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(2018·新课标Ⅰ,22)在直角坐标系xOy中,曲线C1的方程为y?kx?2。以坐标原点为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C2的极坐标方程为??2?cos??3?0
(I)求C2的直角坐标方程;(II)若C1与C2有且仅有三个公共点,求C1的方程。 【解析】(1)由x??cos?,y??sin?得C2的直角坐标方程为(x?1)?y?4.
222(2)由(1)知C2是圆心为A(?1,0),半径为2的圆.
由题设知,C1是过点B(0,2)且关于y轴对称的两条射线.记y轴右边的射线为l1,y轴左边的射线为l2.由于B在圆C2的外面,故C1与C2有且仅有三个公共点等价于l1与C2只有一个公共点且l2与
C2有两个公共点,或l2与C2只有一个公共点且l1与C2有两个公共点.
当l1与C2只有一个公共点时,A到l1所在直线的距离为2,所以经检验,当k?0时,l1与C2没有公共点;当k??共点.
当l2与C2只有一个公共点时,A到l2所在直线的距离为2,所以经检验,当k?0时,l1与C2没有公共点;当k?综上,所求C1的方程为y??【基本解法2】(代数法)
|?k?2|?2,故k??4或k?0. 23k?14时,l1与C2只有一个公共点,l2与C2有两个公3|k?2|?2,故k?0或k?4.
3k2?14时,l2与C2没有公共点. 34|x|?2. 3?22?y?kx?2?x?1?kx?2?4?????22???x?1??y?4??1?k2?x2??2x?4kx??1?0x?0????221?kx??2?4k?x?1?0????x0???221?kx??2?4k?x?1?0????
交点个数等于方程组解的个数和,显然每个方程组最多有两个解。所以只能一个组一个解,一组两个解。
??0??2?4k??4?1?k2??0244?k1?0,k2?,k3??33
经检验可知:当k=0时,曲线C1的方程为y?2,与圆只有一个交点,故舍去。
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44时,曲线C1的方程为y?x?2,与圆没有交点, 3344当k??时,曲线C1的方程为y??x?2,与圆有且只有三个交点,
334所以曲线C1的方程为y??x?2。
3当k?
?x?2cos?(2018·新课标Ⅱ,22)在直角坐标系xOy中,曲线C的参数方程为?(?为参数),直线l的参
y?4sin???x?1?lcosa数方程为?(l为参数).
y?2?lsina?
(1)求C和l的直角坐标方程;(2)若曲线C截直线l所得线段的中点坐标为?1,2?,求l的斜率. ?x?2cos?【基本解法】解法一:因为 曲线C的参数方程为?(?为参数)
y?4sin??x2y2所以曲线C直角坐标方程为??1
416?x?1?lcosa因为直线l的参数方程为?(l为参数).
y?2?lsina?
所以 ① 当?? ② 当???2?k?,k?Z时,直线l的直角坐标方程为y?tan?x?2?tan? ?k?,k?Z时,直线l的直角坐标方程为x?1
?2(2)解法一:点差法:设直线与椭圆的交点为A、B,坐标分别为?x1,y1?、?x2,y2?,中点P. ?x12y12??1?11?416k?2???4,所以kAB??2. 则有?2作差可知:,k?k?ABABOP2212e?1?x2?y2?1?116?16?4解法二:参数法:将直线l的参数方程代入C的直角坐标方程,整理得关于t的方程
?1?3cos??t22?4?2cos??sin??t?8?0
t1?t2??4?2cos??sin??1?3cos2?
由题意可知:t1?t2?0 2co?s?s?in??0 ?ta?n??x2y2?12????4?tan2??x2?2tan??2?tan??x??2?tan???16?0 解法三:直角坐标法:?416?y?tan?x?2?tan??所以x1?x2??2tan??2?tan???4?tan2???2解得:tan???2
(2018·新课标Ⅲ,理22)[选修4—4:坐标系与参数方程](10分)
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?x?cos?,在平面直角坐标系xOy中,⊙O的参数方程为?(?为参数),过点0,?2且倾斜角为?的
y?sin????直线l与⊙O交于A,B两点.
(1)?的取值范围;⑵求AB中点P的轨迹的参数方程.
?x?cos?22解析:(1)eO的参数方程为?,∴eO的普通方程为x?y?1,当??90?时,直线:
?y?sin?l:x?0与eO有两个交点,当??90?时,设直线l的方程为y?xtan??2,由直线l与eO有两个
交点有|0?0?2|1?tan2?1,∴tan??1或tan???1,∴45????90?或90????135?,?1,得tan2??综上??(45?,135?).
(2)点P坐标为(x,y),当??90?时,点P坐标为(0,0),当??90?时,设直线l的方程为
22??x?y?1①22y?kx?2,A(x1,y1),B(x2,y2),∴?有x?(kx?2)?1,整理得
??y?kx?2②?2kx?③?22kx?22?1?k222(1?k)x?22kx?1?0,∴x1?x2?y?y?k??,,∴ 得代?121?k21?k2y?y??2④?1?k2?22入④得x?y?2y?0.当点P(0,0)时满足方程x2?y2?2y?0,∴AB中点的P的轨迹方程是
x2?y2?2y?0,即x2?(y?2222122,?),则)?,由图可知,A(,?),B(?222222?2x?cos??2?2??y?0,故点P的参数方程为?(?为参数,0????).
2?y??2?2sin???22
(2017·新课标Ⅰ,22)在直角坐标系xOy中,曲线C的参数方程为??x?3cos?,(?为参数),直线l的参
?y?sin?,广东省中山一中,朱欢收集整理,欢迎学习交流
?x?a?4t,数方程为?(t为参数).
?y?1?t,(1)若a??1,求C与l的交点坐标;(2)若C上的点到l的距离的最大值为17,求a.
x2解析:(1)a??1时,直线l的方程为x?4y?3?0.曲线C的标准方程是?y2?1,
921??x?4y?3?0x???x?3??2??2124?253,0??联立方程?x,解得:或,则与交点坐标是和Cl????,? 2y?024?2525???y???y?1?9?25?(2)直线l一般式方程是x?4y?4?a?0.设曲线C上点p?3cos?,sin??. 则P到l距离d?3cos??4sin??4?a17?5sin??????4?a17,其中tan??3. 4依题意得:dmax?17,解得a??16或a?8.
(2017·新课标Ⅱ,22)在直角坐标系xOy中,以坐标原点为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C1的极坐标方程为?cos??4.
(1)M为曲线C1上的动点,点P在线段OM上,且满足|OM|?|OP|?16,求点P的轨迹C2的直角坐标方程;
(2)设点A的极坐标为(2,?3),点B在曲线C2上,求?OAB面积的最大值.
解析:(1)解法一:设P点在极坐标下坐标为??,?? 由OM?OP?16可得M点的坐标为??16?,??,代入曲线C1的极坐标方程,得: ???16?22即??4c两边同乘以?,化成直角坐标方程为:x?y?4x,由题意知??0,os?,cos??4,
所以检验得x?y?4x(x?0).
解法二:设P点在直角坐标系下坐标为?x,y?,曲线C1的直角坐标方程为x?4,因为O,P,M三点共线,
2216y2?4y?22所以M点的坐标为?4,?,代入条件OM?OP?16得:16?2?x?y?16,因为x?0,
x?x?化简得:x?y?4x(x?0).
(2)解法一:由(1)知曲线C2的极坐标方程为??4cos,?,故可设B点坐标为(4cos??,)22
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