在直角坐标系xOy中,直线l1的参数方程为x=2+t,y=kt (t为参数)
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第十二章第二节参数方程课下练兵场1.(2018·天津高考)设直线l 1的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =1+t ,y =1+3t ,(t 为参数),直线l 2的方程为y =3x +4,那么l 1与l 2间的距离为( )A.10B.3105C.2105D .310解析:直线l 1的参数方程⎩⎪⎨⎪⎧x =1+t ,y =1+3t(t 为参数).化为一般方程为:x -11=y -13,即 3x -y -2=0.又l 2:3x -y +4=0.由两平行线间距离公式知 d =|c 1-c 2|a 2+b 2=|4-(-2)|10=3105.答案:B2.(2018·广东高考)假设直线⎩⎪⎨⎪⎧x =1-2t ,y =2+3t (t 为参数)与直线4x +ky =1垂直,那么常数k =( )A .25B .-6C .6D .7 解析:直线l 1:3x +2y -7=0,直线l 2:4x +ky -1=0. 由l 1⊥l 2,∴2k +3·4=0,∴k =-6. 答案:B3.点P (x ,y )在曲线⎩⎪⎨⎪⎧x =-2+cos θy =sin θ(θ为参数)上,那么yx 的取值范畴为 ( )A .(-22,22] B .[-33,33] C .[-1,1] D .[-55,55] 解析: 曲线⎩⎪⎨⎪⎧x =-2+cos θy =sin θ(θ为参数)是以(-2,0)为圆心,以1为半径的圆,设yx=k ,求yx 的取值范畴,即求当直线y =kx 与圆有公共点时k 的取值范畴,如图结合圆的几何性质可得-33≤k ≤33.答案:B4.设直线参数方程为⎩⎨⎧x =2+t 2,y =3+32t (t 为参数),那么它的斜截式方程为 ( )A .y =3x +(23-3)B .y =3x +(3-23)C .y =3x +(22-3)D .y =3x +(3-22)解析:设直线的斜率为3,当t =-4时,x =0,y =3-23,故直线的斜截式方程为y = 3x +( 3-23). 答案:B5.点P (x ,y )是椭圆2x 2+3y 2=12上的一个动点,那么x +2y 的最大值为 ( )A.21B.22C.23 D .26 解析:椭圆x 26+y 24=1,设点P (6cos θ,2sin θ),那么x +2y =6cos θ+4sin θ=22sin(θ+φ)≤22. 答案:B6.假设P (2,-1)为圆⎩⎪⎨⎪⎧x =1+5cos θ,y =5sin θ(θ为参数且0≤θ<2π)的弦的中点,那么该弦所在的直线方程为( )A .x +y +3=0B .x +y -3=0C .x -y -3=0D .x -y +3=0解析:∵圆⎩⎪⎨⎪⎧x =1+5cos θ,y =5sin θ.消去θ,得(x -1)2+y 2=25, ∴圆心C (1,0),∴k CP =-1. ∴弦所在的直线的斜率为1.∴弦所在的直线方程为y -(-1)=1·(x -2), 即为x -y -3=0. 答案:C7.在平面直角坐标系xOy 中,直线l 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =t +3,y =3-t (参数t ∈R),圆C 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =2cos θ,y =2sin θ+2(参数θ∈[0,2π]),那么圆C 的圆心坐标为________,圆心到直线l 的距离为________.解析:直线和圆的方程分不是:x +y -6=0,x 2+(y -2)2=22,因此圆心坐标为(0,2),其到直线距离为d =|0+2-6|1+1=2 2.答案:(0,2) 2 28.动圆方程x 2+y 2-x sin2θ+22y sin(θ+π4)=0(θ为参数),那么圆心的轨迹方程是___________.解析:圆心轨迹的参数方程为:⎩⎨⎧x =12sin2θ,y =-2sin(θ+π4),即⎩⎪⎨⎪⎧x =sin θcos θ,y =-(sin θ+cos θ),消去参数θ得y 2=1+2x (-12≤x ≤12).答案:y 2=1+2x x ∈[-12,12]9.a ,b ,a +b 成等差数列,a ,b ,ab 成等比数列,点P (x ,y )为椭圆x 2a +y 2b =1上的一点,那么x 2+22xy +y 2的最大值为________. 解析:依题意得⎩⎪⎨⎪⎧2b =2a +b b 2=a 2b,解得a =2,b =4,得椭圆方程为x 22+y 24=1,设P (2cos θ,2sin θ)(θ为参数),那么有 x 2+22xy +y 2=(2cos θ)2+22×2cos θ×2sin θ+4sin 2θ =2+2sin 2θ+sin2θ=3+sin2θ-cos2θ =3+2sin(2θ-π4)≤3+2,故最大值为3+ 2. 答案:3+ 210.(2018·南京模拟)过点P (-3,0)且倾斜角为30°的直线和曲线⎩⎨⎧x =t +1ty =t -1t(t 为参数)相交于A 、B 两点,求线段AB 的长.解:曲线⎩⎨⎧x =t +1ty =t -1t的一般方程为x 2-y 2=4.过点P (-3,0)且倾斜角为30°的直线方程为y =33x +3, 联立方程组⎩⎪⎨⎪⎧y =33x +3,x 2-y 2=4消去y 得,23x 2-2x -7=0,∴x 1x 2=-212.x 1+x 2=3,∴AB =1+k 2|x 1-x 2| =1+k 2(x 1+x 2)2-4x 1x 2=21711.直线l 的参数方程:⎩⎪⎨⎪⎧x =t ,y =1+2t(t 为参数)和圆C 的极坐标方程:ρ=22sin(θ+π4)(θ为参数).(1)将直线l 的参数方程和圆C 的极坐标方程化为直角坐标方程; (2)判定直线l 和圆C 的位置关系.解:(1)消去参数t ,得直线l 的直角坐标方程为y =2x +1; ρ=22sin(θ+π4)即ρ=2(sin θ+cos θ),两边同乘以ρ得ρ2=2(ρsin θ+ρcos θ), 消去参数θ,得⊙C 的直角坐标方程为: (x -1)2+(y -1)2=2. (2)圆心C 到直线l 的距离 d =|2-1+1|22+12=255<2,因此直线l 和⊙C 相交.12.极坐标系的极点在直角坐标系的原点O 处,极轴与x 轴的正半轴重合.直线l 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =t cos θy =t sin θ(t 为参数,θ为直线l 的倾斜角),圆C 的极坐标方程为ρ2-8ρcos θ+12=0. (1)假设直线l 与圆C 相切,求θ的值;(2)假设直线l 与圆C 有公共点,求θ的取值范畴.解:因为直线l 的直角坐标方程为y =x tan θ或x =0,圆C 的直角坐标方程为(x -4)2+y 2=4. 由图形可知:(1)当直线l 与圆C 相切时,θ=π6或θ=5π6;(2)当直线l 与圆C 有公共点时,θ∈[0,π6]∪[5π6,π).。
极坐标与参数方程高考真题1、(2018北京理10)在极坐标系中,直线cos sin a ρθρθ+=(0a >)与圆2cos ρθ=相切,则_______a =.2、(2018江苏21C )在极坐标系中,直线l 的方程为πsin()26ρθ-=,曲线C 的方程为4cos ρθ=,求直线l 被曲线C 截得的弦长.3、(2018新课标Ⅰ理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22cos 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.4、(2018新课标Ⅱ理22)在直角坐标系xOy 中,曲线C 的参数方程为2cos 4sin x θy θ=⎧⎨=⎩(θ为参数),直线l 的参数方程为1cos 2sin x t αy t α=+⎧⎨=+⎩(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.5、(2018新课标Ⅲ理22)在平面直角坐标系xOy 中,O ⊙的参数方程为cos sin x y θθ=⎧⎨=⎩(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.6、(2018天津理12)已知圆2220x y x +-=的圆心为C ,直线1232x y t ⎧=-+⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩(t 为参数)与该圆相交于A ,B 两点,则ABC ∆的面积为_______.7、(2017新课标Ⅰ理22)在直角坐标系xOy 中,曲线C 的参数方程为3cos sin x y θθ=⎧⎨=⎩(θ为参数),直线l 的参数方程为41x a ty t=+⎧⎨=-⎩(t 为参数).(1)若1a =-,求C 与l 的交点坐标;(2)若C 上的点到la .8、(2017新课标Ⅱ理22)在直角坐标系xOy 中,以坐标原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线1C 的极坐标方程为cos 4ρθ=.(1)M 为曲线1C 上的动点,点P 在线段OM 上,且满足||||16OM OP ⋅=,求点P 的轨迹2C 的直角坐标方程;(2)设点A 的极坐标为(2,)3π,点B 在曲线2C 上,求OAB ∆面积的最大值.9、(2017新课标Ⅲ理22)在直角坐标系xOy 中,直线l 1的参数方程为2+,,x t y kt =⎧⎨=⎩(t 为参数),直线l 2的参数方程为2,,x m m my k =-+⎧⎪⎨=⎪⎩(为参数).设l 1与l 2的交点为P ,当k 变化时,P 的轨迹为曲线C . (1)写出C 的普通方程;(2)以坐标原点为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,设l 3:ρ(cosθ+sinθ),M 为l 3与C 的交点,求M 的极径.10、(2017北京理11)在极坐标系中,点A 在圆22cos 4sin 40ρρθρθ--+=上,点P 的坐标为(1,0),则|AP|的最小值为___________.11、(2017江苏21C )在平面坐标系中xOy 中,已知直线l 的参考方程为x 82t ty ⎧=-+⎪⎨=⎪⎩(t 为参数),曲线C的参数方程为2x 2s ,y ⎧=⎪⎨⎪=⎩(s 为参数)。
