高中数学4.1坐标系2极坐标系学业分层测评苏教版选修4_4
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学业分层测评(二)(建议用时:45分钟)[学业达标]一、选择题1.下列各点中与错误!不表示极坐标系中同一个点的是()A.错误!B.错误!C.错误!D。
错误!【解析】与极坐标错误!相同的点可以表示为错误!(k∈Z),只有错误!不适合.【答案】C2.将点的极坐标(π,-2π)化为直角坐标为( )A.(π,0) B.(π,2π)C.(-π,0)D.(-2π,0)【解析】x=πcos(-2π)=π,y=πsin(-2π)=0,所以点的极坐标(π,-2π)化为直角坐标为(π,0).【答案】A3.若ρ1+ρ2=0,θ1+θ2=π,则点M1(ρ1,θ1)与点M2(ρ2,θ2)的位置关系是( )A.关于极轴所在直线对称B.关于极点对称C.关于过极点垂直于极轴的直线对称D.两点重合【解析】因为点(ρ,θ)关于极轴所在直线对称的点为(-ρ,π-θ).由此可知点(ρ1,θ1)和(ρ2,θ2)满足ρ1+ρ2=0,θ1+θ2=π,是关于极轴所在直线对称.【答案】A4.在极坐标系中,已知点P1错误!、P2错误!,则|P1P2|等于( )A.9 B.10 C.14 D.2【解析】∠P1OP2=错误!-错误!=错误!,∴△P1OP2为直角三角形,由勾股定理可得|P1P2|=10。
【答案】B5.在平面直角坐标系xOy中,点P的直角坐标为(1,-错误!).若以原点O为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,则点P的极坐标可以是()【导学号:91060005】A.错误!B.错误!C.错误!D.错误!【解析】极径ρ=错误!=2,极角θ满足tan θ=错误!=-错误!,∵点(1,-错误!)在第四象限,∴θ=-错误!.【答案】A二、填空题6.平面直角坐标系中,若点P错误!经过伸缩变换错误!后的点为Q,则极坐标系中,极坐标为Q的点到极轴所在直线的距离等于________.【解析】∵点P错误!经过伸缩变换错误!后的点为Q错误!,则极坐标系中,极坐标为Q的点到极轴所在直线的距离等于6错误!=3。
高中数学4.1 坐标系4.1.2 极坐标系自我小测苏教版选修4-4 编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(高中数学 4.1 坐标系 4.1.2极坐标系自我小测苏教版选修4-4)的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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4.1。
2 极坐标系自我小测1.点M 的极坐标为25,π3⎛⎫ ⎪⎝⎭,化成直角坐标形式是__________. 2.点A 的极坐标为π2,3⎛⎫-- ⎪⎝⎭,化成直角坐标形式是__________.3.点P 的直角坐标为(化成极径是正值,极角在0到2π之间的极坐标为__________. 4.已知两点的极坐标π3,2A ⎛⎫ ⎪⎝⎭,π3,6B ⎛⎫ ⎪⎝⎭,则|AB |=________,直线AB 的倾斜角为________.5.直线l 过点π7,3A ⎛⎫ ⎪⎝⎭,π7,6B ⎛⎫ ⎪⎝⎭,则直线l 与极轴所在直线的夹角等于________. 6.在极坐标系中,若π3,3A ⎛⎫ ⎪⎝⎭,7π4,6B ⎛⎫ ⎪⎝⎭,则△ABO 的面积为__________. (1)ρ>0,θ∈(-2π,0)下的极坐标是__________;(2)ρ<0,θ∈(2π,4π)下的极坐标是__________.7.点π5,3A ⎛⎫ ⎪⎝⎭在条件: (1)ρ>0,θ∈(-2π,0)下的极坐标是__________;(2)ρ<0,θ∈(2π,4π)下的极坐标是__________.8.已知极点在点(2,-2)处,极轴方向与x 轴正方向相同的极坐标系中,点M 的极坐标为π4,6⎛⎫ ⎪⎝⎭,求点M 在直角坐标系中的坐标. 9.在极坐标系中,(1)求7π5,36A ⎛⎫ ⎪⎝⎭,43π12,36B ⎛⎫ ⎪⎝⎭两点间的距离; (2)已知点P 的极坐标为(ρ,θ),其中ρ=1,θ∈R,求满足上述条件的点P 的位置. 10.将下列极坐标化成直角坐标.(1)π4⎫⎪⎭;(2)π6,3⎛⎫- ⎪⎝⎭;(3)(5,π).参考答案1答案:52⎛-⎝⎭解析:255cos π32x ==-,25sin π3y ==,所以点M 的直角坐标为5,22⎛-⎝⎭。
