2010 二轮复习精品 数学 极坐标与参数方程
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极坐标与参数方程专题复习学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、知识点总结1.直线的参数方程(1)标准式过点()000P ,x y ,倾斜角为α的直线l (如图)的参数方程是⎩⎨⎧+=+=a t y y a t x x sin cos 00(t 为参数) 定点(2)一般式2.(1)圆 θ(2)1x y ⎧⎨⎩3.极坐标 (1)极坐标与直角坐标互换。
222cos sin x y x y ρρθρθ⎧=+⎪=⎨⎪=⎩(2)过原点倾斜角为α的直线的极坐标方程:θα=(3)圆心在原点,半径为r 的圆极坐标方程:r ρ=二、例题示范题型一、坐标的互化。
(略)题型二、参数方程的本质(表示点)。
1、点到点、点到直线距离的最值。
参数方程看做点带入距离公式。
2、点的轨迹方程。
参数方程看做点,同时使用跟踪点发。
例1.在直角坐标系xOy 中,直线l的参数方程为3x t y =+⎧⎪⎨=⎪⎩(t 为参数),以原点为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,圆C的极坐标方程为ρθ=.(1)写出直线l 的普通方程及圆C 的直角坐标方程;(2)点P例2为参数).(1点P (2)设点例3.<2π),M 为PQ (Ⅰ)求(Ⅱ)将例4.以标方程为sin 2θρ2C . (1(2)若点题型三、直线参数方程的几何意义。
定标图号联、韦达三定理。
例5.已知曲线C 的极坐标方程是16cos 2sin 0ρθθρ-++=,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,在平面直角坐标系xOy ,直线l 经过点(3,3)P ,倾斜角3πα=.(1)写出曲线C 的直角坐标方程和直线l 的参数方程;(2)设l 与曲线C 相交于A ,B 两点,求||AB 的值.例6.在平面直角坐标系xOy 中,1C的参数方程为1,21,2x y ⎧=-⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩(t 为参数),在以坐标原点为极点,x 轴正半轴为极轴的极坐标系中,2C 的极坐标方程22cos 30ρρθ--=.(Ⅰ)说明2C 是哪种曲线,并将2C 的方程化为普通方程;(Ⅱ)1C 与2C 有两个公共点,A B ,顶点P的极坐标4π⎫⎪⎭,求线段AB 的长及定点P 到,A B 两点的距离之积.例7(1)求圆(2)直线例8自极点O 12,求动点P参考答案1.试题解析:(1)由3,.x t y =+⎧⎪⎨=⎪⎩消去参数t ,得直线l0y --=,由ρθ=得2sin ρθ=,22x y +=,即圆C 的直角坐标方程为(223x y +-=.(2)()3P t +,(C ,PC ==,由此得cos()1αϕ+=-时,d . 3.【解析】(Ⅰ)由题意有,(2cos ,2sin )P αα,(2cos 2,2sin 2)Q αα,因此(cos cos 2,sin sin 2)M αααα++,M 的轨迹的参数方程为cos cos 2sin sin 2x y αααα=+⎧⎨=+⎩,(α为参数,02απ<<).(Ⅱ)M 点到坐标原点的距离为2)d απ==<<,当απ=时,0d =,故M 的轨迹过坐标原点.4.试题解析:(1)将曲线1C :⎩⎨⎧==ααsin cos y x (α为参数)化为122=+y x , 由伸缩变换⎨⎧=x x 3'化为⎪⎪⎨⎧='31x x ,代入圆的方程得1)'1()'1(22=+y x ,(2)将l 的参数方程代入曲线C 的直角坐标方程,整理得270t ++=, 247200∆=-⨯=>,则12t t +=-127t t =,所以12||||AB t t =-==6.试题解析:(Ⅰ)2C 是圆,2C 的极坐标方程22cos 30ρρθ--=,化为普通方程:22230x y x +--=即:()2214x y -+=. (Ⅱ)的极坐标平面直角坐标为在直线1C 上,将1C的参数方程为1,21,2x y ⎧=-⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩(t 为参数)代入22230x y x +--=中得:22⎛⎫⎛⎫⎛⎫23,t =-12t t -=12PA PB t t =)219-=可化为OM OP ∙又'cos 3ρθ=,12cos 3θρ∴∙=.则动点P 的极坐标方程为4cos ρθ=.………(5分)极点在此曲线上,∴方程两边可同时乘ρ,得24cos ρρθ=. 2240x y x ∴+-=.………(10分)。