参数方程1.在平面直角坐标系xOy 中,以原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系。
已知圆C 的极坐标方程为ρ2-8ρcos θ+12=0,直线l 的参数方程为⎩⎨⎧x =-2+22t ,y =-4+22t (t 为参数)。
(1)写出圆C 的直角坐标方程;(2)若点P 为圆C 上的动点,求点P 到直线l 距离的最大值。
解析 (1)由⎩⎨⎧ ρ2=x 2+y 2ρcos θ=x 得,x 2+y 2-8x +12=0,所以圆C 的直角坐标方程为(x -4)2+y 2=4。
(2)直线l 的普通方程为x -y -2=0。
设与直线l 平行的直线l ′的方程为x -y +m =0,则当直线l ′与圆C 相切时:|4+m |2=2, 解得m =-22-4或m =22-4(舍去),所以直线l 与直线l ′的距离为d =|-22-4-(-2)|2=2+2, 即点P 到直线l 距离的最大值为2+2。
答案 (1)(x -4)2+y 2=4 (2)2+ 22.(优质试题·广西三市联考)已知曲线C 的极坐标方程是ρ=4cos θ,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,直线l 的参数方程是⎩⎪⎨⎪⎧x =1+t cos α,y =t sin α(t 为参数)。
(1)将曲线C 的极坐标方程化为直角坐标方程;(2)若直线l 与曲线C 相交于A ,B 两点,且|AB |=14,求直线的倾斜角α的值。
解析 (1)由ρ=4cos θ,得ρ2=4ρcos θ。
∵x 2+y 2=ρ2,x =ρcos θ,y =ρsin θ,∴曲线C 的直角坐标方程为x 2+y 2-4x =0,即(x -2)2+y 2=4。
(2)将⎩⎨⎧ x =1+t cos α,y =t sin α,代入圆的方程,得(t cos α-1)2+(t sin α)2=4,化简得t 2-2t cos α-3=0。
设A ,B 两点对应的参数分别为t 1,t 2,则⎩⎨⎧ t 1+t 2=2cos α,t 1t 2=-3。
届高考数学(理)一轮复习讲义:14.2参数方程(人教A版)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x,y都是某个变x=f t数t的函数①,并且对于t的每一个允许值,由方程组①所确定的点M(x,y)数x,y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)参数而从参数方程得到普通方程.(2)如果知道变数x,y中的一个与参数t的关系,例如x=f t ,方程,求出另一个变数与参数的关系y=g(t),那么就是曲线的参y=g t 数方程,在参数方程与普通方程的互化中,必须使x,y的取值范围保持一致.3.直线、圆和圆锥曲线的参数方程x=-1-t,1.极坐标方程ρ=cos θ和参数方程(t为参数)所表示的图形分y=2+t别是( ).A.直线、直线B.直线、圆C.圆、圆D.圆、直线xx解析∵ρcos θ=x,∴cos θ=ρ代入到ρ=cos θ,得ρ=ρ,∴ρ2=x,∴x2+y2=x表示圆.x=-1-t,又∵ 相加得x+y=1,表示直线.y=2+t,答案Dx=1-2t,2.若直线(t为实数)与直线4x+ky=1垂直,则常数k=________.y=2+3t x=1-2t,解析参数方程所表示的直线方程为3x+2y=7,由此直线与直y=2+3t,3 4线4x+ky=1垂直可得-2 -k =-1,解得k=-6.答案-6x=5cos θ,3.二次曲线(θ是参数)的左焦点的坐标是________.y=3sin θ x2y2解析题中二次曲线的普通方程为2591左焦点为(-4,0).答案(-4,0)x=t+1,4.(20XX年湖南)在直角坐标系xOy中,已知曲线C1:(t 为参数)与y=1-2t x=asin θ曲线C2:(θ为参数,a0)有一个公共点在x轴上,则a=________. y=3cos θx2y2解析曲线C1的普通方程为2x+y=3,曲线C2a+9=1,直x2y2 3线2x+y=3与x轴的交点坐标为20 ,故曲线a9=1也经过这个点,代33入解得a=2 舍去-2.3答案2 x=5cos θ,5.(20XX年广东)已知两曲线参数方程分别为(0≤θ<π)和y=sin θ5 x=2,4(t∈R),它们的交点坐标为________.y=tx=5cos θ,x22解析由(0≤θ<π)得,5y=1(0≤y≤1,-5x≤5),y=sin θ 5 x=2,5由4(t∈R)得,x=42,y=t4∴5y4+16y2-16=0.解得:y2=5或y2=-4(舍去).5 25 . 则x=4y2=1又θ≥0,得交点坐标为1,5 25答案1,5对应学生211考向一参数方程与普通方程的互化把下列参数方程化为普通方程:x=3+cos θ,(1) y=2-sin θ;1x=1+2t,(2)3y=5+2t.cos θ=x-3,解(1)由已知由三角恒等式cos2 θ+sin2θ=1,sin θ=2-y,可知(x-3)2+(y-2)2=1.3(2)由已知t=2x-2,代入y=5+2中,3得y=5+2(2x-2),即3x-y+53=0.参数方程化为普通方程:化参数方程为普通方程的基本思路是消去参数,常用的消参方法有代入消去法、加减消去法、恒等式(三角的或代数的)消去法,参数方程通过代入消元或加减消元消去参数化为普通方程,不要忘了参数的范围.x=cos α,【训练1】(20XX年陕西)参数方程(α为参数)化成普通方程为y=1+sin α________.x=cos α,x=cos α,①解析由得y=1+sin αy-1=sin α,② ①2+②2得:x2+(y-1)2=1. 答案x2+(y-1)2=1考向二直线与圆的参数方程的应用x=2+tcos α,x=1+cos θ,已知圆C:(θ为参数)和直线l:(其y=sin θ y=3+tsin α中t为参数,α为直线l的倾斜角).2π(1)当α=3l距离的最小值;(2)当直线l与圆C有公共点时,求α的取值范围.2π解(1)当α=3l的直角坐标方程为3x+y-33=0,圆C的圆心3坐标为(1,0),圆心到直线的距离d=23,圆的半径为1,故圆上的点到直线l距离的最小值为3-1.(2)圆C的直角坐标方程为(x-1)2+y2=1,将直线l的参数方程代入圆C的直角坐标方程,得t2+2(cos α+3sin α)t+3=0,这个关于t的一元二次方程有π3π 3 α+α+解,故Δ=4(cos α+3sin α)-12≥0,则sin ≥,即sin6 46 2或22πsin α+6π 33ππ2πππ≤-2又0≤α<π,故只能sin α+6 ≥2,3≤α+63即6α≤2.故αππ的范围是62.如果问题中的方程都是参数方程,那就要至少把其中的一个化为直角坐标方程.x=1+t,【训练2】已知直线l的参数方程为(参数t∈R),圆C的参数方y=4-2t x=2cos θ+2,程为(参数θ∈[0,2π]),求直线l被圆C所截得的弦长.[来y=2sin θ 源: ]x=1+t,解由消参数后得普通方程为2x+y-6=0,y=4-2tx=2c os θ+2,由消参数后得普通方程为(x-2)2+y2=4,显然圆心坐标为y=2sin θ(2,0),半径为2.由于圆心到直线2x+y-6=0的距离为d=5 2522-5. 5考向三圆锥曲线的参数方程的应用x22求经过点(1,1),倾斜角为135°的直线截椭圆4y=1所得的弦长.2x=1-2,由条件可知直线的参数方程是2y=1+2|2×2+0-6|55,2+1所以所求弦长为2解(t为参数),代入椭圆方程2 1-22 21+t 2=1,可得+425即22+2t+1=0.设方程的两实根分别为t1、t2,则由二次方程的根与系数2t+t12 5,的关系可得2tt 125则直线截椭圆的弦长是|t1-t2|=t1+t2 -4t1t2=242 62 2--4×=555普通方程化为参数方程:化普通方程为参数方程的基本思路是引入参数,即选定合适的参数t,先确定一个关系x=f(t)(或y=φ(t)),再代入普通方程F(x,y)=0,求得另一关系y=φ(t)(或x=f(t)).一般地,常选择的参数有角、有向线段的数量、斜率,某一点的横坐标(或纵坐标).普通方程化为参数方程需要引入参数,选择的参数不同,所得的参数方程也不一样.【训练3】(20XX年南京模拟)过点P(-3,0)且倾斜角为30°的直线和曲线1x=t+t 1y=t-t(t为参数)相交于A、B两点,求线段AB的长.解3x=-3+2s,直线的参数方程为1y=2(s为参数),1x=t+t又曲线1y=t-t(t为参数)可以化为x2-y2=4,将直线的参数方程代入上式,得s2-3s+10=0,设A、B对应的参数分别为s1,s2. ∴s1+s2=63,s1s2=10. ∴|AB|=|s1-s2|=s1+s2 -4s1s2=217.(时间:30分钟满分:60分)一、填空题(每小题5分,共40分)x=-2-2t,1.(20XX年深圳模拟)直线(t为参数)上与点A(-2,3)2y=3+2t的点的坐标是________.解析由题意知(-2t)2+(2t)2=(2)2,所以t2=2,t=2,代入x=-2-2t,(t为参数),得所求点的坐标为(-3,4)或(-1,2).y=3+2t答案(-3,4)或(-1,2)x=2+cos θ,2.(20XX年东莞模拟)若直线l:y=kx与曲线C:(参数θ∈R)有唯y=sin θ一的公共点,则实数k=________.解析曲线C化为普通方程为(x-2)2+y2=1,圆心坐标为(2,0),半径r=1.由已知l与圆相切,则r=3答案3 x=cos α,3.直线3x+4y-7=0截曲线(α为参数)的弦长为________.y=1+sin α|0+4-7|3解析曲线可化为x+(y-1)=1,圆心到直线的距离d==,则弦9+16522|2k|31 k=. 31+k长l=r-d=5. 8答案5 x=1-2t,x=s,4.已知直线l1:(t为参数),l2:(s为参数),若l1∥l2,y=2+kt y=1-2s则k=________;若l1⊥l2,则k=________.解析将l1、l2的方程化为直角坐标方程得l1:kx+2y-4-k=0,l2:2x+yk24+k-1=0,由l1∥l22=11 k=4,由l1⊥l2,得2k+2=0 k=-1. 答案 4 -1x=3+3cos θ,5.(20XX年湛江调研)参数方程(θ为参数)表示的图形上的点到直y=-3+3sin θ线y=x的最短距离为________.x=3+3cos θ,解析参数方程化为普通方程为(x-3)2+(y+3)2=9,圆心y=-3+3sin θ|3--3 |坐标为(3,-3),半径r=3,则圆心到直线y=x的距离d=32,2则圆上点到直线y=x的最短距离为d-r=2-3=2-1).答案3(2-1)6.(20XX年陕西)直角坐标系xOy中,以原点为极点,x轴的正半轴为极轴建立极x=3+cos θ,坐标系,设点A,B分别在曲线C1:(θ为参数)和曲线C2:ρy=sin θ=1上,则|AB|的最小值为________.解析消掉参数θ,得到关于x、y的一般方程C1:(x-3)2+y2=1,表示以(3,0)为圆心,以1为半径的圆;C2:x2+y2=1,表示的是以原点为圆心的单位圆,|AB|的最小值为3-1-1=1.。
