课时达标检测(六十二) 参数方程 Word版含解析
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课时达标检测(六十二) 参数方程
1.(2018·河南息县第一高级中学段测)已知曲线C的参数方程是 x=cos α,y=m+sin α(α为参
数),直线l的参数方程为 x=1+55t,y=4+255t(t为参数).
(1)求曲线C与直线l的普通方程;
(2)若直线l与曲线C相交于P,Q两点,且|PQ|=455,求实数m的值.
解:(1)由 x=cos α,y=m+sin α(α为参数)得曲线C的普通方程为x2+(y-m)2=1.由x=1+
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t,得55t=x-1,代入y=4+255t,得y=4+2(x-1),所以直线l的普通方程为2x-y+2
=0.
(2)圆心(0,m)到直线l的距离为d=|-m+2|5,由勾股定理得|-m+2|52+2552=1,
解得m=3或m=1.
2.在极坐标系中,已知三点O(0,0),A2,π2,B22,π4.
(1)求经过点O,A,B的圆C1的极坐标方程;
(2)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,圆C2的参数方程为
x=-1+acos θ,
y=-1+asin θ
(θ是参数),若圆C1与圆C2外切,求实数a的值.
解:(1)O(0,0),A2,π2,B22,π4对应的直角坐标分别为O(0,0),A(0,2),B(2,2),
则过点O,A,B的圆的普通方程为x2+y2-2x-2y=0,将 x=ρcos θ,y=ρsin θ代入可求得经过
点O,A,B的圆C1的极坐标方程为ρ=22cosθ-π4.
(2)圆C2: x=-1+acos θ,y=-1+asin θ(θ是参数)对应的普通方程为(x+1)2+(y+1)2=a2,圆心
为(-1,-1),半径为|a|,而圆C1的圆心为(1,1),半径为2,所以当圆C1与圆C2外切时,
有2+|a|=-1-12+-1-12,解得a=±2.
3.(2018·湖北宜昌模拟)在直角坐标系xOy中,直线l:y=x,圆C:
x=-1+cos θ,
y=-2+sin θ
(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)求直线l与圆C的极坐标方程;
(2)设直线l与圆C的交点为M,N,求△CMN的面积.
解:(1)将C的参数方程化为普通方程为(x+1)2+(y+2)2=1,极坐标方程为ρ2+2ρcos θ
+4ρsin θ+4=0.
直线l:y=x的极坐标方程为θ=π4(ρ∈R).
(2)圆心到直线的距离d=|-1+2|2=22,
∴|MN|=21-12=2,
∴△CMN的面积S=12×2×22=12.
4.(2018·豫南九校联考)在直角坐标系xOy中,设倾斜角为α的直线l:
x=2+tcos α,
y=3+tsin α
(t为参数)与曲线C: x=2cos θ,y=sin θ(θ为参数)相交于不同的两点A,B.
(1)若α=π3,求线段AB的中点M的坐标;
(2)若|PA|·|PB|=|OP|2,其中P(2,3),求直线l的斜率.
解:(1)将曲线C的参数方程化为普通方程是x24+y2=1.
当α=π3 时,设点M对应的参数为t0.
直线l的方程为 x=2+12t,y=3+32t(t为参数),
代入曲线C的普通方程x24+y2=1,得13t2+56t+48=0,
设直线l上的点A,B对应参数分别为t1,t2.
则t0=t1+t22=-2813,
所以点M的坐标为1213,-313.
(2)将 x=2+tcos α,y=3+tsin α代入曲线C的普通方程x24+y2=1,
得(cos2α+4sin2α)t2+(83sin α+4cos α)t+12=0,
因为|PA|·|PB|=|t1t2|=12cos2α+4sin2α,|OP|2=7,
所以12cos2α+4sin2α=7,得tan2α=516.
由于Δ=32cos α(23sin α-cos α)>0,
故tan α=54.所以直线l的斜率为54.
5.(2018·江西百校联盟模拟)在平面直角坐标系xOy中,C1: x=t,y=kt-1(t为参数).以
原点O为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,已知曲线C2:ρ2+10ρcos θ-6ρsin θ
+33=0.
