极坐标方程基础习题含答案
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极坐标练习题(含详细答案)1.在同一平面直角坐标系中,经过伸缩变换⎩⎨⎧ x ′=5x ,y ′=3y后,曲线C 变为曲线x ′2+y ′2=1,则曲线C 的方程为( )A .25x 2+9y 2=1 B .9x 2+25y 2=1 C .25x +9y =1 D.x 225+y 29=12.极坐标方程ρ=cos θ化为直角坐标方程为( ) A .(x +12)2+y 2=14B .x 2+(y +12)2=14C .x 2+(y -12)2=14D .(x -12)2+y 2=14答案 D解析 由ρ=cos θ,得ρ2=ρcos θ,∴x 2+y 2=x .选D. 3.极坐标方程ρcos θ=2sin2θ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 答案 C4.在极坐标系中,圆ρ=-2sin θ的圆心的极坐标是( ) A .(1,π2)B .(1,-π2)C .(1,0)D .(1,π) 答案 B解析 由ρ=-2sin θ,得ρ2=-2ρsin θ,化为普通方程x 2+(y +1)2=1,其圆心坐标为(0,-1),所以其极坐标为(1,-π2),故应选B.5.设点M 的直角坐标为(-1,-3,3),则它的柱坐标为( ) A .(2,π3,3)B .(2,2π3,3) C .(2,4π3,3) D .(2,5π3,3) 答案 C6.(2013·安徽)在极坐标系中,圆ρ=2cos θ的垂直于极轴的两条切线方程分别为()A.θ=0(ρ∈R)和ρcosθ=2B.θ=π2(ρ∈R)和ρcosθ=2C.θ=π2(ρ∈R)和ρcosθ=1D.θ=0(ρ∈R)和ρcosθ=1答案 B解析由题意可知,圆ρ=2cosθ可化为普通方程为(x-1)2+y2=1.所以圆的垂直于x轴的两条切线方程分别为x=0和x=2,再将两条切线方程化为极坐标方程分别为θ=π2(ρ∈R)和ρcosθ=2,故选B.7.在极坐标系中,过点(1,0)并且与极轴垂直的直线方程是()A.ρ=cosθB.ρ=sinθC.ρcosθ=1 D.ρsinθ=1答案 C解析过点(1,0)且与极轴垂直的直线,在直角坐标系中的方程为x=1,所以其极坐标方程为ρcosθ=1,故选C.8.(2013·天津)已知圆的极坐标方程为ρ=4cosθ,圆心为C,点P的极坐标为(4,π3),则|CP|=________.答案2 3解析由圆的极坐标方程为ρ=4cosθ,得圆心C的直角坐标为(2,0),点P 的直角坐标为(2,23),所以|CP|=2 3.9.(2014·唐山一中)在极坐标系中,点P(2,-π6)到直线l:ρsin(θ-π6)=1的距离是________.答案3+1解析依题意知,点P(3,-1),直线l为x-3y+2=0,则点P到直线l 的距离为3+1.10.若曲线的极坐标方程为ρ=2sin θ+4cos θ,以极点为原点,极轴为x 轴正半轴建立直角坐标系,则该曲线的直角坐标方程为________.答案 x 2+y 2-4x -2y =0解析 由⎩⎪⎨⎪⎧x =ρcos θ,y =ρsin θ⇒cos θ=x ρ,sin θ=yρ,ρ2=x 2+y 2,代入ρ=2sin θ+4cos θ,得ρ=2y ρ+4xρ⇒ρ2=2y +4x ⇒x 2+y 2-4x -2y =0.11.在极坐标系中,直线ρsin(θ+π4)=2被圆ρ=4截得的弦长为________.答案 4 3解析 直线ρsin(θ+π4)=2可化为x +y -22=0,圆ρ=4可化为x 2+y 2=16,由圆中的弦长公式,得2r 2-d 2=242-(222)2=4 3.12.在极坐标系中,圆ρ=2cos θ的圆心的极坐标是________,它与方程θ=π4(ρ>0)所表示的图形的交点的极坐标是________. 答案 (1,0) (2,π4)解析 ρ=2cos θ表示以点(1,0)为圆心,1为半径的圆,故圆心的极坐标为(1,0).当θ=π4时,ρ=2,故交点的极坐标为(2,π4).13.在极坐标系(ρ,θ)(0≤θ<2π)中,曲线ρ=2sin θ与ρcos θ=-1的交点的极坐标为________.答案 (2,3π4) 解析 ρ=2sin θ的直角坐标方程为x 2+y 2-2y =0,ρcos θ=-1的直角坐标方程为x =-1.联立方程,得⎩⎪⎨⎪⎧ x 2+y 2-2y =0,x =-1,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =-1,y =1,即两曲线的交点为(-1,1).又0≤θ<2π,因此这两条曲线的交点的极坐标为(2,3π4). 14.在极坐标系中,直线ρ(cos θ-sin θ)+2=0被曲线C :ρ=2所截得弦的中点的极坐标为________.答案 ⎝ ⎛⎭⎪⎫2,3π4解析 直线ρ(cos θ-sin θ)+2=0化为直角坐标方程为x -y +2=0,曲线C :ρ=2化为直角坐标方程为x 2+y 2=4.如图,直线被圆截得弦AB ,AB 中点为M ,则|OA |=2,|OB |=2,从而|OM |=2,∠MOx =3π4. ∴点M 的极坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫2,3π4.15.