高中毕业班第二次模拟考试试卷数学(理科)第Ⅰ卷一、选择题(本大题共12个小题,每小题5分,共60分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1、已知集合21{|log ,1},{|,2}U y y x x P y y x x==>==>,则U C P = A .1(0,)2 B .(0,)+∞ C .1[,)2+∞ D .1(,0)[,)2-∞+∞2、下列四个函数中,既是奇函数又是定义域上的单调递增的是A .2xy -= B .tan y x = C .3y x = D .3log y x = 3、已知复数z 满足2015(1)i z i --(其中i 为虚数单位),则z 的虚部为 A .12 B .12- C .12i D .12i - 4、等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,已知32175,2S a a a =+=,则5a = A .12 B .12- C .2 D .2- 5、设变量,x y 满足约束条件3123x y x y x y +≥⎧⎪-≥-⎨⎪-≤⎩,则目标函数23z x y =+的最小值为A .6B .7C .8D .23 6、投掷两枚骰子,则点数之和是8的概率为 A .536B .16C .215D .1127、某几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为 A .103 B .53 C .203D .48、执行右下方的程序框图,如果输入的4N =,那么输出的S 的值为A .1111234+++ B .1111232432+++⨯⨯⨯ C .111112345++++ D .111112324325432++++⨯⨯⨯⨯⨯⨯9、在平面直角坐标系中,角α的顶点与原点重合,始边与x 轴的非负半 轴重合,终边过点(sin,cos )88P ππ,则sin(2)12πα-=A ..12 D .12-10、在四面体S-ABC 中,SA ⊥平面,120,2,1ABC BAC SA AC AB ∠==== , 则该四面体的外接球的表面积为 A .11π B .7π C .103π D .403π 11、已知F 是抛物线24x y =的焦点,直线1y kx =-与该抛物线交于第一象限 内的零点,A B ,若3AF FB =,则k 的值是A C 12、设函数()()2212,2(),,0,1,2,,9999i if x x f x x x a i ==-== ,记102|()()||()()|k kkk kS f a f a f a f a =-+- 9998|()()|,1,2k k f a f a k ++-= ,则下列结论正确的是A .121S S =<B .121S S =>C .121S S >>D .121S S <<第Ⅱ卷二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分,把答案填在答题卷的横线上。
高三数学参数方程试题答案及解析1.在平面直角坐标系中,曲线的参数方程为(为参数)的普通方程为___________.【答案】【解析】由x=1+t得t=x-1代入y=-1+3t整理得,,即为曲线C的普通方程.考点:参数方程与普通方程互化2.以直角坐标系的原点O为极点,x轴的正半轴为极轴,且两个坐标系取相等的长度单位,已知直线的参数方程为(t为参数,),曲线C的极坐标方程为.(Ⅰ)求曲线C的直角坐标方程。
(Ⅱ)设直线与曲线C相交于A,B两点,当a变化时,求的最小值【答案】(Ⅰ)(Ⅱ)4【解析】(Ⅰ)将两边乘以得,,将代入上式得曲线C的直角坐标方程;(Ⅱ)将将直线的参数方程代入曲线C的普通方程中,整理关于t的二次方程,设M,N两点对应的参数分别为,利用一元二次方程根与系数将,用表示出来,利用直线参数方程中参数t的几何意义得,|AB|=,再转化为关于与的函数,利用前面,关于的表示式,将上述函数化为关于的函数,利用求最值的方法即可求出|AB|的最小值.试题解析:(Ⅰ)由,得所以曲线C的直角坐标方程为(4分)(Ⅱ)将直线l的参数方程代入,得设A、B两点对应的参数分别为t1、t2,则t 1+t2=,t1t2=,∴|AB|=|t1-t2|==,当时,|AB|的最小值为4 (10分)【考点】极坐标方程与直角坐标互化,直线与抛物线的位置关系,直线的参数方程中参数t的几何意义,设而不求思想3.(本小题满分7分)选修4—4:极坐标与参数方程已知直线的参数方程为,(为参数),圆的参数方程为,(为常数).(I)求直线和圆的普通方程;(II)若直线与圆有公共点,求实数的取值范围.【答案】(I),;(II)【解析】(I)由已知直线的参数方程为,(为参数),消去参数即可得直线的普通方程.由圆的参数方程为,(为常数)消去参数,即可得圆的普通方程.(II)由直线与圆有公共点,等价于圆心到直线的距离小于或等于圆的半径4,由点到直线的距离公式即可得到结论.试题解析:(I)直线的普通方程为.圆C的普通方程为.(II)因为直线与圆有公共点,故圆C的圆心到直线的距离,解得.【考点】1.参数方程.2.直线与圆的位置关系.4.直线(为参数)的倾斜角是【答案】.【解析】直线的斜率为,因此该直线的倾斜角为.【考点】1.直线的参数方程;2.直线的斜率5.直角坐标系中,以原点O为极点,轴的正半轴为极轴建立极坐标系,设点A,B分别在曲线:(为参数)和曲线:上,则的最小值为.【答案】3【解析】利用化归思想和数形结合法,把两条曲线转化为直角坐标系下的方程.曲线的方程是,曲线的方程是,两圆外离,所以的最小值为.6.在平面直角坐标系中,直线经过点P(0,1),曲线的方程为,若直线与曲线相交于,两点,求的值.【答案】1【解析】利用直线的参数方程的几何意义,可简便解决有关线段乘积问题. 设直线的参数方程为(为参数,为倾斜角)设,两点对应的参数值分别为,.将代入,整理可得.所以.【解】设直线的参数方程为(为参数,为倾斜角)设,两点对应的参数值分别为,.将代入,整理可得. 5分(只要代入即可,没有整理成一般形式也可以)所以. 10分【考点】直线的参数方程7.已知曲线C1的参数方程为(t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,曲线C2的极坐标方程为.(1)把C1的参数方程化为极坐标方程;(2)求C1与C2交点的极坐标(ρ≥0,0≤θ<2π).【答案】(1)(2)(, ),(2, )【解析】(1)将消去参数t,化为普通方程 , 即C1:.将代入得.所以C1的极坐标方程为.(2)C2的普通方程为 .由解得或所以C1与C2交点的极坐标分别为(, ),(2, )8.在平面直角坐标系中,以坐标原点为极点,x轴的非负半轴为极轴建立极坐标系.已知点A的极坐标为(,),直线l的极坐标方程为ρcos()=a,且点A在直线l上.(1)求a的值及直线l的直角坐标方程;(2)圆C的参数方程为(为参数),试判断直线l与圆C的位置关系.【答案】(1)x+y-2=0 (2)相交【解析】(1)由点A(,)在直线ρcos(-)=a上,可得a=,所以直线l的方程可化为,从而直线l的直角坐标方程为.(2)由已知得圆C的直角坐标方程为(x-1)2+y2=1,所以圆C的圆心为(1,0),半径r=1,因为圆心C 到直线l的距离d=<1,所以直线l与圆C相交.9.在直角坐标平面内,以坐标原点为极点、轴的非负半轴为极轴建立极坐标系,已知点的极坐标为,曲线的参数方程为(为参数),则点到曲线上的点的距离的最小值为.【答案】【解析】由已知得,点的直角坐标为,曲线的普通方程为,表示以为圆心,为半径的圆,故点到曲线上的点的距离的最小值为.【考点】1、直角坐标和极坐标的互化;2、参数方程和普通方程的互化;3、点和圆的位置关系.10.已知曲线C的参数方程为(t为参数),若点P(m,2)在曲线C上,求m的值.【答案】m=16【解析】点P(m,2)在曲线C上,则,所以m=16.11.在平面直角坐标系中,曲线的参数方程为(为参数),为坐标原点,为上的动点,点满足,点的轨迹为曲线.则的参数方程为 .【答案】(为参数)【解析】设点.由,可得.即的参数方程为(为参数).【考点】1.参数方程的知识.2.向量相等.12.在直角坐标系中,曲线的参数方程为(t为参数),在极坐标系(与直角坐标系取相同的长度单位,且以原点为极点,以轴正半轴为极轴)中,曲线的极坐标方程为,则与的两个交点之间的距离等于.【答案】【解析】、的普通方程分别为、,与的两个交点之间的距离即为圆截直线得到的弦长,所以,.【考点】参数方程与极坐标,直线与圆的位置关系.13.若直线(为参数)被圆截得的弦长为最大,则此直线的倾斜角为;【答案】【解析】直线的普通方程为,圆的直角坐标方程为;直线被圆截得的弦长最大,即圆心到直线的距离最小,,当时,.【考点】参数方程与普通方程的转化、极坐标与直角坐标的转化、最值问题.14.过点M(2,1)作曲线C:(θ为参数)的弦,使M为弦的中点,求此弦所在直线的方程.【答案】2x+y-5=0【解析】由于曲线表示的是圆心在原点O,半径为r=4的圆,所以过点M的弦与线段OM垂直.∵kOM=,∴弦所在直线的斜率是-2,故所求直线方程为y-1=-2(x-2),即2x+y-5=0.15.已知直线与圆相交于AB,则以AB为直径的圆的面积为 .【答案】【解析】消掉可得直线方程为,利用可得圆的方程为,联立方程组得交点,交点间距离为,则所求圆的面积为.另解:因为圆心到直线的距离为,所以,则所求圆的面积为【考点】直线与圆的参数方程16.