高考文科数学复习专题极坐标与参数方程修订稿

Documentnumber【SA80SAB-SAA9SYT-SAATC-SA6UT-SA18】高考文科数学复习专题极坐标与参数方程1．曲线的极坐标方程．(1)极坐标系：一般地，在平面上取一个定点O，自点O引一条射线Ox，同时确定一个长度单位和计算角度的正方向(通常取逆时针方向为正方向)，这样就建立了一个极坐标系．其中，点O称为极点，射线Ox称为极轴．(2)极坐标(ρ，θ)的含义：设M是平面上任一点，ρ 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 示OM的长度，θ表示以射线Ox为始边，射线OM为终边所成的角．那么，有序数对(ρ，θ)称为点M的极坐标．显然，每一个有序实数对(ρ，θ)，决定一个点的位置．其中ρ称为点M的极径，θ称为点M的极角．极坐标系和直角坐标系的最大区别在于：在直角坐标系中，平面上的点与有序数对之间的对应关系是一一对应的，而在极坐标系中，对于给定的有序数对(ρ，θ)，可以确定平面上的一点，但是平面内的一点的极坐标却不是唯一的．(3)曲线的极坐标方程：一般地，在极坐标系中，如果平面曲线C上的任意一点的极坐标满足方程f(ρ，θ)＝0，并且坐标适合方程f(ρ，θ)＝0的点都在曲线C上，那么方程f(ρ，θ)＝0叫做曲线C的极坐标方程．2．直线的极坐标方程．(1)过极点且与极轴成φ0角的直线方程是θ＝φ0和θ＝π－φ0，如下图所示．(2)与极轴垂直且与极轴交于点(a，0)的直线的极坐标方程是ρcosθ＝a，如下图所示．(3)与极轴平行且在x轴的上方，与x轴的距离为a的直线的极坐标方程为ρsinθ＝a，如下图所示．3．圆的极坐标方程．(1)以极点为圆心，半径为r的圆的方程为ρ＝r，如图1所示．(2)圆心在极轴上且过极点，半径为r的圆的方程为ρ＝2rcos_θ，如图2所示．(3)圆心在过极点且与极轴成eq\f(π,2)的射线上，过极点且半径为r的圆的方程为ρ2rsin_θ，如图3所示．4．极坐标与直角坐标的互化．若极点在原点且极轴为x轴的正半轴，则平面内任意一点M的极坐标M(ρ，θ)化为平面直角坐标M(x，y)的公式如下：eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(x＝ρcosθ，,y＝ρsinθ))或者ρ＝eq\r(x2＋y2)，tanθ＝eq\f(y,x)，其中要结合点所在的象限确定角θ的值．1．曲线的参数方程的定义．在平面直角坐标系中，如果曲线上任意一点的坐标x，y都是某个变数t的函数，即eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(x＝f（t），,y＝g（t），))并且对于t的每一个允许值，由方程组所确定的点M(x，y)都在这条曲线上，那么方程组就叫做这条曲线的参数方程，联系x，y之间关系的变数t叫做参变数，简称参数．2．常见曲线的参数方程．(1)过定点P(x0，y0)，倾斜角为α的直线：eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(x＝x0＋tcosα，,y＝y0＋tsinα))(t为参数)，其中参数t是以定点P(x0，y0)为起点，点M(x，y)为终点的有向线段PM的数量，又称为点P与点M间的有向距离．根据t的几何意义，有以下结论：①设A，B是直线上任意两点，它们对应的参数分别为tA和tB，则|AB|＝|tB－tA|＝eq\r(（tB＋tA）2－4tA·tB)；②线段AB的中点所对应的参数值等于eq\f(tA＋tB,2).(2)中心在P(x0，y0)，半径等于r的圆：eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(x＝x0＋rcosθ，,y＝y0＋rsinθ))(θ为参数)(3)中心在原点，焦点在x轴(或y轴)上的椭圆：eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(x＝acosθ，,y＝bsinθ))(θ为参数)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(或\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(x＝bcosθ，,y＝asinθ)))).中心在点P(x0，y0)，焦点在平行于x轴的直线上的椭圆的参数方程为eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(x＝x0＋acosα，,y＝y0＋bsinα))(α为参数)．(4)中心在原点，焦点在x轴(或y轴)上的双曲线：eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(x＝asecθ，,y＝btanθ))(θ为参数)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(或\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(x＝btanθ，,y＝asecθ)))).(5)顶点在原点，焦点在x轴的正半轴上的抛物线：eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(x＝2p，,y＝2p))(t为参数，p>0)．