已知点M 的极坐标为(6,11π6),则点M 关于y 轴对称的点的直角坐标为________.答案 (-33,-3) 解析 ∵点M 的极坐标为(6,11π6), ∴x =6cos11π6=6cos π6=6×32=33, y =6sin 11π6=6sin(-π6)=-6×12=-3.∴点M 的直角坐标为(33,-3).∴点M 关于y 轴对称的点的直角坐标为(-33,-3).16.在极坐标系中,点P (2,3π2)到直线l :3ρcos θ-4ρsin θ=3的距离为________.答案 1解析 在相应直角坐标系中,P (0,-2),直线l 方程为3x -4y -3=0,所以P 到l 的距离d =|3×0-4×(-2)-3|32+42=1.17.从极点O 作直线与另一直线l :ρcos θ=4相交于点M ,在OM 上取一点P ,使|OM |·|OP |=12.(1)求点P 的轨迹方程;(2)设R 为l 上的任意一点,试求|RP |的最小值. 答案 (1)ρ=3cos θ (2)1解析 (1)设动点P 的坐标为(ρ,θ), M 的坐标为(ρ0,θ),则ρρ0=12.∵ρ0cos θ=4,∴ρ=3cos θ即为所求的轨迹方程.(2)由(1)知P 的轨迹是以(32,0)为圆心,半径为32的圆,易得|RP |的最小值为1.18.在极坐标系下,已知圆O :ρ=cos θ+sin θ和直线l :ρsin(θ-π4)=22.(1)求圆O 和直线l 的直角坐标方程;(2)当θ∈(0,π)时,求直线l 与圆O 公共点的极坐标. 答案 (1)x 2+y 2-x -y =0,x -y +1=0 (2)(1,π2)解析 (1)圆O :ρ=cos θ+sin θ,即ρ2=ρcos θ+ρsin θ,圆O 的直角坐标方程为x 2+y 2=x +y ,即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y -x =1,即x -y +1=0.(2)由⎩⎪⎨⎪⎧ x 2+y 2-x -y =0,x -y +1=0,得⎩⎪⎨⎪⎧x =0,y =1.故直线l 与圆O 公共点的极坐标为(1,π2).。
高中极坐标试题及答案一、选择题1. 在极坐标系中,点P的极坐标为(ρ,θ),则点P的直角坐标为:A. (ρcosθ, ρsinθ)B. (ρsinθ, ρcosθ)C. (ρcosθ, -ρsinθ)D. (-ρcosθ, ρsinθ)答案:A2. 极坐标方程ρ = 2cosθ表示的曲线是:A. 圆B. 椭圆C. 双曲线D. 抛物线答案:A二、填空题3. 已知点A的极坐标为(3, π/3),求点A的直角坐标。
答案:(3/2, 3√3/2)4. 将极坐标方程ρ= 4sinθ转化为直角坐标方程。
答案:x² + (y - 2)² = 4三、解答题5. 已知极坐标方程ρ = 6cosθ,求该曲线的圆心和半径。
答案:圆心为(3, 0),半径为3。
6. 将极坐标方程ρ = 2θ转换为直角坐标方程,并说明其代表的图形。
答案:直角坐标方程为x² + y² - 2y = 0,代表的图形是一个圆心在(0, 1),半径为1的圆。
四、计算题7. 已知点P的极坐标为(5, π/4),求点P到原点O的距离。
答案:58. 已知极坐标方程ρ = 4sinθ + 2cosθ,求该曲线与极坐标轴的交点。
答案:交点为(2, π/4)和(2, 5π/4)。
五、证明题9. 证明极坐标方程ρ² = 2ρcosθ表示的曲线是一条直线。
答案:将极坐标方程ρ² = 2ρcosθ转换为直角坐标方程,得到x²+ y² = 2x,即(x - 1)² + y² = 1,这是一个以(1, 0)为圆心,半径为1的圆的方程,因此原极坐标方程表示的曲线是一条直线。
六、应用题10. 一个圆的极坐标方程为ρ = 4,求该圆的面积。
答案:圆的面积为16π。
简单曲线的极坐标方程1.在极坐标系中,求出知足以下条件的圆的极坐标方程直线地点极坐标方程图 形圆心地点 极坐标方程图 形过极点, (1) θ= α(ρ∈ R) 或 θ= α+ π(ρ∈ R ) 圆心在极点 (0, 0)ρ= r 倾斜角为 α(2) θ= α(ρ≥ 0) 和 θ=π+ α(ρ≥ 0)半径为 r (0 ≤θ<2π)圆心在点 (r , 0)ρ= 2r cos_θ过点 (a , 0),且π ππ π与极轴垂直ρcos_θ= a -<θ<2半径为 r(-2≤ θ< )2 2 圆心在点 (r ,πρ=2r sin_θπ2)ρsin_θ= a(0< θ<π)半径为 r(0≤ θ<π)过点 a , 2 ,且与极轴平行圆心在点 (r , π)ρ=- 2rcos_θ半径为 rπ3π 过点 (a , 0)倾斜角为 αρsin(α-θ)= asin α(0< θ<π)( ≤θ< 2 )2 圆心在点 (r ,3πρ=- 2rsin_θ2)半径为 r(-π<θ≤ 0)ρsin( α- θ)= ρ0过点 P(ρsin(α- θ).0, θ0),倾斜角为 α圆心 C(ρ0, θ0) ,2- 2ρ 22= 0.ρ0ρcos(θ- θ0)+ ρ0- r半径为 r3.将以下曲线的直角坐标方程化为极坐标方程2.在极坐标系中,求出知足以下条件的直线的极坐标方程① x + y = 0;② x 2+ y 2+ 2ax = 0(a ≠ 0).(2) 将以下曲线的极坐标方程化为直角坐标方程;并判断曲线形状:21① ρcos θ= 2;② ρ= 2cos θ;③ ρcos 2θ=2;④ ρ=.1- cos θ[ 思路点拨 ](1) 先把公式 x = ρcos θ, y = ρsin θ代入曲线 (含直线 )的直角坐标方程,再化简.