- 曲线的参数方程
- 共1154题
已知直线l的参数方程为(t为参数),以坐标原点为极点,x轴正半轴为极轴,建立极坐标系,曲线C的极坐标方程是ρ=
.
(1)写出直线l的极坐标方程与曲线C的普通方程;
(2)若点 P是曲线C上的动点,求 P到直线l的距离的最小值,并求出 P点的坐标.
正确答案
解:(1)∵,
∴x-y=1.
∴直线的极坐标方程为:ρcosθ-ρsinθ=1.
即,
即.
∵,
∴,
∴ρcos2θ=sinθ,
∴(ρcosθ)2=ρsinθ
即曲线C的普通方程为y=x2.
(2)设P(x0,y0),
,
∴P到直线的距离:
.
∴当时,
,
∴此时,
∴当P点为时,P到直线的距离最小,最小值为
.
解析
解:(1)∵,
∴x-y=1.
∴直线的极坐标方程为:ρcosθ-ρsinθ=1.
即,
即.
∵,
∴,
∴ρcos2θ=sinθ,
∴(ρcosθ)2=ρsinθ
即曲线C的普通方程为y=x2.
(2)设P(x0,y0),
,
∴P到直线的距离:
.
∴当时,
,
∴此时,
∴当P点为时,P到直线的距离最小,最小值为
.
在直角坐标系中,以坐标原点O为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,已知点A的极坐标为(,
),直线l的极坐标方程为ρcos(θ-
)=a,且点A在直线l上.
(1)求a的值及直线l的直角坐标方程;
(2)圆C参数方程为(θ为参数),判断直线l与圆C的位置关系,并求圆C上的点到直线l的最大距离.
正确答案
解:(1)直线l的极坐标方程为ρcos(θ-)=a,
即有ρ(cosθ+
sinθ)=a,
即为x+y-a=0,
将A(,
)代入ρcos(θ-
)=a,
可得a=cos0=
;
直线l的直角坐标方程为x+y-2=0;
(2)圆C参数方程为(θ为参数),
即为(x-4)2+y2=1,即圆心为(4,0),半径为1,
由d==
>1,可得直线l和圆相离;
圆C上的点到直线l的最大距离为d+r=+1.
解析
解:(1)直线l的极坐标方程为ρcos(θ-)=a,
即有ρ(cosθ+
sinθ)=a,
即为x+y-a=0,
将A(,
)代入ρcos(θ-
)=a,
可得a=cos0=
;
直线l的直角坐标方程为x+y-2=0;
(2)圆C参数方程为(θ为参数),
即为(x-4)2+y2=1,即圆心为(4,0),半径为1,
由d==
>1,可得直线l和圆相离;
圆C上的点到直线l的最大距离为d+r=+1.
已知曲线C的极坐标方程为ρ=4cosθ,以极点为原点,极轴为x轴正半轴建立平面直角坐标系,设直线l的参数方程为(t为参数).
(1)求曲线C的直角坐标方程与直线l的普通方程;
(2)设曲线C与直线l相交于P、Q两点,以PQ为一条边作曲线C的内接矩形,求该矩形的面积.
正确答案
解:(1)对于C:由ρ=4cosθ,得ρ2=4ρcosθ,进而x2+y2=4x;
对于l:由(t为参数),
得,即
.(5分)
(2)由(1)可知C为圆,且圆心为(2,0),半径为2,
则弦心距,
弦长,
因此以PQ为边的圆C的内接矩形面积.(10分)
解析
解:(1)对于C:由ρ=4cosθ,得ρ2=4ρcosθ,进而x2+y2=4x;
对于l:由(t为参数),
得,即
.(5分)
(2)由(1)可知C为圆,且圆心为(2,0),半径为2,
则弦心距,
弦长,
因此以PQ为边的圆C的内接矩形面积.(10分)
设平面直角坐标系原点与极坐标极点重合,x轴正半轴与极轴重合,若已知曲线C的极坐标方程为ρ2=,点F1、F2为其左、右焦点,直线l的参数方程为
(t为参数,t∈R).
(Ⅰ)求曲线C的标准方程和直线l的普通方程;
(Ⅱ)若点P为曲线C上的动点,求点P到直线l的最大距离.
正确答案
解:(I)曲线C的极坐标方程为ρ2=,化为直角坐标方程:3x2+4y2=12,即
=1.
直线l的参数方程为(t为参数,t∈R),化为普通方程:x-1-y=0.
(II)设P,θ∈[0,2π),
则点P到直线l的距离d==
≤
=
,其中α=arctan
.
∴点P到直线l的最大距离是.
解析
解:(I)曲线C的极坐标方程为ρ2=,化为直角坐标方程:3x2+4y2=12,即
=1.
直线l的参数方程为(t为参数,t∈R),化为普通方程:x-1-y=0.
(II)设P,θ∈[0,2π),
则点P到直线l的距离d==
≤
=
,其中α=arctan
.