在平面直角坐标系xOy中,若直线l1: (s为参数)和直线l2: (t为参数)平行,则常数a的值为________.【答案】a=4【解析】由消去参数s,得x=2y+1. 由消去参数t,得2x=ay+a.∵l1∥l2,∴=,∴a=4.17.在平面直角坐标系xOy中,直线l的参数方程为 (t为参数),它与曲线C:(y-2)2-x2=1交于A、B两点.(1)求|AB|的长;(2)以O为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,设点P的极坐标为,求点P到线段AB中点M的距离.【答案】(1)(2)【解析】(1)把直线的参数方程代入曲线方程并化简得7t2-12t-5=0.设A,B对应的参数分别为t1,t2,则t1+t2=,t1t2=-.所以|AB|=|t1-t2|=5(2)易得点P在平面直角坐标系下的坐标为(-2,2),根据中点坐标的性质可得AB中点M对应的参数为=.由t的几何意义可得点P到M的距离为|PM|=·=.18.已知曲线(为参数),(为参数).(1)化的方程为普通方程,并说明它们分别表示什么曲线;(2)过曲线的左顶点且倾斜角为的直线交曲线于两点,求.【答案】(1),曲线为圆心是,半径是1的圆,曲线为中心是坐标原点,焦点在x轴上,长轴长是8,短轴长是6的椭圆;(2).【解析】本题考查参数方程与普通方程的互化,考查学生的转化能力和计算能力.第一问,利用参数方程与普通方程的互化方法转化方程,再根据曲线的标准方程判断曲线的形状;第二问,根据已知写出直线的参数方程,与曲线联立,根据韦达定理得到两根之和两根之积,再利用两根之和两根之积进行转化求出.试题解析:⑴曲线为圆心是,半径是1的圆.曲线为中心是坐标原点,焦点在x轴上,长轴长是8,短轴长是6的椭圆. 4分⑵曲线的左顶点为,则直线的参数方程为(为参数)将其代入曲线整理可得:,设对应参数分别为,则所以. 10分【考点】1.参数方程与普通方程的互化;2.圆和椭圆的标准方程;3.韦达定理;4.直线的参数方程.19.过点M(3,4),倾斜角为的直线与圆C:(为参数)相交于A、B两点,试确定的值.【答案】15【解析】将过点M(3,4),倾斜角为的直线写成参数方程.再将圆的参数方程写成一般方程,联立后求得含t的一元二次方程.将的值转化为韦达定理的根的乘积关系.即可得结论.本小题主要就是考查直线的参数方程中t的几何意义.试题解析:直线l的参数方程为.代入C:.方程得到:.设为方程两根,则.【考点】1.直线的参数方程.2.圆的参数方程.20.将参数方程(为参数,)化成普通方程为 ______ .【答案】【解析】由已知得,将两式平方相加有,,所以普通方程为.【考点】参数方程与普通方程的互化.21.过点,倾斜角为的直线与圆C:(为参数)相交于两点,试确定的值.【答案】15.【解析】先将曲线:(圆)的参数方程化成普通方程,再将直线的参数方程代入其中,得到一个关于的一元二次方程,最后结合参数的几何意义,利用一元二次方程的根与系数之间的关系式即可求得距离之积.试题解析:由已知得直线的参数方程为(为参数),即(为参数) 3分曲线的普通方程为. 6分把直线的参数方程代入曲线的普通方程,得∴点到两点的距离之积为15. 10分【考点】1.圆的参数方程;2.直线和圆相交有关计算.22.在极坐标系中,圆的方程为,以极点为坐标原点,极轴为轴的正半轴建立平面坐标系,圆的参数方程(为参数),若圆与相切,则实数 .【答案】.【解析】圆的直角坐标方程为,其标准方程为,圆心为,半径长为,圆的圆心坐标为,半径长为,由于圆与圆外切,则.【考点】1.参数方程与直角坐标方程之间的转化;2.两圆的位置关系23.以坐标原点O为极点,轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C1的极坐标方程为:,曲线C2的参数方程为:,点N的极坐标为.(Ⅰ)若M是曲线C1上的动点,求M到定点N的距离的最小值;(Ⅱ)若曲线C1与曲线C2有有两个不同交点,求正数的取值范围.【答案】(Ⅰ)2;(Ⅱ).【解析】分别将极坐标方程与参数方程转化为普通方程,根据点与圆的几何意义求的最小值;根据曲线C1与曲线C2有有两个不同交点的几何意义,求正数的取值范围.试题解析:解:(Ⅰ)在直角坐标系xOy中,可得点,曲线为圆,圆心为,半径为1,∴=3,∴的最小值为.(5分)(Ⅱ)由已知,曲线为圆,曲线为圆,圆心为,半径为t,∵曲线与曲线有两个不同交点,,解得,∴正数t的取值范围是.(10分)【考点】极坐标与普通方程的互化,参数方程与普通方程的互化.24.在直角坐标系中,以原点为极点,轴的正半轴为极轴建立极坐标系.曲线的参数方程为(为参数),曲线的极坐标方程为,则与交点在直角坐标系中的坐标为 ____.【答案】(2,5)【解析】曲线的参数方程为(为参数),将代入,因为,所以其一般方程为.再将曲线的极坐标方程为转化为直角坐标系中的方程,因为,,故曲线的一般方程为.联立方程组,解得或,又,所以舍去.所以与交点在直角坐标系中的坐标为(2,5).【考点】坐标系与参数方程25.已知在平面直角坐标系中圆的参数方程为:,(为参数),以为极轴建立极坐标系,直线极坐标方程为:则圆截直线所得弦长为 .【答案】【解析】圆C的参数方程为的圆心为,半径为3, 直线普通方程为,即,圆心C到直线的距离为,所以圆C截直线所得弦长.【考点】1.参数方程;2.点到直线的距离.26.在直角坐标系中,曲线的参数方程为,以原点为极点,轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线的极坐标方程为.⑴求曲线的普通方程和曲线的直角坐标方程;⑵当时,曲线和相交于、两点,求以线段为直径的圆的直角坐标方程.【答案】(1)(2)【解析】(1)代入消参数法求解直线方程,利用极坐标公式求解圆的普通方程;(2)借助弦长公式求出直径的长,确定圆心坐标,利用圆的标准方程求解.试题解析:(1)对于曲线消去参数得:当时,;当时,. (3分)对于曲线:,,则. (5分)(2) 当时,曲线的方程为,联立的方程消去得,即,,圆心为,即,从而所求圆方程为. (10分)【考点】1.极坐标系与参数方程的相关知识;2.极坐标方程与平面直角坐标方程的互化;3.平面内直线与曲线的位置关系.27.函数的最大值是.【答案】10【解析】由分析可考虑三角代换,令,则,代入化简可得,即可得.【考点】参数方程,辅助角公式.28.已知直线的参数方程为:(为参数),圆的极坐标方程为,那么,直线与圆的位置关系是 ( )A.直线平分圆B.相离C.相切D.相交【答案】D【解析】先把参数方程化为,再把圆的极坐标方程化成,再利用圆心到直线的距离.【考点】1.参数方程;2.极坐标.29.[选修4 - 4:坐标系与参数方程](本小题满分10分)在直角坐标系中,直线的参数方程为(为参数),若以直角坐标系的点为极点,为极轴,且长度单位相同,建立极坐标系,得曲线的极坐标方程为.直线与曲线交于两点,求.【答案】圆心到直线的距离,。
每一个人的成功之路或许都不尽相同,但我相信,成功都需要每一位想成功的人去努力、去奋斗,而每一条成功之路,都是充满坎坷的,只有那些坚信自己目标,不断努力、不断奋斗的人,才能取得最终的成功。
但有一点我始终坚信,那就是,当你能把自己感动得哭了的时候,你就成功了!2.4直线的参数方程作业当堂检测1.若直线的参数方程为⎩⎨⎧x =1+2t ,y =2-3t (t 为参数),则直线的斜率为( )A.23 B .-23C.32 D .-322.直线⎩⎨⎧x =-2-2t ,y =3+2t (t 为参数)上与点A (-2,3)的距离等于2的点的坐标是________.3.在平面直角坐标系xOy 中,求过椭圆⎩⎨⎧x =5cos φ,y =3sin φ(φ为参数)的右焦点,且与直线⎩⎨⎧x =4-2t ,y =3-t (t 为参数)平行的直线的普通方程为________.4.(2014·江苏)在平面直角坐标系xOy 中,已知直线l 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =1-22t ,y =2+22t (t 为参数),直线l 与抛物线y 2=4x 相交于A ,B 两点,求线段AB 的长.一、基础达标1.在参数方程⎩⎨⎧x =a +t cos θy =b +t sin θ(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( )A.t 1-t 22B.t 1+t 22C.||t 1-t 22 D.||t 1+t 222.直线⎩⎨⎧x =-2+t ,y =1-t(t 为参数)被圆(x -3)2+(y +1)2=25所截每一个人的成功之路或许都不尽相同,但我相信,成功都需要每一位想成功的人去努力、去奋斗,而每一条成功之路,都是充满坎坷的,只有那些坚信自己目标,不断努力、不断奋斗的人,才能取得最终的成功。
但有一点我始终坚信,那就是,当你能把自己感动得哭了的时候,你就成功了!得的弦长为( )A .7 2B .4014C.82 D.93+4 33.直线⎩⎪⎨⎪⎧x =1+12t ,y =-33+32t (t 为参数)和圆x 2+y 2=16交于A ,B两点,则AB 的中点坐标为( )A .(3,-3)B .(-3,3)C .(3,-3)D .(3,-3) 4.过点(0,2)且与直线⎩⎨⎧x =2+t ,y =1+3t (t 为参数)互相垂直的直线方程为( )A.⎩⎨⎧x =3t y =2+tB.⎩⎨⎧x =-3t y =2+tC.⎩⎨⎧x =-3t y =2-tD.⎩⎨⎧x =2-3t y =t 5.直线⎩⎪⎨⎪⎧x =2-12t ,y =-1+12t (t 为参数)被圆x 2+y 2=4截得的弦长为________.6.(2013·南京模拟)过点P (-3,0)且倾斜角为30°的直线和曲线⎩⎪⎨⎪⎧x =t +1t ,y =t -1t (t 为参数)相交于A 、B 两点,则线段AB 的长为________.7.在直角坐标系xOy 中,直线l 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =3-22t ,y =5+22t(t 为参数).在极坐标系(与直角坐标系xOy 取相同的长度单位,且以原点O 为极点,以x 轴正半轴为极轴)中,圆C 的方程为ρ=25sin θ.(1)求圆C 的直角坐标方程;(2)设圆C 与直线l 交于点A ,B .若点P 的坐标为(3,5),求|P A |+|PB |. 二、能力提升8.已知直线的参数方程为⎩⎨⎧x =4-2t ,y =t -2(t 为参数),P 是椭圆x 24+y 2=1上任意一点,则点P 到直线的距离的最大值为( )每一个人的成功之路或许都不尽相同,但我相信,成功都需要每一位想成功的人去努力、去奋斗,而每一条成功之路,都是充满坎坷的,只有那些坚信自己目标,不断努力、不断奋斗的人,才能取得最终的成功。
