新课程近三年高考试题极坐标与参数方程试题分析研究
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极坐标与参数方程是解析几何中的两种常见的表示曲线的方式。
在三年高考中,几何部分是一个相对较为困难的部分,掌握极坐标与参数方程的概念和应用是解题的基础。
本文将对极坐标与参数方程的概念、特点以及在高考中的应用进行详细分析。
一、极坐标的概念与特点1.极坐标的定义:极坐标是用一个点到极点的距离和该点与参考轴之间的夹角来表示平面上的点的坐标。
以原点为极点,与正半轴的夹角为极角,到原点的距离为极径。
2.极坐标的表示:设有一个点P(x,y),则可以用极坐标表示为P(r,θ),其中r表示极径,θ表示极角。
-极径r:点P到原点O的距离,可以是非负实数;-极角θ:线段OP与参考轴正半轴之间的夹角,可以取任意实数。
3.极坐标与直角坐标之间的转换:-从直角坐标到极坐标的转换:极径r=√(x²+y²)极角θ = tan⁻¹(y/x)。
-从极坐标到直角坐标的转换:x = r*cosθy = r*sinθ。
4.极坐标的特点:-极坐标表示点与坐标轴的夹角,更符合几何直观;-极坐标式所描述的曲线,形状更规整,方程一般最简化。
二、参数方程的概念与特点1.参数方程的定义:参数方程是指用参数与函数之间的关系来表达的方程。
在平面几何中,参数方程用一个或多个参数来表示一个曲线上的点。
2.参数方程的表示:一般形式为{x=f(t),y=g(t)},其中x、y为自变量的函数,t为参数。
3.参数方程的特点:-参数方程可以表示一些直角坐标系难以表示的曲线,如椭圆、双曲线等;-参数方程通常可以描述曲线上每一个点的运动轨迹;-参数方程的参数可以取多种形式,如时间、角度等。
三、极坐标与参数方程在高考中的应用1.极坐标的应用:-区间与曲线的关系:根据极坐标系下曲线的特点,可以确定曲线所在的区间;-曲线方程求解:通过转换极坐标与直角坐标,可以将曲线方程转化为直角坐标系下的方程来求解,简化计算;-弧长与面积的计算:使用极坐标系统计算弧长和面积,常见于平面图形的计算。
专题34 极坐标系与参数方程2⎩2 2考点 116 平面直角坐标系中的伸缩变换 考点 117 极坐标和直角坐标的互化⎧x = t + 1,⎪x = 4cos 2θ, 1.(2023 全国Ⅱ文理 21)已知曲线C 1 , C 2 的参数方程分别为C 1 : ⎨ (θ为参数),C : ⎪ t ( t 为 ⎩ y = 4sin 2θ⎪ y = t - 1参数).(1) 将C 1 , C 2 的参数方程化为一般方程;⎪ t(2) 以坐标原点为极点, x 轴正半轴为极轴建立极坐标系.设C 1 , C 2 的交点为 P ,求圆心在极轴上,且经过极点和 P 的圆的极坐标方程.(解析)(1)由cos 2 θ+ sin 2 θ= 1得C 1 的一般方程为: x + y = 4 ,⎧x = t + 1 ⎧x 2= t 2 + 1 + 2 ⎪ t ⎪ t 2 C 2 2由⎨ 1 得: ⎨1 ,两式作差可得2 的一般方程为: x - y = 4 . ⎪ y = t - ⎪ y 2 = t 2 + - 2 ⎪ t ⎪ t 2⎧x = 5 ⎧x + y = 4 ⎪ (2)由 得: 2 ,即 P ⎛ 5 , 3 ⎫. ⎨x 2 - y 2= 4 ⎨ ⎪ y = 3 ⎩ 2 ⎪ ⎝ ⎭⎛ 5 ⎫2⎛3 ⎫217设所求圆圆心的直角坐标为(a , 0),其中 a > 0 ,则 a - ⎪ + 0 - ⎪ = a 2 ,解得:a = ,⎝2 ⎭⎝2 ⎭10∴ 17 ∴⎛ 17 ⎫2⎛ 17 ⎫222 2 17 所求圆的半径 r = , 10 所求圆的直角坐标方程为: x - 10 ⎪ + y = 10 ⎪ ,即 x + y = x ,5 ∴所求圆的极坐标方程为ρ= 17cos θ.5⎝ ⎭ ⎝ ⎭103⎩⎪x = 2 - t - t 2, 2.(2023 全国Ⅲ文理 22)在直角坐标系 xOy 中,曲线C 的参数方程为⎪ y = 2 - 3t + t 2( t 为参数且t ≠ 1),C与坐标轴交于 A , B 两点.(1) 求 AB ;(2) 以坐标原点为极点, x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,求直线 AB 的极坐标方程.(解析)(1)令 x = 0 ,则t 2 + t - 2 = 0 ,解得t = -2 或t =1(舍),则 y = 2 + 6 + 4 = 12 ,即 A (0,12) . 令 y = 0 ,则t 2 - 3t + 2 = 0 ,解得t = 2 或t =1(舍),则 x = 2 - 2 - 4 = -4 ,即 B (-4, 0) .∴ AB == 4 .(2)由(1)可知 k AB =12 - 00 - (-4)= 3 ,则直线 AB 的方程为 y = 3(x + 4) ,即3x - y +12 = 0 .由 x = ρcos θ, y = ρsin θ可得,直线 AB 的极坐标方程为3ρcos θ- ρsin θ+12 = 0 .3.(2023 江苏 22)在极坐标系中,已知点 A (ρ, π) 在直线l : ρcos θ= 2 上,点 B (ρ , π) 在圆C : ρ= 4 sin θ上1 32 6(其中ρ≥ 0 , 0 ≤θ< 2π).(1)求ρ1 , ρ2 的值(2)求出直线l 与圆C 的公共点的极坐标.(解析)(1) Q ρ cos π = 2∴ρ = 4; Q ρ = 4 s inπ2 .131 26 ∴ρ2 = (2) Q ρcos θ= 2, ρ= 4 sin θ∴ 4 sin θcos θ= 2,∴sin 2θ= 1 Q θ∈0, 2π)∴θ= π, 5π,4 4当θ= π时ρ= 2 4;当θ= 5π 时ρ= -2 4 < 0 (舍);即所求交点坐标为当π (2 2, ) . 4 4.(2023 全国 II 文理 22)在极坐标系中,O 为极点,点 M (ρ0 ,θ0 )(ρ0 > 0)在曲线C : ρ= 4 s in θ上,直线 l 过点 A (4, 0) 且与OM 垂直,垂足为 P . (1)当θ = π时,求ρ 及 l 的极坐标方程;3(2)当 M 在 C 上运动且 P 在线段 OM 上时,求 P 点轨迹的极坐标方程.(解析)(1)因为 M (ρ,θ ) 在C 上,当θ = π 时,ρ = 4 s in π= 2 .0 0 0 3 03由已知得| OP |=| OA | cos π= 2 .322333⎢⎥⎢⎥设Q (ρ,θ) 为l 上除P 的任意一点.在Rt △OPQ 中ρcos⎛θ-π ⎫=| OP |= 2 , 3 ⎪ ⎝ ⎭π ⎛ π ⎫经检验,点P (2, ) 在曲线ρcos θ- ⎪ = 2 上. ⎝ ⎭所以,l 的极坐标方程为ρcos ⎛θ- π ⎫= 2 .3 ⎪ ⎝ ⎭(2)设 P (ρ,θ) ,在Rt △OAP 中, | OP |=| OA | cos θ= 4 cos θ,即 ρ= 4 cos θ..因为P 在线段OM 上,且 AP ⊥ OM ,故θ的取值范围是⎡π , π⎤. ⎣ 4 2 ⎦所以,P 点轨迹的极坐标方程为ρ= 4 cos θ,θ∈ ⎡π , π⎤ .⎣4 2 ⎦5.(2023 全国 III 文理 22)如图,在极坐标系 Ox 中, A (2, 0) , B ( 2, π) ,C ( 2, 3π) , D (2, π) ,弧 AB ,4 4 A , A 所在圆的圆心分别是(1, 0) ,π, (1, π) ,曲线 M 是弧 A ,曲线 M 是弧 A ,曲线 M 是BC CD(1, ) 21 AB2 BC3 弧C D .(1) 分别写出 M 1 , M 2 , M 3 的极坐标方程;(2) 曲线 M 由 M 1 , M 2 , M 3 构成,假设点 P 在 M 上,且| OP |= ,求P 的极坐标.(解析)(1)由题设可得,弧 AB , B C ,C D 所在圆的极坐标方程分别为ρ= 2 cos θ,ρ= 2 s in θ,ρ= -2 cos θ,所以 M 的极坐标方程为ρ= 2 cos θ⎛0 θ π ⎫ , M 的极坐标方程为 1 4⎪ 2⎝⎭ρ= 2 sin θ⎛ π θ3π ⎫ , M 的极坐标方程为ρ= -2 cos θ⎛ 3πθ π ⎫ . 4 4 ⎪ 34 ⎪ ⎝ ⎭ ⎝ ⎭(2)设 P (ρ,θ) ,由题设及(1)知3332⎩⎩⎩⎩⎩θ假设0 θπ,则 2 cos θ=,解得θ=π;4 6假设 π θ 3π ,则 2 sin θ= ,解得θ= π 或θ= 2π ; 4 4 3 3 假设 3π θ π ,则-2 cos θ= ,解得θ= 5π .4 ⎛ 综上,P 的极坐标为3, π ⎫ 或⎛3, π ⎫ 或⎛63,2π ⎫ 或⎛3, 5π ⎫ .6⎪ 3⎪ 3 ⎪ 6 ⎪ ⎝⎭ ⎝⎭ ⎝⎭ ⎝ ⎭考点 118 参数方程与一般方程的互化6.