【课堂新坐标】2016-2017学年高中数学 4.1 坐标系 2 极坐标系学业分层测评 苏教版选修4-4(建议用时:45分钟)学业达标]1.在极坐标系中,作出下列各点:A ⎝ ⎛⎭⎪⎫2,π6,B ⎝ ⎛⎭⎪⎫6,-2π3,C ⎝ ⎛⎭⎪⎫1,π3,D ⎝⎛⎭⎪⎫4,-3π4,E (4,0),F (2.5,π).【解】 各点描点如下图.2.极坐标系中,点A 的极坐标是(3,π6),求点A 关于过极点且垂直于极轴的直线的对称点的极坐标.【解】 极坐标系中的点(ρ,θ)关于过极点且垂直于极轴的直线对称的点的极坐标为(ρ,(2k +1)π-θ)(k ∈Z ),利用此,即可写出其中一个为(3,5π6).3.已知点M 的极坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫-2,-5π6,若限定ρ>0,0≤θ<2π,求点M 的极坐标. 【解】 ∵(-ρ,θ)与(ρ,θ+π)表示同一点,∴(-2,-5π6)与(2,π6)为同一点的极坐标,故点M 的极坐标为(2,π6).4.在极坐标中,若等边△ABC 的两个顶点是A ⎝⎛⎭⎪⎫2,π4、B ⎝ ⎛⎭⎪⎫2,5π4,那么顶点C 的坐标是多少?【解】 如右图,由题设可知A 、B 两点关于极点O 对称,即O 是AB 的中点. 又AB =4,△ABC 为正三角形,OC =23,∠AOC =π2,C 对应的极角θ=π4+π2=3π4或θ=π4-π2=-π4,即C 点极坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫23,3π4或⎝ ⎛⎭⎪⎫23,-π4. 5.设有一颗彗星,围绕地球沿一抛物线轨道运行,地球恰好位于该抛物线轨道的焦点处,当此彗星离地球为30(万千米)时,经过地球和彗星的直线与抛物线的轴的夹角为π6,试建立适当的极坐标系,写出彗星此时的极坐标.【解】 如图所示,建立极坐标系,使极点O 位于抛物线的焦点处,极轴Ox 过抛物线的对称轴,由题设可得下列四种情形:(1)当θ=π6时,ρ=30(万千米);(2)当θ=5π6时,ρ=30(万千米);(3)当θ=7π6时,ρ=30(万千米);(4)当θ=11π6时,ρ =30(万千米).彗星此时的极坐标有四种情形:(30,π6),(30,5π6),(30,7π6),(30,11π6).6.已知A 、B 两点的极坐标分别是⎝⎛⎭⎪⎫2,π3、⎝ ⎛⎭⎪⎫4,5π6,求A 、B 两点间的距离和△AOB 的面积.【解】 求两点间的距离可用如下公式:AB=4+16-5π6-π3=20=2 5.S △AOB =12|ρ1ρ2sin(θ1-θ2)|=12|2×4×sin(5π6-π3)|=12×2×4=4. 7.已知定点P ⎝⎛⎭⎪⎫4,π3.(1)将极点移至O ′⎝ ⎛⎭⎪⎫23,π6处极轴方向不变,求P 点的新坐标;(2)极点不变,将极轴顺时针转动π6角,求P 点的新坐标.【导学号:98990005】【解】 (1)设P 点新坐标为(ρ,θ),如图所示,由题意可知OO ′=23,OP =4,∠POx =π3,∠O ′Ox =π6,∴∠POO ′=π6.在△POO ′中,ρ2=42+(23)2-2·4·23·cos π6=16+12-24=4,∴ρ=2.又∵sin ∠OPO ′23=sin ∠POO ′2, ∴sin ∠OPO ′=sinπ62·23=32,∴∠OPO ′=π3.∴∠OP ′P =π-π3-π3=π3,∴∠PP ′x =2π3.∴∠PO ′x ′=2π3.∴P 点的新坐标为(2,2π3).