2018年高考数学试题汇编极坐标和参数方程及详细解析
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2018年高考数学试题汇编极坐标和参数方程及详细解析
1、(2018年高考数学全国卷I理科22)
(10分)在直角坐标系xOy中,曲线C1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C2的极坐标方程为ρ2+2ρcosθ﹣3=0.
(1)求C2的直角坐标方程;
(2)若C1与C2有且仅有三个公共点,求C1的方程.
【解答】解:(1)曲线C2的极坐标方程为ρ2+2ρcosθ﹣3=0.
转换为直角坐标方程为:x2+y2+2x﹣3=0,
转换为标准式为:(x+1)2+y2=4.
(2)由于曲线C1的方程为y=k|x|+2,则:该直线关于y轴对称,且恒过定点(0,2).由于该直线与曲线C2的极坐标有且仅有三个公共点.
所以:必有一直线相切,一直线相交.
则:圆心到直线y=kx+2的距离等于半径2.
故:,解得:k=或0,(0舍去)
故C1的方程为:.
2、(2018年高考数学全国卷II理科22)
(10分)在直角坐标系xOy中,曲线C的参数方程为,(θ为参数),直线
l的参数方程为,(t为参数).
(1)求C和l的直角坐标方程;
(2)若曲线C截直线l所得线段的中点坐标为(1,2),求l的斜率.
【解答】解:(1)曲线C的参数方程为(θ为参数),
转换为直角坐标方程为:.
直线l的参数方程为(t为参数).
转换为直角坐标方程为:sinαx﹣cosαy+2cosα﹣sinα=0.
(2)把直线的参数方程代入椭圆的方程得到:+=1
整理得:(4cos2α+sin2α)t2+(8cosα+4sinα)t﹣8=0,
则:,
由于(1,2)为中点坐标,
所以:,
则:8cosα+4sinα=0,
解得:tanα=﹣2,即:直线l的斜率为﹣2.
3、(2018年高考数学全国卷III理科22)
(10分)在平面直角坐标系xOy中,⊙O的参数方程为,(θ为参数),过点(0,﹣)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.
【解答】解:(1)∵⊙O的参数方程为(θ为参数),
∴⊙O的普通方程为x2+y2=1,圆心为O(0,0),半径r=1,
当α=时,过点(0,﹣)且倾斜角为α的直线l的方程为x=0,成立;
当α≠时,过点(0,﹣)且倾斜角为α的直线l的方程为y=ta nα•x+,
∵倾斜角为α的直线l与⊙O交于A,B两点,
∴圆心O(0,0)到直线l的距离d=<1,
∴tan2α>1,∴tanα>1或tanα<﹣1,
∴或,
综上α的取值范围是(,).
(2)由(1)知直线l的斜率不为0,设直线l的方程为x=m(y+),
设A(x1,y1),(B(x2,y2),P(x3,y3),
联立,得(m2+1)x2+2+2m2﹣1=0,
,
=﹣+2,
=,=﹣,
∴AB中点P的轨迹的参数方程为,(m为参数),(﹣1<m<1).
4、(2018年高考数学天津卷理科12)
(5分)已知圆x2+y2﹣2x=0的圆心为C,直线,(t为参数)与该圆相交
于A,B两点,则△ABC的面积为.
【解答】解:圆x2+y2﹣2x=0化为标准方程是(x﹣1)2+y2=1,圆心为C(1,0),半径r=1;
直线化为普通方程是x+y﹣2=0,
则圆心C到该直线的距离为d==,
弦长|AB|=2=2=2×=,
∴△ABC的面积为S=•|AB|•d=××=.故答案为:.
5、(2018年高考数学北京卷理科10)
(5分)在极坐标系中,直线ρcosθ+ρsinθ=a(a>0)与圆ρ=2cosθ相切,则a=1+.【解答】解:圆ρ=2cosθ,
转化成:ρ2=2ρcosθ,
进一步转化成直角坐标方程为:(x﹣1)2+y2=1,
把直线ρ(cosθ+sinθ)=a的方程转化成直角坐标方程为:x+y﹣a=0.
由于直线和圆相切,
所以:利用圆心到直线的距离等于半径.
则:=1,
解得:a=1±.a>0则负值舍去.
故:a=1+.
6、(2018年高考数学江苏卷理科23)
在极坐标系中,直线l的方程为ρsin(﹣θ)=2,曲线C的方程为ρ=4cosθ,求直线l被曲线C截得的弦长.
【解答】解:∵曲线C的方程为ρ=4cosθ,∴ρ2=4ρcosθ,⇒x2+y2=4x,
∴曲线C是圆心为C(2,0),半径为r=2得圆.
∵直线l的方程为ρsin(﹣θ)=2,∴﹣=2,
∴直线l的普通方程为:x﹣y=4.
圆心C到直线l的距离为d=,
∴直线l被曲线C截得的弦长为2.
6、(2018年高考数学全国卷I文科22)
(10分)在直角坐标系xOy中,曲线C1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C2的极坐标方程为ρ2+2ρcosθ﹣3=0.
(1)求C2的直角坐标方程;
(2)若C1与C2有且仅有三个公共点,求C1的方程.
【解答】解:(1)曲线C2的极坐标方程为ρ2+2ρcosθ﹣3=0.
转换为直角坐标方程为:x2+y2+2x﹣3=0,
转换为标准式为:(x+1)2+y2=4.
(2)由于曲线C1的方程为y=k|x|+2,则:该直线关于y轴对称,且恒过定点(0,2).由于该直线与曲线C2的极坐标有且仅有三个公共点.
所以:必有一直线相切,一直线相交.
则:圆心到直线y=kx+2的距离等于半径2.
故:,
解得:k=或0,(0舍去)
故C1的方程为:.
7、(2018年高考数学全国卷II文科22)
(10分)在直角坐标系xOy中,曲线C的参数方程为,(θ为参数),直线l的参数方程为,(t为参数).
(1)求C和l的直角坐标方程;
(2)若曲线C截直线l所得线段的中点坐标为(1,2),求l的斜率.
【解答】解:(1)曲线C的参数方程为(θ为参数),
转换为直角坐标方程为:.
直线l的参数方程为(t为参数).
转换为直角坐标方程为:sinαx﹣cosαy+2cosα﹣sinα=0.
(2)把直线的参数方程代入椭圆的方程得到:+=1
整理得:(4cos2α+sin2α)t2+(8cosα+4sinα)t﹣8=0,
则:,
由于(1,2)为中点坐标,
所以:,
则:8cosα+4sinα=0,
解得:tanα=﹣2,
即:直线l的斜率为﹣2.