(2023 上海 14)已知直线方程3x + 4 y +1 = 0 的一个参数方程可以是()⎧x = 1+ 3t A . ⎨ y = -1+ 4t ⎧x = 1- 4tB . ⎨y = -1- 3t⎧x = 1- 3tC . ⎨y = -1+ 4t ⎧x = 1+ 4t D . ⎨y = -1- 3t(答案)D(解析)A .参数方程可化简为 4x - 3y - 7 = 0 ,故 A 不正确;B .参数方程可化简为3x - 4 y - 7 = 0 ,故B 不正确;C .参数方程可化简为 4x + 3y -1 = 0 ,故 C 不正确;D .参数方程可化简为3x + 4 y +1 = 0 , 故 D 正确.应选 D .7.(2023 全国Ⅲ)选修 4—4:坐标系与参数方程](10 分)在平面直角坐标系 xOy 中, A O 的参数方程为⎧x = cos θ(θ为参数),过点(0, -2) 且倾斜角为α的直线l 与A O 交于 A , B 两点.(1) 求α的取值范围;(2) 求 AB 中点 P 的轨迹的参数方程.⎨ y = sin ,(解析)(1) A O 的直角坐标方程为 x 2 + y 2 = 1. 当α= π时, l 与A O 交于两点.2当α≠ π时,记 tan α= k ,则l 的方程为 y = kx -.l 与A O 交于两点当且仅当< 1 ,解得 k < -1 或2α∈π ππ 3πk > 1,即( , ) 或α∈ ( , ) .4 2 2 4α π 3π 综上,的取值范围是( , ) . 4 4222222⎨(2) l 的参数方程为⎪x = t cos α, (t 为参数, π < α< 3π) . ⎨⎩ y = - + t sin α 4 4 设 A , B , P 对应的参数分别为 t , t , t ,则t =t A + t B,且t , t 满足t 2 - 2 2t sin α+ 1 = 0 .ABPP2A B于是t A + t B= 2 2 sin α, t P =2 sin α.又点 P 的坐标(x , y ) 满足 ⎪x = t P cos α,y = - + t sin α.⎧ ⎪x =2sin 2α, 2 ⎩P π 3π 所以点 P 的轨迹的参数方程是⎨ ⎪ y = - 2 - 2 cos 2α (α为参数, < α< ) . 4 4 ⎪ 2 2考点 119 极坐标方程与参数方程的综合应用8.(2023 北京文理)在极坐标系中,直线ρcos θ+ ρsin θ= a (a > 0) 与圆ρ=2 cos θ相切,则 a =.(答案)1+ (解析)利用 x = ρcos θ, y = ρsin θ,可得直线的方程为 x + y - a = 0 ,圆的方程为(x -1)2 + y 2 = 1 ,所以圆心(1, 0) ,半径 r = 1,由于直线与圆相切,故圆心到直线的距离等于半径,即|1- a |= 1 ,∴ a = 1+ 或1- ,又 a > 0 ,∴ a = 1+ .9.(2023 北京文理)在极坐标系中,点 A 在圆ρ2- 2ρcos θ- 4ρsin θ+ 4 = 0 上,点 P 的坐标为(1, 0) ),则| AP | 的最小值为.(答案)1(解析)圆的一般方程为 x 2 + y 2 - 2x - 4y + 4 = 0 ,即(x -1)2 + ( y - 2)2 = 1 .设圆心为C (1, 2) ,所以| AP |min =| PC | -r = 2 -1 = 1 .10.(2023 天津文理)在极坐标系中,直线4ρcos(θ- π) +1 = 0 与圆ρ= 2 s in θ的公共点的个数为.6(答案)2(解析)直线的一般方程为 2 3x + 2 y +1 = 0 ,圆的一般方程为 x 2 + ( y -1)2= 1 ,因为圆心到直 3线的距离 d = < 1 4,所以有两个交点.11.(2023 北京文理)在极坐标系中,直线ρcos θ- | AB |= .3ρsin θ-1 = 0 与圆ρ= 2 cos θ交于 A , B 两点,则(答案)2(解析)将ρcos θ-3ρsin θ-1 = 0 化为直角坐标方程为 x - 3y -1 = 0 ,将ρ=2cos θ化为直角坐标方程为(x -1)2+ y 2= 1 ,圆心坐标为(1,0),半径 r=1,又(1,0)在直线 x - 3y -1 = 0 上,所以|AB|=2r=2.222234y x ⎩⎩⎩)⎩12.(2023 广东文理)已知直线l 的极坐标方程为 2ρsin(θ- π= 47πA (2 2,) ,则点 Α 到直线l 的距离为 .42 ,点 Α 的极坐标为(答案)(解析)由 2ρsin(θ- 2π ) = 得2ρ´ 4 2 7π(sin θ- cos θ) = ,所以 y - x = 1, 故直线l 的直角坐标方程为 x - y +1 = 0 ,而点 A (2 2, ) 对应的直角坐标为4 A (2,-2) ,所以点 A (2,-2) 到直线l : x - y +1 = 0 的距离为| 2 + 2 +1| = 5 2. 213.(2023 安徽文理)在极坐标系中,圆ρ= 8sin θ上的点到直线θ=是.π(ρ∈ R ) 距离的最大值 3(答案)6(解析)圆ρ= 8sin θ即ρ2= 8ρsin θ,化为直角坐标方程为 x 2+ ( y - 4)2= 16 ,π直线θ=,则tan θ=,化为直角坐标方程为 3x - y = 0 ,圆心(0, 4) 到直线3的距离为| -4 |= 2 ,所以圆上的点到直线距离的最大值为 6.14.(2023 全国Ⅰ文理 21)⎧x = cos k t ,在直角坐标系 xOy 中,曲线C 1 的参数方程为⎨ y = sin k t(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 2 的极坐标方程为 4ρcos θ-16ρsin θ+ 3 = 0 .(1) 当 k = 1时, C 1 是什么曲线?(2) 当 k = 4 时,求C 1 与C 2 的公共点的直角坐标.(解析)(1)当 k = 1时,曲线C 的参数方程为⎧x = cos t ,( t 为参数),两式平方相加得 x 2 + y 2 = 1 ,1⎨y = sin t∴曲线C 1 表示以坐标原点为圆心,半径为 1 的圆.⎧x = cos 4 t ,(2)当 k = 4 时,曲线C 1 的参数方程为⎨ y = sin 4t ( t 为参数),∴ x ≥ 0, y ≥ 0 ,曲线C 1 的参数方程化为⎧ x = cos 2 t ⎨ y = sin 2t(t 为参数),两式相加得曲线C 1 方程为 + = 1,得 = 1 - ,平方得 5 22x yx 77⎩2y = x - 2 + 1, 0 ≤ x ≤ 1, 0 ≤ y ≤ 1 ,曲线C 2 的极坐标方程为4ρcos θ-16ρsin θ+ 3 = 0 ,曲线C 2 直角坐标方程为4x -16 y + 3 = 0 ,联立C , C 方程⎪ y = x - 2 +1 , ,整理得12 x - 32 + 13 = 0 ,解得 x = 1 或 = 13(舍去),1 2⎨ ⎩4x -16 y + 3 = 02 6 ∴ x = 1 , y = 1 ,∴C ,C 1 1 公共点的直角坐标为( , ) .4 4 1 24 4⎧ 1- t 2 ⎪x =1+ t 215.(2023 全国 1 文理 22)在直角坐标系 xOy 中,曲线 C 的参数方程为⎨ ⎪ y = ⎩ 4t 1+ t 2(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,直线 l 的极坐标方程为 2ρcos θ+ 3ρsin θ+11 = 0 .(1) 求 C 和 l 的直角坐标方程;(2) 求 C 上的点到 l 距离的最小值.1- t 2⎛ y ⎫2⎛ 1- t 2 ⎫24t 2 (解析)(1)因为-1 < ≤ 1 ,且 x 2 + ⎪ = ⎪ + = 1,所以C 的直角坐标方程为2y 2 1+ t 2⎝ 2 ⎭ ⎝1 + t 2 ⎭ (1+ t 2 )2x += 1(x ≠ -1) .4l 的直角坐标方程为 2x + 3y +11 = 0 .⎧x = cos α, (2)由(1)可设C 的参数方程为 (α为参数, -π <α< π ).⎨y = 2sin α4 cos ⎛α- π ⎫ +113 ⎪ C 上的点到l 的距离为 = ⎝ ⎭.