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经典《极坐标与参数方程》综合测试题(含答案)

来源:用户分享 时间:2025/5/23 23:34:46 本文由loading 分享 下载这篇文档手机版
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【解答】解:(1)∵ρ=

,∴ρ2sin2θ=6ρcosθ,

∴曲线C的直角坐标方程为y2=6x.曲线为以(,0)为焦点,开口向右的抛物线.

(2)直线l的参数方程可化为

,代入y2=6x得t2﹣4t﹣12=0.

解得t1=﹣2,t2=6. ∴|

5.在平面直角坐标系xOy中,以原点O为极点,x轴的非负半轴为极轴,建立

|=|t1﹣t2|=8.

AB2PA?PB?2 3?x?3cos?极坐标系,曲线C1的参数方程为?,曲线C2的极坐标方程为(?为参数)

y?2sin??.

(1)求曲线C1的普通方程和曲线C2的直角坐标方程;

(2)设P为曲线C1上一点,Q曲线C2上一点,求|PQ|的最小值及此时P点极坐标.

【解答】解:(1)由由

(2)设P(2点

P

消去参数α,得曲线C1的普通方程为得,曲线C2的直角坐标方程为

cosα,2sinα),则 到

线

C2

离.

6.在极坐标系中,曲线C的方程为ρ2=

,点R(2

).

时,d有最小值

,所以|PQ|的最小值为

为.

(Ⅰ)以极点为原点,极轴为x轴的正半轴,建立平面直角坐标系,把曲线C的极坐标方程化为直角坐标方程,R点的极坐标化为直角坐标;

(Ⅱ)设P为曲线C上一动点,以PR为对角线的矩形PQRS的一边垂直于极轴,求矩形PQRS周长的最小值.

【解答】解:(Ⅰ)由于x=ρcosθ,y=ρsinθ, 则:曲线C的方程为ρ2=

,转化成

点R的极坐标转化成直角坐标为:R(2,2). (Ⅱ)设P(

根据题意,得到Q(2,sinθ), 则:|PQ|=所以:|PQ|+|QR|=当

,|QR|=2﹣sinθ,

时,(|PQ|+|QR|)min=2,

矩形的最小周长为4.

7.已知平面直角坐标系中,曲线C1的参数方程为

(φ为参数),

以原点为极点,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ρ=2cosθ.

(Ⅰ)求曲线C1的极坐标方程与曲线C2的直角坐标方程; (Ⅱ)若直线θ=

(ρ∈R)与曲线C1交于P,Q两点,求|PQ|的长度.

(φ为参数),利用平方关

x+2y﹣5=0,可得极

【解答】解:(I)曲线C1的参数方程为系消去φ可得:坐标方程:

+(y+1)2=9,展开为:x2+y2﹣2ρcosθ+2ρsinθ﹣5=0.

曲线C2的极坐标方程为ρ=2cosθ,即ρ2=2ρcosθ,可得直角坐标方程:x2+y2=2x. (II)把直线θ=

(ρ∈R)代入

ρcosθ+2ρsinθ﹣5=0,

整理可得:ρ2﹣2ρ﹣5=0,

∴ρ1+ρ2=2,ρ1?ρ2=﹣5, ∴|PQ|=|ρ1﹣ρ2|=

8.在直角坐标系中,以原点为极点,x轴的正半轴为极轴,以相同的长度单位建立极坐标系,己知直线l的极坐标方程为ρcosθ﹣ρsinθ=2,曲线C的极坐标方程为ρsin2θ=2pcosθ(p>0). (1)设t为参数,若x=﹣2+

t,求直线l的参数方程;

=

=2

(2)已知直线l与曲线C交于P、Q,设M(﹣2,﹣4),且|PQ|2=|MP|?|MQ|,求实数p的值.

【解答】解:(1)直线l的极坐标方程为ρcosθ﹣ρsinθ=2,化为直角坐标方程:x﹣y﹣2=0.

