高考文科数学分类汇编:专题十三极坐标与参数方程
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《2018年高考文科数学分类汇编》
第十三篇:极坐标与参数方程
解答题
1.【2018全国一卷22】在直角坐标系xOy 中,曲线1C 的方程为||2y k x =+.以坐标原点为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线2C 的极坐标方程为2
2cos 30ρρθ+-=.
(1)求2C 的直角坐标方程; (2)若1C 与2C 有且仅有三个公共点,求1C 的方程.
2.【2018全国二卷22】在直角坐标系中,曲线的参数方程为(为参数),直线的参数方程为(为参数).
(1)求和的直角坐标方程;
(2)若曲线截直线所得线段的中点坐标为,求的斜率.
3.【2018全国三卷22】在平面直角坐标系中,的参数方程为(为参数),过点且倾斜角为的直线与交于两点.
(1)求的取值范围;
(2)求中点的轨迹的参数方程.
4.【2018江苏卷21C 】在极坐标系中,直线l 的方程为πsin()26
ρθ-=,曲线C 的方程为4cos ρθ=,求直线l 被曲线C 截得的弦长.
参考答案
解答题
1.解: (1)由cos x ρθ=,sin y ρθ=得2C 的直角坐标方程为22
(1)4x y ++=. (2)由(1)知2C 是圆心为(1,0)A -,半径为2的圆.
由题设知,1C 是过点(0,2)B 且关于y 轴对称的两条射线.记y 轴右边的射线为1l ,y 轴左边的射线为2l .由于B 在圆2C 的外面,故1C 与2C 有且仅有三个公共点等价于1l 与2C 只有一个公共点且2l 与2C 有两个公共点,或2l 与2C 只有一个公共点且1l 与2C 有两个公共点.
当
1l 与2C 只有一个公共点时,A 到1l 所在直线的距离为22=,故
43
k =-或0k =. 经检验,当0k =时,1l 与2C 没有公共点;当43
k =-
时,1l 与2C 只有一个公共点,2l 与2C 有两个公共点. 当
2l 与2C 只有一个公共点时,A 到2l 所在直线的距离为2,2=,故0k =或43
k =. 经检验,当0k =时,1l 与2C 没有公共点;当43
k =时,2l 与2C 没有公共点. 综上,所求1C 的方程为4||23
y x =-+.
2.解:(1)曲线C 的直角坐标方程为116
42
2=+y x . 当时,的直角坐标方程为,
当时,的直角坐标方程为.
(2)将的参数方程代入的直角坐标方程,整理得关于的方程
.①
因为曲线截直线所得线段的中点在内,所以①有两个解,设为,,则. 又由①得α
αα221cos 31)sin cos 2(4++-=+t t ,故, 于是直线的斜率.
3.解:(1)的直角坐标方程为.
当时,与交于两点.
当时,记,则的方程为.与交于两点当且仅当,解得或,即或. 综上,的取值范围是.
(2)的参数方程为为参数,.
设,,对应的参数分别为,,,则,且,满足.
于是,.又点的坐标满足
所以点的轨迹的参数方程是为参数,.
4.解:因为曲线C 的极坐标方程为=4cos ρθ,
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πsin()26
ρθ-=,
则直线l 过A (4,0),倾斜角为π6, 所以A 为直线l 与圆C 的一个交点. 设另一个交点为B ,则∠OAB =π6
. 连结OB ,因为OA 为直径,从而∠OBA =
π2,
所以π4cos 6
AB ==
因此,直线l 被曲线C 截得的弦长为