(2) 先利用公式 222代入曲线的极坐标方程,再化 ρcos θ= x , ρsin θ= y , ρ= x + y 简.[解 ] (1) ①将 x = ρcos θ, y = ρsin θ代入 x +y = 0 得 ρcos θ+ ρsin θ= 0,即 ρ(sin θ+ cos θ)= 0,3π 7π∴ tan θ=- 1, θ= 4 (ρ≥ 0)和 θ= 4 (ρ≥ 0),∴直线 x + y = 0 的极坐标方程为 θ=3π7π.4 (ρ≥ 0)和 θ= 4 (ρ≥0) ②将 x =ρcos θ, y = ρsin θ代入 x 2+ y 2+ 2ax = 0 得2ρ+ 2a ρcos θ=0,∴ ρ= 0 或 ρ=- 2acos θ.又 ρ= 0 表示极点,而极点在圆 ρ=- 2acos θ上 ∴所求极坐标方程为 ρ=- 2acos θ(2)①∵ ρcos θ= 2,∴ x = 2,即直线 ρcos θ= 2 的直角坐标方程为 x = 2, 它表示过点 (2, 0)且垂直于 x 轴的直线,222②∵ ρ= 2cos θ,∴ ρ= 2ρcos θ,即 x + y = 2x.∴ (x - 1)2+ y 2= 1,即 ρ= 2cos θ的直角坐标方程.它表示圆心为 (1, 0),半径为 1 的圆.2③∵ ρcos 2θ= 2,222∴ ρ(cos θ- sin θ)= 2, 2222即 ρcos θ- ρsin θ=2,∴ x 2- y 2= 2,故曲线是中心在原点,焦点在x 轴上的等轴双曲线.1④∵ ρ=,∴ ρ= 1+ ρcos θ,1- cos θ∴ x 2+ y 2= 1+x ,两边平方并整理得 y 2= 2 x +12 ,1故曲线是极点为 -2, 0 ,焦点为 F(0, 0),准线方程为 x =- 1 的抛物线. 4.曲线 x 2+ y 2= 2 x 2+ y 2的极坐标方程是 ____________.22222,分析: ∵x +y = ρ, ρ≥ 0,∴ ρ= x +y∴ x 2+ y 2= 2 x 2+ y 2可化为 ρ2= 2ρ,即 ρ(ρ- 2)= 0.答案: ρ(ρ- 2)=0 5.曲线 ρsin θ- π= 0 的直角坐标方程是 ______________.4π 2 2分析: ∵ρsin θ- 4 = 0,∴ 2 ρsin θ- 2 ρcos θ= 0,∴ ρsin θ-ρcos θ=0,即 x - y = 0. 答案: x -y = 0 6.圆 ρ= 5cos θ- 53sin θ的圆心坐标是 ()A. 5,- 2πB. 5, 2π33C. 5, πD. 5,5π33分析: 选 D.∵ ρ= 5cos θ- 5 3 sin θ,2∴ ρ= 5ρcos θ- 5 3ρsin θ,∴ x 2+ y 2= 5x - 5 3y ,522∴ x - 2 + y + 5 2 3=25,∴圆心 C 5,-5 3, ρ= 25+ 75 =5,2 2 44tan θ= y=- 3,θ=5πx3∴圆心 C 的极坐标为 C5π5, 3 .π) 7.极坐标方程 ρ= cos( - θ)表示的曲线是 (4A .双曲线B .椭圆C .抛物线D .圆分析: 选 D. ∵ ρ= cos π2-θ,即 ρ= 2 (cos θ+ sin θ),422∴ ρ= 2 (ρcos θ+ ρsin θ),2 222 21 222∴ x + y = 2 x + 2 y ,即 x - 4 + y - 4 =4.8.曲线的极坐标方程为1 ,则曲线的直角坐标方程为 __________ .ρ= tan θ·cos θ1分析: ∵ ρ= tan θ· ,222θ= ρsin θ, ∴ ρcos θ= sin θ,∴ ρcos ∴ x 2= y.答案: x 2=y9.直线 2ρcos θ= 1 与圆 ρ= 2cos θ订交的弦长为 ________.[分析 ] (1)由公式 x = ρcos θ, y =ρsin θ,得直线 2ρcos θ= 1 的直角坐标方程为 2x=1,22 22 2=1, 圆 ρ= 2cos θ? ρ= 2ρcos θ的直角坐标方程为x + y - 2x = 0? ( x -1) + y1 1 12因为圆心 (1, 0)到直线的距离为 1-2=2,因此弦长为 2 1- 2 = 3.10.已知圆的极坐标方程为ρ= 4cos θ,圆心为 C ,点 P 的极坐标为 4, π,则 |CP|=3________.2= 4ρcos θ,(2) 由圆的极坐标方程 ρ= 4cos θ得 ρ化为直角坐标方程为x 2+ y 2- 4x = 0,因此 (x - 2)2+ y 2= 4,因此圆心 C(2, 0),半径 r = |OC|= 2,如图,在 △ OCP 中,π ∠ POC = , |OP|= 4.3由余弦定理,得|PC|2= |OP|2+ |OC|2- 2|OP ||OC| ·cos ∠ POC = 42+ 22- 2×4 × 2cosπ=12,3因此 |PC|= 2 3.[ 答案 ] (1) 3 (2)2 311.(2015 高·考全国卷 Ⅰ )在直角坐标系 xOy 中,直线 1: x =- 2,圆 22 + (yC C : ( x - 1)- 2)2= 1,以坐标原点为极点, x 轴的正半轴为极轴成立极坐标系.(1) 求 C 1, C 2 的极坐标方程;π(2) 若直线 C 3 的极坐标方程为 θ= 4(ρ∈ R) ,设 C 2 与 C 3 的交点为 M , N ,求△ C 2MN 的面积.[ 解 ] (1) 因为 x = ρcos θ,y = ρsin θ,因此 C 的极坐标方程为 ρcos θ=- 2, C 的12极坐标方程为 2ρ- 2ρcos θ- 4ρsin θ+ 4= 0.π(2) 将 θ= 4代入 ρ2- 2ρcos θ- 4ρsin θ+ 4= 0,得2ρ- 3 2ρ+ 4= 0,解得 ρ2,ρ2= 2.1= 2 故 ρ2,即 |MN |= 2.1- ρ=2因为 C 2 的半径为 1,因此 △ C 2MN 的面积为 1 .2。