注：secθ＝eq\f(1,cosθ).3．参数方程化为普通方程．由参数方程化为普通方程就是要消去参数，消参数时常常采用代入消元法、加减消元法、乘除消元法、三角代换法，消参数时要注意参数的取值范围对x，y的限制．1．已知点A的极坐标为eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(4，\f(5π,3)))，则点A的直角坐标是(2，－2eq\r(3))．2．把点P的直角坐标(eq\r(6)，－eq\r(2))化为极坐标，结果为eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2\r(2)，－\f(π,6)))．3．曲线的极坐标方程ρ＝4sinθ化为直角坐标方程为x2＋(y－2)2＝4．4．以极坐标系中的点eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1，\f(π,6)))为圆心、1为半径的圆的极坐标方程是ρ＝2coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(θ－\f(π,6)))．5．在平面直角坐标系xOy中，若直线l：eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(x＝t，,y＝t－a))(t为参数)过椭圆C：eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(x＝3cosθ，,y＝2sinθ))(θ为参数)的右顶点，则常数a的值为3．解析：由直线l：eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(x＝t，,y＝t－a，))得y＝x－a.由椭圆C：eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(x＝3cosθ，,y＝2sinθ，))得eq\f(x2,9)＝eq\f(y2,4)＝1.所以椭圆C的右顶点为(3，0)．因为直线l过椭圆的右顶点，所以0＝3－a，即a＝3.一、选择题1．在平面直角坐标系xOy中，点P的直角坐标为(1，－eq\r(3))．若以原点O为极点，x轴正半轴为极轴建立极坐标系，则点P的极坐标可以是(C)\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1，－\f(π,3)))\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2，\f(4π,3)))\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2，－\f(π,3)))\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2，－\f(4π,3)))2．若圆的方程为eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(x＝2cosθ，,y＝2sinθ))(θ为参数)，直线的方程为eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(x＝t＋1，,y＝t－1))(t为参数)，则直线与圆的位置关系是(B)A．相离B．相交C．相切D．不能确定3．以平面直角坐标系的原点为极点，x轴的正半轴为极轴，建立极坐标系，两种坐标系中取相同的长度单位，已知直线l的参数方程是eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(x＝t＋1，,y＝t－3))(t为参数)，圆C的极坐标方程是ρ＝4cosθ，则直线l被圆C截得的弦长为(D)\r(14)B．2eq\r(14)\r(2)D．2eq\r(2)解析：由题意可得直线和圆的方程分别为x－y－4＝0，x2＋y2＝4x，所以圆心C(2，0)，半径r＝2，圆心(2，0)到直线l的距离d＝eq\r(2)，由半径，圆心距，半弦长构成直角三角形，解得弦长为2eq\r(2).4．已知动直线l平分圆C：(x－2)2＋(y－1)2＝1，则直线l与圆O：eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(x＝3cosθ，,y＝3sinθ))(θ为参数)的位置关系是(A)A．相交B．相切C．相离D．过圆心解析：动直线l平分圆C：(x－2)2＋(y－1)2＝1，即圆心(2，1)在直线l上，又圆O：eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(x＝3cosθ，,y＝3sinθ))的普通方程为x2＋y2＝9且22＋12<9，故点(2，1)在圆O内，则直线l与圆O的位置关系是相交．二、填空题5．在平面直角坐标系xOy中，已知曲线C的参数方程是eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(y＝sinθ－2，,x＝cosθ))(θ是参数)，若以O为极点，x轴的正半轴为极轴，则曲线C的极坐标方程可写为ρ2＋4ρsin_θ＋3＝0．