴的正半轴为极轴,且在两种坐标系中取相2+2ρcos θ-同的单位长度,建立极坐标系,试判断直线l:-(t为参数)与圆C:ρ2ρsin θ=0的位置关系.解+析将直线方程l:-化为普通方程,得x+y=2.将圆C:ρ2+2ρcos θ-2ρsin θ=0化为直角坐标方程,得x2+2x+y2-2y=0,即(x+1)2+(y-1)2=2.因为圆心C(-1,1)到直线l的距离d==,所以直线l与圆C相切.3.(2019江苏高考数学模拟)已知点P是曲线C:(θ为参数,π≤θ≤2π)上一点,O 为直角坐标系中的原点.若直线OP的倾斜角为,求点P的直角坐标.解+析由题意得,曲线C的普通方程为+=1.①由π≤θ≤2π⇒sin θ≤0⇒y≤0 又直线OP的方程为y=x.②-联立①②解得(舍)或-.所以点P的坐标为--.4.(2018江苏盐城中学高三上学期期末)在平面直角坐标系xOy中,直线l的参数方程为--(t为参数),圆C的参数方程为(θ为参数),若圆C与直线l交于两个不同的点A、B,点P在圆C上运动,求△PAB的面积的最大值.解+析直线l的普通方程为x+y-1=0,圆C的普通方程为x2+y2=1,由-解得或.故不妨设A(1,0),B(0,1).设点P(cos θ,sin θ),则点P到直线l的距离d=≤.故△PAB的面积的最大值为 AB ·dmax=××=.5.(2018苏锡常镇四市高三教学情况调研(二))在平面直角坐标系xOy中,圆C的参数方程为-(t为参数).以原点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-=a(a∈R) 已知圆心C到直线l的距离等于,求a的值.解+析消去参数t,得到圆的普通方程为(x-3)2+(y+2)2=4,由ρcos-=a,得ρcos θ+ρsin θ-a=0,所以直线l的直角坐标方程为x+y-a=0.因为圆心C到直线l的距离等于,所以=,解得a=-1或3.6.(2017江苏无锡普通高中高三期末调研)在平面直角坐标系xOy中,直线l的参数方程是(t是参数),以原点为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,若圆C的极坐标方程是ρ=4sin θ,且直线l与圆C相交,求实数m的取值范围.解+析由ρ=4sin θ,得ρ2=4ρsin θ,所以x2+y2=4y.即圆C的方程为x2+(y-2)2=4,由(t为参数)消去t,得x-y+m=0,由直线l与圆C相交,得-<2,即-2<m<6.7.(2018江苏盐城中学高三阶段性检测)在平面直角坐标系xOy中,以O为极点,x轴的正半轴为极轴,取相同的单位长度,建立极坐标系.已知曲线C1的参数方程为(α∈[0 2π],α为参数),曲线C2的极坐标方程为ρsin=a(a∈R).若曲线C1与曲线C2有且仅有一个公共点,求实数a的值.解+析由题意知曲线C1的直角坐标方程为(x-)2+(y-3)2=4.∵ρsin=a ∴ρsin θ+ρcos θ=a,∴曲线C2的直角坐标方程为x+y-2a=0.由题意知曲线C1的圆心到直线C2的距离d=()=2,∴ a-3 =2 ∴a=1或a=5.8.(2019江苏扬州高三模拟)在平面直角坐标系xOy中,直线l的参数方程是(t是参数,m是常数).以O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ρ=6cos θ.(1)求直线l的普通方程和曲线C的直角坐标方程;(2)若直线l与曲线C相交于P,Q两点,且|PQ|=2,求实数m的值.解+析(1) 因为直线l的参数方程是 (t是参数),所以直线l的普通方程为x-y-m=0.因为曲线C的极坐标方程为ρ=6cos θ,所以ρ2=6ρcos θ ,所以x2+y2=6x,所以曲线C的直角坐标方程是(x-3)2+y2=9.(2)设圆心到直线l的距离为d,则d=-=2,又d=,所以=2,所以|3-m|=4,即 m=-1或m=7.。
