高二年数学选修4-4坐标系与参数方程测试(附答案)
- 格式:doc
- 大小:250.00 KB
- 文档页数:7
高二年数学选修4-4坐标系与参数方程测试班级:__________________ 座号:______ 姓名:___________________成绩:___________ 一、选择题(共12题,每题5分)1、点M的直角坐标是(-,则点M 的极坐标为( ) A .(2,)3πB .(2,)3π-C .2(2,)3πD .(2,2),()3k k Z ππ+∈ 2、极坐标系中,下列各点与点P (ρ,θ)(θ≠k π,k ∈Z )关于极轴所在直线对称的是 ( )A .(-ρ,θ)B .(-ρ,-θ)C .(ρ,2π-θ)D .(ρ,2π+θ) 3.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是 ( )A .ρ=1B .ρ=cosθC .ρ=-θcos 1D .ρ=θcos 14.以极坐标系中的点(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) 5.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 6.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 .23 B .23- C .32 D .32- 7.在极坐标系中,以(2,2πa )为圆心,2a为半径的圆的方程为( )A .θρcos a =B .θρsin a =C .a =θρcosD .a =θρsin8.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 9、在同一坐标系中,将曲线y=2sin3x 变为曲线y=sinx 的伸缩变换是( )A .⎪⎩⎪⎨⎧==//213y y x xB .⎪⎩⎪⎨⎧==y y xx 213//C .⎩⎨⎧==//23y y x xD .⎩⎨⎧==y y x x 23// 10.下列在曲线sin 2()cos sin x y θθθθ=⎧⎨=+⎩为参数上的点是( )A .1(,2B .31(,)42- C . D .11、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12、设P(x ,y)是曲线C :⎩⎨⎧θ=θ+-=sin y ,cos 2x (θ为参数,0≤θ<2π)上任意一点,则yx的取值范围是 ( )A .[-3,3]B .(-∞,3)∪[3,+∞]C .[-33,33]D .(-∞,33)∪[33,+∞]二、填空题(共8题,各5分)1、点A 的直角坐标为(1,1,1),则它的球坐标为 ,柱坐标为2、曲线的1cos 3sin --=θθρ直角坐标方程为____________________3、直线3()14x att y t=+⎧⎨=-+⎩为参数过定点_____________4、设()y tx t =为参数则圆2240x y y +-=的参数方程为__________________________。
数学选修4-4 坐标系与参数方程
一、选择题
1.若直线的参数方程为,则直线的斜率为()
A.B.
C.D.
2.下列在曲线上的点是()
A.B.C.D.
3.将参数方程化为普通方程为()
A.B.C.D.
4.化极坐标方程为直角坐标方程为()
A.B.C.D.
5.点的直角坐标是,则点的极坐标为()
A.B.C.D.
6.极坐标方程表示的曲线为()
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
二、填空题
1.直线的斜率为______________________。
2.参数方程的普通方程为__________________。
3.已知直线与直线相交于点,又点,
则_______________。
4.直线被圆截得的弦长为______________。
5.直线的极坐标方程为____________________。
三、解答题
1.求直线和直线的交点的坐标,及点
与的距离。
答案:
一、选择题
1.D
2.B 转化为普通方程:,当时,
3.C 转化为普通方程:,但是
4.C
5.C 都是极坐标
6.C
则或
二、填空题
1.
2.
3.将代入得,则,而,得
4.直线为,圆心到直线的距离,弦长的一半为,得弦长为
5.,取
三、解答题1.解:将代入得,
得,而,得。
x t 3,1、已知在直角坐标系xOy中,直线I的参数方程为_ (t为参数),在极坐标系(与y v3t直角坐标系xOy取相同的长度单位,且以原点0为极点,以x轴正半轴为极轴)中,曲线C 的极坐标方程为2 4 cos 3 0.①求直线I普通方程和曲线C的直角坐标方程;②设点P是曲线C上的一个动点,求它到直线I的距离的取值范围.x = 2cos 0 , 一2、已知曲线C的参数方程是(0为参数),以坐标原点为极点,x轴的正半轴y = 3sin 0 ,为极轴建立极坐标系,曲线C2的极坐标方程是p = 2,正方形ABCD勺顶点都在C2上,且AnB C、D依逆时针次序排列,点A的极坐标为(2 ,—).3(I )求点A B C、D的直角坐标;(n )设P为C上任意一点,求|PA2+ |PB2+ |PC2+ |PD2的取值范围.. . 2 2 . - 2 23、在直角坐标系xOy中,圆C :x + y = 4,圆C2:(x—2) + y = 4.(I )在以O为极点,x轴正半轴为极轴的极坐标系中,分别写出圆C i, C2的极坐标方程, 并求出圆C,C2的交点坐标(用极坐标表示);(n)求圆C与C2的公共弦的参数方程.4、在直角坐标系xOy中,直线I的方程为x —y + 4 = 0,曲线C的参数方程为x= :::]3cos a ,(a为参数).y= sin a(1)已知在极坐标系(与直角坐标系xOy取相同的长度单位,且以原点O为极点,以xn轴正半轴为极轴)中,点P的极坐标为(4 ,―),判断点P与直线I的位置关系;(2)设点Q是曲线C上的一个动点,求它到直线I的距离的最小值.X = 2C0S a ,5、在直角坐标系xOy 中,曲线G 的参数方程为( a 为参数).M 是C i 上的y = 2+ 2sin a .动点,P 点满足0F= 20M P 点的轨迹为曲线 C 2.(1)求C 2的方程;(2)在以0为极点,x 轴的正半轴为极轴的极坐标系中,射线 交点为A ,与C 2的异于极点的交点为 B,求|AE |.x = cos e6、已知P 为半圆C:( e 为参数,o w e wn )上的点,点 A 的坐标为(1,0) , Oy = sin en 为坐标原点,点 M 在射线OP 上,线段OM 与C 的弧AP 的长度均为—.(1) 以O 为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,求点 M 的极坐标;(2) 求直线AM 的参数方程.ne =g 与C 的异于极点的n n .* j 3 7、在极坐标系中,已知圆C经过点P .2,~4,圆心为直线P sin 9—3 =一与极轴的交点,求圆C的极坐标方程.8、在平面直角坐标系中,以坐标原点0为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系.已知直线I上两点M, N的极坐标分别为(2,0), 穿,-2,圆C的参数方程为x= 2+ 2cos 9 ,厂(9为参数).y=—3+ 2sin 9(1) 设P为线段MN的中点,求直线OP的平面直角坐标方程;(2) 判断直线l与圆C的位置关系.1、【答案】①直线I 的普通方程为:,3x y 3、、3 0. n n n n nn_nnA (2cos —, 2sin —), B (2cos(-3 + R , 2sin( — + —)) , q2cos( — +n ), 2sin( — +n 3 n n 3 nn )) , D (2cos( — + 〒),2sin( — + 亍)),即 A (1 , 3) , B ( — 3 , 1), Q — 1, — 3) , D ( 3 , — 1). (n )设 P (2cos 0 , 3sin 0 ),令 S =|PA 2+ |PB 2+ |PC 2+ |PD 2 ,则2 2S = 16cos 0 + 36sin 0 + 162=32 + 20sin 0 .因为0W sin 20W 1,所以S 的取值范围是[32 , 52].3、解:(I )圆C 的极坐标方程为p = 2 , 圆G 的极坐标方程p = 4cos 0 .2 解卩,得卩=2, 0=±石,p _ 4cos 03从而p_占.n(1)把极坐标系的点P (4 ,-)化为直角坐标,得 R0,4),满足直线l 的方程x — y + 4_ 0,所以点P 在直线l 上. 故可设点Q 的坐标为曲线C 的直角坐标方程为:x 2y 2②曲线C 的标准方程为(x 2)2 y 2•••圆心C(2,0)到直线I 的距离为:d所以点P 到直线I 的距离的取值范围是2、解:(I )由已知可得2 24x 3 0【或(x 2)2 y 21]1,圆心C(2,0),半径为1;|2、一 3 0 3.3| 5,32 2故圆C 与圆C 2交点的坐标为(2 ,,(2,—勺.