极坐标方程基础习题附答案Coca-cola standardization office【ZZ5AB-ZZSYT-ZZ2C-ZZ682T-ZZT18】1.已知点P 的极坐标为,则点P 的直角坐标为( ) A .(1,) B . (1,﹣) C . (,1) D . (,﹣1) 2.极坐标系中,B A ,分别是直线05sin 4cos 3=+-θρθρ和圆θρcos 2=上的动点,则B A ,两点之间距离的最小值是 .3.已知曲线C 的极坐标方程为2ρ=(0,02ρθπ>≤< ),曲线C 在点(2,4π)处的切线为l ,以极点为坐标原点,以极轴为x 轴的正半轴建立直角坐标系,则l 的直角坐标方程为 ▲ .4.在极坐标系中,已知直线把曲线所围成的区域分成面积相等的两部分,则常数a 的值是 .5.在极坐标系中,圆2cos ρθ=的圆心到直线cos 2ρθ=的距离是____________.6.在极坐标系中,圆4sin ρθ=的圆心到直线()6R πθρ=∈的距离是______________.7.在极坐标系(),ρθ(0,02πρθ>≤<)中,曲线2sin ρθ=与2cos ρθ=的交点的极坐标为_____8.(坐标系与参数方程选做题)曲线2cos 4πρθθ==关于直线对称的曲线的极坐标方程为 。
试卷答案考点:点的极坐标和直角坐标的互化.专题:计算题. 分析: 利用直角坐标与极坐标间的关系,即利用ρcosθ=x,ρsinθ=y,可求出点的直角坐标.解答: 解:x=ρcosθ=2×cos =1, y=ρsinθ=2×sin = ∴将极坐标(2,)化为直角坐标是(1,). 故选A .点评: 本题主要考查了点的极坐标和直角坐标的互化,同时考查了三角函数求值,属于基础题. 2.略3. 4.1a =-略5.曲线θρcos 2=即()2211x y -+=,表示圆心在(1,0),半径等于1的圆,直线cos 2ρθ=即直线2=x ,故圆心到直线的距离为1。
极坐标与参数方程大题及答案一、极坐标问题1.求解方程$r = 2\\cos(\\theta)$的直角坐标方程。
首先,根据极坐标到直角坐标的转换公式:$$x = r\\cos(\\theta)$$$$y = r\\sin(\\theta)$$将$r = 2\\cos(\\theta)$代入上述两式,得到:$$x = 2\\cos(\\theta)\\cos(\\theta)$$$$y = 2\\cos(\\theta)\\sin(\\theta)$$化简上述两个式子,得到直角坐标方程为:$$x = 2\\cos^2(\\theta)$$$$y = 2\\cos(\\theta)\\sin(\\theta)$$2.将直角坐标方程x2+y2−4x=0转换为极坐标方程。
首先,我们可以将直角坐标方程中的x2和y2替换成r2,从而得到:r2+y2−4x=0然后,将直角坐标方程中的x和y替换成$r\\cos(\\theta)$和$r\\sin(\\theta)$,得到:$$r^2 + (r\\sin(\\theta))^2 - 4(r\\cos(\\theta)) = 0$$将上述方程化简,得到极坐标方程为:$$r^2 + r^2\\sin^2(\\theta) - 4r\\cos(\\theta) = 0$$3.将极坐标方程$r = \\sin(\\theta)$转换为直角坐标方程。
使用极坐标到直角坐标的转换公式,将$r = \\sin(\\theta)$代入,得到:$$x = \\sin(\\theta)\\cos(\\theta)$$$$y = \\sin^2(\\theta)$$化简上述两个式子,得到直角坐标方程为:$$x = \\frac{1}{2}\\sin(2\\theta)$$$$y = \\sin^2(\\theta)$$二、参数方程问题1.求解方程$\\frac{x + y}{x - y} = 2$的参数方程。
1.极坐标系与直角坐标系xoy 有相同的长度单位,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122x t y ⎧=+⎪⎪⎨⎪=⎪⎩(t 为参数),曲线C 的极坐标方程为2sin 8cos ρθθ=.(Ⅰ)求C 的直角坐标方程;(Ⅱ)设直线l 与曲线C 交于,A B 两点,求弦长||AB .2.已知直线l 经过点1(,1)2P ,倾斜角α=6π,圆C的极坐标方程为)4πρθ=-.(1)写出直线l 的参数方程,并把圆C 的方程化为直角坐标方程;(2)设l 与圆C 相交于两点A 、B ,求点P 到A 、B 两点的距离之积. 3.(本小题满分10分)选修4-4:坐标系与参数方程已知直线l 的参数方程是)(242222是参数t t y t x ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+==,圆C 的极坐标方程为)4cos(2πθρ+=.(I )求圆心C 的直角坐标;(Ⅱ)由直线l 上的点向圆C 引切线,求切线长的最小值. 4.已知极坐标系的极点与直角坐标系的原点重合,极轴与直角坐标系中x 轴的正半轴重合,且两坐标系有相同的长度单位,圆C 的参数方程为12cos 12sin x y αα=+⎧⎨=-+⎩(α为参数),点Q的极坐标为7)4π。