一、选择题1.在直角坐标系xOy 中,曲线C :22x ty t⎧=⎪⎨=⎪⎩(t 为参数)上的点到直线l :230x y -+=的距离的最小值为( )A .23B .223C .233D .22.已知22451x y +=,则25x y +的最大值是( ) A .2 B .1C .3D .93.在参数方程cos sin x a t y b t θθ=+⎧⎨=+⎩,(0θπ<,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1t ,2t ,则线段BC 的中点M 对应的参数值是( ) A .122t t - B .122t t + C .122t t - D .122t t + 4.曲线的离心率是( )A .B .C .2D .5.已知点()1,2A -,()2,0B ,P 为曲线2334y x =-上任意一点,则AP AB ⋅的取值范围为( ) A .[]1,7B .[]1,7-C .1,33⎡+⎣D .1,323⎡-+⎣6.在直角坐标系xOy 中,直线l 的参数方程为()y 4t?x t t 为参数=⎧⎨=+⎩,以原点O 为极点,以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=424πρθ⎛⎫+ ⎪⎝⎭,则直线l 和曲线C 的公共点有 A .0个B .1个C .2个D .无数个7.已知抛物线的参数方程为2x 4t y 4t ⎧=⎨=⎩,若斜率为1的直线经过抛物线的焦点,且与抛物线相交于A ,B 两点,则线段AB 的长为( )A .22B .42C .8D .48.若曲线2sin301sin30x t y t =-︒⎧⎨=-+︒⎩(t 为参数)与曲线22ρ=相交于B ,C 两点,则BC 的值为( )A .27B .60C .72D .309.已知点(),P x y 在曲线2cos sin x y θθ=-+⎧⎨=⎩(θ为参数,且[),2θππ∈)上,则点P 到直线21x t y t =+⎧⎨=--⎩(t 为参数)的距离的取值范围是( )A .3232,22⎡⎤-⎢⎥⎣⎦ B .0tan 60x = C .(2,22⎤⎦D .:::2x r r q q q e αα==10.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 .2ρ(sin θ+cos θ)=rD .2ρ(sin θ+cos θ)=-r 11.在极坐标系下,已知圆的方程为,则下列各点在圆上的是 ( )A .B .C .D .12.极坐标cos ρθ=和参数方程12x ty t=--⎧⎨=+⎩(t 为参数)所表示的图形分别是A .直线、直线B .直线、圆C .圆、圆D .圆、直线二、填空题13.在平面直角坐标系xOy 中,O 的参数方程为cos sin x y θθ=⎧⎨=⎩,(θ为参数),过点(02)且倾斜角为α的直线l 与O 交于A ,B 两点.则α的取值范围为_________14.已知点B 在圆O :2216x y +=上,()2,2,A OM OA OB =+,若存在点N 使得MN 为定长,则点N 的坐标是______. 15.直线1413x ty t=+⎧⎨=--⎩(t 为参数)的斜率为______.16.点(),M x y 是椭圆222312x y +=上的一个动点,则2m x y =+的最大值为______17.设直线315:{45x tl y t=+=(t 为参数),曲线1cos :{sin x C y θθ==(θ为参数),直线l 与曲线1C 交于,A B 两点,则AB =__________.18.已知椭圆C 的方程为2212x y +=,若F 为C 的右焦点,B 为C 的上顶点,P 为C 上位于第一象限内的动点,则四边形OBPF 的面积的最大值为__________. 19.曲线1C 的极坐标方程2cos sin ρθθ=,曲线2C 的参数方程为31x ty t =-⎧⎨=-⎩,以极点为原点,极轴为x 轴正半轴建立直角坐标系,则曲线1C 上的点与曲线2C 上的点最近的距离为__________.20.设(,0)M p 是一定点,01p <<,点(,)A a b 是椭圆2214xy +=上距离M 最近的点,则()==a f p ________.三、解答题21.已知直线5:12x l y t ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩(t 为参数),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 的坐标方程为2cos ρθ=. (1)将曲线C 的极坐标方程化为直角坐标方程;(2)设点M的直角坐标为(,直线l 与曲线C 的交点为A 、B ,求AB 的值.22.已知直线l的参数方程为12{2x ty ==(t 为参数),曲线C 的参数方程为4cos {4sin x y θθ==(θ为参数). (1)将曲线C 的参数方程化为普通方程;(2)若直线l 与曲线C 交于,A B 两点,求线段AB 的长.23.