注:极坐标系下点的表示不唯一.x _ p cos 0 ,得圆 y _ p sin 0 (n )法一:由故圆C 与G 的公共弦的参数方程为x_ t 1,-3w t w 3.x _ 1(或参数方程写成 , —..3 < y w 3)法二:将x = 1代入 cos 0得 p sin 0p cos 0 = 1,于是圆 C 与G 的公共弦的参数方程为x _ 1 y _ tan 0 '4、因为点P 的直角坐标(0,4)⑵因为点Q 在曲线C 上,(.3cos a , sin a ),C 与C 2交点的直角坐标分别为从而点Q 到直线I 的距离=;'2cos( a+ -Q )+ 2 2nl由此得,当cos( a + —) =— 1时,d 取得最小值,且最小值为:2.x y5、⑴设Rx , y ),则由条件知 M ^ 2 .由于M 点在C 上,x=2cos a , 2X = 4cos a ,所以即yy = 4+ 4sin a .2= 2+ 2sin a ,X = 4cos a ,从而C 2的参数方程为(a 为参数)y = 4 + 4sin a .(2)曲线C 的极坐标方程为 p = 4sin 0,曲线C 2的极坐标方程为 p = 8sin 0 .n n射线0 =三与C 的交点A 的极径为 p 1= 4sin —,3 3nn射线0 = y 与G 的交点B 的极径为p 2= 8sin —. 所以 | AB = | p 2— p 1| = 2 '3.nn6、 (1)由已知,M 点的极角为y ,且M 点的极径等于 J ,n n故点M 的极坐标为 ~~ .⑵M 点的直角坐标为n ,二空,A (1,0),故直线AM 的参数方程为6 6nx=1 + 6 — 1t ,(t 为参数).| 3cos a — sina + 4|2cos7t6所以圆C 的圆心坐标为(1,0) 因为圆C经过点P .'2, n,所以圆C的半径PC= 2+ 12—2X 1 x J2cos■—= 1,¥ 4于是圆C 过极点,所以圆 C 的极坐标方程为p = 2cos e .0, ¥8、解:(1)由题意知,M N 的平面直角坐标分别为所以直线l 的平面直角坐标方程为 3x + 3y — 2 3= 0.又圆C 的圆心坐标为(2 , — ,;3),半径r = 2, 圆心到直线I 的距离d =, : — ■' =-<r ,故直线l 与圆C 相交.yJ 3 + 9 2又P 为线段MN 勺中点,从而点 P 的平面直角坐标为1,,故直线OP 的平面直角坐标方程为 ⑵因为直线l 上两点M N 的平面直角坐标分别为 (2,0)(2,0)。
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。
第二讲 坐标系与参数方程(选修4-4)1.(2014·新课标全国卷Ⅰ)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|P A |的最大值与最小值.2.(2014·新课标全国卷Ⅱ)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,半圆C 的极坐标方程为ρ=2cos θ,θ∈⎣⎡⎦⎤0,π2. (1)求C 的参数方程;(2)设点D 在C 上,C 在D 处的切线与直线l :y =3x +2垂直,根据(1)中你得到的参数方程,确定D 的坐标.3.(2013·新课标全国卷Ⅰ)已知曲线C 1的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =4+5cos t ,y =5+5sin t (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 2的极坐标方程为ρ=2sin θ.(1)把C 1的参数方程化为极坐标方程;(2)求C 1与C 2交点的极坐标(ρ≥0,0≤θ<2π).4.(2013·福建高考)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.1.直角坐标与极坐标的互化把直角坐标系的原点作为极点,x 轴正半轴作为极轴,并在两坐标系中取相同的长度单位.设M 是平面内任意一点,它的直角坐标是(x ,y ),极坐标是(ρ,θ),则⎩⎨⎧x =ρcos θ,y =ρsin θ,⎩⎪⎨⎪⎧ρ2=x 2+y 2,tan θ=yx (x ≠0).2.圆的极坐标方程若圆心为M (ρ0,θ0),半径为r ,则圆的方程为:ρ2-2ρ0ρcos(θ-θ0)+ρ20-r 2=0. 几个特殊位置的圆的极坐标方程: (1)当圆心位于极点,半径为r :ρ=r ;(2)当圆心位于M (a,0),半径为a :ρ=2a cos θ;(3)当圆心位于M ⎝⎛⎭⎫a ,π2,半径为a :ρ=2a sin θ. 3.直线的极坐标方程若直线过点M (ρ0,θ0),且极轴到此直线的角为α,则它的方程为:ρsin(θ-α)=ρ0sin(θ0-α).几个特殊位置的直线的极坐标方程: (1)直线过极点:θ=θ0和θ=π-θ0;(2)直线过点M (a,0)且垂直于极轴:ρcos θ=a ;(3)直线过M ⎝⎛⎭⎫b ,π2且平行于极轴:ρsin θ=b . 4.几种常见曲线的参数方程 (1)圆以O ′(a ,b )为圆心,r 为半径的圆的参数方程是⎩⎨⎧x =a +r cos α,y =b +r sin α,其中α是参数.当圆心在(0,0)时,方程为⎩⎨⎧x =r cos α,y =r sin α,其中α是参数.(2)椭圆椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的参数方程是⎩⎨⎧x =a cos φ,y =b sin φ,其中φ是参数.椭圆x 2b 2+y 2a 2=1(a >b >0)的参数方程是⎩⎨⎧x =b cos φ,y =a sin φ,其中φ是参数.(3)直线经过点P 0(x 0,y 0),倾斜角为α的直线的参数方程是⎩⎨⎧x =x 0+t cos α,y =y 0+t sin α,其中t 是参数.热点一极坐标方程及其应用[例1] (1)(2014·江西高考改编)若以直角坐标系的原点为极点,x 轴的非负半轴为极轴建立极坐标系,求线段y =1-x (0≤x ≤1)的极坐标方程.(2)(2014·东北三校联考)已知点P (1+cos α,sin α),参数α∈[0,π],点Q 在曲线C :ρ=92sin ⎝⎛⎭⎫θ+π4上.①求点P 的轨迹方程和曲线C 的直角坐标方程; ②求点P 与点Q 之间距离的最小值.1.在极坐标系下,已知圆O :ρ=cos θ+sin θ和直线l :ρsin ⎝⎛⎭⎫θ-π4=22.(ρ≥0,0≤θ<2π) (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 的公共点的极坐标.热点二 参数方程及其应用[例2] (2014·福建高考)已知直线l 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =a -2t ,y =-4t (t 为参数),圆C 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =4cos θ,y =4sin θ(θ为参数).(1)求直线l 和圆C 的普通方程;(2)若直线l 与圆C 有公共点,求实数a 的取值范围.2.倾斜角为α的直线l 过点P (8,2),直线l 和曲线C :⎩⎨⎧x =42cos θ,y =2sin θ(θ为参数)交于不同的两点M 1,M 2.(1)将曲线C 的参数方程化为普通方程,并写出直线l 的参数方程; (2)求|PM 1|·|PM 2|的取值范围.[例3] (2014·辽宁高考)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.3.极坐标系与直角坐标系xOy 取相同的长度单位,以原点O 为极点,以x 轴正半轴为极轴.已知直线l 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =2+t cos α,y =t sin α(t 为参数).曲线C 的极坐标方程为ρsin 2 θ=8cos θ.热点三 极坐标方程与参数方程的综合应用(1)求曲线C 的直角坐标方程;(2)设直线l 与曲线C 交于A ,B 两点,与x 轴的交点为F ,求1|AF |+1|BF |的值.1.(2014·江苏高考)在平面直角坐标系xOy 中,已知直线l 的参数方程为⎩⎨⎧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.2.(2014·南京模拟)在极坐标系中,圆C 的方程为ρ=2a cos θ,以极点为坐标原点,极轴为x 轴的正半轴建立平面直角坐标系,直线l 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =3t +2,y =4t +2(t 为参数),若直线l 与圆C 相切,求实数a 的值.3.(2014·郑州模拟)已知曲线C 1:⎩⎪⎨⎪⎧ x =-2+cos t ,y =1+sin t (t 为参数),C 2:⎩⎪⎨⎪⎧x =4cos θ,y =3sin θ(θ为参数).(1)化C 1,C 2的方程为普通方程,并说明它们分别表示什么曲线;(2)过曲线C 2的左顶点且倾斜角为π4的直线l 交曲线C 1于A ,B 两点,求|AB |.4.(2014·贵阳模拟)以直角坐标系的原点为极点,x 轴非负半轴为极轴建立极坐标系,在两种坐标系中取相同的单位长度,已知直线l 的方程为ρcos θ-ρsin θ-1=0(ρ>0),曲线C的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =2cos α,y =2+2sin α(α为参数),点M 是曲线C 上的一动点.(1)求线段OM 的中点P 的轨迹方程;(2)求曲线C 上的点到直线l 的距离的最小值.5.