当α= - 2π 时, 4 c os ⎛α- π ⎫+11 取得最小值7,故C 上的点到l 距离的最小值为 . 3 3 ⎪ ⎝ ⎭16.(2023 全国Ⅰ文理) 在直角坐标系 xOy 中,曲线C 1 的方程为 y = k |x | + 2 .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ρ2+ 2ρcos θ- 3 = 0 . (1) 求C 2 的直角坐标方程;x x x | 2 c os α+ 2 3 sin α+11|7⎨y = 4 s in θ,⎩(2) 假设C 1 与C 2 有且仅有三个公共点,求C 1 的方程.(解析)(1)由 x = ρcos θ, y = ρsin θ得C 2 的直角坐标方程为(x +1)2 + y 2 = 4 .(2)由(1)知C 2 是圆心为 A (-1, 0) ,半径为 2 的圆.由题设知,C 1 是过点 B (0, 2) 且关于 y 轴对称的两条射线.记 y 轴右边的射线为l 1 ,y 轴左边的射线为l 2 .由于 B 在圆C 2 的外面,故C 1 与C 2 有且仅有三个公共点等价于l 1 与C 2 只有一个公共点且l 2 与C 2 有两个公共点,或l 2 与C 2 只有一个公共点且l 1 与C 2 有两个公共点.当l 与C 只有一个公共点时, A 到l 所在直线的距离为 2 ,所以| -k + 2 |= 2 ,故 k = - 4 或 k = 0 .1213经检验,当k = 0 时, l 与C 没有公共点;当 k = - 4时, l 与C 只有一个公共点, l 与C 有两个公共点.1231 2 2 2| k + 2 | 当l 与C 只有一个公共点时, A 到l 所在直线的距离为2 ,所以= 2 ,故 k = 0 或 k = 4 .2 2 23经检验,当k = 0 时, l 与C 没有公共点;当 k = 4时, l 与C 没有公共点.1 2 32 2综上,所求C 的方程为 y = - 4| x | +2 .1317.(2023 全国Ⅱ文理)在直角坐标系 xOy 中,曲线C 的参数方程为⎧x = 2 cos θ,( θ 为参数),直线l 的参数⎩⎧x = 1+ t cos α 方程为⎨ y = 2 + t sin α ( t 为参数).(1) 求C 和l 的直角坐标方程;(2) 假设曲线C 截直线l 所得线段的中点坐标为(1, 2) ,求l 的斜率.x 2 + y 2 =(解析)(1)曲线C 的直角坐标方程为 1. 4 16当cos α≠ 0 时, l 的直角坐标方程为 y = tan α⋅ 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 2 α)t 2 + 4(2 cos α+ sin α)t - 8 = 0 .①3317⎩⎨ y = 1- ty 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 .4(2 cos α+ sin α)又由①得t 1 + t 2 = -1+ 3cos 2α,故 2 cos α+ sin α= 0 ,于是直线l 的斜率 k = tan α= -2 .18.(2023 江苏)在极坐标系中,直线l 的方程为ρsin( π-θ) = 2 ,曲线C 的方程为ρ= 4 cos θ,求直线l 被曲6 线C 截得的弦长.(解析)因为曲线C 的极坐标方程为ρ=4 cos θ,所以曲线C 的圆心为(2, 0) ,直径为 4 的圆.因为直线l 的极坐标方程为ρsin( π -θ) = 2 ,则直线l 过 A (4, 0) ,倾斜角为 π,所以 A 为直线l 与圆C 的一6 6 个交点.设另一个交点为 B ,则∠OAB= π ,连结 OB ,因为 OA 为直径,从而∠OBA= π ,所以 AB = 4 c os π= 2 .6 因此,直线l 被曲线C 截得的弦长为 2 .2 6⎧x = 3cos θ19.(2023 全国Ⅰ文理)在直角坐标系 xOy 中,曲线C 的参数方程为⎨ y = sin θ ,(θ为参数),直线l 的参数方程为⎧x = a + 4t( t 为参数).⎩ (1) 假设 a = -1,求C 与l 的交点坐标;(2) 假设C 上的点到l 距离的最大值为 ,求 a .(解析)(1)曲线C 的一般方程为 x 2 + 29= 1.当a = -1时,直线l 的一般方程为 x + 4 y - 3 = 0 .⎧x + 4 y - 3 = 0⎧x = - 21 ⎪ ⎧x = 3 ⎪25 21 24由⎨ x 2 2解得⎨ y = 0 或⎨ ,从而C 与l 的交点坐标为(3, 0) , (- 24 , ) . ⎩ 9+ y = 1 ⎩⎪ y = ⎩ 25 25 25171717171733342⎩(2)直线l 的一般方程为 x + 4 y - a - 4 = 0 ,故C 上的点(3cos θ, sin θ) 到l 的距离为| 3cos θ+ 4 sin θ- a - 4 |d =.当a ≥-4 时, d 的最大值为a + 9.由题设得a + 9= ,所以a = 8 ;当a < -4 时, d 的最大值为 -a + 1 .由题设得 -a + 1= ,所以 a = -16 . 综上, a = 8 或 a = -16 .20.(2023 全国Ⅱ文理)在直角坐标系 xOy 中,以坐标原点为极点, x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C 1 的极坐标方程为ρcos θ= 4 .(1) M 为曲线C 1 上的动点,点 P 在线段OM 上,且满足| OM | ⋅ | OP |= 16 ,求点 P 的轨迹C 2 的直角坐标方程;π(2) 设点 A 的极坐标为(2, 3) ,点 B 在曲线C 2 上,求∆OAB 面积的最大值. (解析)(1)设 P 的极坐标为(ρ,θ) (ρ> 0) , M 的极坐标为(ρ1 ,θ) (ρ1 > 0) .由椭圆知| OP |= ρ, | OM |= ρ1 =cos θ.由| OM | ⋅ | OP |= 16 得C 2 的极坐标方程ρ= 4 cos θ(ρ> 0) , 因此C 的直角坐标方程为(x - 2)2 + y 2= 4(x ≠ 0) .(2)设点 B 的极坐标为(ρB ,α) (ρB > 0) .由题设知| OA |= 2 , ρB = 4cos α,于是∆OAB 面积1 π π 3S = 2 | OA | ⋅ρB ⋅sin ∠AOB = 4cos α| sin(α- 3 ) | = 2 | sin(2α- 3 ) - | ≤ 2 + . 2 当α= - π时, S 取得最大值 2 + ,所以∆OAB 面积的最大值为 2 + .1221.(2023 全国Ⅲ文理)在直角坐标系 xOy 中,直线l 的参数方程为⎧x = 2 + t( t 为参数),直线l 的参数方⎧x = -2 + m⎪1 ⎨ y = kt 2程为⎨ ⎩ y = m k( m 为参数).设l 1 与l 2 的交点为 P ,当 k 变化时, P 的轨迹为曲线C .(1) 写出C 的一般方程;17175224 5⎨t⎩(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) -交点,求M 的极径.= 0 ,M 为l3与C 的(解析)(1)消去参数t 得l 的一般方程l : y =k (x -2),消去参数m 得l 的一般方程l : y =1 (x+2).11⎧y =k (x-2)22k⎪设P(x, y) ,由题设得⎨⎩y=1 (x+2)k,消去k 得x2-y2=4 (y ≠0),所以C 的一般方程为x2-y2=4 (y ≠0).⎪ρ2(cos2θ-sin2θ)=4(2)C的极坐标方程为ρ2(cos2θ-sin2θ)=4(0<θ<2π,θ≠π),联立⎨得⎩ρ(cosθ+sinθ)-2=0cosθ- sinθ=2 (cosθ+sinθ),故tanθ=-1,从而cos2θ=9,sin2θ=1,代入ρ2(cos2θ-sin2θ)=4得3ρ2=5,所以交点M的极径为.10 10⎧x =-8 +t22.(2023 江苏)在平面坐标系中xOy 中,已知直线l 的参考方程为⎪y = ( t 为参数),曲线C 的参数方⎧x=2s2⎪2程为⎨⎩y=22s( s 为参数).设P 为曲线C 上的动点,求点P 到直线l 的距离的最小值.(解析)直线l 的一般方程为x - 2 y + 8 = 0 .因为点P 在曲线C 上,设P(2s2 , 2 2s) ,从而点P 到直线l 的的距离4 5d == ,当s =时,dmin=5.