在平面直角坐标系xOy 中,已知直线l的参数方程:1221x t y ⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩(t 为参数),以原点为极点,x 轴非负半轴为极轴(取相同单位长度)建立极坐标系,圆C 的极坐标方程为:2cos 0ρθ+=.(1)将直线l 的参数方程化为普通方程,圆C 的极坐标方程化为直角坐标方程; (2)求圆C 上的点到直线l 的距离的最小值,并求出此时点的坐标. 24.已知曲线C 的参数方程为2cos 3sin x y ϕϕ=⎧⎨=⎩(ϕ为参数),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,直线l 的极坐标方程是:12cos sin 6θθρ+=(Ⅰ)求曲线C 的普通方程和直线l 的直角坐标方程:(Ⅱ)点P 是曲线C 上的动点,求点P 到直线l 距离的最大值与最小值.25.在平面直角坐标系xOy 中,直线1l :cos ,sin x t y t αα=⎧⎨=⎩(t 为参数,π02α<<),曲线1C :2cos 4+2sin x y ββ=⎧⎨=⎩,(β为参数),1l 与1C 相切于点A ,以坐标原点为极点,x 轴的非负半轴为极轴建立极坐标系.(1)求1C 的极坐标方程及点A 的极坐标; (2)已知直线2l :()6R πθρ=∈与圆2C:2cos 20ρθ-+=交于B ,C 两点,记AOB ∆的面积为1S ,2COC ∆的面积为2S ,求1221S S S S +的值. 26.在直角坐标系xOy 中,直线l的参数方程为32t x y ⎧=-+⎪⎪⎨⎪=⎪⎩.(t 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,曲线C 的极坐标方程为24cos 30p ρθ-+=.(1)求l 的普通方程及C 的直角坐标方程; (2)求曲线C 上的点P 到l 距离的取值范围.【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.A解析:A 【分析】设1cos 2x y αα⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,则2cos sin 4x πααα⎛⎫=+=+ ⎪⎝⎭,利用三角函数有界性得到最值.【详解】22451x y +=,则设1cos 2x y αα⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩ ,则2cos sin 4x πααα⎛⎫=+=+ ⎪⎝⎭当4πα=,即4x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩故选:A 【点睛】本题考查了求最大值,利用参数方程1cos 25x y αα⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩是解题的关键. 3.D解析:D 【解析】 【分析】根据参数的几何意义求解即可。
2020年高考数学选修4-4:坐标系与参数方程解答题专练1.【选修4-4:坐标系与参数方程】在直角坐标系xOy中,直线,曲线(φ为参数).以O为极点,x轴的非负半轴为极轴建立极坐标系,点M的极坐标为.(1)求直线l1和曲线C的极坐标方程;(2)在极坐标系中,已知射线与,C的公共点分别为A,B,且,求MOB的面积.2.【选修4-4:坐标系与参数方程】已知曲线C的极坐标方程是,以极点为平面直角坐标系的原点,极轴为x轴的正半轴,且取相等的单位长度,建立平面直角坐标系,直线l的参数方程是设点P(-1,2).(1)将曲线C的极坐标方程化为直角坐标方程,将直线的参数方程化为普通方程;(2)设直线l与曲线C相交于M,N两点,求的值.3.【选修4-4:坐标系与参数方程】在平面直角坐标系xOy中,已知曲线C的参数方程为(θ为参数),直线l的参数方程为(t为参数),点P的坐标为(-2,0)(1)若点Q在曲线C上运动,点M在线段PQ上运动,且,求动点M的轨迹方程;(2)设直线l与曲线C交于A,B两点,求的值.4.【选修4-4:坐标系与参数方程】在直角坐标系xOy中,设倾斜角为α的直线l:(t为参数)与曲线(φ为参数)相交于不同的两点A,B.