π
将θ=(ρ∈R)代入ρ2-23ρcos θ-4ρsin θ+3=0,
6得ρ2-5ρ+3=0,∴ρ1ρ2=3,∴|OP|·|OQ|=ρ1ρ2=3.
6.(2019·山西八校联考)在直角坐标系xOy中,曲线C的方程为(x-3)2+(y-4)2=25.以坐标原点O为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系.
(1)求曲线C的极坐标方程;
ππ
(2)设l1:θ=,l2:θ=,若l1,l2与曲线C分别交于异于原点的A,B两点,求△AOB
63的面积.
解:(1)∵曲线C的普通方程为(x-3)2+(y-4)2=25, 即x2+y2-6x-8y=0.
∴曲线C的极坐标方程为ρ=6cos θ+8sin θ. ππρ1,?,B?ρ2,?. (2)设A?6?3???
π
把θ=代入ρ=6cos θ+8sin θ,得ρ1=4+33,
6π
4+33,?. ∴A?6??
π
把θ=代入ρ=6cos θ+8sin θ,得ρ2=3+43,
3π
3+43,?. ∴B?3??1
∴S△AOB=ρ1ρ2sin∠AOB
2ππ?1
=(4+33)(3+43)sin??3-6? 2253=12+. 4
??x=tcos α,
7.在直角坐标系xOy中,曲线C1:?(t为参数,t≠0),其中0≤α<π.在以
?y=tsin α?
O为极点,x轴正半轴为极轴的极坐标系中,曲线C2:ρ=2sin θ,C3:ρ=23cos θ.
(1)求C2与C3交点的直角坐标;
(2)若C1与C2相交于点A,C1与C3相交于点B,求|AB|的最大值. 解:(1)曲线C2的直角坐标方程为x2+y2-2y=0, 曲线C3的直角坐标方程为x2+y2-23x=0.
?x2+y2-2y=0,联立?22
?x+y-23x=0,
??x=0,解得?
?y=0?
?x=23,或?3
y=?2.
所以C2与C3交点的直角坐标为(0,0)和?
33?.
?2,2?(2)曲线C1的极坐标方程为θ=α(ρ∈R,ρ≠0),其中0≤α<π. 因此A的极坐标为(2sin α,α),B的极坐标为(23cos α,α).
?α-π??. 所以|AB|=|2sin α-23cos α|=4?sin??3??
5π
当α=时,|AB|取得最大值,最大值为4.
6
8.(2019·郑州一中模拟)在平面直角坐标系中,曲线C1的普通方程为x2+y2+2x-4=0,曲线C2的方程为y2=x,以坐标原点O为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系.
(1)求曲线C1,C2的极坐标方程;
(2)求曲线C1与C2交点的极坐标,其中ρ≥0,0≤θ<2π.
??x=ρcos θ,解:(1)依题意,将?代入x2+y2+2x-4=0可得ρ2+2ρcos θ-4=0.
?y=ρsin θ???x=ρcos θ,
将?代入y2=x,得ρsin2θ=cos θ. ??y=ρsin θ
故曲线C1的极坐标方程为ρ2+2ρcos θ-4=0,曲线C2的极坐标方程为ρsin2θ=cos θ. (2)将y2=x代入x2+y2+2x-4=0,得x2+3x-4=0,解得x=1,x=-4(舍去), 当x=1时,y=±1,所以曲线C1与C2交点的直角坐标分别为(1,1),(1,-1),记A(1,1),B(1,-1),
所以ρA=1+1=2,ρB=1+1=2,tan θA=1,tan θB=-1, 因为ρ≥0,0≤θ<2π,点A在第一象限,点B在第四象限,
π7ππ7π
2,?,?2,?. 所以θA=,θB=,故曲线C1与C2交点的极坐标分别为?4??4??44
第二节 参数方程
一、基础知识
1.曲线的参数方程
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
??x=f?t?,?并且对于t的每一个允许值,由这个方程组所确定的点M(x,y)都在这条曲线上,?y=g?t?,?
那么这个方程组就叫做这条曲线的参数方程,联系变数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F(x,y)=0叫做普通方程. 2.参数方程和普通方程的互化
(1)参数方程化普通方程:利用两个方程相加、减、乘、除或者代入法消去参数. (2)普通方程化参数方程:如果x=f(t),把它代入普通方程,求出另一个变数与参数的
??x=f?t?,关系y=g(t),则得曲线的参数方程?
??y=g?t?.
3.直线、圆、椭圆的参数方程
?x=x0+tcos α,?
(1)过点M(x0,y0),倾斜角为α的直线l的参数方程为?(t为参数).
?y=y+tsin α?0
直线参数方程的标准形式的应用
??x=x0+tcos α,
过点M0(x0,y0),倾斜角为α的直线l的参数方程是?若M1,M2是l上
?y=y+tsin α.?0
的两点,其对应参数分别为t1,t2,则
①|M1M2|=|t1-t2|.
t1+t2
②若线段M1M2的中点M所对应的参数为t,则t=,中点M到定点M0的距离|MM0|
2=|t|=?t1+t2??2?.
③若M0为线段M1M2的中点,则t1+t2=0. ④|M0M1||M0M2|=|t1t2|.
?x=x0+rcos θ,?
(2)圆心在点M0(x0,y0),半径为r的圆的参数方程为?(θ为参数).
?y=y+rsin θ?0
??x=acos φ,x2y2
(3)椭圆2+2=1(a>b>0)的参数方程为? (φ为参数).
ab?y=bsin φ?
考点一 参数方程与普通方程的互化
?x=a-2t,?
[典例] 已知直线l的参数方程为?(t为参数),圆C的参数方程为
?y=-4t???x=4cos θ,
?(θ为参数). ?y=4sin θ?
(1)求直线l和圆C的普通方程;
(2)若直线l与圆C有公共点,求实数a的取值范围. [解] (1)直线l的普通方程为2x-y-2a=0, 圆C的普通方程为x2+y2=16. (2)因为直线l与圆C有公共点,
|-2a|
故圆C的圆心到直线l的距离d=≤4,
5解得-25≤a≤25. 即实数a的取值范围为[-25,25 ]. [解题技法] 将参数方程化为普通方程的方法
将参数方程化为普通方程,需要根据参数方程的结构特征,选取适当的消参方法.常见的消参方法有:代入消参法、加减消参法、平方消参法等,对于含三角函数的参数方程,常利用同角三角函数关系式消参(如sin2θ+cos2θ=1等).
[提醒] 将参数方程化为普通方程时,要注意两种方程的等价性,防止增解. [题组训练]
1.将下列参数方程化为普通方程.
?(1)?1
y=?2?e-e
t
1-
x=?et+et?,2
-t
?
(t为参数).
2??x=2tanθ,
(2)?(θ为参数). ?y=2tan θ?
解:(1)由参数方程得et=x+y,et=x-y, 所以(x+y)(x-y)=1,即x2-y2=1.
2??x=2tanθ,(2)因为曲线的参数方程为?(θ为参数),
?y=2tan θ?
-
①②
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