因此当点P 的坐标为(4, 4) 时,曲线C 上点P 到直线l 的距离取到最小值.5⎧x =a cos t23.(2023 全国I 文理)在直角坐标系xOy 中,曲线C1 的参数方程为⎨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C2 :ρ= 4 cosθ.(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=a0 ,其中a0 满足tan a0 =2 ,假设曲线C1 与C2 的公共点都在C3上,求a.22(s -2)2 +4510 10 ⎫2152⎩1123⎩⎨⎩=⎧x = a cos t (解析)(1) ⎨ y = 1 + a sin t( t 均为参数),∴x 2 + ( y - 1)2= a 2 ①∴ C 为以(0 ,1) 为圆心, a 为半径的圆.方程为 x 2 + y 2 - 2 y +1 - a 2 = 0 .∵ x 2 + y 2 = ρ2 ,y = ρsin θ,∴ ρ2- 2ρsin θ+ 1 - a 2 = 0 ,即为C 的极坐标方程.(2) C :ρ= 4cos θ,两边同乘ρ得ρ2 = 4ρcos θ ρ2= x 2 + y 2 ,ρcos θ= x ,∴ x 2 + y 2 = 4x ,即( x - 2)2+ y 2 = 4 ②C 3 :化为一般方程为 y = 2x ,由题意: C 1 和C 2 的公共方程所在直线即为C 3 ,①—②得: 4x - 2 y + 1 - a 2 = 0 ,即为C ,∴1 - a 2 = 0 ,∴ a = 1 .24.(2023 全国 II 文理)在直角坐标系 xOy 中,圆 C 的方程为( x + 6)2+ y 2 = 25 .(I) 以坐标原点为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,求 C 的极坐标方程;⎧x = t cos α(II)直线 l 的参数方程是⎨ y = t sin α(t 为参数),l 与 C 交于 A 、B 两点, AB = ,求 l 的斜率.⎧ρ2 = x 2 + y 2 (解析)(Ⅰ)整理圆的方程得 x 2 + y 2 + 12 + 11 = 0 ,由⎪ρcos θ= x ⎪ρsin θ= y 可知圆C 的极坐标方程为ρ2 + 12ρcos θ+ 11 = 0 .(Ⅱ)记直线的斜率为 k ,则直线的方程为 kx - y = 0 ,由垂径定理及点到直线距离公式知:= 36k 2 290 ,整理得 k 2 = 5 ,则 k = ± . 1 + k 4 3 3⎪x =3 cos α25.(2023 全国 III 文理)在直角坐标系 xOy 中,曲线C 1 的参数方程为⎨ ⎩ 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 的极坐标方程为ρsin(θ+ π) = 2.24(Ⅰ)写出C 1 的一般方程和C 2 的直角坐标方程;(Ⅱ)设点 P 在C 1 上,点 Q 在C 2 上,求| PQ |的最小值及此时 P 的直角坐标.x 2 2(解析)(Ⅰ) C 1 的一般方程为 3+ y = 1, C 2 的直角坐标方程为 x + y - 4 = 0 .(Ⅱ)由题意,可设点 P 的直角坐标为( 3 cos α, sin α) ,因为C 2 是直线,所以| PQ | 的最小值,即为 P 到C 2| 3 cos α+sin α- 4 |2222⎨⎩⎪=1⎩的距离d (α) 的最小值, d (α) ==π2 | sin(α+ π ) - 2 | .3 3 1当且仅当α= 2k π+(k ∈ Z ) 时, d (α) 取得最小值,最小值为 6,此时 P 的直角坐标为( , ) . 2 2 ⎧x = 1 + 1t , 26.(2023 江苏)在平面直角坐标系 xOy 中,已知直线l 的参数方程为⎪ ⎪ y = ⎩ 2 3 t , 2(t 为参数) ,椭圆C 的参数⎧x = cos θ,方程为⎨ y = 2sin θ, (θ为参数) ,设直线l 与椭圆C 相交于 A , B 两点,求线段 AB 的长.⎧x = 1+ 1t(解析)椭圆C 的一般方程为 x 2 + y 4 = 1,将直线l 的参数方程⎨ ⎪ y = ⎩2 3 t2 ,代入 x 2 + y 4 = 1,得(1+ 1 t )2 + 3 t )22 = 1,即7t 2 +16t = 0 ,解得t = 0 , t = - 16 ,所以 AB =| t - t | 16 .2 4 1 2 71 2727.(2023 全国Ⅰ文理)在直角坐标系 xOy 中,直线C : x = -2 ,圆C :(x -1)2 + ( y - 2)2= 1 ,以坐标原12点为极点, x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系.(Ⅰ)求C 1 , C 2 的极坐标方程;(Ⅱ)假设直线C 3 的极坐标方程为θ=(ρ∈ R ) ,设C 2 与C 3 的交点为 M , N ,求∆C 2MN 的面积.4(解析)(Ⅰ)因为 x = ρcos θ, y = ρsin θ,∴ C 的极坐标方程为ρcos θ= -2 , C 的极坐标方程为ρ2- 2ρcos θ- 4ρsin θ+ 4 = 0 .12(Ⅱ)将θ= π代入ρ2- 2ρcos θ- 4ρsin θ+ 4 = 0 ,得ρ2- 3 2ρ+ 4 = 0 ,解得ρ = 2, ρ = , 4|MN|= ρ - ρ = ,因为C 的半径为 1,则A C MN 的面积 ⨯ 122 ⨯1⨯sin 45o = 1 . 1 2 22 2 2 ⎧x = t cos α,28.(2023 全国Ⅱ文理)在直角坐标系 xOy 中,曲线C 1 : ⎨ y = t sin α, ( t 为参数,t ≠0)其中0 ≤α<π,在以O 为极点,x 轴正半轴为极轴的极坐标系中,曲线C 2 : ρ= 2 sin θ, C 3 : ρ= 2 3 cos θ. (Ⅰ)求C 2 与C 3 交点的直角坐标;(Ⅱ)假设C 1 与C 2 相交于点 A , C 1 与C 3 相交于点 B ,求| AB | 的最大值.222(π3623)( x -1+ y +1= )()⎨(解析)(Ⅰ)曲线C 的直角坐标方程为 x 2 + y 2 - 2 y = 0 ,曲线C 的直角坐标方程为 x 2 + y 2- 2 3x = 0 .联⎪x 2+ y 2- 2 y = 0,⎧x = 0, ⎧ 3 ⎪x = 2 , 立⎨x 2 + y 2 - 2 3x = 0,解得⎨ y = 0, 或⎨ 3 ⎪ ⎩ ⎪ y = ,⎩ 23所以C 2 与C 1 交点的直角坐标为(0, 0) 和( , ) .2 2(Ⅱ)曲线C 1 的极坐标方程为θ= α(ρ∈ R , ρ≠ 0) ,其中0 ≤α<π. 因此 A 得到极坐标为(2 sin α,α) , B 的极坐标为(2 3 cos α,α) . π5π所以 AB = 2 sin α- 2 3 cos α = 4 s in(α-) ,当α= 时, AB 取得最大值,最大值为 4 . 3 629.(2023 江苏) 已知圆 C 的极坐标方程为ρ2+ 2 2ρsin(θ- π- 4 = 0 ,求圆 C 的半径.4(解析) 以极坐标系的极点为平面直角坐标系的原点O ,以极轴为 x 轴的正半轴,建立直角坐标系 xoy .圆C 的极坐标方程为ρ2 + 2⎛ 2 sin θ- 2cos ⎫4 = 0 ,化简,得ρ2 + 2ρsin θ- 2ρcos θ- 4 = 0 . ρ 22 θ⎪⎪ - ⎝ ⎭则圆C 的直角坐标方程为 x 2 + y 2 - 2x + 2 y - 4 = 0 ,即2 2,所以圆C 的半径为 . ⎧x = 3 + 1 t 30.(2023 陕西文理)在直角坐标系 xOy 中,直线l 的参数方程为⎪2⎪ y = 3 t ⎩ 2 轴正半轴为极轴建立极坐标系,⊙ C 的极坐标方程为ρ= 2 3 sin θ. (Ⅰ)写出⊙ C 的直角坐标方程;( t 为参数).以原点为极点, x(Ⅱ) P 为直线l 上一动点,当 P 到圆心C 的距离最小时,求 P 的直角坐标.(解析)(Ⅰ) 由ρ= 2 3 sin θ, 得ρ2= 2 3ρsin θ,从而有 x 2+y 2= 2 3y , 所以x 2+ (y -3 )2= 3 .(Ⅱ)设P (3 += ,故当t =0 时,| PC |取最小值,此时 P 点的直角坐标为(3, 0) .21t,3t), 又C(0, 3) ,则| PC |=3222 3 ⎪55⎨y = 2 - 2t⎩⎩31.