(2)如图,设P 点新坐标为(ρ,θ),则ρ=4,θ=π3+π6=π2.∴P 点的新坐标为(4,π2).能力提升]8.已知△ABC 三个顶点的极坐标分别是A ⎝ ⎛⎭⎪⎫5,π6,B ⎝ ⎛⎭⎪⎫5,π2,C ⎝ ⎛⎭⎪⎫-43,π3,试判断△ABC 的形状,并求出它的面积.【解】 ∵C (43,4π3),∠AOB =π2-π6=π3,且AO =BO ,所以△AOB 是等边三角形,AB =5, BC = 52+32-2×5×434π3-π2=133, AC =52+32-2×5×432π3+π6=133,∵AC =BC ,∴△ABC 为等腰三角形,AB 边上的高为43+5×32=1332, ∴S △ABC =12×5×1332=6534.。
学业分层测评(一) 直角坐标系(建议用时:45分钟)[学业达标]1.已知点Q (1,2),求Q 点关于M (3,4)的对称点. 【解】 设点P 的坐标为(x ,y ), 由题意知,M 是PQ 的中点, 因此⎩⎪⎨⎪⎧x +1=6,y +2=8,∴⎩⎪⎨⎪⎧x =5,y =6,∴点P 的坐标为(5,6).2.设△ABC 的三个顶点坐标分别为A (3,-1),B (8,2),C (4,6),求△ABC 的面积. 【解】 如图,作直线l :y =-1,过点B 、C 向l 引垂线,垂足分别为B 1、C 1,则△ABC 的面积为S =S △AC 1C +S 梯形C C 1B 1B -S △AB 1B =12×1×7+12(7+3)×4-12×5×3=16.3.已知点P (0,4),求P 点关于直线l :3x -y -1=0的对称点. 【解】 设P 点关于l 的对称点Q 的坐标为(a ,b ),由题意得⎩⎪⎨⎪⎧3·b -4a =-1,3×a 2-b +42-1=0,即⎩⎪⎨⎪⎧a +3b -12=0,3a -b -6=0,解之得⎩⎪⎨⎪⎧a =3,b =3,∴P 点关于直线l 的对称点坐标为(3,3).4.已知一条长为6的线段两端点A ,B 分别在x ,y 轴上滑动,点M 在线段AB 上,且AM ∶MB =1∶2,求动点M 的轨迹方程.【导学号:98990002】【解】 如图,设A (x A,0),B (0,y B ),M (x ,y ),∵AB =6,∴x 2A +y 2B =6,即x 2A +y 2B =36,① 又∵AM ∶MB =1∶2, ∴x =x A1+12,y =12y B 1+12,即⎩⎪⎨⎪⎧x A =32x ,y B =3y ,代入①得94x 2+9y 2=36,即x 2+4y 2=16.得动点M 的轨迹方程为x 2+4y 2=16.5.设点P 是矩形ABCD 所在平面上任意一点,试用解析法证明:PA 2+PC 2=PB 2+PD 2. 【证明】 如图,以(矩形的)顶点A 为坐标原点,边AB 、AD 所在直线分别为x 轴与y 轴建立平面直角坐标系,并设B (b,0)、D (0,d ),则点C 的坐标为(b ,d ).又设P (x ,y ),则PA 2+PC 2=x 2+y 2+(x -b )2+(y -d )2,PB 2+PD 2=(x -b )2+y 2+x 2+(y -d )2.比较两式,可知PA 2+PC 2=PB 2+PD 2.6.有相距1 400 m 的A 、B 两个观察站,在A 站听到爆炸声的时间比在B 站听到时间早4 s .已知当时声音速度为340 m/s ,试求爆炸点所在的曲线.【解】 由题知:爆炸点P 到B 的距离比到A 的距离多340×4=1 360米. 即PB -PA =1 360<1 400,PB >PA .故P 在以A 、B 为焦点的双曲线上,且离A 近的一支.以A 、B 两点所在直线为x 轴,AB 的垂直平分线为y 轴,建立直角坐标系,由题意得,2a =1 360,2c =1 400,故a =680,c =700,b 2=7002-6802=27 600,故爆炸点所在曲线为x 2462 400-y 227 600=1(x <0).7.在黄岩岛海域执行渔政执法的渔政310船发现一艘不明船只从离小岛O 正东方向80海里的B 处,沿东西方向向O 岛驶来.