∵x=﹣2+t,∴y=x﹣2=﹣4+t,∴直线l的参数方程为:(t为

参数).

(2)曲线C的极坐标方程为ρsin2θ=2pcosθ(p>0),即为ρ2sin2θ=2pρcosθ(p>0),可得直角坐标方程:y2=2px.

把直线l的参数方程代入可得:t2﹣(8+2p)∴t1+t2=(8+2p)

,t1t2=8p+32.

t+8p+32=0.

不妨设|MP|=t1,|MQ|=t2. |PQ|=|t1﹣t2|=

∵|PQ|2=|MP|?|MQ|, ∴8p2+32p=8p+32, 化为:p2+3p﹣4=0, 解得p=1.

9.在极坐标系中,射线l:θ=ρ2=

与圆C:ρ=2交于点A,椭圆Γ的方程为=

=

,以极点为原点,极轴为x轴正半轴建立平面直角坐标系xOy

(Ⅰ)求点A的直角坐标和椭圆Γ的参数方程;

(Ⅱ)若E为椭圆Γ的下顶点,F为椭圆Γ上任意一点,求【解答】解:(Ⅰ)射线l:θ=标(

,1);

,直角坐标方程为

+y2=1,参数方程为

与圆C:ρ=2交于点A(2,

?

的取值范围.

),点A的直角坐

椭圆Γ的方程为ρ2=

(θ为参数);

(Ⅱ)设F(

cosθ,sinθ),

∵E(0,﹣1), ∴∴∴

10.已知在直角坐标系中,曲线的C参数方程为

(φ为参数),现

=(﹣??

,﹣2),

=(

cosθ﹣

,sinθ﹣1), sin(θ+α)+5, ].

=﹣3cosθ+3﹣2(sinθ﹣1)=的取值范围是[5﹣

,5+

以原点为极点,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ρ=

(1)求曲线C的普通方程和直线l的直角坐标方程;

(2)在曲线C上是否存在一点P,使点P到直线l的距离最小?若存在,求出距离的最小值及点P的直角坐标;若不存在,请说明理由. 【解答】解:(1)曲线的C参数方程为(x﹣1)2+(y﹣1)2=4, 直线l的极坐标方程为ρ=

,直角坐标方程为x﹣y﹣4=0;

(φ为参数),普通方程为

(2)点P到直线l的距离d=∴φ﹣

=2kπ﹣

,即φ=2kπ﹣,1﹣

).

=

(k∈Z),距离的最小值为2

, ﹣2,点P的

直角坐标(1+

11.已知曲线C1的参数方程为

(t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,曲线C2的极坐标方程为( I)求曲线C2的直角坐标系方程;

( II)设M1是曲线C1上的点,M2是曲线C2上的点,求|M1M2|的最小值. 【解答】解:(I)由(Ⅱ)曲线C1的参数方程为

可得ρ=x﹣2,∴ρ2=(x﹣2)2,即y2=4(x﹣1);

(t为参数),消去t得:2x+y+4=0.

∴曲线C1的直角坐标方程为2x+y+4=0. ∵M1是曲线C1上的点,M2是曲线C2上的点,

∴|M1M2|的最小值等于M2到直线2x+y+4=0的距离的最小值. 设M2(r2﹣1,2r),M2到直线2x+y+4=0的距离为d, 则d=

=

∴|M1M2|的最小值为

12.设点A为曲线C:ρ=2cosθ在极轴Ox上方的一点,且0≤θ≤

原点,极轴为x轴正半轴建立平面直角坐标系xOy, (1)求曲线C的参数方程;

,以极点为

(2)以A为直角顶点,AO为一条直角边作等腰直角三角形OAB(B在A的右下

方),求点B轨迹的极坐标方程.

?x?1?cos??【解答】(1)?θ为参数) (0???,2?y?sin?(2):设A(ρ0,θ0),且满足ρ0=2cosθ0,B(ρ,θ),

依题意,即

代入ρ0=2cosθ0并整理得,,,

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