(1)求C1的普通方程及C2的直角坐标方程,并说明它们分别表示什么曲线;
(2)若P,Q分别为C1,C2上的动点,且|PQ|的最小值为2,求k的值.
解:(1)由 x=t,y=kt-1可得其普通方程为y=k(x-1),它表示过定点(1,0),斜率为k的
直线.
由ρ2+10ρcos θ-6ρsin θ+33=0可得其直角坐标方程为x2+y2+10x-6y+33=0,整
理得(x+5)2+(y-3)2=1,它表示圆心为(-5,3),半径为1的圆.
(2)因为圆心(-5,3)到直线y=k(x-1)的距离d=|-6k-3|1+k2=|6k+3|1+k2,故|PQ|的最小值为
|6k+3|1+k2-1,故|6k+3|
1+k
2
-1=2,得3k2+4k=0,解得k=0或k=-43.
6.(2018·湖南岳阳模拟)已知曲线C的极坐标方程为ρ=6sin θ,以极点O为原点,极
轴为x轴的非负半轴建立直角坐标系,直线l的参数方程为 x=-1+at,y=1+t(t为参数).
(1)求曲线C的直角坐标方程及直线l的普通方程;
(2)直线l与曲线C交于B,D两点,当|BD|取到最小值时,求a的值.
解:(1)曲线C的极坐标方程为ρ=6sin θ,
即ρ2=6ρsin θ,化为直角坐标方程:x2+y2=6y,
配方为:x2+(y-3)2=9,圆心C(0,3),半径r=3.
直线l的参数方程为 x=-1+at,y=1+t(t为参数),消去参数t可得:x-ay+a+1=0.
(2)由直线l经过定点P(-1,1),此点在圆的内部,
因此当CP⊥l时,|BD|取到最小值,
则kCP·kl=1-3-1-0×kl=-1,
解得kl=-12.
∴1a=-12,解得a=-2.
7.(2018·河南六市联考)在平面直角坐标系中,曲线C1的参数方程为 x=4cos φ,y=3sin φ(φ
为参数),以坐标原点O为极点,x轴的非负半轴为极轴建立极坐标系,曲线C2的极坐标方
程为ρ=2cos θ.
(1)求曲线C2的直角坐标方程;
(2)已知点M是曲线C1上任意一点,点N是曲线C2上任意一点,求|MN|的取值范围.
解:(1)∵ρ=2cos θ,∴ρ2=2ρcos θ,
∴曲线C2的直角坐标方程为x2+y2=2x.
(2)将曲线C2的方程化为标准形式为(x-1)2+y2=1,它表示圆心为C2(1,0),半径r=1
的圆.
由题意,|MN|max=|MC2|max+r,|MN|min=|MC2|min-r.设M(4cos φ,3sin φ).
则|MC2|2=(4cos φ-1)2+(3sin φ-0)2=7cos
2
φ-8cos φ+10.
当cos φ=47时,|MC2|2min=547;
当cos φ=-1时,|MC2|2max=25.
∴|MN|max=|MC2|max+r=6,|MN|min=|MC2|min-r=3427-1,
∴|MN|∈3427-1,6.
8.极坐标系与直角坐标系xOy取相同的长度单位,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 x=2+tcos α,y=tsin α(t为参数).曲线C的极坐标方程为ρsin
2
θ
=8cos θ.
(1)求曲线C的直角坐标方程;
(2)设直线l与曲线C交于A,B两点,与x轴的交点为F,求1|AF|+1|BF|的值.
解:(1)由ρsin2θ=8cos θ,得ρ2sin
2
θ=8ρcos θ,
∴曲线C的直角坐标方程为y2=8x.
(2)易得直线l与x轴的交点为F(2,0),将直线l的方程代入y2=8x,得(tsin α)2=8(2+tcos
α),整理得sin2α·t
2
-8cos α·t-16=0.
由已知sin α≠0,Δ=(-8cos α)2-4×(-16)sin
2
α=64>0,
∴t1+t2=8cos αsin2α,t1t2=-16sin2α<0,
故1|AF|+1|BF|=1|t1|+1|t2|
=1t1-1t2=t1-t2t1t2=t1+t22-4t1t2|t1t2|
= 8cos αsin2α2+64sin2α16sin2α=12.