(2023 全国Ⅰ文理)已知曲线C : x 4 + y 29 = 1,直线l : ⎧x = 2 + t ( t 为参数). ⎩(Ⅰ)写出曲线C 的参数方程,直线l 的一般方程;(Ⅱ)过曲线C 上任一点 P 作与l 夹角为30o的直线,交l 于点 A ,求| PA |的最大值与最小值.⎧x = 2 cos θ.(解析)〔I 〕曲线C 的参数方程为⎨ y = 3sin θ. (θ为参数).直线l 的一般方程为2x + y - 6 = 0. ……5 分(Ⅱ)曲线C 上任意一点P(2cos θ.3sin θ)到l 的距离为d =4 cos θ+ 3sin θ- 6 .则 PA =d = sin 30︒ 5sin(θ+α) - 6 , 其中α为锐角,且tan α= 4 . 3当sin (θ+α)=-1时,PA 取得最大值,最大值为22 5 .5当sin(θ+α) = 1时,PA 取得最小值,最小值为2 5 .532.(2023 全国Ⅱ文理)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= 2 cos θ,θ∈ ⎡0,π⎤ .(Ⅰ)求 C 的参数方程;⎣⎢ 2 ⎥⎦(Ⅱ)设点 D 在 C 上,C 在 D 处的切线与直线l : y = 3x + 2 垂直,依据(Ⅰ)中你得到的参数方程,确定 D 的坐标.(解析)(I)C 的一般方程为(x -1)0 ≤ t ≤ x ).2 + y 2⎧x = 1+ cos t , = 1(0 ≤ y ≤ 1) ,可得 C 的参数方程为⎨ y = sin t ,(t 为参数,(Ⅱ)设 D (1+ cos t , sin t ) .由(I)知 C 是以 G(1,0)为圆心,1 为半径的上半圆. π因为 C 在点D 处的切线与 t 垂直,所以直线 GD 与 t 的斜率相同, tan t = 3, t =.32 5523⎩⎩⎩1⎩⎩ππ 3故D 的直角坐标为(1+ cos , s in ) ,即( , ) .3 3 2 233.(2023 全国Ⅰ文理)已知曲线C 的参数方程为⎧x = 4 + 5 cos t( t 为参数),以坐标原点为极点,x 轴的正1 ⎨y = 5 + 5sin t半轴为极轴建立极坐标系,曲线C2 的极坐标方程为ρ= 2 s inθ.(Ⅰ)把C1 的参数方程化为极坐标方程;(Ⅱ)求C1 与C2 交点的极坐标( ρ≥0 ,0 ≤θ≤2π).⎧x = 4 + 5 c os t2 2(解析)将⎨y = 5 + 5sin t消去参数t ,化为一般方程(x - 4) + ( y -5) = 25 ,即C1 :x 2 +y2⎧x =ρcosθ-8x -10 y+16 = 0 ,将⎨y =ρsinθ代入x 2 +y2- 8x -10 y + 16 = 0 得,ρ2 - 8ρcosθ-10ρsinθ+16 = 0 ,∴C 的极坐标方程为ρ2 - 8ρcosθ-10ρsinθ+16 = 0 .⎪x2+y2-8x-10y+16=0(Ⅱ) C 的一般方程为x2 +y2 - 2 y = 0 ,由⎨⎧x =1解得⎨⎧x = 0或⎨,2∴C1 与C2 的交点的极坐标分别为(⎩x2+y2-2y=0π),(2, ) .4 2⎩y =1 ⎩y = 2 34.(2023 全国Ⅱ文理)已知动点P ,Q 都在曲线C与β= 2α( 0 <α< 2π) M 为PQ 的中点.⎧x = 2 c os β:⎨y = 2 s in β(β为参数)上,对应参数分别为β=α(Ⅰ)求M的轨迹的参数方程(Ⅱ)将M 到坐标原点的距离d 表示为α的函数,并推断M 的轨迹是否过坐标原点.(解析)(Ⅰ)由题意有P(2c osα,2sinα),Q(2c os2α,2sin2α),因此M(cosα+cos2α,sinα+sin2α),⎧x = cosα+ cos 2α,M 的轨迹的参数方程为⎨y = sinα+ sin 2α, (0 <α< 2π).(Ⅱ)M 点到坐标原点的距离d ==0 <α< 2π),当α=π时,d = 0 ,故M 的轨迹过坐标原点.2,π3⎩100⎩135.(2023 全国文理)已知曲线C 的参数方程是⎧x = 2 cos ϕϕ为参数),以坐标原点为极点, x 轴的正半轴1⎨y = 3sin ϕ(为极轴建立极坐标系,曲线C 2 的极坐标方程是ρ= 2 .正方形 ABCD 的顶点都在C 2 上,且 A 、 B 、C 、πD 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;(Ⅱ)设 P 为C 上任意一点,求| PA |2 + | PB |2 + | PC |2 + | PD |2 的取值范围.π5π 4π 11π(解析)(1)点 A , B , C , D 的极坐标为(2, ), (2, ), (2, ), (2, ) ,3 6 3 6点 A , B , C , D 的直角坐标为(1, 3),(-⎧x 0 = 2cos ϕ3,1), (-1, - 3),( 3, -1) .(2)设 P (x 0 , y 0 ) ;则⎨ y = 3sin (ϕ为参数) , ⎩ 0ϕt = PA 2+ PB 2+ PC 2+ PD 2= 4x 2 + 4 y 2 +16 = 32 + 20 sin 2ϕ∈32, 52.⎧x = 2 c os α 36.(2011 全国文理)在直角坐标系 xOy 中,曲线C 1 的参数方程为⎨ y = 2 + 2 s in(α为参数),M 是C 上 α的动点, P 点满足OP = 2OM , P 点的轨迹为曲线C 2(Ⅰ)求C 2 的方程(Ⅱ)在以 O 为极点,x 轴的正半轴为极轴的极坐标系中,射线θ= π与C 的异于极点的交点为 A ,与C 的异于极点的交点为 B ,求 AB .31 2(解析)(I)设 P (x , y ) ,则由条件知 M( x , y).由于 M 点在C 上,⎧ x = 2 cos α ⎪ 2 2 2⎧ x = 4 cos α 1⎧ x = 4 cos α 所以⎨ y ,即⎨y = 4 + 4 s in ,从而C 2 的参数方程为⎨y = 4 + 4 s in (α为参数), ⎪ = 2 + 2 s in α ⎩ α ⎩ α⎩ 2(Ⅱ)曲线C 1 的极坐标方程为ρ= 4sin θ,曲线C 2 的极坐标方程为ρ= 8sin θ.射线θ= π与C 的交点 A 的极径为ρ = 4sin π,射线θ= π与C 的交点 B 的极径为ρ = 8sin π.3 1 1 3 32 23所以| AB |=| ρ2 - ρ1 |= 2 .。
浅谈全国卷解极坐标与参数方程的高考题作者:赖淑青来源:《新丝路杂志(下旬)》2017年第01期摘要:从2016年开始广东将使用全国卷,观察比较广东卷与全国卷的最大区别在于极坐标与参数方程的题型不同,极坐标参数方程从广东卷选做的5分小题变成了全国卷的选做题的10分大题。
观察近几年来全国卷高考题目中关于极坐标与参数方程的题目每年必考的选择题,而且难度不大,学生掌握的好的话,得到分数的情况也会很好,本文主要是针对全国卷高考中出现的一些极坐标与参数方程题目进行探究,希望通过探究给高考的学生在做选做题中的解题的方法得到一些帮助。
关键词:极坐标与参数方程;解法;全国卷;高考题【DOI】10.19312/ki.61-1499/c.2017.01.091本文将从本质出发正真理解极坐标与直角坐标的关系及其互换;参数方程与直角坐标方程的互换。
近年来,坐标系与参数方程在高考中选做题必然出现,而且是三题选做题中最简单的一题,现就此出发,探讨高考试题的一些有效解法通法。
一、极坐标与直角坐标的互换关系1.互化背景。
把直角坐标系的原点作为极点,x轴的正半轴作为极轴,并在两种坐标系中取相同的长度单位,如图1所示:图12.互化公式。
设M是坐标平面内任意一点,它的直角坐标是,极坐标是(),于是极坐标与直角坐标的互化公式如下:在一般情况下,由确定角时,可根据点所在的象限最小正角.二、参数与普通s方程的互换关系参数方程化为普通方程的过程就是消参过程常见方法有三种。
1.加减消元如:(t是参数)和(t是参数)(注意:x的取值范围)2.代入法如:(t是参数)3.三角代换如:(是参数)三、近年全国卷高考题1.利用三角函数辅助角公式求点到直线的最值问题三角函数的值域为【-1,1】分析带入可速求解例1.(09新课标)已知曲线C1:(t为参数),C2:(为参数).(1)化C1,C2的方程为普通方程,并说明它们分别表示什么曲线;(2)若C1上的点P对应的参数为,Q为C2上的动点,求PQ中点到M直线(t为参数)距离的最小值.解:(Ⅰ)C1为圆心是(-4.3),半径是1的圆.C2为中心是坐标原点,焦点在x轴上,长半轴长是8,短半轴长是3的椭圆.(Ⅱ)当时,C3为直线到C3的距离从而当时,d得最小值解题反思:本题第一问关键在于利用进行消参;第二问关键在于利用,所以对动点到直线的距离问题可以转化为三角函数问题,解法简单,增强学生学习数学的兴趣。