(1)若,若以坐标原点为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,求直线AB的极坐标方程;(2)若直线的斜率为,点,求的值.5.【选修4-4:坐标系与参数方程】在直角坐标系xOy中,圆C的参数方程(φ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,射线OM与圆C的交点为O、P,与直线l的交点为Q,求线段PQ的长.6.【选修4-4:坐标系与参数方程】在平面直角坐标系xOy中,曲线C的参数方程为,在以原点为极点,x轴正半轴为极轴的极坐标系中,直线l的极坐标方程为.(1)求曲线C的普通方程和直线l的直角坐标方程;(2)设点P(-1,0),直线l和曲线C交于A,B两点,求的值.7.【选修4-4:坐标系与参数方程】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,已知点M的直角坐标为(1,0),若直线l的极坐标方程为,曲线C的参数方程是,(m为参数).(1)求直线l的直角坐标方程和曲线C的普通方程;(2)设直线l与曲线C交于A,B两点,求.8.【选修4-4:坐标系与参数方程】已知直线l的参数方程为(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,圆C的极坐标方程为,直线l与圆C交于A,B两点.(1)求圆C的直角坐标方程及弦AB的长;(2)动点P在圆C上(不与A,B重合),试求ABP的面积的最大值9.【选修4-4:坐标系与参数方程】在平面直角坐标系xOy中,点P(0,﹣1),直线l的参数方程为(t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C的极坐标方程为ρ+ρcos2θ=8sinθ.(1)求曲线C的直角坐标方程;(2)若直线l与曲线C相交于不同的两点A,B,M是线段AB的中点,当|PM|=时,求sinα的值.10.【选修4-4:坐标系与参数方程】在平面直角坐标系xOy中,曲线C的参数方程为(α为参数).以坐标原点O为极点,z轴正半轴为极轴建立极坐标系,直线l的极坐标方程为(1)求曲线C的普通方程和直线l的直角坐标方程;(2)设点M(0,1).若直线l与曲线C相交于A,B两点,求|MA|+|MB|的值.为参数),在以坐标原点O为极点,x轴的正半轴为极轴的极坐标系中,点P的极坐标为,直线l的极坐标方程为.(1)求直线l的直角坐标方程与曲线C的普通方程;(2)若Q是曲线C上的动点,M为线段PQ的中点,直线l上有两点A,B,始终满足|AB|=4,求△MAB面积的最大值与最小值。
一、选择题1.已知直线:60l x y -+=与圆12cos :12sin x C y θθ=+⎧⎨=+⎩,则C 上各点到l 的距离的最小值为( ) A .322-B .32C .23D .322+2.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 .31,31⎡⎤---⎣⎦B .[]3,1-C .[]22-,D .[]2,1--3.若直线l :y kx =与曲线C :2cos sin x y θθ=+⎧⎨=⎩(θ为参数)有唯一的公共点,则实数k等于() A .33B .33-C .3D .33±4.参数方程21,11x ty t t ⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩(t 为参数)所表示的曲线是( )A .B .C .D .5.点(,)P x y 是椭圆222312x y +=上的一个动点,则2x y +的最大值为( ) A 22B .22C 6D .46.记椭圆221441x ny n +=+围成的区域(含边界)为n Ω(12n =,,),当点()x y ,分别在1Ω,2Ω,…上时,x y +的最大值分别是1M ,2M ,…,则lim n n M →+∞=( ) A .0B .14C .2D .227.在直角坐标系xOy 中,过点()1,2P -的直线l 的参数方程为212222x 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( )A 2B .2C .32D .108.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 2(sin θ+cos θ)=rD 2(sin θ+cos θ)=-r9.