(1)化圆C 的参数方程为极坐标方程;(2)直线l 过点Q 且与圆C 交于M ,N 两点,求当弦MN 的长度为最小时,直线l 的直角坐标方程。
5.在极坐标系中,点M 坐标是)2,3(π,曲线C 的方程为)4sin(22πθρ+=;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,斜率是1-的直线l 经过点M . (1)写出直线l 的参数方程和曲线C 的直角坐标方程;(2)求证直线l 和曲线C 相交于两点A 、B ,并求||||MB MA ⋅的值.6.(本小题满分10分) 选修4-4坐标系与参数方程 在直角坐标系中,曲线1C 的参数方程为⎩⎨⎧+==ααsin 22cos 2y x ,(α为参数) M 是曲线1C 上的动点,点P 满足2=,(1)求点P 的轨迹方程2C ;(2)在以D 为极点,X 轴的正半轴为极轴的极坐标系中,射线3πθ=与曲线1C ,2C 交于不同于原点的点A,B 求AB7.在平面直角坐标系xOy 中,以O 为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C 的极坐V 标方程为πcos =13ρθ⎛⎫-⎪⎝⎭,M ,N 分别为曲线C 与x 轴、y 轴的交点. (1)写出曲线C 的直角坐标方程,并求M ,N 的极坐标;(2)求直线OM 的极坐标方程. 8.在直角坐标系中,曲线C 1的参数方程为:2cos x y αα=⎧⎪⎨=⎪⎩(α为参数),以原点为极点,x 轴的正半轴为极轴,并取与直角坐标系相同的长度单位,建立极坐标系,曲线C 2是极坐标方程为:cos ρθ=, (1)求曲线C 2的直角坐标方程;(2)若P ,Q 分别是曲线C 1和C 2上的任意一点,求PQ 的最小值.9.已知圆C 的极坐标方程为2cos ρθ=,直线l的参数方程为1221122x x t ⎧=+⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩ (t 为参数),点A的极坐标为4π⎫⎪⎪⎝⎭,设直线l 与圆C 交于点P 、Q .(1)写出圆C 的直角坐标方程;(2)求AP AQ ⋅的值.10.已知动点P ,Q 都在曲线C :2cos 2sin x ty t =⎧⎨=⎩(β为参数)上,对应参数分别为t α=与2t α=(0<α<2π),M 为PQ 的中点。
高二数学简单曲线的极坐标方程试题答案及解析1.已知极坐标的极点在平面直角坐标系的原点O处,极轴与轴的正半轴重合,且长度单位相同.直线的极坐标方程为:,曲线C:(为参数),其中.(Ⅰ)试写出直线的直角坐标方程及曲线C的普通方程;(Ⅱ)若点P为曲线C上的动点,求点P到直线距离的最大值.【解析】(Ⅰ)直接利用极坐标与直角坐标的互化,以及消去参数,即可取得直线的直角坐标方程及曲线C的普通方程;(Ⅱ)求出圆的圆心与半径,利用圆心到直线的距离加半径即可求出点P到直线距离的最大值.试题解析:(Ⅰ)因为,所以,则直线的直角坐标方程为.曲线C:,且参数,消去参数可知曲线C的普通方程为.(Ⅱ)由(Ⅰ)知,曲线C是以(0,2)为圆心,半径为2的圆,则圆心到直线的距离,所以点P到直线的距离的最大值是.【考点】参数方程化成普通方程.2.已知曲线的极坐标方程是,以极点为原点,极轴为轴的正半轴建立平面直角坐标系,则曲线的直角坐标方程为 .【答案】【解析】已知曲线的极坐标方程是,以极点为原点,因此方程【考点】参数方程的应用.3.已知圆的极坐标方程为ρ2-4ρ·cos+6=0.(1)将极坐标方程化为普通方程,并选择恰当的参数写出它的参数方程;(2)若点P(x,y)在该圆上,求x+y的最大值和最小值.【答案】(1)普通方程:,圆的参数方程为:,为参数;(2).【解析】(1)圆的普通方程与圆的极坐标方程之间的转换关系在于圆上一点与极径,极角间的关系:,圆的普通方程与圆的参数方程的关系也在于此,即圆上一点与圆半径,圆上点与圆心连线与轴正向夹角的关系:;(2)利用圆的参数方程,将转化为关于的三角函数关系求最值,一般将三角函数转化为的形式.试题解析:由圆上一点与极径,极角间的关系:,可得,并可得圆的标准方程:,所以得圆的参数方程为:,为参数.由(1)可知:故.【考点】(1)圆的普通方程与圆的参数方程和极坐标之间的关系;(2)利用参数方程求最值. 4.已知曲线M与曲线N:ρ=5cosθ-5sinθ关于极轴对称,则曲线M的方程为() A.ρ=-10cos B.ρ=10cosC.ρ=-10cos D.ρ=10cos【答案】B【解析】设点是曲线M上的任意一点,点关于极轴的对称点必在曲线N上,所以故选B.【考点】极坐标方程.5.在极坐标系中,圆的圆心的极坐标为()A.B.C.D.【答案】D.【解析】把圆的极坐标方程化为直角坐标方程,求出圆心的直角坐标,再把它化为极坐标.【考点】简单曲线的极坐标方程;点的极坐标和直角坐标的互化.