第二讲极坐标与参数方程从历年高考题全国卷可知,极坐标与参数方程在选考题中相对容易,选此题同学较多,且重点考查参数方程与普通方程互化,极坐标与普通坐标的互化,另重点考几类曲线的参数方程与极坐标方程,应争取拿满分!极坐标的基本概念1.曲线的极坐标方程.(1)极坐标系:一般地,在平面上取一个定点O,自点O引一条射线Ox,同时确定一个长度单位和计算角度的正方向(通常取逆时针方向为正方向),这样就建立了一个极坐标系.其中,点O称为极点,射线Ox称为极轴.(2)极坐标(ρ,θ)的含义:设M是平面上任一点,ρ表示OM的长度,θ表示以射线Ox为始边,射线OM为终边所成的角.那么,有序数对(ρ,θ)称为点M的极坐标.显然,每一个有序实数对(ρ,θ),决定一个点的位置.其中ρ称为点M的极径,θ称为点M的极角.极坐标系和直角坐标系的最大区别在于:在直角坐标系中,平面上的点与有序数对之间的对应关系是一一对应的,而在极坐标系中,对于给定的有序数对(ρ,θ),可以确定平面上的一点,但是平面内的一点的极坐标却不是唯一的.(3)曲线的极坐标方程:一般地,在极坐标系中,如果平面曲线C上的任意一点的极坐标满足方程f(ρ,θ)=0,并且坐标适合方程f(ρ,θ)=0的点都在曲线C上,那么方程f(ρ,θ)=0叫做曲线C的极坐标方程.几类曲线的极坐标方程及与直角坐标的互化 2.直线的极坐标方程.(1)过极点且与极轴成φ0角的直线方程是θ=φ0和θ=π-φ0,如下图所示.(2)与极轴垂直且与极轴交于点(a ,0)的直线的极坐标方程是ρcos θ=a ,如下图所示.(3)与极轴平行且在x 轴的上方,与x 轴的距离为a 的直线的极坐标方程为ρsin θ=a ,如下图所示.3.圆的极坐标方程.(1)以极点为圆心,半径为r 的圆的方程为ρ=r ,如图1所示.(2)圆心在极轴上且过极点,半径为r 的圆的方程为ρ=2r cos _θ,如图2所示. (3)圆心在过极点且与极轴成π2的射线上,过极点且半径为r 的圆的方程为ρ=2r sin _θ,如图3所示.4.极坐标与直角坐标的互化.若极点在原点且极轴为x 轴的正半轴,则平面内任意一点M 的极坐标M(ρ,θ)化为平面直角坐标M(x ,y)的公式如下:⎩⎪⎨⎪⎧x =ρcos θ,y =ρsin θ或者ρ=x 2+y 2,tan θ=y x ,其中要结合点所在的象限确定角θ的值. 参数方程的定义及几类曲线的参数方程 1.曲线的参数方程的定义.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,即⎩⎪⎨⎪⎧x =f (t ),y =g (t ),并且对于t 的每一个允许值,由方程组所确定的点M(x ,y)都在这条曲线上,那么方程组就叫做这条曲线的参数方程,联系x ,y 之间关系的变数t 叫做参变数,简称参数.2.常见曲线的参数方程.(1)过定点P(x 0,y 0),倾斜角为α的直线:⎩⎪⎨⎪⎧x =x 0+t cos α,y =y 0+t sin α(t 为参数), 其中参数t 是以定点P(x 0,y 0)为起点,点M(x ,y)为终点的有向线段PM 的数量,又称为点P 与点M 间的有向距离.根据t 的几何意义,有以下结论:①设A ,B 是直线上任意两点,它们对应的参数分别为t A 和t B ,则|AB|=|t B -t A |=(t B +t A )2-4t A ·t B ;②线段AB 的中点所对应的参数值等于t A +t B 2.(2)中心在P(x 0,y 0),半径等于r 的圆:⎩⎪⎨⎪⎧x =x 0+r cos θ,y =y 0+r sin θ(θ为参数). (3)中心在原点,焦点在x 轴(或y 轴)上的椭圆:⎩⎪⎨⎪⎧x =a cos θ,y =b sin θ(θ为参数)⎝ ⎛⎭⎪⎫或⎩⎪⎨⎪⎧x =b cos θ,y =a sin θ. 中心在点P(x 0,y 0),焦点在平行于x 轴的直线上的椭圆的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =x 0+a cos α,y =y 0+b sin α(α为参数).(4)中心在原点,焦点在x 轴(或y 轴)上的双曲线:⎩⎪⎨⎪⎧x =a sec θ,y =b tan θ(θ为参数)⎝ ⎛⎭⎪⎫或⎩⎪⎨⎪⎧x =b tan θ,y =a sec θ. (5)顶点在原点,焦点在x 轴的正半轴上的抛物线:⎩⎪⎨⎪⎧x =2p ,y =2p (t 为参数,p>0)注:sec θ=1cos θ. 3.