∴点P到直线l的最大距离是.
在极坐标系中直线l的方程为ρsin(θ+)=
,圆C的参数方程为
(α为参数),圆C与直线l相交于点A,B,则|AB|的长为______.
正确答案
2
解析
解:直线l的极坐标方程ρsin(θ+)=
,即x+y-2=0,
曲线C的参数方程(α为参数),即(x-2)2+(y-2)2=9.
圆心到直线的距离为=
,
∴AB=2=2
,
故答案为:2.
(选做题)把参数方程(θ为参数)化为普通方程是______.
正确答案
解析
解:∵
∴①2+②可得x2=1-y
∵x=sinθ-cosθ=sin(
)
∴x
∴所求的普通方程为x2=1-y且x
直线l1:θ=(ρ∈R)与直线l2:
(t为参数)的交点为A,曲线C:
(其中α为参数).
(Ⅰ)求直线l1与直线l2的交点A的极坐标;
(Ⅱ)求曲线C过点A的切线l的极坐标方程.
正确答案
解(Ⅰ)将直线l1、l2的方程化为普通方程,得
l1;y=x,l2:x-2y+2=0;
联立方程组,
解得;
∴点A的坐标为(2,2),
点A的极坐标为(2,
);
(Ⅱ)把曲线C的方程化为普通方程,得x2+y2=8,
∴曲线C是圆心为(0,0),半径为2的圆,
且点A(2,2)在曲线C上;
∵kOA=1,
∴曲线C过点A的切线l的斜率kl=-1,
∴l的方程为x+y-4=0;
∴l的极坐标方程是ρcosθ+ρsinθ-4=0.
解析
解(Ⅰ)将直线l1、l2的方程化为普通方程,得
l1;y=x,l2:x-2y+2=0;
联立方程组,
解得;
∴点A的坐标为(2,2),
点A的极坐标为(2,
);
(Ⅱ)把曲线C的方程化为普通方程,得x2+y2=8,
∴曲线C是圆心为(0,0),半径为2的圆,
且点A(2,2)在曲线C上;
∵kOA=1,
∴曲线C过点A的切线l的斜率kl=-1,
∴l的方程为x+y-4=0;
∴l的极坐标方程是ρcosθ+ρsinθ-4=0.
在直角坐标系xoy中,直角l的参数方程为,(t为参数).在极坐标系(与直角坐标系xoy取相同的长度单位,且以原点O为极点,以x轴正半轴为极轴)中,圆C的方程为ρ=2
sinθ.
(Ⅰ)求圆C的直角坐标方程;
(Ⅱ)设圆C与直线l交于点A、B,若点P的坐标为(3,),当
≤α≤
时,求|PA|-|PB|的取值范围.
正确答案
解:(Ⅰ)由圆C的方程为ρ=2sinθ,可得ρ2=2
ρsinθ,
∴圆C的直角坐标方程为x2+y2=2y;
(Ⅱ)直角l的参数方程为,与圆C的直角坐标方程联立,
可得t2+6tsinα+4=0
设A,B对应的参数分别为t1,t2,则|PA|-|PB|=t1+t2=-6sinα,
∵≤α≤
,
∴≤sinα≤
,
∴-3≤-6sinα≤-3
,
∴|PA|-|PB|的取值范围是[-3,-3
].
解析
解:(Ⅰ)由圆C的方程为ρ=2sinθ,可得ρ2=2
ρsinθ,
∴圆C的直角坐标方程为x2+y2=2y;
(Ⅱ)直角l的参数方程为,与圆C的直角坐标方程联立,
可得t2+6tsinα+4=0
设A,B对应的参数分别为t1,t2,则|PA|-|PB|=t1+t2=-6sinα,
∵≤α≤
,
∴≤sinα≤
,
∴-3≤-6sinα≤-3
,
∴|PA|-|PB|的取值范围是[-3,-3
].
在直角坐标系xOy中,已知曲线C的参数方程是(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______.
正确答案
ρ=2sinθ
解析
解:由得,
,
两式平方后相加得x2+(y-1)2=1,
∴曲线C是以(0,1)为圆心,半径等于的圆.
令x=ρcosθ,y=ρsinθ,代入并整理得ρ=2sinθ.
即曲线C的极坐标方程是ρ=2sinθ.
故答案为:ρ=2sinθ.
已知C的参数方程为(t为参数),C在点(0,3)处的切线为l,若以直角坐标原点为极点,以x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,则l的极坐标方程为______.
正确答案
解:∵C的参数方程为(t为参数),
化为普通方程是x2+y2=9;
∴圆C在点(0,3)处的切线l的方程是y=3;
∴l的极坐标方程为ρsinθ=3.
故答案为:ρsinθ=3.
解析
解:∵C的参数方程为(t为参数),
化为普通方程是x2+y2=9;
∴圆C在点(0,3)处的切线l的方程是y=3;
∴l的极坐标方程为ρsinθ=3.
故答案为:ρsinθ=3.
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