(2014·沈阳模拟)已知曲线C 1的极坐标方程为ρ2cos 2θ=8,曲线C 2的极坐标方程为θ=π6,曲线C 1、C 2相交于A 、B 两点. (1)求A 、B 两点的极坐标;(2)曲线C 1与直线⎩⎨⎧x =1+32t ,y =12t(t 为参数)分别相交于M 、N 两点,求线段MN 的长度.6.(2014·昆明模拟)在直角坐标系xOy 中,l 是过定点P (4,2)且倾斜角为α的直线,在极坐标系(以坐标原点O 为极点,以x 轴非负半轴为极轴,取相同单位长度)中,曲线C 的极坐标方程为ρ=4cos θ.(1)写出直线l 的参数方程,并将曲线C 的方程化为直角坐标方程;(2)若曲线C 与直线l 相交于不同的两点M 、N ,求|PM |+|PN |的取值范围.第二部分题1.(2014·江苏高考)在平面直角坐标系xOy 中,已知直线l 的参数方程为⎩⎨⎧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.2.(2014·南京模拟)在极坐标系中,圆C 的方程为ρ=2a cos θ,以极点为坐标原点,极轴为x 轴的正半轴建立平面直角坐标系,直线l 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =3t +2,y =4t +2(t 为参数),若直线l 与圆C 相切,求实数a 的值.3.(2014·郑州模拟)已知曲线C 1:⎩⎪⎨⎪⎧ x =-2+cos t ,y =1+sin t (t 为参数),C 2:⎩⎪⎨⎪⎧x =4cos θ,y =3sin θ(θ为参数).(1)化C 1,C 2的方程为普通方程,并说明它们分别表示什么曲线;(2)过曲线C 2的左顶点且倾斜角为π4的直线l 交曲线C 1于A ,B 两点,求|AB |.4.(2014·贵阳模拟)以直角坐标系的原点为极点,x 轴非负半轴为极轴建立极坐标系,在两种坐标系中取相同的单位长度,已知直线l 的方程为ρcos θ-ρsin θ-1=0(ρ>0),曲线C的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =2cos α,y =2+2sin α(α为参数),点M 是曲线C 上的一动点.(1)求线段OM 的中点P 的轨迹方程;(2)求曲线C 上的点到直线l 的距离的最小值.5.(2014·沈阳模拟)已知曲线C 1的极坐标方程为ρ2cos 2θ=8,曲线C 2的极坐标方程为θ=π6,曲线C 1、C 2相交于A 、B 两点. (1)求A 、B 两点的极坐标;(2)曲线C 1与直线⎩⎨⎧x =1+32t ,y =12t(t 为参数)分别相交于M 、N 两点,求线段MN 的长度.6.(2014·昆明模拟)在直角坐标系xOy 中,l 是过定点P (4,2)且倾斜角为α的直线,在极坐标系(以坐标原点O 为极点,以x 轴非负半轴为极轴,取相同单位长度)中,曲线C 的极坐标方程为ρ=4cos θ.(1)写出直线l 的参数方程,并将曲线C 的方程化为直角坐标方程;(2)若曲线C 与直线l 相交于不同的两点M 、N ,求|PM |+|PN |的取值范围.答案解:(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|P A |=d sin 30°=255|5sin(θ+α)-6|,其中α为锐角,且tan α=43.当sin(θ+α)=-1时,|P A |取得最大值,最大值为2255.当sin(θ+α)=1时,|P A |取得最小值,最小值为255.解:(1)C 的普通方程为(x -1)2+y 2=1(0≤y ≤1).可得C 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =1+cos t ,y =sin t (t 为参数,0≤t ≤π).(2)设D (1+cos t ,sin t ),由(1)知C 是以G (1,0)为圆心,1为半径的上半圆.因为C 在点D 处的切线与l 垂直,所以直线GD 与l 的斜率相同,tan t =3,t =π3.故D 的直角坐标为⎝⎛⎭⎫1+cos π3,sin π3,即⎝⎛⎭⎫32,32.解:(1)将⎩⎪⎨⎪⎧x =4+5cos t ,y =5+5sin t消去参数t ,化为普通方程(x -4)2+(y -5)2=25,即C 1:x 2+y 2-8x -10y +16=0.将⎩⎪⎨⎪⎧x =ρcos θ,y =ρsin θ代入x 2+y 2-8x -10y +16=0, 得ρ2-8ρcos θ-10ρsin θ+16=0.所以C 1的极坐标方程为ρ2-8ρcos θ-10ρsin θ+16=0. (2)C 2的普通方程为x 2+y 2-2y =0. 由⎩⎪⎨⎪⎧x 2+y 2-8x -10y +16=0,x 2+y 2-2y =0, 解得⎩⎪⎨⎪⎧ x =1,y =1或⎩⎪⎨⎪⎧x =0,y =2.所以C 1与C 2交点的极坐标分别为⎝⎛⎭⎫2,π4,⎝⎛⎭⎫2,π2.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.[师生共研] (1)因为x =ρcos θ,y =ρsin θ,且y =1-x ,所以ρsin θ=1-ρcos θ,所以ρ(sin θ+cos θ)=1,ρ=1sin θ+cos θ.又0≤x ≤1,所以0≤y ≤1,所以点(x ,y )都在第一象限及坐标轴的正半轴上,则0≤θ≤π2,即所求线段的极坐标方程为ρ=1sin θ+cos θ⎝⎛⎭⎫0≤θ≤π2. (2)①由⎩⎪⎨⎪⎧x =1+cos α,y =sin α,消去α,得点P 的轨迹方程为(x -1)2+y 2=1(y ≥0),又由ρ=92sin ⎝⎛⎭⎫θ+π4,得ρ=9sin θ+cos θ,所以ρsin θ+ρcos θ=9.所以曲线C 的直角坐标方程为x +y =9.②因为半圆(x -1)2+y 2=1(y ≥0)的圆心(1,0)到直线x +y =9的距离为42, 所以|PQ |min =42-1.解:(1)圆O :ρ=cos θ+sin θ,即ρ2=ρcos θ+ρsin θ,故圆O 的直角坐标方程为:x 2+y 2-x -y =0,直线l :ρsin ⎝⎛⎭⎫θ-π4=22,即ρsin θ-ρcos θ=1, 则直线l 的直角坐标方程为:x -y +1=0.(2)由(1)知圆O 与直线l 的直角坐标方程,将两方程联立得⎩⎪⎨⎪⎧x 2+y 2-x -y =0,x -y +1=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =0,y =1,即圆O 与直线l 在直角坐标系下的公共点为(0,1),将(0,1)转化为极坐标为⎝⎛⎭⎫1,π2,即为所求.热点二 参数方程及其应用[师生共研] (1)直线l 的普通方程为2x -y -2a =0, 圆C 的普通方程为x 2+y 2=16. (2)因为直线l 与圆C 有公共点,故圆C 的圆心到直线l 的距离d =|-2a |5≤4,解得-25≤a ≤2 5.解:(1)曲线C 的普通方程为x 232+y 24=1,直线l 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =8+t cos α,y =2+t sin α(t 为参数).(2)将l 的参数方程代入曲线C 的方程得:(8+t cos α)2+8(2+t sin α)2=32,整理得(8sin 2α+cos 2α)t 2+(16cos α+32sin α)t +64=0,由Δ=(16cos α+32sin α)2-4×64(8sin 2α+cos 2α)>0,得cos α>sin α,故α∈⎣⎡⎭⎫0,π4, ∴|PM 1||PM 2|=|t 1t 2|=641+7sin 2 α∈⎝⎛⎦⎤1289,64.热点三 极坐标方程与参数方程的综合应用[师生共研] (1)设(x 1,y 1)为圆上的点,在已知变换下变为曲线C 上点(x ,y ),依题意,得⎩⎪⎨⎪⎧x =x 1,y =2y 1.由x 21+y 21=1得x 2+⎝⎛⎭⎫y 22=1, 即曲线C 的方程为x 2+y 24=1.故C 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =cos t ,y =2sin t (t 为参数).(2)由⎩⎪⎨⎪⎧x 2+y 24=1,2x +y -2=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧ x =1,y =0或⎩⎪⎨⎪⎧x =0,y =2.不妨设P 1(1,0),P 2(0,2),则线段P 1P 2的中点坐标为⎝⎛⎭⎫12,1,所求直线斜率为k =12,于是所求直线方程为y -1=12⎝⎛⎭⎫x -12, 化为极坐标方程,并整理得2ρcos θ-4ρsin θ=-3,即ρ=34sin θ-2cos θ.解:(1)由ρsin 2θ=8cos θ得ρ2sin 2θ=8ρcos θ,,∴曲线C 的直角坐标方程为y 2=8x . (2)易得直线l 与x 轴的交点为F (2,0),将直线l 的方程代入y 2=8x ,得(t sin α)2=8(2+t cos α),整理得t 2sin 2 α-8t cos α-16=0.由已知sin α≠0,Δ=(-8cos α)2-4×(-16)sin 2 α=64>0,∴t 1+t 2=8cos αsin 2α,t 1t 2=-16sin 2α<0,故1|AF |+1|BF |=⎪⎪⎪⎪1t 1-1t 2=⎪⎪⎪⎪t 1-t 2t 1t 2=(t 1+t 2)2-4t 1t 2|t 1t 2|=⎝⎛⎭⎫8cos αsin 2α2+64sin 2α16sin 2α=12.