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二轮复习:(理数)专
题
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七第
专题七 选修4系列 第1讲 坐标系与
参数
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方程
1.(2016·江苏卷)在平面直角坐标系xOy中,已知直线l的参数方程为3
y=21x=1+t,
2
(t
x=cos θ,
为参数),椭圆C的参数方程为(θ为参数),设直线l与椭圆C相交于A,B两点,
y=2sin θ
求线段AB的长度.
x=1+,2yy
解:椭圆C的普通方程为x+1,将直线l的参数方程代入x+=1,
443
y=2t
2
2
2
2
1
3t221162
1++得1,即7t+16t=0,解之得t=0,t=-, 12247
∴线段AB的长|AB|=|t1-t2|=
16
. 7
2
π
θ+=1,圆C的圆心的极坐标2.在极坐标系中,已知直线l的极坐标方程为ρsin4π
1,,圆的半径为1. 是C4
(1)求圆C的极坐标方程; (2)求直线l被圆C所截得的弦长.
π解:(1)设O为极点,OD为圆C的直径,A(ρ,θ)为圆C上的一个动点,则∠AOD=
4πππ
-θ或OA=ODcosθ-, -θ或∠AOD=θ-OA=ODcos444
πθ-. ∴圆C的极坐标方程为ρ=2cos4π2
θ+=1,得ρ(sin θ+cos θ)=1,∴直线l的直角坐标方程为x+y-2=(2)由ρsin420.又圆心C的直角坐标为
故直线被圆所截得的弦长为直径2.
2,2满足直线l的方程,∴直线l过圆C的圆心,22
x=5+23,
3.(2016·长沙雅礼中学调研)已知直线l:(t为参数),以坐标原点为极点,1
y3+2x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=2cos θ.
(1)将曲线C的极坐标方程化为直角坐标方程;
(2)设点M的直角坐标为(5,3),直线l与曲线C的交点为A,B,求|MA|·|MB|的值. 解:(1)ρ=2cos θ等价于ρ2=2ρcos θ.①
将ρ2=x2+y2,ρcos θ=x代入①即得曲线C的直角坐标方程为x2+y2-2x=0.②
x=5+23,(2)将(t为参数)代入②式,得t+5
1
y=3+22
3+18=0.
设这个方程的两个实根分别为t1,t2,则由参数t的几何意义即知,|MA|·|MB|=|t1t2|=18.
4.(2016·湖北七市联考)在平面直角坐标系xOy中,曲线C1的参数方程为
x=sin α+cos α,(α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,直y=1+sin 2α
π3π
θ+=2,曲线C2的极坐标方程为ρ=2acosθ-(a>0). 线l的极坐标方程为ρsin44
(1)求直线l与曲线C1的交点的极坐标(ρ,θ)(ρ≥0,0≤θ<2π); (2)若直线l与C2相切,求a的值.
解:(1)曲线C1的普通方程为y=x2,x∈[-2,2],直线l的直角坐标方程为x+y=2,
y=x2,x=1,x=-2,
联立解得或(舍去), x+y=2,y=1y=4
π
2,. 故直线l与曲线C1的交点的直角坐标为(1,1),其极坐标为4
(2)曲线C2的直角坐标方程为x2+y2+2ax-2ay=0,即(x+a)2+(y-a)2=2a2(a>0). |-a+a-2|
由直线l与C2相切,得2a,故a=1.
2
x=6cos φ,
5.(2016·佛山质检)已知曲线C1:x+3y3和C2:(φ为参数).以原
y=2sin φ
点O为极点,x轴的正半轴为极轴,建立极坐标系,且两种坐标系中取相同的长度单位.
(1)把曲线C1和C2的方程化为极坐标方程;
(2)设C1与x,y轴交于M,N两点,且线段MN的中点为P,若射线OP与C1,C2交于P,Q两点,求P,Q两点间的距离.
π3θ+=. 解:(1)曲线C1化为ρcos θ+3ρsin θ=3,∴ρsin62x2y2
曲线C2化为=1.(*)将x=ρcos θ,y=ρsin θ代入(*)式,
62ρ22ρ22
得θ+sinθ=1,即ρ2(cos2θ+3sin2θ)=6, 626∴曲线C2的极坐标方程为ρ2=1+2sinθ
(2)∵M(3,0),N(0,1),所以P
31,∴OP的极坐标方程为θ=π,
622
πππ3
θ+=得ρ1=1,P1,. 把θ=代入ρsin6266π6π把θ=代入ρ2=得ρ2=2,Q2,. 661+2sinθ∴|PQ|=|ρ2-ρ1|=1,即P,Q两点间的距离为1.
6.(2016·广州调研)在平面直角坐标系xOy中,以坐标原点O为极点,x轴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,θ∈[0,2π).
(1)求曲线C的直角坐标方程;
x3t+3,
(2)在曲线C上求一点D,使它到直线l:(t为参数,t∈R)的距离最短,
y=-3t+2
并求出点D的直角坐标.
解:(1)由ρ=2sin θ,θ∈[0,2π),可得ρ2=2ρsin θ.∵ρ2=x2+y2,ρsin θ=y, ∴曲线C的直角坐标方程为x2+(y-1)2=1.
x=3t+3,
(2)∵直线l的参数方程为(t为参数,t∈R),
y=-3t+2
t得直线l的普通方程为y=-3x+5.
∵曲线C:x2+(y-1)2=1是以C(0,1)为圆心,1为半径的圆,设点D(x0,y0),且点D到直线l:y=-3x+5的距离最短,
曲线C在点D处的切线与直线l:y=-3x+5平行,即直线CD与l的斜率的乘积等于-1,即
y0-12
×(-3)=-1.① ∵x20+(y0-1)=1,② x0
333133x0=,∴点D的直角坐标为-,或
222222.
由①②解得x0=-
由于点D到直线y=-3x+5的距离最短,∴点D的直角坐标为
3,3.
22