【高考复习】2020年高考数学(理数) 坐标系与参数方程 大题1.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.2.平面直角坐标系xOy 中,倾斜角为α的直线l 过点M(-2,-4),以原点O 为极点,x 轴的正半轴为极轴,建立极坐标系,曲线C 的极坐标方程为ρsin 2θ=2cos θ. (1)写出直线l 的参数方程(α为常数)和曲线C 的直角坐标方程;(2)若直线l 与C 交于A ,B 两点,且|MA|·|MB|=40,求倾斜角α的值.3.在直角坐标系xOy 中,已知倾斜角为α的直线l 过点A(2,1).以坐标原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系.曲线C 的极坐标方程为ρ=2sin θ,直线l 与曲线C 分别交于P ,Q 两点.(1)写出直线l 的参数方程和曲线C 的直角坐标方程;(2)若|PQ|2=|AP|·|AQ|,求直线l 的斜率k.4.在直角坐标系xOy 中,曲线C 1的参数方程为⎩⎨⎧x =3cos α,y =3sin α(α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,曲线C 2的极坐标方程为ρcos ⎝⎛⎭⎪⎫θ+π4=3 2. (1)求曲线C 1的普通方程和曲线C 2的直角坐标方程;(2)若点M 在曲线C 1上,点N 在曲线C 2上,求|MN|的最小值及此时点M 的直角坐标.5.在平面直角坐标系xOy 中,曲线C :⎩⎪⎨⎪⎧x =tcos α,y =sin α(α为参数,t>0).在以O 为极点,x轴的正半轴为极轴的极坐标系中,直线l :ρcos ⎝⎛⎭⎪⎫θ-π4= 2.(1)若l 与曲线C 没有公共点,求t 的取值范围;(2)若曲线C 上存在点到l 的距离的最大值为62+2,求t 的值.6.在平面直角坐标系xOy 中,曲线C 1的参数方程为⎩⎨⎧x =3+2cos α,y =2+2sin α(α为参数),直线C 2的方程为y=33x ,以O 为极点,以x 轴的非负半轴为极轴建立极坐标系. (1)求曲线C 1和直线C 2的极坐标方程;(2)若直线C 2与曲线C 1交于P ,Q 两点,求|OP|·|OQ|的值.7.在平面直角坐标系中,曲线C 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =2cos α,y =sin α(α为参数).以直角坐标系的原点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ρcos ⎝⎛⎭⎪⎫θ+π3=12.直线l 与曲线C 交于A ,B 两点. (1)求直线l 的直角坐标方程;(2)设点P(1,0),求|PA|·|PB|的值.8.在平面直角坐标系中,直线l 的参数方程是⎩⎪⎨⎪⎧x =t ,y =2t(t 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,曲线C 的极坐标方程为ρ2+2ρsin θ-3=0.(1)求直线l 的极坐标方程;(2)若直线l 与曲线C 相交于A ,B 两点,求|AB|.9.在极坐标系中,曲线C 1的极坐标方程是ρ=244cos θ+3sin θ,在以极点为原点O ,极轴为x 轴正半轴(两坐标系取相同的单位长度)的直角坐标系xOy 中,曲线C 2的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =cos θ,y =sin θ(θ为参数). (1)求曲线C 1的直角坐标方程与曲线C 2的普通方程;(2)将曲线C 2经过伸缩变换⎩⎨⎧x′=22x ,y′=2y后得到曲线C 3,若M ,N 分别是曲线C 1和曲线C 3上的动点,求|MN|的最小值.10.在平面直角坐标系xOy 中,曲线C 1过点P(a ,1),其参数方程为⎩⎨⎧x =a +2t ,y =1+2t(t 为参数,a ∈R ),以O 为极点,x 轴非负半轴为极轴建立极坐标系,曲线C 2的极坐标方程为ρcos 2θ+4cos θ-ρ=0.(1)求曲线C 1的普通方程和曲线C 2的直角坐标方程;(2)已知曲线C 1和曲线C 2交于A ,B 两点,且|PA|=2|PB|,求实数a 的值.答案解析1.解:(1)⊙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 交于两点需满足21+k2<1,解得k<-1或k>1, 即α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,3π4或α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,π2.综上,α的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,3π4.(2)l 的参数方程为⎩⎨⎧x =tcos α,y =-2+tsin α⎝⎛⎭⎪⎫t 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 B 2,且t A ,t B 满足t 2-22tsin 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 =22sin 2α,y =-22-22cos 2α⎝⎛⎭⎪⎫α为参数,π4<α<3π4.2.解:(1)直线l 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =-2+tcos α,y =-4+tsin α(t 为参数),ρsin 2θ=2cos θ,即ρ2sin 2θ=2ρcos θ,将x=ρcos θ,y=ρsin θ代入得曲线C 的直角坐标方程为y 2=2x.(2)把直线l 的参数方程代入y 2=2x ,得t 2sin 2α-(2cos α+8sin α)t +20=0, 设A ,B 对应的参数分别为t 1,t 2,由一元二次方程根与系数的关系得,t 1+t 2=2cos α+8sin αsin 2α,t 1t 2=20sin 2α, 根据直线的参数方程中参数的几何意义,得|MA |·|MB|=|t 1t 2|=20sin 2α=40,得α=π4或α=3π4.又Δ=(2cos α+8sin α)2-80sin 2α>0,所以α=π4.3.解:(1)由题意知直线l 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =2+tcos α,y =1+tsin α(t 为参数),因为ρ=2sin θ,所以ρ2=2ρsin θ,把y=ρsin θ,x 2+y 2=ρ2代入得x 2+y 2=2y ,所以曲线C 的直角坐标方程为x 2+y 2=2y.(2)将直线l 的参数方程代入曲线C 的方程,得t 2+(4cos α)t +3=0,由Δ=(4cos α)2-4×3>0,得cos 2α>34,由根与系数的关系,得t 1+t 2=-4cos α,t 1t 2=3. 不妨令|AP|=|t 1|,|AQ|=|t 2|,所以|PQ|=|t 1-t 2|,因为|PQ|2=|AP|·|AQ|,所以(t 1-t 2)2=|t 1|·|t 2|,则(t 1+t 2)2=5t 1t 2,得(-4cos α)2=5×3,解得cos 2α=1516,满足cos 2α>34,所以sin 2α=116,tan 2α=115,所以k=tan α=±1515.4.解:(1)由曲线C 1的参数方程可得曲线C 1的普通方程为x 29+y23=1,由ρcos ⎝⎛⎭⎪⎫θ+π4=32,得ρcos θ-ρsin θ=6, ∴曲线C 2的直角坐标方程为x-y-6=0.(2)设点M 的坐标为(3cos β,3sin β), 点M 到直线x-y-6=0的距离d=|3cos β-3sin β-6|2=⎪⎪⎪⎪⎪⎪23sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫β-π3+62=6+23sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫β-π32,当sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫β-π3=-1时,|MN|有最小值,最小值为32-6, 此时点M 的直角坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫332,-32.5.解:(1)因为直线l 的极坐标方程为ρcos ⎝⎛⎭⎪⎫θ-π4=2, 即ρcos θ+ρsin θ=2,所以直线l 的直角坐标方程为x +y-2=0.因为⎩⎪⎨⎪⎧x =tcos α,y =sin α(α为参数,t>0),所以曲线C 的普通方程为x 2t2+y 2=1(t>0),由⎩⎪⎨⎪⎧x +y =2,x 2t2+y 2=1,消去x 得,(1+t 2)y 2-4y +4-t 2=0,所以Δ=16-4(1+t 2)(4-t 2)<0,又t>0, 解得0<t<3,故t 的取值范围为(0,3). (2)由(1)知直线l 的方程为x +y-2=0,故曲线C 上的点(tcos α,sin α)到l 的距离d=|tcos α+sin α-2|2,故d max =t 2+1+22=62+2,解得t=± 2.又t>0,∴t= 2.6.解:(1)曲线C 1的普通方程为(x-3)2+(y-2)2=4,即x 2+y 2-23x-4y +3=0,则曲线C 1的极坐标方程为ρ2-23ρcos θ-4ρsin θ+3=0.∵直线C 2的方程为y=33x ,∴直线C 2的极坐标方程为θ=π6(ρ∈R).(2)设P(ρ1,θ1),Q(ρ2,θ2),将θ=π6(ρ∈R)代入ρ2-23ρcos θ-4ρsin θ+3=0得,ρ2-5ρ+3=0, ∴ρ1ρ2=3,∴|OP|·|OQ|=ρ1ρ2=3. 7.