解:将直线l 的参数方程⎩⎨⎧x =1-22t ,y =2+22t (t 为参数)代入抛物线方程y 2=4x ,得⎝⎛⎭⎫2+22t 2=4⎝⎛⎭⎫1-22t ,解得t 1=0,t 2=-8 2. 所以AB =|t 1-t 2|=8 2.解:易求直线l :4x -3y -2=0,圆C :(x -a )2+y 2=a 2,依题意,有|4a -2|42+(-3)2=|a |,解得a =-2或29.解:(1)C 1:(x +2)2+(y -1)2=1,C 2:x 216+y 29=1.曲线C 1为圆心是(-2,1),半径是1的圆.曲线C 2为中心是坐标原点,焦点在x 轴上,长轴长是8,短轴长是6的椭圆.(2)曲线C 2的左顶点为(-4,0),则直线l 的参数方程为⎩⎨⎧x =-4+22s ,y =22s(s 为参数),将其代入曲线C 1整理可得:s 2-32s +4=0,设A ,B 对应参数分别为s 1,s 2,则s 1+s 2=32,s 1s 2=4.所以|AB |=|s 1-s 2|=(s 1+s 2)2-4s 1s 2= 2.解:(1)设中点P 的坐标为(x ,y ),依据中点公式有⎩⎪⎨⎪⎧x =cos α,y =1+sin α(α为参数).这是点P 轨迹的参数方程,消参得点P 的普通方程为x 2+(y -1)2=1.(2)直线l 的直角坐标方程为x -y -1=0,曲线C 的普通方程为x 2+(y -2)2=4,表示以(0,2)为圆心,以2为半径的圆,故所求最小值为圆心(0,2)到直线l 的距离减去半径,设所求最小距离为d ,则d =|-1×2-1|1+1-2=322-2.因此曲线C 上的点到直线l 的距离的最小值为322-2.解:(1)由⎩⎪⎨⎪⎧ρ2cos 2θ=8,θ=π6得:ρ2cos π3=8,所以ρ2=16,即ρ=±4.所以A 、B 两点的极坐标为:A ⎝⎛⎭⎫4,π6,B ⎝⎛⎭⎫-4,π6或B ⎝⎛⎭⎫4,7π6. (2)由曲线C 1的极坐标方程得其直角坐标方程为x 2-y 2=8,将直线⎩⎨⎧x =1+32t ,y =12t代入x 2-y 2=8,整理得t 2+23t -14=0,所以|MN |=(23)2-4×(-14)1=217.解:(1)直线l 的参数方程:⎩⎪⎨⎪⎧x =4+t cos α,y =2+t sin α(t 为参数).∵ρ=4cos θ,∴ρ2=4ρcos θ,∴曲线C 的直角坐标方程为x 2+y 2=4x .(2)直线l 的参数方程:⎩⎪⎨⎪⎧x =4+t cos α,y =2+t sin α(t 为参数),代入x 2+y 2=4x ,得t 2+4(sin α+cos α)t +4=0,⎩⎪⎨⎪⎧Δ=16(sin α+cos α)2-16>0,t 1+t 2=-4(sin α+cos α),t 1t 2=4,∴sin α·cos α>0,又0≤α<π,∴α∈⎝⎛⎭⎫0,π2,且t 1<0,t 2<0. ∴|PM |+|PN |=|t 1|+|t 2|=|t 1+t 2|=4(sin α+cos α)=42sin ⎝⎛⎭⎫α+π4, 由α∈⎝⎛⎭⎫0,π2,得α+π4∈⎝⎛⎭⎫π4,3π4, ∴22<sin ⎝⎛⎭⎫α+π4≤1, 故|PM |+|PN |的取值范围是(4,4 2 ].第二部分题答案:1.解:将直线l 的参数方程⎩⎨⎧x =1-22t ,y =2+22t (t 为参数)代入抛物线方程y 2=4x ,得⎝⎛⎭⎫2+22t 2=4⎝⎛⎭⎫1-22t ,解得t 1=0,t 2=-8 2. 所以AB =|t 1-t 2|=8 2.2.解:易求直线l :4x -3y -2=0,圆C :(x -a )2+y 2=a 2,依题意,有|4a -2|42+(-3)2=|a |,解得a =-2或29.3.解:(1)C 1:(x +2)2+(y -1)2=1,C 2:x 216+y 29=1.曲线C 1为圆心是(-2,1),半径是1的圆.曲线C 2为中心是坐标原点,焦点在x 轴上,长轴长是8,短轴长是6的椭圆.(2)曲线C 2的左顶点为(-4,0),则直线l 的参数方程为⎩⎨⎧x =-4+22s ,y =22s(s 为参数),将其代入曲线C 1整理可得:s 2-32s +4=0,设A ,B 对应参数分别为s 1,s 2,则s 1+s 2=32,s 1s 2=4.所以|AB |=|s 1-s 2|=(s 1+s 2)2-4s 1s 2= 2.4. 解:(1)设中点P 的坐标为(x ,y ),依据中点公式有⎩⎪⎨⎪⎧x =cos α,y =1+sin α(α为参数).这是点P 轨迹的参数方程,消参得点P 的普通方程为x 2+(y -1)2=1.(2)直线l 的直角坐标方程为x -y -1=0,曲线C 的普通方程为x 2+(y -2)2=4,表示以(0,2)为圆心,以2为半径的圆,故所求最小值为圆心(0,2)到直线l 的距离减去半径,设所求最小距离为d ,则d =|-1×2-1|1+1-2=322-2.因此曲线C 上的点到直线l 的距离的最小值为322-2.5. 解:(1)由⎩⎪⎨⎪⎧ρ2cos 2θ=8,θ=π6得:ρ2cos π3=8,所以ρ2=16,即ρ=±4.所以A 、B 两点的极坐标为:A ⎝⎛⎭⎫4,π6,B ⎝⎛⎭⎫-4,π6或B ⎝⎛⎭⎫4,7π6. (2)由曲线C 1的极坐标方程得其直角坐标方程为x 2-y 2=8,将直线⎩⎨⎧x =1+32t ,y =12t代入x 2-y 2=8,整理得t 2+23t -14=0,所以|MN |=(23)2-4×(-14)1=217.6.解:(1)直线l 的参数方程:⎩⎪⎨⎪⎧x =4+t cos α,y =2+t sin α(t 为参数).∵ρ=4cos θ,∴ρ2=4ρcos θ,∴曲线C 的直角坐标方程为x 2+y 2=4x .(2)直线l 的参数方程:⎩⎪⎨⎪⎧x =4+t cos α,y =2+t sin α(t 为参数),代入x 2+y 2=4x ,得t 2+4(sin α+cos α)t +4=0,⎩⎪⎨⎪⎧Δ=16(sin α+cos α)2-16>0,t 1+t 2=-4(sin α+cos α),t 1t 2=4,∴sin α·cos α>0,又0≤α<π,∴α∈⎝⎛⎭⎫0,π2,且t 1<0,t 2<0. ∴|PM |+|PN |=|t 1|+|t 2|=|t 1+t 2|=4(sin α+cos α)=42sin ⎝⎛⎭⎫α+π4, 由α∈⎝⎛⎭⎫0,π2,得α+π4∈⎝⎛⎭⎫π4,3π4, ∴22<sin ⎝⎛⎭⎫α+π4≤1, 故|PM |+|PN |的取值范围是(4,4 2 ].。
数学选修4-4 坐标系与参数方程[基础训练A 组]一、选择题1.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 .23 B .23-C .32 D .32- 2.下列在曲线sin 2()cos sin x y θθθθ=⎧⎨=+⎩为参数上的点是( )A.1(,2B .31(,)42-C. D. 3.将参数方程222sin ()sin x y θθθ⎧=+⎪⎨=⎪⎩为参数化为普通方程为( ) A .2y x =- B .2y x =+ C .2(23)y x x =-≤≤ D .2(01)y x y =+≤≤ 4.化极坐标方程2cos 0ρθρ-=为直角坐标方程为( )A .201y y +==2x 或B .1x =C .201y +==2x 或xD .1y = 5.点M的直角坐标是(1-,则点M 的极坐标为( )A .(2,)3πB .(2,)3π-C .2(2,)3πD .(2,2),()3k k Z ππ+∈6.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 .一个圆二、填空题 1.直线34()45x tt y t=+⎧⎨=-⎩为参数的斜率为______________________。
2.参数方程()2()t tt tx e et y e e --⎧=+⎪⎨=-⎪⎩为参数的普通方程为__________________。
3.已知直线113:()24x tl t y t=+⎧⎨=-⎩为参数与直线2:245l x y -=相交于点B ,又点(1,2)A ,则AB =_______________。
4.直线122()112x t t y t ⎧=-⎪⎪⎨⎪=-+⎪⎩为参数被圆224x y +=截得的弦长为______________。
5.直线cos sin 0x y αα+=的极坐标方程为____________________。
选修4-4数学选修4-4 坐标系与参数方程 [基础训练A 组]数学选修4-4 坐标系与参数方程 [综合训练B 组] 数学选修4-4 坐标系与参数方程 [提高训练C 组]数学选修4-4 坐标系与参数方程[基础训练A 组]一、选择题1.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 .32-2.下列在曲线sin 2()cos sin x y θθθθ=⎧⎨=+⎩为参数上的点是( )A .1(,2B .31(,)42-C .D . 3.将参数方程222sin ()sin x y θθθ⎧=+⎪⎨=⎪⎩为参数化为普通方程为( ) A .2y x =- B .2y x =+ C .2(23)y x x =-≤≤ D .2(01)y x y =+≤≤ 4.化极坐标方程2cos 0ρθρ-=为直角坐标方程为( )A .201y y +==2x 或 B .1x = C .201y +==2x 或x D .1y =5.点M 的直角坐标是(1-,则点M 的极坐标为( )A .(2,)3πB .(2,)3π-C .2(2,)3πD .(2,2),()3k k Z ππ+∈6.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 .一个圆二、填空题 1.直线34()45x tt y t=+⎧⎨=-⎩为参数的斜率为______________________。