参数方程化为普通方程.由参数方程化为普通方程就是要消去参数,消参数时常常采用代入消元法、加减消元法、乘除消元法、三角代换法,消参数时要注意参数的取值范围对x ,y 的限制.1.已知点A 的极坐标为⎝⎛⎭⎪⎫4,5π3,则点A 的直角坐标是(2,-23).2.把点P 的直角坐标(6,-2)化为极坐标,结果为⎝⎛⎭⎪⎫22,-π6.3.曲线的极坐标方程ρ=4sin θ化为直角坐标方程为x 2+(y -2)2=4.4.以极坐标系中的点⎝ ⎛⎭⎪⎫1,π6为圆心、1为半径的圆的极坐标方程是ρ=2cos ⎝⎛⎪⎫θ-π6.5.在平面直角坐标系xOy 中,若直线l :⎩⎪⎨⎪⎧x =t ,y =t -a (t 为参数)过椭圆C :⎩⎪⎨⎪⎧x =3cos θ,y =2sin θ(θ为参数)的右顶点,则常数a 的值为________.解析:由直线l :⎩⎪⎨⎪⎧x =t ,y =t -a ,得y =x -a.由椭圆C :⎩⎪⎨⎪⎧x =3cos θ,y =2sin θ,得x 29=y24=1.所以椭圆C 的右顶点为(3,0).因为直线l 过椭圆的右顶点,所以0=3-a ,即a =3.答案:3。
高考数学二轮复习极坐标与参数方程学案(含解析)考向一:极坐标方程极坐标一般地,不作特殊说明时,我们认为ρ≥0,θ可取任意实数. 极坐标与直角坐标的互化设M 是平面内任意一点,它的直角坐标是(x ,y ),极坐标是(ρ,θ),则它们之间的关系为:⎩⎪⎨⎪⎧x =□01ρcos θ,y =□02ρsin θ;⎩⎪⎨⎪⎧ρ2=□03x 2+y 2,tan θ=□04y x x ≠0.1、[2016•全国Ⅱ,23]在直角坐标系xOy 中,圆C 的方程为(x +6)2+y 2=25.(1)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; (2)直线l 的参数方程是⎩⎪⎨⎪⎧x =t cos α,y =t sin α(t 为参数),l 与C 交于A ,B 两点,|AB |=10,求l 的斜率.解 (1)由x =ρcos θ,y =ρsin θ可得圆C 的极坐标方程ρ2+12ρcos θ+11=0. (2)在(1)中建立的极坐标系中,直线l 的极坐标方程为θ=α(ρ∈R ).设A ,B 所对应的极径分别为ρ1,ρ2,将l 的极坐标方程代入C 的极坐标方程得ρ2+12ρcos α+11=0.于是ρ1+ρ2=-12cos α,ρ1ρ2=11.|AB |=|ρ1-ρ2|=ρ1+ρ22-4ρ1ρ2=144cos 2α-44.由|AB |=10得cos 2α=38,tan α=±153.所以l 的斜率为153或-153. 解法二:将l 的参数方程代入C 的方程得于是t 1+t 2=-12cos α,t 1t 2=11. |AB |=|t 1-t 2|=144cos 2α-44由|AB |=10得cos 2α=38,tan α=±153.所以l 的斜率为153或-153. 条件探究:若直线l 的极坐标方程为θ=π4(ρ∈R ),l 与C 交于M ,N 两点,求△CMN 的面积.设A ,B 所对应的极径分别为ρ1,ρ2,将l 的极坐标方程代入C 的极坐标方程得ρ2+ρ+11=0.于是ρ1+ρ2=-,ρ1ρ2=11.|AB |=|ρ1-ρ2|=ρ1+ρ22-4ρ1ρ2=圆C 的半径为5,△CMN 的面积为.2、【2019年高考全国Ⅲ卷理数】如图,在极坐标系Ox 中,(2,0)A ,(2,)4B π,(2,)4C 3π,(2,)D π,弧AB ,BC ,CD 所在圆的圆心分别是(1,0),(1,)2π,(1,)π,曲线1M 是弧AB ,曲线2M 是弧BC ,曲线3M 是弧CD .(1)分别写出1M ,2M ,3M 的极坐标方程;(2)曲线M 由1M ,2M ,3M 构成,若点P 在M 上,且||3OP =,求P 的极坐标.【答案】(1)1M 的极坐标方程为π2cos 04ρθθ⎛⎫=≤≤⎪⎝⎭,2M 的极坐标方程为π3π2sin 44ρθθ⎛⎫=≤≤⎪⎝⎭,3M 的极坐标方程为3π2cos π4ρθθ⎛⎫=-≤≤⎪⎝⎭. (2)π3,6⎛⎫ ⎪⎝⎭或π3,3⎛⎫ ⎪⎝⎭或2π3,3⎛⎫ ⎪⎝⎭或5π3,6⎛⎫⎪⎝⎭. 【解析】(1)由题设可得,弧,,AB BC CD 所在圆的极坐标方程分别为2cos ρθ=,2sin ρθ=,2cos ρθ=-.所以的极坐标方程为,的极坐标方程为(21)知综上,P 3、[2017•全国Ⅱ,22]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,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;(2)设点A 的极坐标为⎝⎛⎭⎪⎫2,π3,点B 在曲线C 2上,求△OAB 面积的最大值.