解:(1)由ρcos ⎝⎛⎭⎪⎫θ+π3=12得ρcos θcos π3-ρsin θsin π3=12, 即12ρcos θ-32ρsin θ=12, 又ρcos θ=x ,ρsin θ=y ,∴直线l 的直角坐标方程为x-3y-1=0.(2)由⎩⎪⎨⎪⎧x =2cos α,y =sin α(α为参数)得曲线C 的普通方程为x 2+4y 2=4,∵P(1,0)在直线l 上,故可设直线l 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =32t +1,y =12t (t 为参数),将其代入x 2+4y 2=4得7t 2+43t-12=0,∴t 1·t 2=-127,故|PA|·|PB|=|t 1|·|t 2|=|t 1·t 2|=127.8.解:(1)由⎩⎪⎨⎪⎧x =t ,y =2t 消去t 得,y=2x ,把⎩⎪⎨⎪⎧x =ρcos θ,y =ρsin θ代入y=2x ,得ρsin θ=2ρcos θ,所以直线l 的极坐标方程为sin θ=2cos θ.(2)因为ρ2=x 2+y 2,y=ρsin θ,所以曲线C 的直角坐标方程为x 2+y 2+2y-3=0,即x 2+(y +1)2=4.圆C 的圆心C(0,-1)到直线l 的距离d=55,所以|AB|=24-d 2=2955.9.解:(1)∵C 1的极坐标方程是ρ=244cos θ+3sin θ,∴4ρcos θ+3ρsin θ=24, ∴4x +3y-24=0,故C 1的直角坐标方程为4x +3y-24=0.∵曲线C 2的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =cos θ,y =sin θ,∴x 2+y 2=1,故C 2的普通方程为x 2+y 2=1.(2)将曲线C 2经过伸缩变换⎩⎨⎧ x′=22x ,y′=2y后得到曲线C 3,则曲线C 3的参数方程为⎩⎨⎧x′=22cos α,y′=2sin α(α为参数).设N(22cos α,2sin α),则点N 到曲线C 1的距离d=|4×22cos α+3×2sin α-24|5=|241sin (α+φ)-24|5=24-241sin (α+φ)5其中φ满足tan φ=423.当sin(α+φ)=1时,d 有最小值24-2415,所以|MN|的最小值为24-2415.10.解:(1)C 1的参数方程为⎩⎨⎧x =a +2t ,y =1+2t ,消参得普通方程为x-y-a +1=0,C 2的极坐标方程为ρcos 2θ+4cos θ-ρ=0,两边同乘ρ得ρ2cos 2θ+4ρcos θ-ρ2=0,得y 2=4x .所以曲线C 2的直角坐标方程为y 2=4x . (2)曲线C 1的参数方程可转化为⎩⎪⎨⎪⎧x =a +22t ,y =1+22t (t 为参数,a ∈R ),代入曲线C 2:y 2=4x ,得12t 2-2t +1-4a=0,由Δ=(-2)2-4×12×(1-4a)>0,得a>0,设A ,B 对应的参数分别为t 1,t 2,由|PA|=2|PB|得|t 1|=2|t 2|,即t 1=2t 2或t 1=-2t 2,当t 1=2t 2时,⎩⎨⎧ t 1=2t 2,t 1+t 2=22,t 1·t 2=2(1-4a ),解得a=136;当t 1=-2t 2时,⎩⎨⎧t 1=-2t 2,t 1+t 2=22,t 1·t 2=2(1-4a ),解得a=94,综上,a=136或94.。
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。
2017-2018学年河南省南阳市高三(上)期末数学试卷(理科)一、选择题:本大题共12小题,每小题5分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.已知:如图,集合U为全集,则图中阴影部分表示的集合是()A.∁U(A∩B)∩C B.∁U(B∩C)∩A C.A∩∁U(B∪C)D.∁U(A∪B)∩C 2.已知1+i是关于x的方程ax2+bx+2=0(a,b∈R)的一个根,则a+b=()A.﹣1 B.1 C.﹣3 D.33.已知双曲线C的一条渐近线的方程是:y=2x,且该双曲线C经过点,则双曲线C的方程是()A.B.C.D.4.已知:f(x)=asinx+bcosx,,若函数f(x)和g(x)有完全相同的对称轴,则不等式g(x)>2的解集是()A.B.C.D.5.已知各项均为正数的等比数列{a n},a3•a5=2,若f(x)=x(x﹣a1)(x﹣a2)…(x﹣a7),则f'(0)=()A.B.C.128 D.﹣1286.已知:,则目标函数z=2x﹣3y()A.z max=﹣7,z min=﹣9 B.,z min=﹣7C.z max=﹣7,z无最小值D.,z无最小值7.设f(x)=e1+sinx+e1﹣sinx,x1、,且f(x1)>f(x2),则下列结论必成立的是()A.x1>x2B.x1+x2>0 C.x1<x2D.>8.如图,网格纸上小正方形的边长为1,粗实线画出的是某多面体的三视图,则该多面体的外接球的表面积S=()A.10πB.C.D.12π9.执行如图的程序框图,若输出S的值是2,则a的值可以为()A.2014 B.2015 C.2016 D.201710.我们把顶角为36°的等腰三角形称为黄金三角形.其作法如下:①作一个正方形ABCD;②以AD的中点E为圆心,以EC长为半径作圆,交AD延长线于F;③以D为圆心,以DF长为半径作⊙D;④以A为圆心,以AD长为半径作⊙A交⊙D于G,则△ADG为黄金三角形.根据上述作法,可以求出cos36°=()A.B.C.D.11.已知抛物线E:y2=2px(p>0),过其焦点F的直线l交抛物线E于A、B=﹣tan∠AOB,则p的值是()两点(点A在第一象限),若S△OABA.2 B.3 C.4 D.512.已知:m>0,若方程有唯一的实数解,则m=()A.B.C.D.1二、填空题:13. 1.028≈(小数点后保留三位小数).14.已知向量=(1,2),=(﹣2,﹣4),||=,若(+)=,则与的夹角为.15.已知:,则cos2α+cos2β的取值范围是.16.在四边形ABCD中,∠ABC=90°,,△ACD为等边三角形,则△ABC的外接圆与△ACD的内切圆的公共弦长=.三、解答题:17.(12.00分)已知数列{a n}的前n项和为S n,且满足a n=2S n+1(n∈N*).(1)求数列{a n}的通项公式;(2)若b n=(2n﹣1)•a n,求数列{b n}的前n项和T n.18.(12.00分)如图1,在平行四边形ABB1A1中,∠ABB1=60°,AB=4,AA1=2,C、C1分别为AB、A1B1的中点,现把平行四边形ABB1A11沿CC1折起如图2所示,连接B1C、B1A、B1A1.(1)求证:AB1⊥CC1;(2)若,求二面角C﹣AB 1﹣A1的正弦值.19.(12.00分)为评估设备M生产某种零件的性能,从设备M生产零件的流水线上随机抽取100件零件最为样本,测量其直径后,整理得到下表:经计算,样本的平均值μ=65,标准差=2.2,以频率值作为概率的估计值.(1)为评判一台设备的性能,从该设备加工的零件中任意抽取一件,记其直径为X,并根据以下不等式进行评判(p表示相应事件的频率):①p(μ﹣σ<X≤μ+σ)≥0.6826.②P(μ﹣σ<X≤μ+2σ)≥0.9544③P(μ﹣3σ<X≤μ+3σ)≥0.9974.评判规则为:若同时满足上述三个不等式,则设备等级为甲;仅满足其中两个,则等级为乙,若仅满足其中一个,则等级为丙;若全部不满足,则等级为丁.试判断设备M的性能等级.(2)将直径小于等于μ﹣2σ或直径大于μ+2σ的零件认为是次品(i)从设备M的生产流水线上随意抽取2件零件,计算其中次品个数Y的数学期望E(Y);(ii)从样本中随意抽取2件零件,计算其中次品个数Z的数学期望E(Z).20.(12.00分)平面直角坐标系xOy中,已知椭圆的左焦点为F,离心率为,过点F且垂直于长轴的弦长为.(I)求椭圆C的标准方程;(Ⅱ)设点A,B分别是椭圆的左、右顶点,若过点P(﹣2,0)的直线与椭圆相交于不同两点M,N.(i)求证:∠AFM=∠BFN;(ii)求△MNF面积的最大值.21.(12.00分)已知函数,且函数f(x)的图象在点(1,﹣e)处的切线与直线x+(2e+1)y﹣1=0垂直.(1)求a,b;(2)求证:当x∈(0,1)时,f(x)<﹣2.[选修4-4:极坐标与参数方程选讲](本小题满分10分)22.(10.00分)在直角坐标系xOy中,直线l的参数方程为(t为参数),在极坐标系(与直角坐标系xOy取相同的长度单位),且以原点O为极点,以x轴非负半轴为极轴)中,圆C的方程为ρ=6sinθ.(1)求圆C的直角坐标方程;(2)若点P(1,2),设圆C与直线l交于点A,B,求|PA|+|PB|的最小值.[选修4-5:不等式选讲](本小题满分0分)23.已知a>0,b>0,函数f(x)=|x﹣a|+|x+b|的最小值为2.(1)求a+b的值;(2)证明:a2+a>2与b2+b>2不可能同时成立.2017-2018学年河南省南阳市高三(上)期末数学试卷(理科)参考答案与试题解析一、选择题:本大题共12小题,每小题5分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.已知:如图,集合U为全集,则图中阴影部分表示的集合是()A.∁U(A∩B)∩C B.∁U(B∩C)∩A C.A∩∁U(B∪C)D.∁U(A∪B)∩C 【分析】阴影部分所表示的为在集合B中但不在集合A中的元素构成的部分,即在B中且在A的补集中.【解答】解:阴影部分所表示的为在集合A中但不在集合B,C中的元素构成的,故阴影部分所表示的集合可表示为A∩∁U(B∪C),故选:C.【点评】本题考查利用集合运算表示韦恩图中的集合、考查韦恩图是研究集合关系的常用工具.2.已知1+i是关于x的方程ax2+bx+2=0(a,b∈R)的一个根,则a+b=()A.﹣1 B.1 C.﹣3 D.3【分析】利用实系数方程的虚根成对定理,列出方程组,求出a,b即可.【解答】解:1+i是关于x的方程ax2+bx+2=0(a,b∈R)的一个根,一元二次方程虚根成对(互为共轭复数)..得:a=1,b=﹣2,a+b=﹣1.故选:A.【点评】本题考查实系数方程成对定理的应用,考查计算能力.3.已知双曲线C的一条渐近线的方程是:y=2x,且该双曲线C经过点,则双曲线C的方程是()A.B.C.D.【分析】设出双曲线方程代入点的坐标,然后求解双曲线方程即可.【解答】解:由题可设双曲线的方程为:y2﹣4x2=λ,将点代入,可得λ=﹣4,整理即可得双曲线的方程为.