2.参数方程()2()t tt tx e et y e e --⎧=+⎪⎨=-⎪⎩为参数的普通方程为__________________。
3.已知直线113:()24x tl t y t=+⎧⎨=-⎩为参数与直线2:245l x y -=相交于点B ,又点(1,2)A ,则AB =_______________。
4.直线122()112x t t y t ⎧=-⎪⎪⎨⎪=-+⎪⎩为参数被圆224x y +=截得的弦长为______________。
高二年数学选修4-4坐标系与参数方程测试班级:__________________ 座号:______ 姓名:___________________成绩:___________ 一、选择题(共12题,每题5分)1、点M的直角坐标是(-,则点M 的极坐标为( ) A .(2,)3πB .(2,)3π-C .2(2,)3πD .(2,2),()3k k Z ππ+∈ 2、极坐标系中,下列各点与点P (ρ,θ)(θ≠k π,k ∈Z )关于极轴所在直线对称的是 ( )A .(-ρ,θ)B .(-ρ,-θ)C .(ρ,2π-θ)D .(ρ,2π+θ) 3.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是 ( )A .ρ=1B .ρ=cos θC .ρ=-θcos 1D .ρ=θcos 14.以极坐标系中的点(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) 5.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 6.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 .23 B .23- C .32 D .32- 7.在极坐标系中,以(2,2πa )为圆心,2a为半径的圆的方程为( )A .θρcos a =B .θρsin a =C .a =θρcosD .a =θρsin8.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 9、在同一坐标系中,将曲线y=2sin3x 变为曲线y=sinx 的伸缩变换是( )A .⎪⎩⎪⎨⎧==//213y y x xB .⎪⎩⎪⎨⎧==y y xx 213//C .⎩⎨⎧==//23y y x xD .⎩⎨⎧==y y x x 23// 10.下列在曲线sin 2()cos sin x y θθθθ=⎧⎨=+⎩为参数上的点是( )A .1(,2B .31(,)42- C . D .11、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12、设P(x ,y)是曲线C :⎩⎨⎧θ=θ+-=sin y ,cos 2x (θ为参数,0≤θ<2π)上任意一点,则yx的取值范围是 ( )A .[-3,3]B .(-∞,3)∪[3,+∞]C .[-33,33]D .(-∞,33)∪[33,+∞]二、填空题(共8题,各5分)1、点A 的直角坐标为(1,1,1),则它的球坐标为 ,柱坐标为2、曲线的1cos 3sin --=θθρ直角坐标方程为____________________3、直线3()14x att y t=+⎧⎨=-+⎩为参数过定点_____________4、设()y tx t =为参数则圆2240x y y +-=的参数方程为__________________________。
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。
高二级数学选修4-4《极坐标与参数方程》考试卷一、选择题(共10题,各4分,共32分)1.曲线的极坐标方程化为直角坐标为()。
A B C D2.已知点P的极坐标是(1,),则过点P且垂直极轴的直线方程是()。
A B C D3.在同一坐标系中,将曲线变为曲线的伸缩变换是()4.直线的参数方程是()A (t为参数)B (t为参数)C (t为参数)D (t为参数)5.方程(t为参数)表示的曲线是()。
A 一条直线B 两条射线C 一条线段D 抛物线的一部分6.参数方程(为参数)化为普通方程是()。
A B CD7.设点P对应的复数为-3+3i,以原点为极点,实轴正半轴为极轴建立极坐标系,则点P的极坐标为()A (,)B (,)C (3,)D (-3,)8.在符合互化条件的直角坐标系和极坐标系中,直线l:与曲线C:相交,则k的取值范围是()。
A B C D 但9.已知过曲线上一点P原点O的直线PO的倾斜角为,则P点坐标是A (3,4)BC (-3,-4) D10.若圆的方程为(为参数),直线的方程为(t为参数),则直线与圆的位置关系是()。
A 相交过圆心B 相交而不过圆心C 相切D 相离二、填空题(共4题,各4分,共16分)11.在极坐标系中,以为圆心,为半径的圆的方程是。
12.在极坐标中,若过点(3,0)且与极轴垂直的直线交曲线于A、B两点,则|AB|= 。
13.设直线参数方程为(为参数),则它的斜截式方程为。
14.三、解答题(共4题,共44分)15(12分)把下列参数方程化为普通方程,并说明它们各表示什么曲线:(6分)⑴(为参数);⑵(为参数)16(12分)已知直线经过点P(1,1),。
(1)写出直线的参数方程;(2)设与圆相交于两点A、B,求点P到A,B两点的距离之积(8分)17(10分)已知x、y满足,求的最值。
(6分)18(10分)在气象台A正西方向300千米处有一台风中心,它以每小时40千米的速度向东北方向移动,距台风中心250千米以内的地方都要受其影响。
高中数学选修4-4《坐标系与参数方程》练习题(含详解)数学选修4-4 坐标系与参数方程[基础训练A组]一、选择题x?1?2t1.若直线的参数方程为?(t为参数),则直线的斜率为()y?2?3t?A.C.2332B.? D.?2332x?sin2?(?为参数)上的点是() 2.下列在曲线?y?cos??sin??A.(, B.(?2131,) C. D. 422x?2?sin?3.将参数方程?(?为参数)化为普通方程为() 2y?sin?A.y?x?2 B.y?x?2 C.y?x?2(2?x?3) D.y?x?2(0?y?1) 4.化极坐标方程?2cos0为直角坐标方程为()A.x2?y2?0或y?1 B.x?1 C.x2?y2?0或x?1 D.y?1 5.点M的直角坐标是(?,则点M的极坐标为()A.(2,3) B.(2,?3) C.(2,2?3) D.(2,2k??3),(k?Z)6.极坐标方程?cos??2sin2?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.一个圆二、填空题 1.直线?x?3?4t?y?4?5t(t为参数)的斜率为______________________。
t?t??x?e?e2.参数方程?(t为参数)的普通方程为__________________。
t?ty?2(e?e)3.已知直线l1:?x?1?3t?y?2?4t(t为参数)与直线l2:2x?4y?5相交于点B,又点A(1,2),则AB?_______________。
1?x?2?t??2224.直线?(t为参数)被圆x?y?4截得的弦长为______________。
y??1?1t??25.直线xcos??ysin??0的极坐标方程为____________________。
三、解答题1.已知点P(x,y)是圆x2?y2?2y上的动点,(1)求2x?y的取值范围;(2)若x?y?a?0恒成立,求实数a的取值范围。
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.直线2413x t y t =-+⎧⎨=--⎩(t 为参数)被圆25cos 15sin x y θθ=+⎧⎨=+⎩(θ为参数)所截得的弦长为( ) A .6B .5C .8D .7 3.已知点是曲线:(为参数,)上一点,点,则的取值范围是 A .B .C .D .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.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 .306.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 ≠7.过()0,2P -,倾斜角为60︒的直线与曲线232y x x =-+交于A B 、两点,则PA PB ⋅= ( )A .623+B .16C .8D .623-8.点M 的直角坐标是()3,1--,则点M 的极坐标为( ) A .52,6π⎛⎫ ⎪⎝⎭B .72,6π⎛⎫ ⎪⎝⎭C .112,6π⎛⎫ ⎪⎝⎭D .2,6π⎛⎫⎪⎝⎭9.极坐标系中,由三条曲线围成的图形的面积是( )A .B .C .D .10.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11.已知在平面直角坐标系xOy 中,以O 为极点,x 轴的正半轴为极轴,建立极坐标系.