新课标下极坐标及参数方程考点及经典例题一、重点✓ 参数方程与普通方程的转化 一般都是参数方程转化为普通方程 ✓ 利用设参数求解曲线方程或者问题的最值 ✓ 利用极坐标求曲线方程二、方法✓ 消除参数的各类方法求得与普通方程的转化 ✓ 极坐标化为参数方程的方法 ✓ 设参的方法三、高考考点求曲线的极坐标方程、参数方程及极坐标方程、参数方程与普通方程的转化、并用极坐标及参数方程研究交点问题、值域问题、距离问题、位置判定问题。
四、考点剖析1、(2014·福建高考理科·T21)已知直线l 的参数方程为2()4x a tt y t =-⎧⎨=-⎩为参数,圆C 的参数方程为4cos 4sin x y θθ=⎧⎨=⎩(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..(2014·辽宁高考)将圆221x y +=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:220l x y +-=与C 的交点为12,P P ,以坐标原点为极点,x 轴正半轴为极坐标建立极坐标系,求过线段12PP 的中点且与l 垂直的直线的极坐标方程.3..(2014·新课标全国卷Ⅱ高考·T23) (2014·新课标全国卷Ⅱ高考理科数学·T23)(本小题满分10分)选修4-4:坐标系与参数方程在直角坐标系xOy 中,以坐标原点为极点,x 轴为极轴建立极坐标系,半圆C 的极坐标方程为ρ=2cos θ,θ∈错误!未找到引用源。
.(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.4.(15年新课标1)在直角坐标系xOy 中,直线1:2C x =-,圆()()222:121C x y -+-=,以坐标原点为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系.(I )求12,C C 的极坐标方程.(II )若直线3C 的极坐标方程为()πR 4θρ=∈,设23,C C 的交点为,M N ,求2C MN ∆ 的面积.5.(2015新课标(II ))直角坐标系xoy 中,曲线1cos ,:sin ,x t C y t αα=⎧⎨=⎩(t 为参数,0t ≠),其中0απ≤<,在以O 为极点,x 轴正半轴为极轴的极坐标系中,曲线2:2sin C ρθ=,曲线3:23cos C ρθ=.(Ⅰ).求2C 与1C 交点的直角坐标;(Ⅱ).若2C 与1C 相交于点A ,3C 与1C 相交于点B ,求AB的最大值.6.(2013·辽宁高考)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。
2019年高考数学试题分项版—极坐标参数方程(解析版)1、(2019年高考XX 卷理)下列极坐标方程中,对应的曲线为右图的是()(A )θρcos 56+=(B )θρin s 56+= (C )θρcos 56-=(D )θρin s 56-= 【答案】D考点:极坐标系【名师点睛】本题是极坐标系问题中的基本问题,从解法上看,一是可通过记忆比对,作出判断,二是利用特殊值代入检验的方法.本题突出体现了高考试题的基础性,能较好的考查考生基本运算能力、数形结合思想等.2、(2019年高考卷理)在极坐标系中,直线与圆交于A ,B 两点,则______. 【答案】2考点:极坐标方程与直角方程的互相转化.【名师点睛】将极坐标或极坐标方程转化为直角坐标或直角坐标方程,直接利用公式即可.将直角坐标或直角坐标方程转化为极坐标或极坐标方程,要灵活运用x =以与,,同时要掌握必要的技巧.cos sin 10ρθθ-=2cos ρθ=||AB =θρθρsin ,cos ==y x θρθρsin ,cos ==y x 22y x +=ρ)0(tan ≠=x xyθ3、(2019年高考XX 卷)在平面直角坐标系xOy 中,已知直线l的参数方程为112x t y ⎧=+⎪⎪⎨⎪=⎪⎩(t 为参数),椭圆C 的参数方程为cos ,2sin x y θθ=⎧⎨=⎩(θ为参数).设直线l 与椭圆C 相交于A ,B 两点,求线段AB 的长. 【答案】167考点:直线与椭圆参数方程【名师点睛】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 与y 的取值范围的影响.4、(2019年高考新课标Ⅰ卷理)选修4—4:坐标系与参数方程 在直角坐标系x O y 中,曲线C 1的参数方程为cos 1sin x a ty a 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. (I )说明C 1是哪一种曲线,并将C 1的方程化为极坐标方程;(II )直线C 3的极坐标方程为0θα=,其中0α满足tan 0α=2,若曲线C 1与C 2的公共点都在C 3上,求a .【答案】(I )圆,222sin 10a ρρθ-+-=(II )1⑵24cos C ρθ=:,两边同乘ρ得22224cos cos x y x ρρθρρθ==+=,224x y x ∴+=,即()2224x y -+=②3C :化为普通方程为2y x =,由题意:1C 和2C 的公共方程所在直线即为3C①—②得:24210x y a -+-=,即为3C ∴210a -=,∴1a =考点:参数方程、极坐标方程与直角坐标方程的互化与应用【名师点睛】“互化思想”是解决极坐标方程与参数方程问题的重要思想,解题时应熟记极坐标方程与参数方程的互化公式与应用.5、(2019年高考新课标Ⅰ卷文)在直角坐标系x O y 中,曲线C 1的参数方程为cos 1sin x a ty a 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. (I )说明C 1是哪一种曲线,并将C 1的方程化为极坐标方程;(II )直线C 3的极坐标方程为0θα=,其中0α满足tan 0α=2,若曲线C 1与C 2的公共点都在C 3上,求a .【答案】(I )圆,222sin 10a ρρθ-+-=(II )1试题解析:⑴cos 1sin x a t y a t=⎧⎨=+⎩(t 均为参数),∴()2221x y a +-=①∴1C 为以()01,为圆心,a 为半径的圆.方程为222210x y y a +-+-= ∵222sin x y y ρρθ+==,,∴222sin 10a ρρθ-+-=即为1C 的极坐标方程 ⑵24cos C ρθ=:,两边同乘ρ得22224cos cos x y x ρρθρρθ==+=,224x y x ∴+=,即()2224x y -+=②3C :化为普通方程为2y x =,由题意:1C 和2C 的公共方程所在直线即为3C①—②得:24210x y a -+-=,即为3C ∴210a -=,∴1a =考点:参数方程、极坐标方程与直角坐标方程的互化与应用【名师点睛】“互化思想”是解决极坐标方程与参数方程问题的重要思想,解题时应熟记极坐标方程与参数方程的互化公式与应用.6、(2019年高考新课标Ⅱ卷理)选修4—4:坐标系与参数方程 在直角坐标系xOy 中,圆C 的方程为22(6)25x y ++=.(Ⅰ)以坐标原点为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,求C 的极坐标方程; (Ⅱ)直线l 的参数方程是cos sin x t y t αα=⎧⎨=⎩(t 为参数),l 与C 交于,A B 两点,||10AB =求l 的斜率.【答案】(Ⅰ)212cos 110ρρθ++=;(Ⅱ)153±.试题解析:(I )由cos ,sin x y ρθρθ==可得C 的极坐标方程212cos 110.ρρθ++= (II )在(I )中建立的极坐标系中,直线l 的极坐标方程为()R θαρ=∈ 由,A B 所对应的极径分别为12,,ρρ将l 的极坐标方程代入C 的极坐标方程得212cos 110.ρρα++=于是121212cos ,11,ρραρρ+=-=12||||AB ρρ=-==由||AB =得23cos ,tan 8αα==,所以l 的斜率为3或3-. 考点:圆的极坐标方程与普通方程互化,直线的参数方程,点到直线的距离公式. 