解析：在平面直角坐标系xOy中，eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(y＝sinθ－2，,x＝cosθ))(θ是参数)，∴eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(y＋2＝sinθ，,x＝cosθ.))根据sin2θ＋cos2θ＝1，可得x2＋(y＋2)2＝1，即x2＋y2＋4y＋3＝0.∴曲线C的极坐标方程为ρ2＋4ρsinθ＋3＝0.6．在平面直角坐标系中圆C的参数方程为eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(x＝2cosθ，,y＝2＋2sinθ))(θ为参数)，以原点O为极点，以x轴的正半轴为极轴建立极坐标系，则圆C的圆心的极坐标为eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2，\f(π,2)))．三、解答题7．求极点到直线eq\r(2)ρ＝eq\f(1,sin\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(θ＋\f(π,4))))(ρ∈R)的距离．解析：由eq\r(2)ρ＝eq\f(1,sin\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(θ＋\f(π,4))))ρsinθ＋ρcosθ＝1x＋y＝1，故d＝eq\f(|0＋0－1|,\r(12＋12))＝eq\f(\r(2),2).8．极坐标系中，A为曲线ρ2＋2ρcosθ－3＝0上的动点，B为直线ρcosθ＋ρsinθ－7＝0上的动点，求|AB|的最小值．9．(2015·大连模拟)曲线C1的参数方程为eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(x＝cosθ，,y＝sinθ))(θ为参数)，将曲线C1上所有点的横坐标伸长为原来的2倍，纵坐标伸长为原来的eq\r(3)倍，得到曲线C2.以平面直角坐标系xOy的原点O为极点，x轴的正半轴为极轴，取相同的单位长度建立极坐标系，已知直线l：ρ(cosθ－2sinθ)＝6.(1)求曲线C2和直线l的普通方程；(2)P为曲线C2上任意一点，求点P到直线l的距离的最值．解析：(1)由题意可得C2的参数方程为eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(x＝2cosθ，,y＝\r(3)sinθ))(θ为参数)，即C2：eq\f(x2,4)＋eq\f(y2,3)＝1，直线l：ρ(cosθ－2sinθ)＝6化为直角坐标方程为x－2y－6＝0.(2)设点P(2cosθ，eq\r(3)sinθ)，由点到直线的距离公式得点P到直线l的距离为d＝eq\f(|2cosθ－2\r(3)sinθ－6|,\r(5))＝eq\f(\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(6＋4\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(\r(3),2)sinθ－\f(1,2)cosθ)))),\r(5))＝eq\f(\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(6＋4sin\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(θ－\f(π,6))))),\r(5))＝eq\f(\r(5),5)eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(6＋4sin\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(θ－\f(π,6))))).所以eq\f(2\r(5),5)≤d≤2eq\r(5)，故点P到直线l的距离的最大值为2eq\r(5)，最小值为eq\f(2\r(5),5).10．已知在直角坐标系xOy中，曲线C的参数方程为eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(x＝1＋4cosθ，,y＝2＋4sinθ))(θ为参数)，直线l经过定点P(3，5)，倾斜角为eq\f(π,3).(1)写出直线l的参数方程和曲线C的 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 方程．(2)设直线l与曲线C相交于A，B两点，求|PA|·|PB|的值．解析：(1)由曲线C的参数方程eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(x＝1＋4cosθ，,y＝2＋4sinθ))(θ为参数)，得普通方程为(x－1)2＋(y－2)2＝16，即x2＋y2－2x－4y＝11＝0.直线l经过定点P(3，5)，倾斜角为eq\f(π,3)，直线的参数方程为eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(x＝3＋\f(1,2)t，,y＝5＋\f(\r(3),2)t))(t是参数)．(2)将直线的参数方程代入x2＋y2－2x－4y－11＝0，整理，得t2＋(2＋3eq\r(3))t－3＝0，设方程的两根分别为t1，t2，则t1t2＝－3，因为直线l与曲线C相交于A，B两点，所以|PA|·|PB|＝|t1t2|＝3.