曲线1C 的极坐标方程为4cos ρθ=,直线251:51x l y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩(t 为参数).若曲线2C 的参数方程为2cos sin x y αα=⎧⎨=⎩(α为参数),曲线1C 上点P 的极角为4π,Q 为曲线2C 上的动点,求PQ 的中点M 到直线l 距离的最大值为( )A .2B 63+C 31D 10 12.椭圆221169x y +=上的点到直线34132x y += )A .0B .25C .52D .241325- 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.以直角坐标系的原点为极点,x 轴的正半轴为极轴,并在两种坐标系中取相同的长度单位,已知直线的极坐标方程为()4R πθρ=∈,它与曲线1222x cos y sin αα=+⎧⎨=+⎩(α为参数),相交于两点A 和 B ,则AB =__________. 15.直线170{?270x tsin y tcos =+=+(t 为参数)的倾斜角为_________16.在直角坐标系xOy 中,直线l 的参数方程为22212x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩(t 为参数),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2cos 4sin ρθθ=,l与C 交于,A B 两点,则AB =_______.17.在平面直角坐标系xOy 中,曲线C的参数方程为,sin ,x y φφ⎧=⎪⎨=⎪⎩(φ为参数),直线l 的方程为40x y +-=,则曲线C 上的点到直线l 的距离的最大值为__________. 18.曲线4cos 2sin x y θθ=⎧⎨=⎩上的点到直线20x y +=的最大距离为__________.19.曲线1C 的极坐标方程2cos sin ρθθ=,曲线2C 的参数方程为31x t y 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.已知直线12:(22x l t y t⎧=--⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩为参数)与曲线:(x cos C y θθθ=⎧⎪⎨=⎪⎩为参数)交于,A B 两点,则点()1,2M -与,A B 两点的距离之积MA MB ⋅=______.三、解答题21.在平面直角坐标系xOy 中,直线l的参数方程为4x aty ⎧=⎪⎨=+⎪⎩(其中t 为参数),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A 的极坐标为2,6π⎛⎫⎪⎝⎭,直线l 经过点A .曲线C 的极坐标方程为2sin 4cos ρθθ=. (1)求直线l 的普通方程与曲线C 的直角坐标方程; (2)过点)P作直线l 的垂线交曲线C 于D ,E 两点(D 在x 轴上方),求11PD PE-的值. 22.已知纵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 的参数方程为:112x y t ⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩(t 为参数),曲线C 的极坐标方程为:4cos ρθ=. (1)写出C 的直角坐标方程,并指出C 是什么曲线. (2)设直线l 与曲线C 相交于P ,Q 两点,求PQ 值.23.曲线1C :2121x t y t =+⎧⎨=-⎩(其中t 为参数),以原点为极点,x 轴的正半轴为极轴,取相同的单位长度建立极坐标系,曲线2C :()2cos 0a a ρθ=>关于1C 对称.(1)求曲线1C 的普通方程,曲线2C 直角坐标方程;(2)将2C 向左平移2个单位长度,按照12x x y y ⎧=⎪⎪⎨=''⎪⎪⎩变换得到3C ,点P 为3C 上任意一点,求点P 到曲线1C 距离的最大值. 24.[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.25.在平面直角坐标系中,以坐标原点O 为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系.已知直线l 上两点M ,N 的极坐标分别为(2,0),(32π,),圆C的参数方程222x cos y sin θθ=+⎧⎪⎨=⎪⎩(θ为参数). (Ⅰ)设P 为线段MN 的中点,求直线OP 的平面直角坐标方程; (Ⅱ)判断直线l 与圆C 的位置关系.26.已知曲线C 的参数方程为32cos 12sin x y αα=+⎧⎨=+⎩ (α为参数),以直角坐标系原点为极点,以x轴正半轴为极轴并取相同的单位长度建立极坐标系. (1)求曲线C 的极坐标方程,并说明其表示什么轨迹;(2)若直线l 的极坐标方程为1sin 2cos θθρ-=,求曲线C 上的点到直线l 的最大距离.【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()2,2t t , 则C 上的点到直线l 的距离2223(1)2233333t t t d -+-+===, 即C 上的点到直线1的距离的最小值为23. 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】把直线和圆的参数方程化为普通方程,结合点到直线的距离公式和利用圆的弦长公式,即可求解. 【详解】由题意,直线2413x ty t =-+⎧⎨=--⎩(t 为参数)可得直线的方程为34100x y ++=,圆25cos 15sin x y θθ=+⎧⎨=+⎩(θ为参数)的普通方程为22(2)(1)25x y -+-=, 可得圆心(2,1)C ,半径为=5r ,所以圆心到直线34100x y ++=的距离为226410434d ++==+,由圆的弦长公式可得,弦长222222546L r d =-=-=. 故选:A. 【点睛】本题主要考查了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,其中解答中把参数方程化为普通方程,结合圆的弦长公式求解是解答的关键,着重考查推理与运算能力.3.D解析:D 【解析】 【分析】将曲线的参数方程化为普通方程,可知曲线是圆的上半圆,再利用数形结合思想求出的最大值和最小值。
高二数学选修4-4《极坐标与参数方程》测试题(时间:120分钟,总分:150分) 姓名: 学号:一.选择题(每小题5分,共50分)1.曲线的极坐标方程θρsin 4=化为直角坐标为( )。
A.4)2(22=++y xB. 4)2(22=-+y xC. 4)2(22=+-y xD. 4)2(22=++y x 2.已知点P 的极坐标是(1,π),则过点P 且垂直极轴的直线方程是( )。
A.1=ρ B. θρcos = C. θρcos 1-= D. θρcos 1= 3.直线12+=x y 的参数方程是( )。
A.⎩⎨⎧+==1222t y t x B.⎩⎨⎧+=-=1412t y t x C. ⎩⎨⎧-=-=121t y t x D. ⎩⎨⎧+==1sin 2sin θθy x 4.方程⎪⎩⎪⎨⎧=+=21y t t x 表示的曲线是( )。
A.一条直线 B.两条射线 C.一条线段 D.抛物线的一部分5.参数方程⎩⎨⎧+-=+=θθ2cos 1sin 22y x (θ为参数)化为普通方程是( )。
A.042=+-y xB. 042=-+y xC. 042=+-y x ]3,2[∈xD. 042=-+y x]3,2[∈x6.设点P 对应的复数为-3+3i ,以原点为极点,实轴正半轴为极轴建立极坐标系,则点P 的极坐标为( ) A.(23,π43) B. (23-,π45) C. (3,π45) D. (-3,π43) 7.直线l :02=++kx y 与曲线C :θρcos 2=相交,则k 的取值范围是( )。
A.43-≤k B. 43-≥k C. R k ∈ D. R k ∈但0≠k 8.在极坐标系中,曲线)3sin(4πθρ-=关于( )。
A.直线3πθ=对称 B.直线65πθ=对称 C.点(2,3π)中心对称 D.极点中心对称9.若圆的方程为⎩⎨⎧+=+-=θθsin 23cos 21y x ,直线的方程为⎩⎨⎧-=-=1612t y t x ,则直线与圆的位置关系是( )。
高二数学参数方程试题答案及解析1.方程(t为参数)表示的曲线是()。