解 (1)设P 的极坐标为(ρ,θ)(ρ>0),M 的极坐标为(ρ1,θ)(ρ1>0). 由题设知|OP |=ρ,|OM |=ρ1=4cos θ.由|OM |·|OP |=16得C 2的极坐标方程为ρ=4cos θ(ρ>0).因此C 2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 的面积S =12|OA |·ρB ·sin∠AOB =4cos α·⎪⎪⎪⎪⎪⎪sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π3 =2⎪⎪⎪⎪⎪⎪sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2α-π3-32≤2+ 3.当α=-π12时,S 取得最大值2+ 3.所以△OAB 面积的最大值为2+ 3.4、【2019年高考全国Ⅱ卷理数】在极坐标系中,Ol P .(1l的极坐标方程;(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.【答案】(1l(2【解析】(1Cl上除P所以,l(2因为P在线段OM所以,P考向二:参数方程1、[2017•全国Ⅰ,22]在直角坐标系xOy 中,曲线C 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =3cos θ,y =sin θ (θ为参数),直线l 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =a +4t ,y =1-t(t 为参数).(1)若a =-1,求C 与l 的交点坐标; (2)若C 上的点到l 距离的最大值为17,求a . 解 (1)曲线C 的普通方程为x 29+y 2=1.当a =-1时,直线l 的普通方程为x +4y -3=0.由⎩⎪⎨⎪⎧x +4y -3=0,x 29+y 2=1,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =3,y =0或⎩⎪⎨⎪⎧x =-2125,y =2425.从而C 与l 的交点坐标为(3,0),(-2125,2425).(2)直线l 的普通方程为x +4y -a -4=0,故C 上的点(3cos θ,sin θ)到l 的距离为d =|3cos θ+4sin θ-a -4|17.当a ≥-4时,d 的最大值为a +917.由题设得a +917=17,所以a =8;当a <-4时,d 的最大值为-a +117.由题设得-a +117=17,所以a =-16.综上,a =8或a =-16.2、【2019年高考全国Ⅰ卷理数】在直角坐标系xOy中,曲线C 的参数方程为2221141t x t t y t ⎧-=⎪⎪+⎨⎪=⎪+⎩,(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2cos 3sin 110ρθρθ++=. (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.【答案】(1)221(1)4y x x +=≠-;l 的直角坐标方程为23110x y ++=;(2)7. 【解析】(1)解法一:,221111t t --<≤+, ,,,所以C 的直角坐标方程为221(1)4y x x +=≠-. 解法二:因为221111t t --<≤+,且()22222222141211y t t x t t ⎛⎫-⎛⎫+=+= ⎪ ⎪+⎝⎭⎝⎭+, 所以C 的直角坐标方程为221(1)4y x x +=≠-. l 的直角坐标方程为23110x y ++=.(2)由(1)可设C 的参数方程为cos ,2sin x y αα=⎧⎨=⎩(α为参数,ππα-<<).C 上的点到l 的距离为π4cos 11|2cos 23sin 11|377ααα⎛⎫-+ ⎪++⎝⎭=.当2π3α=-时,π4cos 113α⎛⎫-+ ⎪⎝⎭取得最小值7,故C 上的点到l 距离的最小值为7.3、[2018•全国Ⅲ,22]在平面直角坐标系xOy 中,⊙O 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =cos θ,y =sin θ(θ为参数),过点(0,-2)且倾斜角为α的直线l 与⊙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.