【名师点睛】极坐标与直角坐标互化的注意点:在由点的直角坐标化为极坐标时,一定要注意点所在的象限和极角的范围,否则点的极坐标将不唯一.在曲线的方程进行互化时,一定要注意变量的范围.要注意转化的等价性.7、(2019年高考新课标Ⅱ卷文)选修4—4:坐标系与参数方程 在直角坐标系xOy 中,圆C 的方程为22(6)25x y ++=.(Ⅰ)以坐标原点为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,求C 的极坐标方程;(Ⅱ)直线l 的参数方程是cos sin x t y t αα=⎧⎨=⎩(t 为参数),l 与C 交于,A B 两点,||AB =求l 的斜率.【答案】(Ⅰ)212cos 110ρρθ++=;(Ⅱ)3±.试题解析:(I )由cos ,sin x y ρθρθ==可得C 的极坐标方程212cos 110.ρρθ++= (II )在(I )中建立的极坐标系中,直线l 的极坐标方程为()R θαρ=∈ 由,A B 所对应的极径分别为12,,ρρ将l 的极坐标方程代入C 的极坐标方程得212cos 110.ρρα++=于是121212cos ,11,ρραρρ+=-=12||||AB ρρ=-==由||AB =得23cos ,tan 8αα==,所以l 的斜率为3或3-. 考点:圆的极坐标方程与普通方程互化,直线的参数方程,点到直线的距离公式. 【名师点睛】极坐标与直角坐标互化的注意点:在由点的直角坐标化为极坐标时,一定要注意点所在的象限和极角的范围,否则点的极坐标将不唯一.在曲线的方程进行互化时,一定要注意变量的范围.要注意转化的等价性.8、(2019年高考新课标Ⅲ卷理)选修4-4:坐标系与参数方程在直角坐标系xOy 中,曲线1C 的参数方程为()sin x y ααα⎧=⎪⎨=⎪⎩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2C 的极坐标方程为sin()4ρθπ+=(I )写出1C 的普通方程和2C 的直角坐标方程;(II )设点P 在1C 上,点Q 在2C 上,求PQ 的最小值与此时P 的直角坐标.【答案】(Ⅰ)1C 的普通方程为2213x y +=,2C 的直角坐标方程为40x y +-=;(Ⅱ)31(,)22. 试题解析:(Ⅰ)1C 的普通方程为2213x y +=,2C 的直角坐标方程为40x y +-=. ……5分(Ⅱ)由题意,可设点P 的直角坐标为,sin )αα,因为2C 是直线,所以||PQ 的最小值即为P 到2C 的距离()d α的最小值,()sin()2|3d παα==+-.………………8分当且仅当2()6k k Z παπ=+∈时,()d α,此时P 的直角坐标为31(,)22. ………………10分考点:1、椭圆的参数方程;2、直线的极坐标方程.【技巧点拨】一般地,涉与椭圆上的点的最值问题、定值问题、轨迹问题等,当直接处理不好下手时,可考虑利用椭圆的参数方程进行处理,设点的坐标为(cos ,cos )a b αα,将其转化为三角问题进行求解.9、(2019年高考新课标Ⅲ卷文)选修4-4:坐标系与参数方程在直角坐标系xOy 中,曲线1C 的参数方程为()sin x y ααα⎧=⎪⎨=⎪⎩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2C 的极坐标方程为sin()4ρθπ+=.(I )写出1C 的普通方程和2C 的直角坐标方程;(II )设点P 在1C 上,点Q 在2C 上,求PQ 的最小值与此时P 的直角坐标.【答案】(Ⅰ)1C 的普通方程为2213x y +=,2C 的直角坐标方程为40x y +-=;(Ⅱ)31(,)22. 试题解析:(Ⅰ)1C 的普通方程为2213x y +=,2C 的直角坐标方程为40x y +-=. ……5分(Ⅱ)由题意,可设点P 的直角坐标为,sin )αα,因为2C 是直线,所以||PQ 的最小值即为P 到2C 的距离()d α的最小值,()sin()2|3d παα==+-.………………8分当且仅当2()6k k Z παπ=+∈时,()d α取得最小值,最小值为,此时P 的直角坐标为31(,)22. ………………10分考点:1、椭圆的参数方程;2、直线的极坐标方程.【技巧点拨】一般地,涉与椭圆上的点的最值问题、定值问题、轨迹问题等,当直接处理不好下手时,可考虑利用椭圆的参数方程进行处理,设点的坐标为(cos ,cos )a b αα,将其转化为三角问题进行求解.。
全国卷历年高考极坐标与参数方程真题归类分析(含答案)------------------------------------------作者xxxx------------------------------------------日期xxxx全国卷历年高考极坐标与参数方程真题归类分析(含答案)一、极坐标1。
(2015年1卷)在直角坐标系xOy 中,直线1C :x =-2,圆2C :()()22121x y -+-=,以坐标原点为极点, x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系。
(Ⅰ)求1C ,2C 的极坐标方程;(Ⅱ)若直线3C 的极坐标方程为()4R πθρ=∈,设2C 与3C 的交点为M,N ,求2C MN ∆的面积。
【解析】:(Ⅰ)因为cos ,sin x y ρθρθ==,∴1C 的极坐标方程为cos 2ρθ=-,2C 的极坐标方程为22cos 4sin 40ρρθρθ--+=。
……5分(Ⅱ)将=4πθ代入22cos 4sin 40ρρθρθ--+=,得23240ρρ-+=,解得1ρ=22,2ρ=2,|MN|=1ρ-2ρ=2,因为2C 的半径为1,则2C MN 的面积o 121sin 452⨯⨯⨯=12。
1。
(2015年2卷)在直角坐标系xOy 中,曲线1cos ,:sin ,x t C y t αα=⎧⎨=⎩(t 为参数,且t≠0),其中0≤α〈π,在以O为极点,x 轴正半轴为极轴的极坐标系中,曲线C 2:ρ=2sin θ,C 3:ρ=2co s θ。
(1)求C2与C 3交点的直角坐标.(2)若C 1与C 2相交于点A ,C 1与C3相交于点B ,求|AB|的最大值.【解析】(1)曲线C 2的直角坐标方程为x 2+y 2-2y=0,曲线C 3的直角坐标方程为x2+y2-2x =0。
联立x y y x y x 2222⎧+-2=0⎪⎨+-23=0⎪⎩,解得x y =0⎧⎨=0⎩,或x y ⎧3=⎪⎪2⎨3⎪=⎪⎩2。
实施提纲导学打造高效课堂在新课改的背景下,全力实施素质教育。
素质教育倡导学生的自主性学习,并且课时大幅度减少,但是内容并没有减少。
那么,我们就必须在有限的时间里,完成既定的教学任务。
提高课堂教学效率就显得非常重要了。
高效课堂是实施素质教育的主渠道。
为了把素质教育引进课堂,提高课堂效率。
我校采取了“提纲导学”的形式,“导学提纲”是培养学生自主学习习惯的前提和保障,是实现高效课堂的关键。
一、导学提纲的作用主要在“导”教学的核心是学习,指导并促进学生学会学习是教学的本义与最高境界,当教学活动成为学生学习活动,教学过程成为学生学习学式教学时,正是从学生的主体性出发,紧紧围绕学生的学习设计和展开教学过程,其载体是导学提纲。
值得注意的是,导学方案不是另一种教材,更不是变相的练习册,而是对学生预先学习活动指导及对疑难问过程的时候,教学才具有真正的意义,才会实现其本身的价值。
导题的索引和提示,它既是学习的路线图,又是思考问题的路标,把发现问题、研究和初步解决问题置于全过程,把导学指向学生的自我建构。
同时,它是一种方案,为学生提供了一种服务,体现了新课程的理念。
因此,它对传统的预习,是一种超越。
无疑这是真正指向学生学习的一种改革。
导学方案应在学习方法上给学生以指导,在思维方式上给学生以引导,使学生真正完成从“要我学”—“我要学”—“我学会”—“我会学”的过程的重大改变。
提纲不仅有着导学的作用,还有“导教”的功能。
提纲导学教学模式的落实则主要体现在课堂教学过程中,因此在教学过程中如何体现提纲的作用、发挥提纲本身的价值则是提纲导学教学模式研究的核心。
二、导学提纲的关键是设计提纲的作用主要在导,所以我们在编写导学提纲时要根据教学内容编写合适的导学提纲,导学提纲决不是单纯的练习题,也不是知识点的罗列.怎样设计导学提纲呢?我认为主要从以下几个方面着手:1.备好学生、备好教材、备好课标、备好课堂流程。
备好学生是目标基础和关键。
即教给谁学、如何去学的引领;备好教材,是吃透教材的重点难点;备好课标,是正确把握对学习的要求,把握教学的深度广度的需要;备好课堂流程,是对教学的一个初步设计设想。