A.一条直线B.两条射线C.一条线段D.抛物线的一部分【答案】B【解析】当时,;当时,,将参数方程化为普通方程为,或,表示两条射线,答案选B.【考点】参数方程与基本不等式2.经过点,倾斜角为的直线,与曲线:(为参数)相交于两点.(1)写出直线的参数方程,并求当时弦的长;(2)当恰为的中点时,求直线的方程;(3)当时,求直线的方程;(4)当变化时,求弦的中点的轨迹方程.【答案】(1);(2);(3)或(4)【解析】(1)将参数方程转化为直角坐标系下的普通方程;掌握常见的将参数方程转化为直角坐标系下的普通方程;(2)解决直线和曲线的综合问题:第一步:根据题意设直线方程,有的题设条件已知点,而斜率未知;有的题设条件已知斜率,点不定,可由点斜式设直线方程.第二步:联立方程:把所设直线方程与曲线的方程联立,消去一个元,得到一个一元二次方程.第三步:求解判别式:计算一元二次方程根.第四步:写出根与系数的关系.第五步:根据题设条件求解问题中结论.(4)根据题意设点根据点到直线的距离公式.试题解析:解:(1)的参数方程(为参数). 1分曲线化为:,将直线参数方程的代入,得∵恒成立, 3分∴方程必有相异两实根,且,.∴∴当时,. 5分(2)由为中点,可知,∴,故直线的方程为. 7分(3)∵,得∴,∴或故直线的方程为或 9分(4)∵中点对应参数∴(参数),消去,得弦的中点的轨迹方程为;轨迹是以为圆心,为半径的圆. 10分【考点】(1)求弦长问题;(2)求直线方程;(3)中点弦的轨迹方程.3.将参数方程(t为参数)化成普通方程为_________.【答案】.【解析】将参数方程化为普通方程,就是将其中的参数消去,利用代入法化为普通方程为即为所求.【考点】参数方程化为普通方程.4.在直角坐标系xOy中,直线l的参数方程为(t为参数),在极坐标系(与直角坐标系xOy取相同的长度单位,且以原点O为极点,以x轴正半轴为极轴)中,圆C的方程为.(Ⅰ)求圆C的圆心到直线l的距离;(Ⅱ)设圆C与直线l交于点A、B.若点P的坐标为(3,),求|PA|+|PB|.【答案】(Ⅰ);(Ⅱ)【解析】(Ⅰ)将两个参数方程转化为普通方程,直线l的方程为,圆C的方程为,可以得出圆心坐标,利用点到直线的距离公式即可求出所要求的距离;(Ⅱ)将l的参数方程代入圆C的直角坐标方程,化简得,设t1、t2是上述方程的两个实根,得.试题解析:(Ⅰ)由,可得,即圆C的方程为.由可得直线l的方程为.所以,圆C的圆心到直线l的距离为.…(Ⅱ)将l的参数方程代入圆C的直角坐标方程,得,即.由于△=.故可设t1、t2是上述方程的两个实根,所以,又直线l过点,故由上式及t的几何意义得.【考点】参数方程.5.曲线与坐标轴的交点是()A.B.C.D.【解析】令x=0,得,代入方程得,因此与y轴交点坐标为;令y=0,得,代入方程得,因此与y轴交点坐标为,所以答案选B.【考点】参数方程与交点坐标6.直线的斜率为______________________。
一、选择题1.已知点P 的极坐标是1,2π⎛⎫⎪⎝⎭,则过点P 且垂直极轴的直线方程是( ) A .12ρ=B .1cos 2ρθ=C .12cos ρθ=-D .2cos ρθ=-2.以平面直角坐标系的原点为极点,以x 轴的正半轴为极轴,建立极坐标系,则曲线3cos sin x y αα⎧=⎪⎨=⎪⎩(α为参数)上的点到曲线cos sin 4ρθρθ+=的最短距离是( ). A .1B .2C .22D .323.在极坐标系中,由三条直线0θ=,3πθ=,cos sin 1ρθρθ+=围成的图形的面积为( ) A .14B .334- C .234- D .134.在极坐标系中,曲线1C 的极坐标方程为2sin ρθ=,曲线2C 的极坐标方程为2cos ρθ=。
若射线3πθ=与曲线1C 和曲线2C 分别交于,A B 两点(除极点外),则AB 等于( )A .31-B .31+C .1D .35.如图所示,极坐标方程sin (0)a a ρθ=>所表示的曲线是( )A .B .C .D .6.在极坐标系中,曲线46sin πρθ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭关于( ) A .直线23πθ=对称 B .直线56πθ=对称 C .点2,3π⎛⎫⎪⎝⎭中心对称 D .极点中心对称7.已知点P 的极坐标是π2,6⎛⎫⎪⎝⎭,则过点P 且平行极轴的直线方程是( ) A .ρ1=B .ρsin θ=C .1ρsin θ=-D .1ρsin θ=8.将直角坐标方程y x =转化为极坐标方程,可以是( ) A .1ρ=B .ρθ=C .1()R θρ=∈D .()4R πθρ=∈9.在极坐标系中,点到直线的距离是( ).A .B .C .D .10.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 =111.已知曲线C 的极坐标方程为2cos ρθ=,则曲线C 的直角坐标方程为A .22(1)4x y -+=B .22(1)4x y +-=C .22(1)1x y -+=D .22(1)1y x +-=12.将曲线22(1sin )2ρθ+=化为直角坐标方程为A .2212y x +=B .2212x y +=C .2221x y +=D .2221x y +=二、填空题13.已知圆的极坐标方程为4cos ρθ=,圆心为C ,点P 的极坐标为2π2,3⎛⎫⎪⎝⎭,则CP 的长度为______________.14.在极坐标系下,点π(1,)2P 与曲线2cos ρθ=上的动点Q 距离的最小值为_________.15.在极坐标系中,O 为极点,点A 为直线:sin cos 2l ρθρθ=+上一点,则||OA 的最小值为______.16.若直线l 的极坐标方程为ρcos ()324πθ-=C :ρ=1上的点到直线l 的距离为d ,则d 的最大值为________.17.在极坐标系中,圆2cos ρθ=的圆心到直线sin 1ρθ=的距离为______. 18.在平面直角坐标系中,倾斜角为4π的直线l 与曲线C :2cos 1sin x y αα=+⎧⎨=+⎩ (α为参数)交于A ,B 两点,且|AB |=2.以坐标原点O 为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,则直线l 的极坐标方程是________.19.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),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ρsin 2θ=4cosθ,直线l 与曲线C 交于A ,B 两点,则线段AB 的长为__. 20.(坐标系与参数方程选做题)已知圆C 的圆心为(6,)2π,半径为5,直线(,)2r πθαθπρ=≤<∈被圆截得的弦长为8,则α=_____.三、解答题21.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A 、B 的极坐标分别为()2,A π,22,4B π⎛⎫⎪⎝⎭,曲线C 的极坐标方程为2sin ρθ=. (1)求AOB 的面积;(2)求直线AB 被曲线C 截得的弦长. 22.在平面直角坐标系xOy 中,圆C 的参数方程为22cos ,2sin x y αα=+⎧⎨=⎩(α为参数),以点O 为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系. (1)求圆C 的极坐标方程;(2)过极点O 作直线与圆C 交于点A ,求OA 的中点所在曲线的极坐标方程.23.在直角坐标系xOy 中,直线1:1C x =,圆()222:23C x y -+=,以坐标原点O 为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系 (1)求1C ,2C 的极坐标方程; (2)若直线3C 的极坐标方程为()4R πθρ=∈,设2C ,3C 的交点为,M N ,试求2C MN ∆的面积.24.以平面直角坐标系xOy 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,C 的极坐标方程为8cos ρθ=. (1)求曲线C 的直角坐标方程;(2)经过点()1,1Q 作直线l 交曲线C 于M ,N 两点,若Q 恰好为线段MN 的中点,求直线l 的方程.25.在平面直角坐标系xOy 中,以O 为极点,x 轴的非负半轴为极轴建立极坐标系.已知曲线M 的参数方程为1cos 1sin x y ϕϕ=+⎧⎨=+⎩(ϕ为参数),过原点O 且倾斜角为α的直线l 交M 于A 、B 两点.(1)求l 和M 的极坐标方程;(2)当04πα⎛⎤∈ ⎥⎝⎦,时,求OA OB +的取值范围.26.已知在平面直角坐标系xOy 中,直线l的参数方程为4x ty =-⎧⎪⎨=+⎪⎩(t 为参数),曲线1C 的方程为22(1)1y x +-=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 和曲线1C 的极坐标系方程;(2)曲线2C :0,02πθαρα⎛⎫=><< ⎪⎝⎭分别交直线l 和曲线1C 交于A 、B ,求22OBOA +的最大值.【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】把极坐标化为直角坐标,求出直线的直角坐标方程,再化为极坐标方程. 【详解】1,2P π⎛⎫⎪⎝⎭的直角坐标是1,02⎛⎫- ⎪⎝⎭,∴过P 且与极轴垂直的直线的直角坐标方程为12x =-,其极坐标方程为1cos 2ρθ=-,即12cos ρθ=-.故选:C . 【点睛】本题考查求直线的极坐标方程,解题时利用极坐标与直角坐标的互化求解.2.B解析:B 【分析】根据cos ,sin x y ρθρθ==,计算出直线的直角坐标方程,然后假设曲线上任意一点),sin Pαα,根据点到直线的距离公式以及辅助角公式进行计算即可.由cos ,sin x y ρθρθ==,则曲线cos sin 4ρθρθ+=的直角坐标方程为40x y +-=设曲线曲线sin x y αα⎧=⎪⎨=⎪⎩(α为参数)上的任意一点位),sin Pαα则点P到直线的距离位d ==所以当sin 13πα⎛⎫+= ⎪⎝⎭时,min d 故选:B 【点睛】本题考查极坐标方程与普通方程的转化以及使用参数方程来解决点到直线的最值问题,重在计算,考查逻辑推理以及计算能力,属中档题.3.B解析:B 【分析】求出直线0θ=与直线cos sin 1ρθρθ+=交点的极坐标()1,0ρ,直线3πθ=与直线cos sin 1ρθρθ+=交点的极坐标2,3πρ⎛⎫ ⎪⎝⎭,然后利用三角形的面积公式121sin 23S πρρ=可得出结果. 