指挥部立即命令在岛屿O 正北方向40海里的A 处的我船沿直线前往拦截,以东西方向为x 轴,南北方向为y 轴,岛屿O 为原点,建立平面直角坐标系并标出A ,B 两点,若两船行驶的速度相同,在上述坐标系中标出我船最快拦住不明船只的位置,并求出该点的坐标.【解】 A ,B 两点如图所示,A (0,40),B (80,0),∴OA =40(海里),OB =80(海里). 我船直行到点C 与不明船只相遇, 设C (x,0),∴OC =x ,BC =OB -OC =80-x . ∵两船速度相同, ∴AC =BC =80-x .在Rt △AOC 中,OA 2+OC 2=AC 2,即402+x 2=(80-x )2,解得x =30. ∴点C 的坐标为(30,0).[能力提升]8.学校科技小组在计算机上模拟航天器变轨返回试验.设计方案如图412,航天器运行(按顺时针方向)的轨迹方程为x 2100+y 225=1,变轨(即航天器运行轨迹由椭圆变为抛物线)后返回的轨迹是以y 轴为对称轴,M (0,647)为顶点的抛物线的实线部分,降落点为D (8,0).观测点A (4,0),B (6,0).图412(1)求航天器变轨后的运行轨迹所在的曲线方程;(2)试问:当航天器在x 轴上方时,航天器离观测点A 、B 分别为多远时,应向航天器发出变轨指令?【解】 (1)设曲线方程为y =ax 2+647,∵ 点D (8,0)在抛物线上,∴a =-17,∴曲线方程为y =-17x 2+647.(2)设变轨点为C (x ,y ),根据题意可知⎩⎪⎨⎪⎧x 2100+y 225=1, ①y =-17x 2+647, ②得4y 2-7y -36=0.y =4或y =-94(舍去),∴y =4.得x =6或x =-6(舍去).∴C 点的坐标为(6,4),AC =25,BC =4.所以当航天器离观测点A 、B 的距离分别为25、4时,应向航天器发出变轨指令.。
一、选择题1.(理)在极坐标系中,圆2cos ρθ=的垂直于极轴的两条切线方程分别为( ) A .0()R θρ=∈ 和cos 2ρθ= B .()2R πθρ=∈和cos 2ρθ=C .()2R πθρ=∈和cos 1ρθ= D .0()R θρ=∈和cos 1ρθ=2.已知曲线C 的极坐标方程为222123cos 4sin ρθθ=+,以极点为原点,极轴为x 轴非负半轴建立平面直角坐标系,则曲线C经过伸缩变换123x x y y ⎧=⎪⎪⎨=''⎪⎪⎩后,得到的曲线是( )A .直线B .椭圆C .圆D .双曲线3.已知圆C 与直线l 的极坐标方程分别为6cos ρθ=,sin 4πρθ⎛⎫+= ⎪⎝⎭C 到直线l 的距离是( ) A .1B .2CD.24.在极坐标系中,点(),ρθ与(),ρπθ--的位置关系为( ) A .关于极轴所在直线对称 B .关于极点对称 C .重合D .关于直线()2R πθρ=∈对称5.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 .14BCD .136.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ρθ=,若曲线1C 与2C 交于A 、B 两点,则AB 等于( )A .1BC .2D.7.221x y +=经过伸缩变换23x xy y ''=⎧⎨=⎩后所得图形的焦距( )A.B.C .4D .68.将2216x y +=的横坐标压缩为原来的12,纵坐标伸长为原来的2倍,则曲线的方程变为( )A .22134x y +=B .22213x y +=C .222112x y +=D .222134x y +=9.已知曲线C 与曲线5ρ=3cos?5sin?θθ-关于极轴对称,则曲线C 的方程为( )A .10cos ρ=-π-6θ⎛⎫ ⎪⎝⎭ B .10cos ρ=π-6θ⎛⎫ ⎪⎝⎭ C .10cos ρ=-π6θ⎛⎫+⎪⎝⎭D .10cos ρ=π6θ⎛⎫+⎪⎝⎭10.在直角坐标系xOy 中,曲线C 的方程为22162x y+=,以坐标原点O 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cos()36πρθ+=,射线M 的极坐标方程为(0)θαρ=≥.