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2017高考一轮复习教案-选修4-4极坐标与参数方程

来源:用户分享 时间:2025/5/26 10:55:44 本文由loading 分享 下载这篇文档手机版
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得x2+y2=8·y2222,即x+y-8y=0. x+y

法二:方程两边同时乘以ρ,得ρ2=8ρsinθ,即x2+y2-8y=0.

ππ

θ-?=4和圆C:ρ=2kcos?θ+?(k≠0),若直线2.(2016·济宁模拟)已知直线l:ρsin??4??4?l上的点到圆C上的点的最小距离等于2.求实数k的值并求圆心C的直角坐标.

解:∵ρ=2kcosθ-2ksinθ, ∴ρ2=2kρcosθ-2kρsinθ,

∴圆C的直角坐标方程为x2+y2-2kx+2ky=0,即?x-

?

2?2?2?22

k+y+k=k, 2??2?

∴圆心的直角坐标为?

22?

k,-k.

2??2

22

∵ρsinθ·-ρcosθ·=4,

22

∴直线l的直角坐标方程为x-y+42=0,

?2k+2k+42?2?2?

2

-|k|=2.

即|k+4|=2+|k|,两边平方,得|k|=2k+3,

???k>0,?k<0,

?∴或? ?k=2k+3???-k=2k+3,

解得k=-1,故圆心C的直角坐标为?-?

22?

. ,

22?

π?3?3.在极坐标系中,曲线C的方程为ρ2=2,点R22,. 4??1+2sinθ

(1)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;

(2)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周长的最小值及此时P点的直角坐标.

解:(1)∵x=ρcosθ,y=ρsinθ, x22

∴曲线C的直角坐标方程为+y=1,

3点R的直角坐标为R(2,2). (2)设P(3cosθ,sinθ),

根据题意可得|PQ|=2-3cosθ,|QR|=2-sinθ, ∴|PQ|+|QR|=4-2sin (θ+60°), 当θ=30°时,|PQ|+|QR|取最小值2,

∴矩形PQRS周长的最小值为4, 31?

此时点P的直角坐标为??2,2?.

4.(2016·长春模拟)以直角坐标系的原点O为极点,x轴的正半轴为极轴,已知点P的ππ

4,?,若直线l过点P,且倾斜角为,圆C的半径直角坐标为(1,-5),点C的极坐标为??2?3为4.

(1)求直线l的参数方程和圆C的极坐标方程. (2)试判断直线l与圆C的位置关系.

?

解:(1)直线l的参数方程为?π

y=-5+tsin ,?3

为参数).

πx=1+tcos ,

3

?

(t为参数),即?3

y=-5+t,?2

1x=1+t,

2

(t

由题知C点的直角坐标为(0,4),圆C的半径为4,

??x=ρcosθ

∴圆C方程为x+(y-4)=16,将?代入得,圆C的极坐标方程为ρ=8sinθ.

?y=ρsinθ?

2

2

(2)由题意得,直线l的普通方程为3x-y-5-3=0,

|-4-5-3|9+3

圆心C到l的距离为d==>4,∴直线l与圆C相离.

22

?x=42cosθ,

5.倾斜角为α的直线l过点P(8,2),直线l和曲线C:?(θ为参数)交于

?y=2sinθ,

不同的两点M1,M2.

(1)将曲线C的参数方程化为普通方程,并写出直线l的参数方程; (2)求|PM1|·|PM2|的取值范围.

??x=8+tcosα,x2y2解:(1)曲线C的普通方程为+=1,直线l的参数方程为?(t为参数).

324?y=2+tsinα,?

(2)将l的参数方程代入曲线C的方程得:(8+tcosα)2+8(2+tsinα)2=32, 整理得(8sin2α+cos2α)t2+(16cosα+32sinα)t+64=0,

π

0,?, 由Δ=(16cosα+32sinα)2-4×64(8sin2α+cos2α)>0,得cosα>sinα,故α∈??4?∴|PM1||PM2|=|t1t2|=

64?128,64?. 2∈?1+7sinα?9

B组 高考题型专练

π

θ-?=2,点A的极坐标1.(2015·高考广东卷改编)已知直线l的极坐标方程为2ρsin??4?7π

22,?,求点A到直线l的距离. 为A?4??

π22

θ-?=2得2ρ?sinθ-cosθ?=2,所以y-x=1,故直线l的直角解:由2ρsin??4?2?2?7π

22,?对应的直角坐标为A(2,-2),所以点A(2,-2)坐标方程为x-y+1=0,而点A?4??|2+2+1|52

到直线l:x-y+1=0的距离为=. 22

2.(2015·高考全国卷Ⅰ)在直角坐标系xOy中,直线C1:x=-2,圆C2:(x-1)2+(y-2)2=1,以坐标原点为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系.

(1)求C1,C2的极坐标方程;

π

(2)若直线C3的极坐标方程为θ=(ρ∈R),设C2与C3的交点为M,N,求△C2MN的面

4积.

解:(1)因为x=ρcosθ,y=ρsinθ,所以C1的极坐标方程为ρcosθ=-2, C2的极坐标方程为ρ2-2ρcosθ-4ρsinθ+4=0. π

(2)将θ=代入ρ2-2ρcosθ-4ρsinθ+4=0,

4得ρ2-32ρ+4=0, 解得ρ1=22,ρ2=2. 故ρ1-ρ2=2,即|MN|=2.

1

由于C2的半径为1,所以△C2MN的面积为.

2

?x=5+23t,

3.(2015·高考湖南卷)已知直线l:?1

y=3+t,?2

(1)将曲线C的极坐标方程化为直角坐标方程;

(t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,曲线C的极坐标方程为ρ=2cosθ.

(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=2cosθ等价于ρ2=2ρcosθ.①

将ρ2=x2+y2,ρcosθ=x代入①即得曲线C的直角坐标方程为x2+y2-2x=0.②

?x=5+23t,

(2)将?1

y=3+t,?2

代入②,得t2+53t+18=0,设这个方程的两个实根分别为t1,

t2,则由参数t的几何意义知,|MA|·|MB|=|t1t2|=18.

?

4.(2015·高考陕西卷)在直角坐标系xOy中,直线l的参数方程为?3y=?2t,

(1)写出⊙C的直角坐标方程;

(2)P为直线l上一动点,当P到圆心C的距离最小时,求P的直角坐标. 解:(1)由ρ=23sinθ,得ρ2=23ρsinθ, 从而有x2+y2=23y,所以x2+(y-3)2=3. 13

(2)设P?3+t,t?,又C(0,3),

?22?则|PC|=

1x=3+t,

2

(t为

参数).以原点为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,⊙C的极坐标方程为ρ=23sinθ.

?3+1t?2+?3t-3?2=t2+12, ?2??2?

故当t=0时,|PC|取得最小值, 此时,P点的直角坐标为(3,0).

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