解:(1)解析一:⊙O 的直角坐标方程为x 2+y 2=1.当α=π2时,l 与⊙O 交于两点.当α≠π2时,记tan α=k ,则l 的方程为y =kx - 2.l 与⊙O 交于两点当且仅当21+k2<1,解得k <-1或k >1,即α∈(π4,π2)或α∈(π2,3π4).综上α的取值范围是(π4,3π4).解析二:设l 的参数方程为⎩⎨⎧x =t cos α,y =-2+t sin αt 为参数,代入⊙O 的直角坐标方程得t 2-22t sin α+1=0. 直线l 与⊙O 交于A ,B 两点,所以,,α的取值范围是(π4,3π4).(2)l 的参数方程为⎩⎨⎧x =t cos α,y =-2+t sin αt 为参数,π4<α<3π4. 设A ,B ,P 对应的参数分别为t A ,t B ,t P ,则t P =t A +t B2,且t A ,t B 满足t 2-22t sin α+1=0.于是t A +t B =22sin α,t P =2sin α.又点P 的坐标(x ,y )满足⎩⎨⎧x =t P cos α,y =-2+t P sin α,所以点P 的轨迹的参数方程是⎩⎪⎨⎪⎧x =22sin2α,y =-22-22cos2αα为参数,π4<α<3π4. 条件探究:点(0,-2),过点M 的直线l 与⊙O 交于A ,B 两点,若,求直线l 的方程。
欢迎阅读第一部分:坐标系与参数方程【考纲知识梳理】1.平面直角坐标系中的坐标伸缩变换设点P(x,y)是平面直角坐标系中的任意一点,在变换()()⎩⎨⎧>∙='>∙=',,:μμλλϕyyxx的作用下,点()yxP,对应到点()yxP'',,称ϕ为平面直角坐标系中的坐标伸缩变换,2.(1)如图(1)单位,. 注:;(2)设M OM, ()(∈θθ,0ρ0,0≤>标()θρ,3.(1)(2)在一般情况下,由,⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝θρ=.二、参数方程 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()y x ,都是某个变数t 的函数()()⎩⎨⎧==t g y t f x ①,并且对于t 的每一个允许值,由方程组①所确定的点()y x M ,都在这条曲线上,那么方程①就叫做这条曲线的参数方程,联系变数()y x ,的变数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. 2.参数方程和普通方程的互化(1)曲线的参数方程和普通方程是曲线方程的不同形式,一般地可以通过消去参数而从参数方程得到普通方程.(2)如果知道变数()y x ,中的一个与参数t 的关系,例如()t f x =,把它代入普通方程,求出另一个变数与参数的关系()t g y =,那么()()⎩⎨⎧==t g y t f x 就是曲线的参数方程,在参数方程与普通方程的互化中,必须使()y x ,注:3设M (y x ,θ的2,4⎩⎨⎧==b y a x 2222+b x a y ϕ的范围为[)πϕ2,0∈。
注:椭圆的参数方程中,参数ϕ的几何意义为椭圆上任一点的离心角,要把它和这一点的旋转角α区分开来,除了在四个顶点处,离心角和旋转角数值可相等外(即在0到π2的范围内),在其他任何一点,两个角的数值都不相等。
但当20πα≤≤时,相应地也有20πϕ≤≤,在其他象限内类似。
极坐标和参数方程知识点+典型例题及其详解知识点回顾(一)曲线的参数方程的定义:在取定的坐标系中,如果曲线上任意一点的坐标x 、y 都是某个变数t 的函数,即⎩⎨⎧==)()(t f y t f x 并且对于t 每一个允许值,由方程组所确定的点M (x ,y )都在这条曲线上,那么方程组就叫做这条曲线的参数方程,联系x 、y 之间关系的变数叫做参变数,简称参数. (二)常见曲线的参数方程如下:1.过定点(x 0,y 0),倾角为α的直线:ααsin cos 00t y y t x x +=+= (t 为参数)其中参数t 是以定点P (x 0,y 0)为起点,对应于t 点M (x ,y )为终点的有向线段PM 的数量,又称为点P 与点M 间的有向距离.根据t 的几何意义,有以下结论.○1.设A 、B 是直线上任意两点,它们对应的参数分别为t A 和t B ,则AB =A B t t -=B A A B t t t t ⋅--4)(2.○2.线段AB 的中点所对应的参数值等于2BA t t +. 2.中心在(x 0,y 0),半径等于r 的圆:θθsin cos 00r y y r x x +=+= (θ为参数)3.