设射线m 与曲线C 、直线l 分别交于A 、B 两点,则2211OAOB+的最大值为( ) A .34B .25C .23D .1311.极坐标方程cos ρθ=与1cos 2ρθ=的图形是( ) A . B . C . D .12.在同一平面直角坐标系中,将曲线1cos 23y x =按伸缩变换23x x y y ''=⎧⎨=⎩后为( )A .cos y x ''=B .13cos 2y x ''= C .12cos3y x ''= D .1cos32y x ''=二、填空题13.在极坐标系中,曲线C 的方程为28cos 10sin 320ρρθρθ--+=,直线l 的方程为0()R θθρ=∈,0tan 2θ=,若l 与C 交于A ,B 两点,O 为极点,则||||OA OB +=________.14.在极坐标系中,直线sin 24πρθ⎛⎫-= ⎪⎝⎭4ρ=截得的弦长为______.15.(理)在极坐标系中,曲线sin 2ρθ=+与sin 2ρθ=的公共点到极点的距离为_________.16.已知在平面直角坐标系xOy 中,圆C 的参数方程为:2cos 22sin x y ϕϕ=⎧⎨=+⎩(ϕ为参数),以Ox 为极轴建立极坐标系,直线l 30cos sin θθ-=,则圆C截直线l 所得弦长为___________. 17.两条直线sin 20164πρθ⎛⎫+= ⎪⎝⎭,sin 20174πρθ⎛⎫-= ⎪⎝⎭的位置关系是_______ 18.点C 的极坐标是(2,)4π,则点C 的直角坐标为______________ 19.在极坐标系中0,02,ρθπ>≤<,曲线cos 1ρθ=-与曲线=2sin ρθ的交点的极坐标为_______________。
学业分层测评(三)(建议用时:45分钟)学业达标]1.把下列各点的球坐标化为直角坐标: (1)M ⎝ ⎛⎭⎪⎫2,π2,π3;(2)N ⎝ ⎛⎭⎪⎫5,2π3,π2;(3)P ⎝ ⎛⎭⎪⎫9,3π4,2π3.【解】 (1)设点M 的直角坐标为(x ,y ,z ),M 在xOy 平面内的射影为M ′,则OM ′=2 sin π2=2.于是x =2cos π3=1,y =2sin π3=3,z =2cos π2=0.故点M 的直角坐标为(1,3,0). (2)x =5sin 2π3cos π2=0,y =5sin 2π3sin π2=523, z =5cos 2π3=-52,点N 的直角坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫0,523,-52.(3)x =9sin 3π4cos 2π3=-942,y =9sin 3π4sin 2π3=946,z =9cos 3π4=-92 2. ∴点P 的直角坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫-942,946,-922.2.把下列各点的柱坐标化为直角坐标: (1)Q ⎝ ⎛⎭⎪⎫5,π2,-2;(2)R ⎝ ⎛⎭⎪⎫6,2π3,4;(3)S ⎝ ⎛⎭⎪⎫8,5π4,-3.【解】 (1)x =0,y =5, 故点Q 的直角坐标为 Q (0,5,-2).(2)x =6cos 2π3=-3,y =6sin 2π3=33, 故点R 的直角坐标为R (-3,33,4).(3)x =8cos 5π4=-42,y =8sin 5π4=-42,故点S 的直角坐标为S (-42,-42,-3). 3.已知长方体ABCD -A 1B 1C 1D 1的边长为AB =14,AD =6,AA 1=10,以这个长方体的顶点A 为坐标原点,以射线AB 、AD 、AA 1分别为x 、y 、z 轴的正半轴,建立空间直角坐标系,求长方体顶点C 1的空间直角坐标、柱坐标、球坐标.