故选:D.【点评】本题考查双曲线的简单性质的应用以及双曲线方程的求法,考查计算能力.4.已知:f(x)=asinx+bcosx,,若函数f(x)和g(x)有完全相同的对称轴,则不等式g(x)>2的解集是()A.B.C.D.【分析】若函数f(x)和g(x)有完全相同的对称轴,则这两个函数的周期是一样的,即ω=1.通过解不等式g(x)>2求得x的取值范围.【解答】解:由题意知,函数f(x)和g(x)的周期是一样的,故ω=1,不等式g(x)>2,即,解之得:.故选:B.【点评】考查了正弦函数的对称性.根据函数的对称性求、求出ω是解决本题的关键.5.已知各项均为正数的等比数列{a n},a3•a5=2,若f(x)=x(x﹣a1)(x﹣a2)…(x﹣a7),则f'(0)=()A.B.C.128 D.﹣128【分析】令f(x)=x•g(x),其中g(x)=(x﹣a1)(x﹣a2)…(x﹣a7),利用函数的导数求解即可.【解答】解:令f(x)=x•g(x),其中g(x)=(x﹣a1)(x﹣a2)…(x﹣a7),则f'(x)=g(x)+x•g'(x),故,各项均为正数的等比数列{a n},a3•a5=2,,故.故选:B.【点评】本题考查函数的导数的应用,数列的简单性质的应用,考查转化思想以及计算能力.6.已知:,则目标函数z=2x﹣3y()A.z max=﹣7,z min=﹣9 B.,z min=﹣7C.z max=﹣7,z无最小值D.,z无最小值【分析】画出可行域,利用目标函数的几何意义,求解函数的最值即可.【解答】解:画出的可行域,如图:A(0,3),,C(4,5),目标函数z=2x﹣3y经过C时,目标函数取得最大值,z max=﹣7,没有最小值.故选:C.【点评】本题考查线性规划的简单应用,目标函数的最值考查数形结合的应用,是基础题.7.设f(x)=e1+sinx+e1﹣sinx,x1、,且f(x1)>f(x2),则下列结论必成立的是()A.x1>x2B.x1+x2>0 C.x1<x2D.>【分析】根据条件判断函数是偶函数,结合条件判断函数的单调性,进行判断即可.【解答】解:f(x)=f(﹣x),故f(x)是偶函数,而当时,f'(x)=cosx•e1+sinx﹣cosx•e1﹣sinx=cosx•(e1+sinx﹣e1﹣sinx)>0,即f(x)在是单调增加的.由f(x1)>f(x2),可得f(|x1|)>f(|x2|),即有|x1|>|x2|,即,故选:D.【点评】本题主要考查函数单调性的应用,根据条件判断函数的奇偶性和单调性是解决本题的关键.8.如图,网格纸上小正方形的边长为1,粗实线画出的是某多面体的三视图,则该多面体的外接球的表面积S=()A.10πB.C.D.12π【分析】判断三视图复原的几何体的形状,通过已知的三视图的数据,求出该多面体的外接球的表面积.【解答】解析:该多面体如图示,外接球的半径为AG,HA为△ABC外接圆的半径,HG=1,,故,∴该多面体的外接球的表面积.故选:B.【点评】本题考查多面体的外接球的表面积的求法,考查空间几何体三视图、多面体的外接球等基础知识,考查空间想象能力、运算求解能力,考查函数与方程思想,是中档题.9.执行如图的程序框图,若输出S的值是2,则a的值可以为()A.2014 B.2015 C.2016 D.2017【分析】根据题意,模拟程序框图的运行过程,根据输出的S值即可得出该程序中a的值.【解答】解:模拟程序的运行,可得:S=2,k=0;满足条件k<a,执行循环体,可得:S=﹣1,k=1;满足条件k<a,执行循环体,可得:,k=2;满足条件k<a,执行循环体,可得:S=2,k=3;…,∴S的值是以3为周期的函数,当k的值能被3整除时,不满足条件,输出S的值是2,a的值可以是2016.故选:C.【点评】本题考查了程序框图的应用问题,解题时应模拟程序框图的运行过程,从而得出正确的结论,是基础题.10.我们把顶角为36°的等腰三角形称为黄金三角形.其作法如下:①作一个正方形ABCD;②以AD的中点E为圆心,以EC长为半径作圆,交AD延长线于F;③以D为圆心,以DF长为半径作⊙D;④以A为圆心,以AD长为半径作⊙A交⊙D于G,则△ADG为黄金三角形.根据上述作法,可以求出cos36°=()A.B.C.D.【分析】根据做法,图形如图所示,△ADG即为黄金三角形,不妨假设AD=AG=2,则,由余弦定理即可求出【解答】解:根据做法,图形如图所示,△ADG即为黄金三角形,不妨假设AD=AG=2,则,由余弦定理可得cos36°==故选:B.【点评】本题考查了黄金三角形的定义作法和余弦定理,属于中档题11.已知抛物线E:y2=2px(p>0),过其焦点F的直线l交抛物线E于A、B=﹣tan∠AOB,则p的值是()两点(点A在第一象限),若S△OABA.2 B.3 C.4 D.5【分析】利用三角形的面积推出,设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1x2+y1y2=﹣3,通过,代入求解即可.【解答】解:,即,不妨设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1x2+y1y2=﹣3,即有,又因为,故:p=2.故选:A.【点评】本题考查抛物线的简单性质的应用,直线与抛物线的位置关系的应用,是中档题.12.已知:m>0,若方程有唯一的实数解,则m=()A.B.C.D.1【分析】方法一:验证,当时,f(x)=lnx与g(x)=x2﹣x在点(1,0)处有共同的切线,即可;方法二:将方程整理得,设,则由题意,直线是函数f(x)的一条切线,不妨设切点为(x0,y0),列出方程组求解即可.【解答】解:方法一:验证,当时,f(x)=lnx与g(x)=x2﹣x在点(1,0)处有共同的切线y=x﹣1.方法二:将方程整理得,设,则由题意,直线是函数f(x)的一条切线,不妨设切点为(x0,y0),则有:,解之得:x0=1,y0=1,.故选:B.【点评】本题考查函数与方程的应用,求出方程的平方,直线与抛物线的位置关系的应用.二、填空题:13. 1.028≈ 1.172(小数点后保留三位小数).【分析】根据1.028=(1+0.02)8,利用二项式定理展开,可得它的近似值.【解答】解:1.028=(1+0.02)8=+++×0.023+…+≈=+++×0.023=1+8×0.02+28×0.0004+56×0.000008=1.172,故答案为:1.172【点评】本题主要考查二项式定理的应用,属于基础题.14.已知向量=(1,2),=(﹣2,﹣4),||=,若(+)=,则与的夹角为.【分析】设=(x,y),根据题中的条件求出x+2y=﹣,即=﹣,再利用两个向量的夹角公式求出cosθ的值,由此求得θ的值.【解答】解:设=(x,y),由向量=(1,2),=(﹣2,﹣4),||=,且(+)=,可得﹣x﹣2y=,即有x+2y=﹣,即=﹣,设与的夹角为等于θ,则cosθ===﹣.再由0≤θ≤π,可得θ=,故答案为:.【点评】本题主要考查两个向量的夹角公式的应用,求出=﹣是解题的关键,属于中档题15.已知:,则cos2α+cos2β的取值范围是.【分析】由已知利用二倍角公式化简可求cos2α+cos2β=3(cosβ﹣sinα),由,得sinα的范围,从而可求,进而得解.【解答】解:∵,∴cos2α+cos2β=1﹣2sin2α+2cos2β﹣1=2(sinα+cosβ)(cosβ﹣sinα)=3(cosβ﹣sinα),∵由,得,,易得:,∴,∴.故答案为:.【点评】本题主要考查了二倍角公式在三角函数化简求值中的应用,考查了正弦函数的性质及其应用,考查了计算能力和转化思想,属于基础题.16.在四边形ABCD中,∠ABC=90°,,△ACD为等边三角形,则△ABC的外接圆与△ACD的内切圆的公共弦长=1.【分析】以AC为x轴,AC的中点为坐标原点建立坐标系,分别求出△ABC的外接圆与△ACD的内切圆的方程,联立求得交点,利用两点间的距离公式求得两圆公共弦长.【解答】解:以AC为x轴,AC的中点为坐标原点建立坐标系,则A(﹣1,0),C(1,0),B(0,1),D(0,﹣),∴△ABC的外接圆的方程x2+y2=1,①△ACD的内切圆方程为,即,②联立①②可得两圆交点坐标为(,﹣),(,﹣),∴两圆的公共弦长为.故答案为:1.【点评】本题考查圆的方程的求法,考查圆与圆位置关系的应用,是中档题.三、解答题:17.(12.00分)已知数列{a n}的前n项和为S n,且满足a n=2S n+1(n∈N*).(1)求数列{a n}的通项公式;(2)若b n=(2n﹣1)•a n,求数列{b n}的前n项和T n.【分析】(1)当n=1时计算可知a1=﹣1,当n≥2时将a n=2S n+1与a n﹣1=2S n﹣1+1作差可知a n=﹣a n﹣1,进而可知数列{a n}是首项为﹣1,公比为﹣1的等比数列;(2)通过(1)可知,分n为奇偶两种情况讨论即可.【解答】解:(1)当n=1时,a1=2S1+1=2a1+1,解得a1=﹣1.当n≥2时,有:a n=2S n+1,a n﹣1=2S n﹣1+1,两式相减、化简得a n=﹣a n﹣1,所以数列{a n}是首项为﹣1,公比为﹣1的等比数列,从而.(2)由(1)得,当n为偶数时,b n+b n=2,;﹣1当n为奇数时,n+1为偶数,T n=T n+1﹣b n+1=(n+1)﹣(2n+1)=﹣n.所以数列{b n}的前n项和.【点评】本题考查数列的通项公式和前n项和公式,考查分类讨论的思想,注意解题方法的积累,属于中档题.18.(12.00分)如图1,在平行四边形ABB1A1中,∠ABB1=60°,AB=4,AA1=2,C、C1分别为AB、A1B1的中点,现把平行四边形ABB1A11沿CC1折起如图2所示,连接B1C、B1A、B1A1.(1)求证:AB1⊥CC1;(2)若,求二面角C﹣AB 1﹣A1的正弦值.【分析】(1)取CC1的中点O,连接OA,OB1,AC1,说明AO⊥CC1,OB1⊥CC1,推出CC1⊥平面OAB1,然后证明AB1⊥CC1;(2)证明AO⊥OB1,以O为原点,以OC,OB1,OA为x,y,z轴建立空间直角坐标系,求出平面AB1C的法向量,平面A1B1A的法向量,利用空间向量的数量积求解二面角C﹣AB1﹣A1的正弦值即可.