中心在原点,焦点在x 轴(或y 轴)上的椭圆:θθsin cos b y a x == (θ为参数) (或 θθsin cos a y b x ==)中心在点(x0,y0)焦点在平行于x 轴的直线上的椭圆的参数方程为参数)ααα(.sin ,cos 00⎩⎨⎧+=+=b y y a x x 4.中心在原点,焦点在x 轴(或y 轴)上的双曲线:θθtg sec b y a x == (θ为参数) (或θθec a y b x s tg ==)5.顶点在原点,焦点在x 轴正半轴上的抛物线:pty pt x 222== (t 为参数,p >0)直线的参数方程和参数的几何意义过定点P (x 0,y 0),倾斜角为α的直线的参数方程是 ⎩⎨⎧+=+=ααsin cos 00t y y t x x (t 为参数).(三)极坐标系1、定义:在平面内取一个定点O ,叫做极点,引一条射线Ox ,叫做极轴,再选一个长度单位和角度的正方向(通常取逆时针方向)。
极坐标与参数方程知识点、题型总结一、伸缩变换:点是平面直角坐标系中的任意一点,在变换),(y x P 的作用下,点对应到点,称伸缩变换⎩⎨⎧>⋅='>⋅=').0(,y y 0),(x,x :μμλλϕ),(y x P ),(y x P '''一、1、极坐标定义:M 是平面上一点,表示OM 的长度,是,则有序实数实ρθMOx ∠数对,叫极径,叫极角;一般地,,。
,点P 的直角坐标、(,)ρθρθ[0,2)θπ∈0ρ≥极坐标分别为(x ,y )和(ρ,θ)2、直角坐标极坐标 2、极坐标直角坐标⇒cos sin x y ρθρθ=⎧⎨=⎩⇒222tan (0)x y yx xρθ⎧=+⎪⎨=≠⎪⎩3、求直线和圆的极坐标方程:方法一、先求出直角坐标方程,再把它化为极坐标方程方法二、(1)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)(2)若圆心为M (ρ0,θ0),半径为r 的圆方程为ρ2-2ρ0ρcos(θ-θ0)+ρ02-r 2=0二、参数方程:(一).参数方程的概念:在平面直角坐标系中,如果曲线上任意一点的坐标都是某个变数的函数 并且对于的每一个允许值,由这个方程所确y x ,t ⎩⎨⎧==),(),(t g y t f x t 定的点都在这条曲线上,那么这个方程就叫做这条曲线的参数方程,联系变数),(y x M 的变数叫做参变数,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y x ,t 方程叫做普通方程。
(二).常见曲线的参数方程如下:直线的标准参数方程1、过定点(x 0,y 0),倾角为α的直线:(t 为参数)ααsin cos 00t y y t x x +=+=(1)其中参数t 的几何意义:点P (x 0,y 0),点M 对应的参数为t ,则PM =|t| (2)直线上对应的参数是。
极坐标与参数方程单元练习1一、选择题(每小题5分,共25分)1、已知点M 的极坐标为⎪⎭⎫⎝⎛35π,,下列所给出的四个坐标中能表示点M 的坐标是( )。
A. 53,-⎛⎝ ⎫⎭⎪πB. 543,π⎛⎝ ⎫⎭⎪C. 523,-⎛⎝ ⎫⎭⎪πD. ⎪⎭⎫ ⎝⎛-355π, 2、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3、在参数方程⎩⎨⎧+=+=θθsin cos t b y t a x (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t 1、t 2,则线段BC 的中点M 对应的参数值是( )4、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 5、实数x 、y 满足3x 2+2y 2=6x ,则x 2+y 2的最大值为( )A 、27 B 、4 C 、29D 、5二、填空题(每小题5分,共30分)1、点()22-,的极坐标为 。
2、若A 33,π⎛⎝ ⎫⎭⎪,B ⎪⎭⎫ ⎝⎛-64π,,则|AB|=___________,S AOB ∆=___________。
(其中O 是极点)3、极点到直线()cos sin ρθθ+=________ _____。
4、极坐标方程2sin 2cos 0ρθθ-⋅=表示的曲线是_______ _____。
5、圆锥曲线()为参数θθθ⎩⎨⎧==sec 3tan 2y x 的准线方程是 。
6、直线l 过点()5,10M ,倾斜角是3π,且与直线032=--y x 交于M ,则0MM 的长为 。