【导学号:98990008】【解】 如图,C 1点的直角坐标(x ,y ,z )分别对应着CD 、BC 、CC 1;C 1点的柱坐标(ρ,θ,z )分别对应着CA 、∠BAC 、CC 1;C 1点的球坐标(r ,θ,φ)分别对应着AC 1、∠BAC 、∠A 1AC 1.C 1点的空间直角坐标为(14,6,10),C 1点的柱坐标为()258,θ,10(其中tan θ=37),C 1点的球坐标为(283,φ,θ)(其中cos φ=58383,tan θ=37).4.在球坐标面内,方程r =1表示空间中的什么曲面?方程θ=π4表示空间中的什么曲面? 【解】 方程r =1表示球心在原点的单位球面;方程θ=π4表示顶点在原点,半顶角为π4的圆锥面,中心轴为z 轴.5.在球坐标系中,求两点P ⎝ ⎛⎭⎪⎫3,π6,π4,Q ⎝ ⎛⎭⎪⎫3,π6,3π4的距离.【解】 将P ,Q 两点球坐标转化为直角坐标: P :x =3sin π6·cos π4=324, y =3sin π6·sin π4=324,z =3cos π6=332,∴P 点的直角坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫324,324,332.Q :x =3sin π6·cos 3π4=-324,y =3sin π6·sin 3π4=324,z =3cos π6=332, ∴Q 点的直角坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫-324,324,332. ∴|PQ |=[342-(-324)]2+(324-324)2+(332-332)2 =322,即PQ 的距离为322.6.建立适当的柱坐标系,表示棱长为3的正四面体各个顶点坐标.【解】 以正四面体的一个顶点B 为极点O ,选取以O 为端点且与BD 垂直的射线Ox 为极轴,在面BCD 上建立极坐标系.过O 点与面BCD 垂直的线为z 轴.过A 作AA ′垂直于平面BCD ,垂足为A ′,则 BA ′=323×23=3,AA ′=32-(3)2=6,∠A ′Bx =π2-π6=π3,则A (3,π3,6),B (0,0,0),C (3,π6,0),D (3,π2,0).7.一个圆形体育馆,自正东方向起,按逆时针方向等分为十六个扇形区域,顺次记为一区,二区,…,十六区,我们设圆形体育场第一排与体育馆中心的距离为200 m ,每相邻两排的间距为1 m ,每层看台的高度为0.7 m ,现在需要确定第九区第四排正中的位置A ,请建立适当的坐标系,把点A 的坐标求出来.【解】 以圆形体育馆中心O 为极点,选取以O 为端点且过正东入口的射线Ox 为极轴,在地面上建立极坐标系,则点A 与体育场中轴线Oz 的距离为203 m ,极轴Ox 按逆时针方向旋转2π16×172=17π16,就是OA 在地平面上的射影,A 距地面的高度为2.8 m ,因此点A 的柱坐标为(203,17π16,2.8).能力提升]8.如图4-1-10建立球坐标系,正四面体ABCD 的边长为1,求A 、B 、C 、D 的球坐标(其中O 是△BCD 的中心).图4-1-10【解】 ∵O 是△BCD 的中心, ∴OC =OD =OB =33,AO =63. ∴C (33,π2,0),D (33,π2,2π3), B (33,π2,4π3),A (63,0,0).。
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。
【课堂新坐标】2016-2017学年高中数学 4.1 坐标系 2 极坐标系学
业分层测评 苏教版选修4-4
(建议用时:45分钟)
学业达标]
1.在极坐标系中,作出下列各点:
A ⎝ ⎛
⎭⎪⎫
2,π6,B ⎝ ⎛
⎭⎪⎫
6,-2π3,C ⎝ ⎛
⎭⎪⎫
1,π3,D ⎝
⎛
⎭⎪⎫
4,-3π4,E (4,0),F (2.5,π).
【解】 各点描点如下图.
2.极坐标系中,点A 的极坐标是(3,π
6),求点A 关于过极点且垂直于极轴的直线的对
称点的极坐标.
【解】 极坐标系中的点(ρ,θ)关于过极点且垂直于极轴的直线对称的点的极坐标为(ρ,(2k +1)π-θ)(k ∈Z ),利用此,即可写出其中一个为(3,5π
6
).