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【答案】C【解析】化简为,得到或,化成直角坐标方程为:或,故选C.【考点】极坐标方程与普通方程的互化7.在平面直角坐标系中,以坐标原点为极点,轴的非负半轴为极轴建立坐标系.已知点的极坐标为,直线的极坐标方程为,且点在直线上.(1)求的值及直线的直角坐标方程;(2)圆c的参数方程为,(为参数),试判断直线与圆的位置关系.【答案】(1),(2)相交【解析】解:(Ⅰ)由点在直线上,可得所以直线的方程可化为从而直线的直角坐标方程为 5分(Ⅱ)由已知得圆的直角坐标方程为所以圆心为,半径以为圆心到直线的距离,所以直线与圆相交 10分【考点】直线与圆点评:主要是考查了直线与圆的位置关系的运用,属于基础题。
专题:极坐标与参数方程1、已知在直角坐标系xOy 中,曲线C 的参数方程为14cos 24sin x y θθ=+⎧⎨=+⎩(θ为参数),直线l 经过定点(3,5)P ,倾斜角为3π. (1)写出直线l 的参数方程和曲线C 的标准方程;(2)设直线l 与曲线C 相交于A ,B 两点,求||||PA PB 的值.2、在直角坐标系中,以坐标原点为极点,轴的正半轴为极轴建立极坐标系,已知曲线2:sin 2cos C ρθθ=,过点(2,1)P -的直线2cos 45:1sin 45x t l y t ⎧=+⎪⎨=-+⎪⎩(t 为参数)与曲线C 交于,M N 两点.(1)求曲线C 的直角坐标方程和直线l 的普通方程;(2)求22||||PM PN +的值.3、在平面直角坐标系xOy 中,已知曲线:23cos 3sin x y αα⎧=+⎪⎨=⎪⎩(α为参数),以平面直角坐标系xOy 的原点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,已知直线l :(cos sin )6ρθθ-=.(1)求曲线C 上点P 到直线l 距离的最大值;(2)与直线l 平行的直线1l 交C 于,A B 两点,若||2AB =,求1l 的方程.4、在平面直角坐标系xOy 中,以原点为极点,轴的正半轴为极轴,建立极坐标系,曲线1C 的参数方程为22cos 2sin x y θθ⎧=⎪⎨=⎪⎩(为参数),曲线 2C 的极坐标方程为cos 2sin 40ρθρθ--=.(1)求曲线1C 的普通方程和曲线 2C 的直角坐标方程;(2)设P 为曲线1C 上一点,Q 为曲线2C 上一点,求||PQ 的最小值.5.在平面直角坐标系xOy 中,曲线1C 的参数方程为2cos sin x y ϕϕ=⎧⎨=⎩(ϕ为参数),在以原点为极点,轴的正半轴为极轴,建立的极坐标系中,曲线2C 是圆心为3,2π⎛⎫⎪⎝⎭,半径为1的圆.(1)求曲线1C 的普通方程,2C 的直角坐标方程;(2)设M 为曲线1C 上的点,N 为曲线2C 上的点,求||MN 的取值范围.6. 在平面直角坐标系xOy 中,曲线1C 的参数方程为2cos sin x y ϕϕ⎧=⎪⎨=⎪⎩(ϕ为参数),曲线2C :2220x y y +-=,以原点为极点,轴的正半轴为极轴,建立极坐标系,射线():0l θαρ=≥与曲线1C ,2C 分别交于,A B (均异于原点O ).(1)求曲线1C ,2C 的极坐标方程; (2)当02πα<<时,求22||||OA OB +的取值范围.7. 在平面直角坐标系xOy 中,曲线1C 过点(,1)P a ,其参数方程为212x a ty t ⎧=+⎪⎨=+⎪⎩(t 为参数,a R ∈),以原点为极点,轴的正半轴为极轴,建立极坐标系,曲线2C 的极坐标方程为2cos 4cos 0ρθθρ+-=.(1)求曲线1C 的普通方程和2C 的直角坐标方程;(2)已知曲线1C 与2C 交于,A B 两点,且||2||PA PB =,求实数a 的值.8. 在平面直角坐标系xOy 中,以原点为极点,轴的正半轴为极轴,建立极坐标系,直线l 的极坐标方程为(sin 3cos )43ρθθ+=,若射线6πθ=,3πθ=,分别与l 交于,A B两点.(1)求||AB ;(2)设点P 是曲线2219y x +=上的动点,求ABP ∆面积的最大值.极坐标与参数方程——练习1.在平面直角坐标系xOy 中,已知直线l 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =1+12t ,y =32t ,(t 为参数),椭圆C 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =cos θ,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.2.在直角坐标系xOy 中,曲线C 1:⎩⎪⎨⎪⎧x =tcos α,y =tsin 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=2sin θ,C 3:ρ=23cos θ.(1)求C 2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C 3相交于点B ,求|AB |的最大值.3.在直角坐标系xOy 中,直线l 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =3+12t ,y =32t(t 为参数).