直线22{x ty t=+=-(t 为参数)被曲线4cos p θ=所截的弦长为( )A .4B 85C 165D .810.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.11.参数方程22sin {12x y cos θθ=+=-+ (θ为参数)化成普通方程是( )A .240x y -+=B .240x y +-=C .[]240,2,3x y x -+=∈D .[]240,2,3x y x +-=∈ 12.动点1293cos 4sin 1,cos sin 2(55M θθθθθ⎛⎫--++ ⎪⎝⎭为参数)的轨迹的普通方程为( )A .22(1)(2)1259x y +-+=B .22(1)(2)1259x y -++=C .22(1)(2)1925x y +-+=D .22(1)(2)1925x y -++=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.过椭圆C:2cos x y θθ=⎧⎪⎨=⎪⎩(θ为参数)的右焦点F 作直线l :交C 于M ,N 两点,MF m =,NF n =,则11m n+的值为______. 15.点P 在椭圆7x 2+4y 2=28上,则点P 到直线3x -2y -16=0的距离的最大值为________ 16.曲线C 的参数方程为4cos sin x y αα=⎧⎨=⎩(α为参数),M 是曲线C 上的动点,若曲线T极坐标方程2sin cos 20ρθρθ+=,则点M 到T 的距离的最大值为__________. 17.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________.18.在平面直角坐标系xOy 中,直线l 的参数方程为5,4x t y t=+⎧⎨=--⎩(t 为参数),圆C 的参数方程是cos ,sin x y θθ=⎧⎨=⎩,(θ为参数),直线l 与圆C 交于两个不同的点A 、B ,当点P 在圆C 上运动时,PAB ∆面积的最大值为__________. 19.若点(,)P x y 在曲线2cos sin x y θθ=-+⎧⎨=⎩(θ为参数,R θ∈)上,则yx 的最小值是__________. 20.已知圆心是直线(1x tt y t =⎧⎨=-⎩为参数)与x 轴的交点,且与直线340x y c -+=相切的圆C 的极坐标方程是2cos ρθ=,则c = .三、解答题21.在平面直角坐标系xOy 中,曲线C的参数方程为2cos x y αα=⎧⎪⎨=⎪⎩(α为参数),在以直角坐标系的原点为极点,x 轴的非负半轴为极轴的极坐标系中,直线l的极坐标方程为sin 4πρθ⎛⎫-=⎪⎝⎭(1)求曲线C 在直角坐标系中的普通方程和直线l 的倾斜角.(2)设点()0,1P ,若直线l 与曲线C 相交于不同的两点,A B ,求||||PA PB +的值. 22.以直角坐标系xOy 的原点为极坐标系的极点,x 轴的正半轴为极轴.已知曲线1C 的极坐标方程为4cos 8sin ρθθ=+,P 是1C 上一动点,2OP OQ =,点Q 的轨迹为2C . (1)求曲线2C 的极坐标方程,并化为直角坐标方程; (2)若点(0,1)M ,直线l 的参数方程cos 1sin x t y t αα=⎧⎨=+⎩(t 为参数),直线l 与曲线2C 的交点为A B ,,当MA MB +取最小值时,求直线l 的普通方程.23.在平面直角坐标系xOy 中,已知曲线C 的参数方程为cos sin x t y αα=⎧⎨=⎩,(0,t α>为参数).以坐标原点O 为极点,x 轴的正半轴为极轴,取相同的长度单位建立极坐标系,直线lsin()34πθ+=.(Ⅰ)当1t =时,求曲线C 上的点到直线l 的距离的最大值; (Ⅱ)若曲线C 上的所有点都在直线l 的下方,求实数t 的取值范围.24.在平面直角坐标系xOy 中,以原点O 为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系.已知直线l的极坐标方程为sin 4πρθ⎛⎫-= ⎪⎝⎭C 的极坐标方程为2sin cos ρθθ=. (1)写出直线l 和曲线C 的直角坐标方程;(2)过动点20000()(),P x y y x <且平行于l 的直线交曲线C 于,A B 两点,若2PA PB ⋅=,求动点P 到直线l 的最近距离.25.