3.已知点M 的极坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫-2,-5π6,若限定ρ>0,0≤θ<2π,求点M 的极坐标. 【解】 ∵(-ρ,θ)与(ρ,θ+π)表示同一点,
∴(-2,-5π6)与(2,π6)为同一点的极坐标,故点M 的极坐标为(2,π
6
).
4.在极坐标中,若等边△ABC 的两个顶点是A ⎝
⎛⎭⎪⎫2,π4、B ⎝ ⎛⎭⎪⎫2,5π4,那么顶点C 的坐标
是多少?
【解】 如右图,由题设可知A 、B 两点关于极点O 对称,即O 是AB 的中点. 又AB =4,△ABC 为正三角形,OC =23,∠AOC =π2,C 对应的极角θ=π4+π2=3π
4或
θ=π4-π2=-π
4
,
即C 点极坐标为
⎝ ⎛⎭⎪⎫23,3π4或⎝ ⎛⎭
⎪⎫23,-π4. 5.设有一颗彗星,围绕地球沿一抛物线轨道运行,地球恰好位于该抛物线轨道的焦点处,当此彗星离地球为30(万千米)时,经过地球和彗星的直线与抛物线的轴的夹角为π6,
试建立适当的极坐标系,写出彗星此时的极坐标.
【解】 如图所示,建立极坐标系,使极点O 位于抛物线的焦点处,极轴Ox 过抛物线的对称轴,由题设可得下列四种情形:(1)当θ=π6时,ρ=30(万千米);(2)当θ=5π
6时,
ρ=30(万千米);(3)当θ=
7π6时,ρ=30(万千米);(4)当θ=11π
6
时,ρ =30(万千米).
彗星此时的极坐标有四种情形:(30,π6),(30,5π6),(30,7π6),(30,11π
6
).
6.已知A 、B 两点的极坐标分别是⎝
⎛⎭⎪⎫2,π3、⎝ ⎛⎭⎪⎫4,5π6,求A 、B 两点间的距离和△AOB 的面积.
【解】 求两点间的距离可用如下公式:
AB
=4+16-
5π6-π3
=20=2 5.
S △AOB =1
2
|ρ1ρ2sin(θ1-θ2)|
=12|2×4×sin(5π6-π3)|=1
2
×2×4=4. 7.已知定点P ⎝
⎛⎭⎪⎫4,π3.
(1)将极点移至O ′⎝ ⎛⎭⎪⎫23,π6处极轴方向不变,求P 点的新坐标;
(2)极点不变,将极轴顺时针转动π
6
角,求P 点的新坐标.
【导学号:98990005】
【解】 (1)设P 点新坐标为(ρ,θ),如图所示,由题意可知OO ′=23,OP =4,∠
POx =π3
,
∠O ′Ox =π
6,
∴∠POO ′=π
6.
在△POO ′中,
ρ2
=42
+(23)2
-2·4·23·cos π6=16+12-24=4,∴ρ=2.又∵sin ∠OPO ′23
=sin ∠POO ′
2
, ∴sin ∠OPO ′=sin
π62·23=3
2,
∴∠OPO ′=π
3
.
∴∠OP ′P =π-π3-π3=π
3
,
∴∠PP ′x =2π
3.
∴∠PO ′x ′=2π
3
.
∴P 点的新坐标为(2,2π
3).
(2)如图,设P 点新坐标为(ρ,θ),
则ρ=4,θ=π3+π6=π
2.
∴P 点的新坐标为(4,π
2
).
能力提升]
8.已知△ABC 三个顶点的极坐标分别是A ⎝ ⎛⎭⎪⎫5,π6,B ⎝ ⎛⎭⎪⎫5,π2,C ⎝ ⎛⎭
⎪⎫-43,π3
,试判断
△ABC 的形状,并求出它的面积.
【解】 ∵C (43,4π3),∠AOB =π2-π6=π
3,
且AO =BO ,
所以△AOB 是等边三角形,
AB =5, BC = 52
+32
-2×5×434π3-π
2=133, AC =
52+
3
2
-2×5×43
2π3+π6
=133,
∵AC =BC ,
∴△ABC 为等腰三角形,
AB 边上的高为43+5×
32=133
2
, ∴S △ABC =12×5×1332=653
4.。