以原点为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,⊙C 的极坐标方程为ρ=23sin θ.(1)写出⊙C 的直角坐标方程;(2)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.4.在平面直角坐标系xOy 中,曲线C 的方程为x 2-2x +y 2=0,以原点为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,直线l 的极坐标方程为θ=π4(ρ∈R ).(1)写出C 的极坐标方程,并求l 与C 的交点M,N 的极坐标; (2)设P 是椭圆x 23+y 2=1上的动点,求△PMN 面积的最大值.5.直线l 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =1+12t ,y =32t(t 为参数),曲线C 的极坐标方程为(1+sin 2θ)ρ2=2. (1)写出直线l 的普通方程与曲线C 的直角坐标方程.(2)设直线l 与曲线C 相交于A ,B 两点,若点P 为(1,0),求1|PA |2+1|PB |2的值.6. 在直角坐标系xoy 中,直线l 的参数方程为325:45x t C y t ⎧=-+⎪⎪⎨⎪=⎪⎩(t 为参数),以原点O 为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,圆C 的极坐标方程为sin a ρθ=. (1)若2a =,求圆C 的直角坐标方程与直线 l 的普通方程; (2)设直线l 截圆C 的弦长等于圆Ca 的值.7. 在直角坐标系xOy 中,直线1C :y =,曲线2C 的参数方程是cos 2sin x y ϕϕ⎧=⎪⎨=-+⎪⎩(ϕ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.(1)求1C 的极坐标方程和2C 的普通方程; (2)把1C 绕坐标原点沿顺时针方向旋转3π得到直线3C ,3C 与2C 交于A ,B 两点,求||AB .8.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.极坐标与参数方程参考答案1.【解答】解:(1)∵曲线C的参数方程为(θ为参数),消去参数θ,得曲线C的普通方程:(x﹣1)2+(y﹣2)2=16;∵直线l经过定点P(3,5),倾斜角为,∴直线l的参数方程为:,t为参数.(2)将直线l的参数方程代入曲线C的方程,得t2+(2+3)t﹣3=0,设t1、t2是方程的两个根,则t1t2=﹣3,∴|PA|•|PB|=|t1|•|t2|=|t1t2|=3.2.【解答】解:(1)曲线C:ρsin2θ=2cosθ,即ρ2sin2θ=2ρcosθ,∴曲线C的直角坐标方程为y2=2x;直线l:(t为参数),消去t,可得直线l的普通方程x﹣y﹣3=0;(2)将直线l:代入曲线C的标准方程:y2=2x得:t2﹣4t﹣6=0,∴|PM|2+|PN|2=|t1|2+|t2|2=(t1﹣t2)2+2t1t2=32.3、【解答】(1)直线l :(cos sin )6ρθθ-=化成普通方程为60x y --=.曲线化成普通方程为22(2)3x y -+=∴圆心(2,0)C 到直线l 的距离为d ==∴曲线C 上点P 到直线l 距离的最大值为(2)设直线1l 的方程为0x y λ-+=, (2,0)C 到直线1l 的距离为d === ∴或∴直线1l 的方程为或4.【解答】(1)由曲线C 1的参数方程为(θ为参数),消去参数θ得,曲线C 1的普通方程得+=1.由ρcos θ﹣ρsin θ﹣4=0得,曲线C 2的直角坐标方程为x ﹣y ﹣4=0…(2)设P (2cos θ,2sin θ),则点P 到曲线C 2的距离为d==,当cos (θ+45°)=1时,d 有最小值0,所以|PQ|的最小值为0.5.【解答】解:(1)消去参数φ可得C1的直角坐标方程为+y2=1,∵曲线C2是圆心为(3,),半径为1的圆曲线C2的圆心的直角坐标为(0,3),∴C2的直角坐标方程为x2+(y﹣3)2=1;(2)设M(2cosφ,sinφ),则|MC2|====,∴﹣1≤sinφ≤1,∴由二次函数可知2≤|MC2|≤4,由题意结合图象可得|MN|的最小值为2﹣1=1,最大值为4+1=5,∴|MN|的取值范围为[1,5]6.【解答】解:(1)∵,∴,由得曲线C1的极坐标方程为,∵x2+y2﹣2y=0,∴曲线C2的极坐标方程为ρ=2sinθ;(2)由(1)得,|OB|2=ρ2=4sin2α,∴∵,∴1<1+sin2α<2,∴,∴|OA|2+|OB|2的取值范围为(2,5).7.【解答】解:(1)曲线C1参数方程为,∴其普通方程x﹣y﹣a+1=0,由曲线C2的极坐标方程为ρcos2θ+4cosθ﹣ρ=0,∴ρ2cos2θ+4ρcosθ﹣ρ2=0∴x2+4x﹣x2﹣y2=0,即曲线C2的直角坐标方程y2=4x.(2)设A、B两点所对应参数分别为t1,t2,联解得要有两个不同的交点,则,即a>0,由韦达定理有根据参数方程的几何意义可知|PA|=2|t1|,|PB|=2|t2|,又由|PA|=2|PB|可得2|t1|=2×2|t2|,即t1=2t2或t1=﹣2t2∴当t1=2t2时,有t1+t2=3t2=,t1t2=2t22=,∴a=>0,符合题意.