在平面直角坐标系xOy 中,曲线C 的参数方程为2cos 2sin x y αα=⎧⎨=⎩(α为参数),将曲线C 按伸缩变换公式12x x y y =⎧''⎪⎨=⎪⎩,变换得到曲线E(1)求E 的普通方程;(2)直线l 过点()0,2M -,倾斜角为4π,若直线l 与曲线E 交于,A B 两点,N 为AB 的中点,求OMN 的面积.26.在平面直角坐标系xOy 中,直线1l :cos ,sin x t y t αα=⎧⎨=⎩(t 为参数,π02α<<),曲线1C :2cos 4+2sin x y ββ=⎧⎨=⎩,(β为参数),1l 与1C 相切于点A ,以坐标原点为极点,x 轴的非负半轴为极轴建立极坐标系.(1)求1C 的极坐标方程及点A 的极坐标; (2)已知直线2l :()6R πθρ=∈与圆2C:2cos 20ρθ-+=交于B ,C 两点,记AOB ∆的面积为1S ,2COC ∆的面积为2S ,求1221S S S S +的值.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.A 解析:A 【分析】将圆的参数方程化为直角坐标系方程,计算圆心到直线的距离,判断直线与圆的位置关系为相离,最近距离为d r -. 【详解】将圆12cos :12sin x C y θθ=+⎧⎨=+⎩化成在平面直角坐标系下的形式,圆22:(1)(1)4C x y -+-= ,圆心C 为(1,1) ,半径2r.已知直线:60l x y -+=,那么,圆心C 到直线l的距离为d r ==> ,故直线l 与圆C 相离,所以C 上各点到l的距离的最小值为2d r -=. 故选:A. 【点睛】本题主要考查了参数方程,直线与圆的位置关系,综合性较强,是常考题型.2.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2213x y +=,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 y α=,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.3.D解析:D 【分析】根据题意,将曲线C 的参数方程消去θ,得到曲线C 的普通方程22(2)1x y -+=,可知曲线C 为圆,又知圆C 与直线相切,利用圆心到直线的距离等于半径,求得k 。
课时跟踪检测(七十七) 参数方程1.设直线l 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =3+t cos α,y =4+t sin α(t 为参数,α为倾斜角),圆C 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =1+2cos θ,y =-1+2sin θ(θ为参数). (1)若直线l 经过圆C 的圆心,求直线l 的斜率;(2)若直线l 与圆C 交于两个不同的点,求直线l 的斜率的取值范围. 解:(1)由已知得直线l 经过的定点是P (3,4),而圆C 的圆心是C (1,-1), 所以,当直线l 经过圆C 的圆心时,直线l 的斜率k =52.(2)由圆C 的参数方程⎩⎪⎨⎪⎧x =1+2cos θ,y =-1+2sin θ(θ为参数),得圆C 的圆心是C (1,-1),半径为2.由直线l 的参数方程⎩⎪⎨⎪⎧x =3+t cos α,y =4+t sin α(t 为参数,α为倾斜角),得直线l 的普通方程为y -4=k (x -3)(斜率存在), 即kx -y +4-3k =0.当直线l 与圆C 交于两个不同的点时,圆心到直线的距离小于圆的半径, 即|5-2k |k 2+1<2,解得k >2120.即直线l 的斜率的取值范围为⎝⎛⎭⎫2120,+∞.2.(2018·全国卷Ⅱ)在直角坐标系xOy 中,曲线C 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =2cos θ,y =4sin θ(θ为参数),直线l 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =1+t cos α,y =2+t sin α(t 为参数).(1)求C 和l 的直角坐标方程;(2)若曲线C 截直线l 所得线段的中点坐标为(1,2),求l 的斜率.