【解答】证明:(1)取CC1的中点O,连接OA,OB1,AC1,∵在平行四边形ABB1A1中,∠ABB1=60°,AB=4,AA1=2,C、C1分别为AB、A1B1的中点,∴△ACC1,△BCC1为正三角形,则AO⊥CC1,OB1⊥CC1,又∵AO∩OB1=O,∴CC1⊥平面OAB1,∵AB1⊂平面OAB1∴AB1⊥CC1;…4分(2)∵∠ABB1=60°,AB=4,AA1=2,C、C1分别为AB、A1B1的中点,∴AC=2,,∵,则,则三角形AOB1为直角三角形,则AO⊥OB1,…6分以O为原点,以OC,OB1,OA为x,y,z轴建立空间直角坐标系,则C(1,0,0),B1(0,,0),C1(﹣1,0,0),A(0,0,),则则,=(0,,),=(1,0,),设平面AB 1C的法向量为,则,令z=1,则y=1,,则,设平面A 1B1A的法向量为,则,令z=1,则x=0,y=1,即,…8分则…10分∴二面角C﹣AB1﹣A1的正弦值是.…12分.【点评】本题考查二面角的平面角的求法,直线与平面垂直的判定定理以及性质定理的应用,考查计算能力与空间想象能力.19.(12.00分)为评估设备M生产某种零件的性能,从设备M生产零件的流水线上随机抽取100件零件最为样本,测量其直径后,整理得到下表:经计算,样本的平均值μ=65,标准差=2.2,以频率值作为概率的估计值.(1)为评判一台设备的性能,从该设备加工的零件中任意抽取一件,记其直径为X,并根据以下不等式进行评判(p表示相应事件的频率):①p(μ﹣σ<X≤μ+σ)≥0.6826.②P(μ﹣σ<X≤μ+2σ)≥0.9544③P(μ﹣3σ<X≤μ+3σ)≥0.9974.评判规则为:若同时满足上述三个不等式,则设备等级为甲;仅满足其中两个,则等级为乙,若仅满足其中一个,则等级为丙;若全部不满足,则等级为丁.试判断设备M的性能等级.(2)将直径小于等于μ﹣2σ或直径大于μ+2σ的零件认为是次品(i)从设备M的生产流水线上随意抽取2件零件,计算其中次品个数Y的数学期望E(Y);(ii)从样本中随意抽取2件零件,计算其中次品个数Z的数学期望E(Z).【分析】(Ⅰ)利用条件,可得设备M的数据仅满足一个不等式,即可得出结论;(Ⅱ)易知样本中次品共6件,可估计设备M生产零件的次品率为0.06.(ⅰ)由题意可知Y~B(2,),于是E(Y)=2×=;(ⅱ)确定Z的取值,求出相应的概率,即可求出其中次品个数Z的数学期望E (Z).【解答】解:(Ⅰ)P(μ﹣σ<X≤μ+σ)=P(62.8<X≤67.2)=0.8≥0.6826,P(μ﹣2σ<X≤μ+2σ)=P(60.6<X≤69.4)=0.94≥0.9544,P(μ﹣3σ<X≤μ+3σ)=P (58.4<X≤71.6)=0.98≥0.9974,因为设备M的数据仅满足一个不等式,故其性能等级为丙;…(4分)(Ⅱ)易知样本中次品共6件,可估计设备M生产零件的次品率为0.06.(ⅰ)由题意可知Y~B(2,),于是E(Y)=2×=;…(8分)(ⅱ)由题意可知Z的分布列为故E(Z)=0×+1×+2×=.…(12分)【点评】本题考查概率的计算,考查正态分布曲线的特点,考查数学期望,考查学生的计算能力,属于中档题.20.(12.00分)平面直角坐标系xOy中,已知椭圆的左焦点为F,离心率为,过点F且垂直于长轴的弦长为.(I)求椭圆C的标准方程;(Ⅱ)设点A,B分别是椭圆的左、右顶点,若过点P(﹣2,0)的直线与椭圆相交于不同两点M,N.(i)求证:∠AFM=∠BFN;(ii)求△MNF面积的最大值.【分析】(1)运用椭圆的离心率公式和过焦点垂直于对称轴的弦长,结合a,b,c的关系解得a,b,可得椭圆的方程;(II)方法一、(i)讨论直线AB的斜率为0和不为0,设A(x1,y1),B(x2,y2),AB方程为x=my﹣2,代入椭圆方程,运用韦达定理和判别式大于0,运用直线的斜率公式求斜率之和,即可得证;(ii)求得△MNF的面积,化简整理,运用基本不等式可得最大值.方法二、(i)由题知,直线AB的斜率存在,设直线AB的方程为:y=k(x+2),设A(x1,y1),B(x2,y2),联立椭圆方程,消去y,可得x的方程,运用韦达定理和判别式大于0,再由直线的斜率公式,求得即可得证;(ii)求得弦长|MN|,点F到直线的距离d,运用三角形的面积公式,化简整理,运用换元法和基本不等式,即可得到所求最大值.【解答】解:(1)由题意可得,令x=﹣c,可得y=±b=±,即有,又a2﹣b2=c2,所以.所以椭圆的标准方程为;(II)方法一、(i)当AB的斜率为0时,显然∠AFM=∠BFN=0,满足题意;当AB的斜率不为0时,设A(x1,y1),B(x2,y2),AB方程为x=my﹣2,代入椭圆方程,整理得(m2+2)y2﹣4my+2=0,则△=16m2﹣8(m2+2)=8m2﹣16>0,所以m2>2.,可得==.则k MF+k NF=0,即∠AFM=∠BFN;(ii)当且仅当,即m2=6.(此时适合△>0的条件)取得等号.则三角形MNF面积的最大值是.方法二(i)由题知,直线AB的斜率存在,设直线AB的方程为:y=k(x+2),设A(x1,y1),B(x2,y2),联立,整理得(1+2k2)x2+8k2x+8k2﹣2=0,则△=64k4﹣4(1+2k2)(8k2﹣2)=8﹣16k2>0,所以.,可得=∴k MF+k NF=0,即∠AFM=∠BFN;(ii),点F(﹣1,0)到直线MN的距离为,即有==.令t=1+2k2,则t∈[1,2),u(t)=,当且仅当,即(此时适合△>0的条件)时,,即,则三角形MNF面积的最大值是.【点评】本题考查椭圆的方程的求法,注意运用离心率公式和过焦点垂直于对称轴的弦长,考查直线和椭圆方程联立,运用韦达定理和判别式大于0,以及直线的斜率公式,考查基本不等式的运用:求最值,属于中档题.21.(12.00分)已知函数,且函数f(x)的图象在点(1,﹣e)处的切线与直线x+(2e+1)y﹣1=0垂直.(1)求a,b;(2)求证:当x∈(0,1)时,f(x)<﹣2.【分析】(1)由f(1)=﹣e,得a﹣b=﹣1,由f'(1)=2e+1,得到a﹣4b=2,由此能求出a,b.(2)f(x)<﹣2,即证,令g(x)=(2﹣x3)e x,,由此利用导数性质能证明f(x)<﹣2.【解答】解:(1)因为f(1)=﹣e,故(a﹣b)e=﹣e,故a﹣b=﹣1①;依题意,f'(1)=2e+1;又,故f'(1)=e(4a﹣b)+1=2e+1,故4a﹣b=2②,联立①②解得a=1,b=2;(2)由(1)得,要证f(x)<﹣2,即证;令g(x)=(2﹣x3)e x,,g'(x)=﹣e x(x3+3x2﹣2)=﹣e x(x+1)(x2+2x﹣2)令g'(x)=0,因为x∈(0,1),e x>0,x+1>0,故,所以g(x)在上单调递增,在单调递减.而g(0)=2,g(1)=e,当时,g(x)>g(0)=2当时,g(x)>g(1)=e故当x∈(0,1)时,g(x)>2;而当x∈(0,1)时,,故函数所以,当x∈(0,1)时,ϕ(x)<g(x),即f(x)<﹣2.【点评】本题考查导数的应用,考查导数的几何意义,考查不等式的证明,考查学生分析解决问题的能力,属于中档题.[选修4-4:极坐标与参数方程选讲](本小题满分10分)22.(10.00分)在直角坐标系xOy中,直线l的参数方程为(t为参数),在极坐标系(与直角坐标系xOy取相同的长度单位),且以原点O为极点,以x轴非负半轴为极轴)中,圆C的方程为ρ=6sinθ.(1)求圆C的直角坐标方程;(2)若点P(1,2),设圆C与直线l交于点A,B,求|PA|+|PB|的最小值.【分析】(I)利用x=ρcosθ,y=ρsinθ可将圆C极坐标方程化为直角坐标方程;(II)先根据(I)得出圆C的普通方程,再根据直线与交与交于A,B两点,可以把直线与曲线联立方程,用根与系数关系结合直线参数方程的几何意义,表示出|PA|+|PB|,最后根据三角函数的性质,即可得到求解最小值.【解答】解:(Ⅰ)由ρ=6sinθ得ρ2=6ρsinθ,化为直角坐标方程为x2+y2=6y,即x2+(y﹣3)2=9.(Ⅱ)将l的参数方程代入圆C的直角坐标方程,得t2+2(cosα﹣s inα)t﹣7=0.由△=(2cosα﹣2sinα)2+4×7>0,故可设t1,t2是上述方程的两根,所以,又直线l过点(1,2),故结合t的几何意义得|PA|+|PB|=|t1|+|t2|=|t1﹣t2|====2.所以|PA|+|PB|的最小值为2.【点评】此题主要考查参数方程的优越性,及直线与曲线相交的问题,在此类问题中一般可用联立方程式后用韦达定理求解即可,属于综合性试题有一定的难度.[选修4-5:不等式选讲](本小题满分0分)23.已知a>0,b>0,函数f(x)=|x﹣a|+|x+b|的最小值为2.(1)求a+b的值;(2)证明:a2+a>2与b2+b>2不可能同时成立.【分析】(1)运用绝对值不等式的性质可得f(x)的最小值为a+b,即可得到所求最小值;(2)运用反证法,结合二次不等式的解法,即可得证.【解答】解:(1)∵a>0,b>0,∴f(x)=|x﹣a|+|x+b|≥|(x﹣a)﹣(x+b)|=|a+b|=a+b,∴f(x)min=a+b,由题设条件知f(x)min=2,∴a+b=2;证明:(2)∵a+b=2,而,故ab≤1.假设a2+a>2与b2+b>2同时成立.即(a+2)(a﹣1)>0与(b+2)(b﹣1)>0同时成立,∵a>0,b>0,则a>1,b>1,∴ab>1,这与ab≤1矛盾,从而a2+a>2与b2+b>2不可能同时成立.【点评】本题考查绝对值不等式的性质以及不等式的证明,考查反证法的运用,以及运算能力和推理能力,属于中档题.。
在直角坐标系xOy中,直线l1的参数方程为2+,,xtykt(t为参数),直线l2的参数方程
为2,,xmmmyk(为参数).设l1与l2的交点为P,当k变化时,P的轨迹为曲线C.
(1)写出C的普通方程;
(2)以坐标原点为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,设l3:ρ(cosθ+sinθ)-2=0,
M为l3与C的交点,求M的极径.
本小题主要考查极坐标系和参数方程等基础知识, 考查分析问题能力和运算求解能力
.
解:
(1)消去参数t得l1的普通方程12l:ykx;消去参数m得l2的普通方程
2
1
2l:yxk
设P(x,y),由题设得212ykxyxk,消去k得2240xyy.
所以C的普通方程为2240xyy
第(2)问见下页
(2)C的极坐标方程为22240<<2cossin,
联立2224+-2=0cossincossin得=2+cossincossin.
故13tan,从而2291=,=1010cossin
代入222-=4cossin得2=5,所以交点M的极径为5.