当t1=﹣2t2时,有t1+t2=﹣t2=,t1t2=﹣2t22=,∴a=>0,符合题意.综上所述,实数a的值为或.8.【解答】解:(1)直线,令,解得,∴,令,解得ρ=4,∴又∵,∴,∴|AB|=2.(2)∵直线,曲线,∴=当且仅当,即时,取“=”,∴,∴△ABP面积的最大值为3.极坐标与参数方程——练习参考答案1.【解答】解:由,由②得,代入①并整理得,.由,得,两式平方相加得.联立,解得或.∴|AB|=.2.【解答】解:(1)曲线C2:ρ=2sinθ得ρ2=2ρsinθ,即x2+y2=2y,①C 3:ρ=2cosθ,则ρ2=2ρcosθ,即x2+y2=2x,②由①②得或,即C2与C3交点的直角坐标为(0,0),(,);(2)曲线C1的直角坐标方程为y=tanαx,则极坐标方程为θ=α(ρ∈R,ρ≠0),其中0≤a<π.因此A得到极坐标为(2sinα,α),B的极坐标为(2cosα,α).所以|AB|=|2sinα﹣2cosα|=4|sin(α)|,当α=时,|AB|取得最大值,最大值为4.3.【解答】解:(1)由⊙C的极坐标方程为ρ=2sinθ.∴ρ2=2,化为x2+y2=,配方为=3.(2)设P,又C.∴|PC|==≥2,因此当t=0时,|PC|取得最小值2.此时P(3,0).4.【解答】解:(1)因为x=ρcosθ,y=ρsinθ,所以C的极坐标方程为ρ=2cosθ,直线l的直角坐标方程为y=x,联立方程组,解得或,所以点M,N的极坐标分别为(0,0),(,).(2)由(1)易得|MN|=因为P是椭圆+y2=1上的点,设P点坐标为(cosθ,sinθ),则P到直线y=x的距离d=,所以S△PMN==≤1,当θ=kπ﹣,k∈Z时,S△PMN取得最大值1.5.【解答】解:(1)直线l的参数方程为(t为参数),消去参数t得直线l的普通方程为x﹣y﹣=0,曲线C的极坐标方程ρ2+ρ2sin2θ=2,化成直角坐标方程为x2+2y2=2,即+y2=1.(2)将直线l的参数方程代入曲线C:x2+2y2=2,得7t2+4t﹣4=0.设A,B两点在直线l的参数方程中对应的参数分别为t1,t2,则t1+t2=﹣,t1t2=﹣,∴+=+==.6.【解答】解:(1)当a=2时,ρ=asinθ转化为ρ=2sinθ整理成直角坐标方程为:x2+(y﹣1)2=1直线的参数方程(t为参数).转化成直角坐标方程为:4x+3y﹣8=0 (2)圆C的极坐标方程转化成直角坐标方程为:直线l截圆C的弦长等于圆C的半径长的倍,所以:2|3a﹣16|=5|a|,利用平方法解得:a=32或.7.【解答】解:(1)∵直线,∴直线C1的极坐标方程为,∵曲线C2的参数方程是(θ为参数),∴消去参数θ,得曲线C2的普通方程为.(2)∵把C1绕坐标原点沿逆时针方向旋转得到直线C3,∴C3的极坐标方程为,化为直角坐标方程为.圆C2的圆心(,2)到直线C3:的距离:.∴.8.【解答】解:(1)在曲线C上任意取一点(x,y),由题意可得点(x,)在圆x2+y2=1上,∴x2+=1,即曲线C的方程为x2+=1,化为参数方程为(0≤θ<2π,θ为参数).(2)由,可得,,不妨设P1(1,0)、P2(0,2),则线段P1P2的中点坐标为(,1),再根据与l垂直的直线的斜率为,故所求的直线的方程为y﹣1=(x﹣),即x﹣2y+ =0.再根据x=ρcosα、y=ρsinα可得所求的直线的极坐标方程为ρcosα﹣2ρsinα+=0,即ρ=.。
1.已知点P 的极坐标为
,则点P 的直角坐标为( ) A .
(1,) B . (1,﹣) C . (
,1) D . (,﹣1) 2.极坐标系中,B A ,分别是直线05sin 4cos 3=+-θρθρ和圆θρcos 2=上的动点,则B A ,两点之间距离的最小值是 . 3.已知曲线C 的极坐标方程为2ρ=(0,02ρθπ>≤< ),曲线C 在点(2,4π)处的切线为l ,以极点为坐标原点,以极轴为x 轴的正半轴建立直角坐标系,则l 的直角坐标方程为 ▲ .
4.在极坐标系中,已知直线把曲线
所围成的区域分成面积相等的两部分,则常数a 的值是 .
5.在极坐标系中,圆2cos ρθ=的圆心到直线cos 2ρθ=的距离是
____________.
6.在极坐标系中,圆4sin ρθ=的圆心到直线()6R πθρ=∈的距离是
______________.
7.在极坐标系(),ρθ(0,02πρθ>≤<
)中,曲线2sin ρθ=与2cos ρθ=的交点的极坐标为_____
8.(坐标系与参数方程选做题)曲线2cos 4πρθθ==
关于直线对称的曲线的极
坐标方程为 。
试卷答案
1.A
考
点:
点的极坐标和直角坐标的互化.
专
题:
计算题. 分析: 利用直角坐标与极坐标间的关系,即利用ρcos θ=x ,ρsin θ=y ,可求出点的直角坐标.
解
答:
解:x=ρcos θ=2×cos =1, y=ρsin θ=2×sin =
∴将极坐标(2,
)化为直角坐标是(1,). 故选A .
点评: 本题主要考查了点的极坐标和直角坐标的互化,同时考查了三角函数求值,属于基
础题. 2.
略
3. 4.1a =-
略
5.
曲线θρcos 2=即()2
211x y -+=,表示圆心在(1,0),半径等于1的圆,直线cos 2ρθ=即直线2=x ,故圆心到直线的距离为1。
3略 7.2,4π⎫⎪⎭
两式相除得tan 12sin 244ππθθρ=⇒=
⇒==2,4π⎫⎪⎭ 8.2sin ρθ=
略。