解:(1)曲线C 的直角坐标方程为x 24+y 216=1.当cos α≠0时,l 的直角坐标方程为y =tanα·x +2-tan α;当cos α=0时,l 的直角坐标方程为x =1.(2)将l 的参数方程代入C 的直角坐标方程,整理得关于t 的方程(1+3cos 2α)t 2+4(2cos α+sin α)t -8=0.①因为曲线C 截直线l 所得线段的中点(1,2)在C 内, 所以①有两个解,设为t 1,t 2,则t 1+t 2=0. 又由①得t 1+t 2=-4(2cos α+sin α)1+3cos 2α,故2cos α+sin α=0,于是直线l 的斜率k =tan α=-2.3.(2019·沈阳模拟)在平面直角坐标系xOy 中,直线l 的参数方程为⎩⎨⎧x =-2+22t ,y =22t(t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,曲线C 的极坐标方程为ρsin 2θ=2a cos θ(a >0).(1)求曲线C 的直角坐标方程,直线l 的普通方程;(2)设直线l 与曲线C 交于M ,N 两点,点P (-2,0),若|PM |,|MN |,|PN |成等比数列,求实数a 的值.解:(1)由ρsin 2θ=2a cos θ(a >0)两边同乘以ρ得, 曲线C 的直角坐标方程为y 2=2ax (a >0).由直线l 的参数方程为⎩⎨⎧x =-2+22t ,y =22t(t 为参数),消去t ,得直线l 的普通方程为x -y +2=0.(2)将⎩⎨⎧x =-2+22t ,y =22t代入y 2=2ax ,得t 2-22at +8a =0,由Δ>0得a >4,设M ,N 对应的参数分别为t 1,t 2,则t 1+t 2=22a ,t 1t 2=8a , ∵|PM |,|MN |,|PN |成等比数列,∴|t 1-t 2|2=|t 1t 2|,∴(22a )2-4×8a =8a ,∴a =5.4.(2019·青岛调研)在直角坐标系xOy 中,曲线C 1的参数方程为⎩⎨⎧x =3cos α,y =sin α(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C 2的极坐标方程为ρsin ⎝⎛⎭⎫θ+π4=2 2. (1)写出C 1的普通方程和C 2的直角坐标方程;(2)设点P 在C 1上,点Q 在C 2上,求|P Q |的最小值及此时P 的直角坐标. 解:(1)C 1的普通方程为x 23+y 2=1,C 2的直角坐标方程为x +y -4=0.(2)由题意,可设点P 的直角坐标为(3cos α,sin α).因为C 2是直线,所以|P Q |的最小值即为P 到C 2的距离d (α)的最小值,d (α)=|3cos α+sin α-4|2=2⎪⎪⎪⎪sin ⎝⎛⎭⎫α+π3-2. 当且仅当α=2k π+π6(k ∈Z)时,d (α)取得最小值,最小值为2,此时P 的直角坐标为⎝⎛⎭⎫32,12. 5.(2018·辽宁五校联合体模拟)在平面直角坐标系xOy 中,曲线C 1的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =1+cos α,y =sin α(α为参数).在以O 为极点,x 轴的正半轴为极轴的极坐标系中,曲线C 2的极坐标方程为ρcos 2θ=sin θ.(1)求C 1的普通方程和C 2的直角坐标方程;(2)若射线l :y =kx (x ≥0)分别交C 1,C 2于A ,B 两点(A ,B 异于原点),当k ∈(1,3]时,求|OA |·|OB |的取值范围.解:(1)由⎩⎪⎨⎪⎧x =1+cos α,y =sin α,可得(x -1)2+y 2=cos 2α+sin 2α=1,即C 1的普通方程为(x -1)2+y 2=1.方程ρcos 2θ=sin θ可化为ρ2cos 2θ=ρsin θ (*),将⎩⎪⎨⎪⎧x =ρcos θ,y =ρsin θ代入(*)式,可得x 2=y , 所以C 2的直角坐标方程为x 2=y . (2)因为A ,B 异于原点,所以联立⎩⎪⎨⎪⎧(x -1)2+y 2=1,y =kx ,可得A ⎝ ⎛⎭⎪⎫2k 2+1,2k k 2+1;联立⎩⎪⎨⎪⎧y =kx ,y =x 2,可得B (k ,k 2).故|OA |·|OB |=1+k 2·2k 2+1·1+k 2·|k |=2|k |.又k ∈(1,3],所以|OA |·|OB |∈(2,23].6.