2.知识坡度化知识以问题的形式呈现,问题要精心设计,最好是填空。
使学生通过提纲学会知识、掌握方法、提升能力;使学习内容在导学提纲的引领下,学生知道怎样借助外力,在何处寻求到帮助,完成每一个小问题,从而达到整体知识的获得和能力的提升。
必须知道怎样填、填什么。
学生理解和掌握的知识是要通过训练去强化,通过运用去巩固和提高的,这样才能内化为学生的素质,形成学习能力。
所以,我认为课堂自主探究部分的例题应注意适度。
要注重课内例题的基础性、典型性、坡度性例题的设计和选择要体现基础性、典型性、坡度性。
例题主要采用书上的例题,但采用之前必须进行适当改变,哪怕改变计算题中的一个数字或几何证明中的一个字母(防止少数学生在自学时不动脑筋的抄,而是必须自学看懂书上例题,再做“导学提纲”上的自主探究题目);呈现方式上一题多变,利用书上的例题进行变式、挖掘和提高,从深度和广度上来挖掘例题的作用。
同时几个例题要步步为营,步步深入,有一定的坡度性。
体现由易到难,由浅入深。
上课前教师收齐“导学提纲”,批阅“自主探究”这一部分的内容,然后对“导学提纲”再次进行补充完善,以学定教。
在课堂上有针对性地点拨,课堂效率就提高了。
3. 练习层次化数学新课标指出,由于学生所处的文化环境、家庭背境和自身思维方式的不同,学生的数学学习活动应当是一个生动活泼和富有个性的过程。
因此,学生之间的数学能力存在着差异。
为了实现“不同的人在数学上得到不同的发展”,设计练习时,不能搞“一刀切”,而应从学生的实际出发,设计层次性练习,为不同发展水平的学生创设练习和提高的平台,让学生在实践中体验成功。
①难度的分层根据学生实际,分层设计作业,让不同水平的学生自主选择,给学生作业的“弹性权”,实现“人人能练习,人人能成功”,让学生学有所得,练有所获。
当然,每个学生的学习接受的能力是不同的,为防止差生“吃不了”、优生“吃不饱”的现象,所以我们根据学生的不同层次,把课堂练习设为“初步应用”和“拓展延伸”两大类,“拓展延伸”又设为★级、★★级两种类型,并对练习分类、分层评价。
“初步应用”属于简单应用题,每个学生都要完成;★级属于提高题,中等以上的同学完成;★★级属于拓展题,从数学走向生活,从本节课知识走向综合题(可引入中考题目),甚至渗透竞赛的题目,让学有余力的同学完成。
②数量的分层学生可以根据自己的实际,能做几道题就做几道题,教师不作“硬性”规定(当然老师心里有数),设计的题目太多或太难就会让学生失去对数学练习的兴趣,教师逼急了,他一抄了之,应付一下。
特别是学习有困难的学生,一般情况下,他们做练习的速度可能由于基础或者习惯方面的原因会很慢,如果数学题目的容量经常多得无法完成,就容易滋长“债欠多了不愁”的心理。
课堂检测,是对学生所学新知的检查反馈,设计的题目要与所讲的例题、所做的练习题内容一致,应具有代表性、层次性和针对性。
能充分反映出学生对一堂课中所学新知的掌握情况。
三、导学提纲的有效使用学生自学教材,完成导学提纲中的有关问题是提纲导学的核心部分。
1.结合提纲,课前预习一般是提前一天把提纲发给学生,让学生有充分的时间通过自学课本、查阅资料和与同学探讨等方式把教师设计的学习目标和知识结构进行一番的思考和探究,对照导学提纲进行预习,一般是要求学生通过预习解决基础知识,找出本节课要解决的问题和存在的疑问。
然后把学纲上自己能解决的问题完成,把疑问做好标记,上课时解决而且在课前把学生预习过的学纲收集起来,进行批阅,深入了解学生预习所达到的程度以及存在的问题,以便把握讲课的方向和重点。
这样可培养学生的自学习惯、探索精神和自学能力,就切实做到了“先学后教,问题教学”。
久而久之,使学生由“学会”到“会学”,也能使学生在学习中找到乐趣,培养学生学数学、研究数学的兴趣。
2、小组合作解决问题这一环节主要是解决学生在预习过程中的疑问。
在课堂上,首先要组织学生交流课前预习情况,并予以简要的总结、恰当的评价。
通过交流、评价,一方面检查学生预习情况,督促学生做好预习工作,另一方面是了解学生对学习新课内容的认知基础和主要问题,以更具针对性地突出重点、难点。
解决问题的方式是多样的,有一些可以直接互换看法,阐明理由,然后交流,确定答案;还有一些要通过实验探究,这要充分发挥小组优势和学纲优势。
在这一环节中,教师要创设民主、和谐、平等、自由的情境和氛围,通过个人发言、同位探讨、小组讨论、全班辩证等多种讨论方式,引导学生大胆质疑、各抒己见。
引导学生讨论时,教师要迅速准确地捕捉具有普遍意义的疑点和难点,并适时地予以启发,尝试释疑。
3、精讲点拨解难释疑在经小组交流后,问题基本都能解决,但有个别难度较大,学生理解不够透彻或根本不理解的,在这种情况下,我们可采用两种方式处理学生的具有普遍意义的疑点。
一是点拨:在学生相互讨论解决疑点的过程中教师应参与其中,适时点拨;或是某个问题,某个组已经解决,其它组仍是疑点,教师可让已解决问题的小组做一次“教师”,面向全体学生讲解,教师补充点拨,这也可以说是讨论的继续。
二是精讲,对于难度较大的倾向性问题,在学生渴望释疑的心理状态下,我们应针对疑难点,快速确定讲的内容,抓住要害,讲清思路,明晰事理,并以问题为案例,由个别问题上升到一般规律,以起到触类旁通的教学效果,使学生在教师指导下归纳出新旧知识点之间的内在联系,构建知识网络,从而培养学生的综合分析能力和解决问题的能力。
4.总结收获反思领悟导学提纲的第四环节的第一个内容是学生谈收获,让学生对本节课的学习内容、学习活动进行总结反思。
可提示学生:想一想,本课学习了哪些内容,主要探究了哪些问题?用了哪一些探究方法?通过本节课学习你得到哪些启示,还有哪些疑问?学生根据自学、讨论、解答问题情况,进行总结,反思其过程,并进一步完善归纳,然后将收获、疑问在学纲上写下来,当堂交流。
这样能够逐步引领学生形成反思性学习的良好习惯。
5、检测反馈补偿矫正导学提纲的第四环节的第二个内容就是当堂检测,当堂检验学生对所学知识的掌握的熟练程度及综合运用知识的能力,起到查漏补缺的作用。
为使不同档次的学生都能体验到成功,可以采取分层达标测试,将测试题分出档次,我们一般是分为两组,较简单的题目要求全做,较难的题目要求可以部分选做。
针对检测中再次出现的问题,教师除了再次展示解题思路,引导学生突破问题外,还应再补充练习题,引导学生反复进行巩固性训练。
只有这样,学生对所学知识才能进行内化整理,把新知识纳入到个体的认知结构中,进而达到知识的巩固与迁移,形成个体的创新性能力。
另外,对问题要做到“堂堂清”,“天天清”,不留疑难题目到下一节课。
四、“导学提纲”的批阅对精心设计的“导学提纲”,要正确、合理、有效的使用,特别还要加大对“导学提纲”中有关习题的批阅力度,重视知识的反馈,掌握学生对所学知识成败的一手材料,以便有的放矢的进行巩固、训练。
1、自主探究部分是要求学生提前预习完成的,教师要在课前全部收齐进行批阅,教师要进行全批全改,全面了解学生在预习时所达到的程度以及存在的有关问题,充分把握讲课的方向和重难点。
2、课堂练习的题目是当堂进行的活动,在批改上可以是多种多样的。
①随堂面批,学生在练习时,教师可有针对性的对学生所做练习批阅,或教师巡视发现学生在练习中成功的、巧妙的方法和不足之处要及时作出反馈。
这对提高学生学习数学的积极性有一定的推动作用,而且还能促使师生的关系融洽。
②学生自批,学生完成练习后,若有学生板演,可根据学生的板演进行集体评解后让学生自批,若没让学生板演,教师可通过巡视把学生做题方法新颖巧妙、思路简捷、一题多解等典型范例,用幻灯片展示给全班同学,让学生自行批改。
教师也可用幻灯片或小黑板等形式公布参考答案,或提供解题思路,列出各种解法,让学生对照答案自己批改,发现错误自行修正。
③小组批改。
由不同程度的学生组成5到8人的学习小组,教师可先对组长的作业进行详细的批改或面批,在由组长负责共同批改小组成员的作业。
也可先按一定的规则确定互批对象,再将作业交换批改。
这种批改形式,给学生提供了相互学习、取长补短、共同求知的机会。
当然教师对批改后的作业要进行抽查,了解学生作业的完成情况和批改情况。
3、当堂检测题是全面反馈学生接受知识的情况,在上课时间充足的情况下,可采用小组批改或同位互批方式,在上课时间不允许的情况下,教师可在课后进行全面批改,详细了解学生对所学知识掌握的熟练程度和综合运用知识的能力。
4、学生在平日学习中总能遇到一些易混、易错的知识,或接受比较困难的较为重点、难点的知识,为此我让学生准备了一个“每日二题”本,将每天中遇到的最易出错的、重点的、有一定难度的题目整理两个到该本中,从而清除了日常学习中知识的“死角”。