三、解答题(第1题14分,第2题16分,第3题15分;共45分)1、求圆心为C 36,π⎛⎝ ⎫⎭⎪,半径为3的圆的极坐标方程。
2、已知直线l 经过点P(1,1),倾斜角6πα=,(1)写出直线l 的参数方程。
(2)设l 与圆422=+y x 相交与两点A 、B ,求点P 到A 、B 两点的距离之积。
3、求椭圆14922=+y x )之间距离的最小值,与定点(上一点01P 。
极坐标与参数方程单元练习1参考答案【试题答案】一、选择题:1、D 2、D 3、B 4、D 5、B二、填空题:1、⎪⎭⎫ ⎝⎛-422π,或写成⎪⎭⎫ ⎝⎛4722π,。
2、5,6。
3、d ==3262。
4、()22sin 2cos 02y x ρθρθ-==,即,它表示抛物线。
5、13139±=y 。
6、3610+。
三、解答题1、1、如下图,设圆上任一点为P (ρθ,),则((((2366O PPO A O A πρθ=∠=-=⨯=,,((((cos Rt OAP OP OA POA ∆=⋅∠中,6c o s 6πρθ⎛⎫∴=- ⎪⎝⎭而点O )32,0(π A )6,0(π符合2、解:(1)直线的参数方程是是参数)t t y t x (;211,231⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+=+= (2)因为点A,B 都在直线l 上,所以可设它们对应的参数为t 1和t 2,则点A,B的坐标分别为),211,231(11t t A ++)211,231(22t t B ++ 以直线L 的参数方程代入圆的方程422=+y x 整理得到02)13(2=-++t t ①因为t 1和t 2是方程①的解,从而t 1t 2=-2。
所以|PA|·|PB|= |t 1t 2|=|-2|=2。
3、(先设出点P 的坐标,建立有关距离的函数关系)()()3cos 2sin 10P P d θθθ=设,,则到定点(,)的距离为3c o s )5d θθ=(当时,极坐标与参数方程单元练习21.已知点P 的极坐标是(1,π),则过点P 且垂直极轴的直线极坐标方程是 .2.在极坐标系中,曲线)3sin(4πθρ-=一条对称轴的极坐标方程 .3.在极坐标中,若过点(3,0)且与极轴垂直的直线交曲线θρcos 4=于A 、B 两点. 则|AB|= .4.已知三点A(5,2π),B(-8,π611),C(3,π67),则ΔABC 形状为 .5.已知某圆的极坐标方程为:ρ2 –42ρcon(θ-π/4)+6=0则:①圆的普通方程 ;②参数方程 ;③圆上所有点(x,y )中xy 的最大值和最小值分别为 、 .6.设椭圆的参数方程为()πθθθ≤≤⎩⎨⎧==0sin cos b y a x ,()11,y x M ,()22,y x N 是椭圆上两点,M 、N 对应的参数为21,θθ且21x x <,则12,θθ大小关系是 .7.直线:3x-4y-9=0与圆:⎩⎨⎧==θθsin 2cos 2y x ,(θ为参数)的位置关系是 .8.经过点M 0(1,5)且倾斜角为3π的直线,以定点M 0到动 点P 的位移t 为参数的参数方程 是 . 且与直线032=--y x 交于M ,则0MM 的长为 .9.参数方程⎪⎩⎪⎨⎧-=+=21y t t x (t 为参数)所表示的图形是 .10.方程⎩⎨⎧-=+=12322t y t x (t 是参数)的普通方程是 .与x 轴交点的直角坐标是11.画出参数方程⎪⎩⎪⎨⎧-==1112t t y t x (t 为参数)所表示的曲线.12.已知动园:),,(0sin 2cos 222是参数是正常数θθθb ,a b a by ax y x ≠=--+, 则圆心的轨迹是 .13.已知过曲线()⎩⎨⎧≤≤==πθθθθ0sin 4cos 3,y x 为参数上一点P ,原点为O ,直线PO 的倾斜角为4π,则P 点坐标是 .14.直线221x t y t=+⎧⎨=-+⎩(t 为参数)上对应t=0, t=1两点间的距离是 .15.直线03sin 201cos20x t y t ⎧=+⎨=-+⎩(t 为参数)的倾斜角是 .16.设0>r ,那么直线()是常数θθθr y x =+sin cos 与圆()是参数ϕϕϕ⎩⎨⎧==sin cos r y r x 的位置关系是 .17.直线()为参数t t y tx ⎩⎨⎧+=--=2322上与点()32,P -距离等于2的点的坐标是 .18.过抛物线y 2=4x 的焦点作倾斜角为的弦,若弦长不超过8,则的取值范围是________________________________.19.