(2019·惠州调研)在直角坐标系xOy 中,曲线C 1的参数方程为⎩⎨⎧x =2-35t ,y =-2+45t (t 为参数).以坐标原点为极点,以x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C 2的极坐标方程为ρcos θ=tan θ.(1)求曲线C 1的普通方程与曲线C 2的直角坐标方程;(2)若C 1与C 2交于A ,B 两点,点P 的极坐标为⎝⎛⎭⎫22,-π4,求1|PA |+1|PB |的值. 解:(1)由曲线C 1的参数方程消去参数t 可得,曲线C 1的普通方程为4x +3y -2=0. 由x =ρcos θ,y =ρsin θ可得,曲线C 2的直角坐标方程为y =x 2.(2)由点P 的极坐标为⎝⎛⎭⎫22,-π4,可得点P 的直角坐标为(2,-2),∴点P 在曲线C 1上.将曲线C 1的参数方程⎩⎨⎧x =2-35t ,y =-2+45t (t 为参数)代入y =x 2,得9t 2-80t +150=0,设t 1,t 2是点A ,B 对应的参数, 则t 1+t 2=809,t 1t 2=503>0.∴1|PA |+1|PB |=|PA |+|PB ||PA |·|PB |=|t 1+t 2||t 1t 2|=815.7.在平面直角坐标系xOy 中,以坐标原点为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,点A 的极坐标为⎝⎛⎭⎫2,π4,直线l 的极坐标方程为ρcos ⎝⎛⎭⎫θ-π4=a ,且l 过点A ,曲线C 1的参数方程为⎩⎨⎧x =2cos α,y =3sin α(α为参数).(1)求曲线C 1上的点到直线l 的距离的最大值;(2)过点B (-1,1)且与直线l 平行的直线l 1与曲线C 1交于M ,N 两点,求|BM |·|BN |的值. 解:(1)由直线l 过点A ,得2cos ⎝⎛⎭⎫π4-π4=a ,故a =2, 则易得直线l 的直角坐标方程为x +y -2=0.由点到直线的距离公式,得曲线C 1上的点到直线l 的距离d =|2cos α+3sin α-2|2=|7sin (α+φ)-2|2,⎝⎛⎭⎫其中tan φ=233,∴d max =7+22=14+222.即曲线C 1上的点到直线l 的距离的最大值为14+222.(2)由(1)知直线l 的倾斜角为3π4, 则直线l 1的参数方程为⎩⎨⎧x =-1+t cos3π4,y =1+t sin 3π4(t 为参数).易知曲线C 1的普通方程为x 24+y 23=1.把直线l 1的参数方程代入曲线C 1的普通方程, 得72t 2+72t -5=0, 设M ,N 对应的参数分别为t 1,t 2,则t 1t 2=-107, 根据参数t 的几何意义可知|BM |·|BN |=|t 1t 2|=107.8.(2019·郑州模拟)在平面直角坐标系xOy 中,直线l 的参数方程为⎩⎨⎧x =3-32t ,y =m +12t (t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,圆C 的极坐标方程为ρ=8cos ⎝⎛⎭⎫θ-π6,直线l 与圆C 交于A ,B 两点. (1)若OA ⊥OB ,求直线l 的普通方程;(2)设P (3,1)是直线l 上的点,若|AB |=λ|PC |,求λ的值.解:(1)消去参数t ,得直线l 的普通方程为x +3y =3+3m ,将圆C 的极坐标方程ρ=8cos ⎝⎛⎭⎫θ-π6的两边同时乘ρ, 得ρ2=43ρcos θ+4ρsin θ,则圆C 的直角坐标方程为(x -23)2+(y -2)2=16,所以圆C 的圆心C (23,2),半径为4,且经过原点O ,数形结合得,若OA ⊥OB ,则直线l 经过圆心C ,即23+3×2=3+3m ,解得m =3, 即直线l 的普通方程为x +3y -43=0. (2)由P (3,1)是直线l 上的点,得m =1,此时直线l 的参数方程为⎩⎨⎧x =3-32t ,y =1+12t (t 为参数),代入到圆C 的方程(x -23)2+(y -2)2=16中,得t 2+2t -12=0,设A ,B 两点对应的参数分别为t 1,t 2, 则t 1+t 2=-2,t 1t 2=-12, 所以|AB |=|t 1-t 2|=(t 1+t 2)2-4t 1t 2=4+48=213,又|PC |=2,|AB |=λ|PC |,所以λ=13.。