【详解】设直线0θ=与直线cos sin 1ρθρθ+=交点的极坐标()1,0ρ,则1cos01ρ=,得11ρ=. 设直线3πθ=与直线cos sin 1ρθρθ+=交点的极坐标2,3πρ⎛⎫⎪⎝⎭, 则22cossin133ππρρ+=,即22112ρρ=,得21ρ=.因此,三条直线所围成的三角形的面积为)12113sin 1123224S πρρ==⨯⨯⨯=故选B. 【点睛】 本题考查极坐标系中三角形面积的计算,主要确定出交点的极坐标,并利用三角形的面积公式进行计算,考查运算求解能力,属于中等题.4.A【分析】 把3πθ=分别代入2sin ρθ=和2cos ρθ=,求得,A B 的极经,进而求得AB ,得到答案. 【详解】 由题意,把3πθ=代入2sin ρθ=,可得2sin33A πρ==,把3πθ=代入2cos ρθ=,可得2cos13B πρ==,结合图象,可得31A B AB ρρ=-=-,故选A .【点睛】本题主要考查了简单的极坐标方程的应用,以及数形结合法的解题思想方法,着重考查了推理与运算能力,属于基础题.5.C解析:C 【解析】 【分析】把极坐标方程化为直角坐标方程即可。
高二年数学选修4-4坐标系与参数方程测试
班级:__________________ 座号:______ 姓名:___________________成绩:___________ 一、选择题(共12题,每题5分)
1、点M 的直角坐标是(3)-,则点M 的极坐标为( ) A .(2,
)3
π
B .(2,)3π-
C .2(2,)3π
D .(2,2),()3k k Z π
π+∈
2、极坐标系中,下列各点与点P (ρ,θ)(θ≠k π,k ∈Z )关于极轴所在直线对称的是 ( )
A .(-ρ,θ)
B .(-ρ,-θ)
C .(ρ,2π-θ)
D .(ρ,2π+θ) 3.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是 ( )
A .ρ=1
B .ρ=cosθ
C .ρ=-θ
cos 1
D .ρ=θ
cos 1
4.以极坐标系中的点(1,1)为圆心,1为半径的圆的方程是 ( )
A .ρ=2cos(θ-
4π) B .ρ=2sin(θ-4
π
) C .ρ=2cos(θ-1) D .ρ=2sin(θ-1) 5.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 6.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
- 7.在极坐标系中,以(2,2πa )为圆心,2
a
为半径的圆的方程为( )
A .θρcos a =
B .θρsin a =
C .a =θρcos
D .a =θρsin
8.曲线的参数方程为⎩⎨⎧-=+=1
2
32
2t 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 9、在同一坐标系中,将曲线y=2sin3x 变为曲线y=sinx 的伸缩变换是( )
A .⎪⎩⎪⎨⎧==//213y y x x
B .⎪⎩
⎪⎨⎧==y y x
x 213//
C .⎩⎨⎧==//23y y x x
D .⎩⎨⎧==y y x x 23// 10.下列在曲线sin 2()cos sin x y θ
θθθ=⎧⎨=+⎩
为参数上的点是( )
A .1(,2)2-
B .31(,)42
- C .3) D .3)
11、直线:3x-4y-9=0与圆:⎩⎨
⎧==θ
θ
sin 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
12、设P(x ,y)是曲线C :⎩⎨
⎧θ
=θ+-=sin y ,cos 2x (θ为参数,0≤θ<2π)上任意一点,则y
x
的取值
范围是 ( )
A .[-3,3]
B .(-∞,3)∪[3,+∞]
C .[-3
3,3
3]
D .(-∞,
3
3
)∪[33,+∞]
二、填空题(共8题,各5分)
1、点A 的直角坐标为(1,1,1),则它的球坐标为 ,柱坐标为
2、曲线的1cos 3sin --=θθρ直角坐标方程为____________________
3、直线3()14x at
t y t
=+⎧⎨
=-+⎩为参数过定点_____________
4、设()y tx t =为参数则圆2
2
40x y y +-=的参数方程为__________________________。
三、计算题
1、(1)把点M 的极坐标)32,
8(π,),6
11,4(π
),2(π-化成直角坐标 (2)把点P 的直角坐标)2,6(-,)15,0()2,2(--和化成极坐标
2、求直线11:()53x t
l t y t
=+⎧⎪⎨
=-⎪⎩为参数和直线2:230l x y --=的交点P 的坐标,及点P
与(1,5)Q -的距离。
3、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)cos sin 10x y a a θθ++=+++≥
4、在椭圆
22
11612
x y +=上找一点,使这一点到直线2120x y --=的距离的最小值。
5、已知动园:),,(0sin 2cos 22
2是参数是正常数θθθb ,a b a by ax y x ≠=--+,求圆心的轨迹
参考答案
一、选择题(共12题,每题5分)
1、点M 的直角坐标是(3)-,则点M 的极坐标为( C ) A .(2,
)3
π
B .(2,)3π-
C .2(2,)3π
D .(2,2),()3k k Z π
π+∈
2、极坐标系中,下列各点与点P (ρ,θ)(θ≠k π,k ∈Z )关于极轴所在直线对称的是 ( C )
A .(-ρ,θ)
B .(-ρ,-θ)
C .(ρ,2π-θ)
D .(ρ,2π+θ) 3.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是 ( C )
A .ρ=1
B .ρ=cosθ
C .ρ=-θ
cos 1
D .ρ=θ
cos 1
4.以极坐标系中的点(1,1)为圆心,1为半径的圆的方程是 ( C )
A .ρ=2cos(θ-
4π) B .ρ=2sin(θ-4
π
) C .ρ=2cos(θ-1) D .ρ=2sin(θ-1) 5.极坐标方程cos 2sin 2ρθθ=表示的曲线为( C )
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 6.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( D )
A .
23 B .23- C .32 D .3
2
- 7.在极坐标系中,以(2,2πa )为圆心,2
a
为半径的圆的方程为( B )
A .θρcos a =
B .θρsin a =
C .a =θρcos
D .a =θρsin
8.曲线的参数方程为⎩⎨⎧-=+=1
2
32
2t y t x (t 是参数),则曲线是( D ) A .线段 B .双曲线的一支 C.圆 D.射线 9、在同一坐标系中,将曲线y=2sin3x 变为曲线y=sinx 的伸缩变换是( B )
A .⎪⎩⎪⎨⎧==//213y y x x
B .⎪⎩
⎪⎨⎧==y y x
x 213//
C .⎩⎨⎧==//23y y x x
D .⎩⎨⎧==y y x x 23// 10.下列在曲线sin 2()cos sin x y θ
θθθ
=⎧⎨
=+⎩为参数上的点是( B )
A .1(,2)2-
B .31(,)42
- C .3) D .3)
11、直线:3x-4y-9=0与圆:⎩⎨
⎧==θ
θ
sin 2cos 2y x ,(θ为参数)的位置关系是( D )
A.相切
B.相离
C.直线过圆心
D.相交但直线不过圆心
12、设P(x ,y)是曲线C :⎩⎨
⎧θ
=θ+-=sin y ,cos 2x (θ为参数,0≤θ<2π)上任意一点,则y
x
的取值
范围
是 ( C
)
A .[-3,3]
B .(-∞,3)∪[3,+∞]
C .[-3
3,3
3]
D .(-∞,
3
3
)∪[33,+∞]
二、填空题(共8题,各5分)
1、点A 的直角坐标为(1,1,6),则它的球坐标为_)4,6,
22(π
π,柱坐标为)6,4
,2(π
2、曲线的θθρcos 3sin -=直角坐标方程为_032
2
=-+-y y x x
3、直线3()14x at
t y t
=+⎧⎨
=-+⎩为参数过定点__(3,-1)___________
4、设()y tx t =为参数则圆2240x y y +-=的参数方程为⎪⎪⎩
⎪⎪⎨⎧-=-=141422
2t t y t t x (t 是参数)。
三、计算题
1、(1)把点M 的极坐标)32,
8(π,),6
11,4(π
),2(π-化成直角坐标 (2)把点P 的直角坐标)2,6(-,)15,0()2,2(--和化成极坐标
(1))0,2(),2,32(),34,4(---
(2)()2
3,15(),47,22(),611,
22(π
ππ) 2、34 3、(1)]15,15[++-(2)12-≥
a 4、该点为(2,3),最小值为
5
5
4, 5、122
22=+b
y a x ,椭圆。