若动点(x ,y )在曲线14222=+by x (b >0)上变化,则x 2 + 2y 的最大值为 .20.曲线⎩⎨⎧==ααtan sec b y a x (α为参数)与曲线⎩⎨⎧==ββsec tan b y a x (β为参数)的离心率分别为e 1和e 2,则e 1+e 2的最小值为_______________.极坐标与参数方程单元练习2参考答案答案:1.ρcos θ= -1;2.56πθ=;3. 4.等边三角形;5.(x-2)2+(y-2)2=2; ()2{2x y θθθ==为参数;9、1;6.θ1>θ2;7.相交;8. ()11252x t t y t⎧=+⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩为参数 9.两条射线;10.x-3y=5(x ≥2);(5, 0);12.椭圆;13.1212,55⎛⎫⎪⎝⎭;15.700;16.相切;17.(-1,2)或(-3,4);18.3,44ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦;19.216(04)2(4)4b b b b +<≤>或;20.极坐标与参数方程单元练习3一.选择题(每题5分共60分)1.设椭圆的参数方程为()πθθθ≤≤⎩⎨⎧==0sin cos b y a x ,()11,y x M ,()22,y x N 是椭圆上两点,M ,N 对应的参数为21,θθ且21x x <,则A .21θθ<B .21θθ>C .21θθ≥D .21θθ≤ 2.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 3.经过点M(1,5)且倾斜角为3π的直线,以定点M 到动 点P 的位移t 为参数的参数方程是( )A.⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=+=t y t x 235211B. ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+=-=t y t x 235211C. ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=-=t y t x 235211D. ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+=+=t y t x 235211 4.参数方程⎪⎩⎪⎨⎧-=+=21y t t x (t 为参数)所表示的曲线是 ( )A.一条射线B.两条射线C.一条直线D.两条直线5.若动点(x ,y )在曲线14222=+by x (b >0)上变化,则x 2+2y 的最大值为 (A) ⎪⎩⎪⎨⎧≥<<+)4(2)40(442b b b b ; (B) ⎪⎩⎪⎨⎧≥<<+)2(2)20(442b bb b ;(C) 442+b (D) 2b 。
6.实数x 、y 满足3x 2+2y 2=6x ,则x 2+y 2的最大值为( )A 、27 B 、4 C 、29D 、57.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8. 已知动园:),,(0sin 2cos 222是参数是正常数θθθb ,a b a by ax y x ≠=--+,则圆心的轨迹是A 、直线B 、圆C 、抛物线的一部分D 、椭圆9. 在参数方程⎩⎨⎧+=+=θθsin cos t b y t a x (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t 1、t 2,则线段BC 的中点M 对应的参数值是10.设0>r ,那么直线()是常数θθθr y x =+sin cos 与圆()是参数ϕϕϕ⎩⎨⎧==sin cos r y r x 的位置关系是A 、相交B 、相切C 、相离D 、视的大小而定 11. 下列参数方程(t 为参数)中与普通方程x 2-y=0表示同一曲线的是12.已知过曲线()⎩⎨⎧≤≤==πθθθθ0sin 4cos 3,y x 为参数上一点P ,原点为O ,直线PO 的倾斜角为4π,则P 点坐标是 A 、(3,4) B 、⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛22223, C 、(-3,-4) D 、⎪⎭⎫ ⎝⎛512512,二.填空题(每题5分共25分)13.过抛物线y 2=4x 的焦点作倾斜角为的弦,若弦长不超过8,则的取值范围是________________________________。