- 曲线的参数方程
- 共1154题
已知极点与原点重合,极轴与x轴正半轴重合,若直线C1的极坐标方程为:ρcos(θ-)=,曲线C2的参数方程为:(θ为参数),试求曲线C2关于直线C1对称的曲线的直角坐标方程.
正确答案
解:曲线C1可化为:ρcosθ+ρsinθ=,即x+y=2…(5分)
曲线C2是以(1,3)为圆心,1为半径的圆…(6分)
设(1,3)关于直线x+y=2的对称点为(x,y),则,
∴x=-1,y=1,即(1,3)关于直线x+y=2的对称点为(-1,1),
故所求曲线为圆(x+1)2+(y-1)2=1.…(7分)
解析
解:曲线C1可化为:ρcosθ+ρsinθ=,即x+y=2…(5分)
曲线C2是以(1,3)为圆心,1为半径的圆…(6分)
设(1,3)关于直线x+y=2的对称点为(x,y),则,
∴x=-1,y=1,即(1,3)关于直线x+y=2的对称点为(-1,1),
故所求曲线为圆(x+1)2+(y-1)2=1.…(7分)
已知曲线C1的参数方程为(α为参数),曲线C2的参数方程为(t为参数).
(1)以坐标原点为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,把曲线C1的参数方程化为极坐标方程;
(2)设点P为曲线C2上的动点,过点P作曲线C1的两条切线,求这两条切线所成角的余弦值的取值范围.
正确答案
解:(1)曲线C1的参数方程为,(t为参数),
转化成直角坐标方程为:(x-1)2+(y+2)2=1.
根据x=ρcosθ,y=ρsinθ,代入直角坐标方程转化为:ρ2-2ρcosθ+4ρsinθ+4=0.
(2)(x-1)2+(y+2)2=1的圆心坐标为(1,-2),半径为1,
曲线C2的参数方程为,普通方程为3x+4y-15=0,
∴圆心到直线的距离d==4,
∴过点P作曲线C1的两条切线,切线长l≥,
设两条切线所成角为2α,则cosα≥,
∴cos2α≥,
∴这两条切线所成角的余弦值的取值范围是[0,arccos].
解析
解:(1)曲线C1的参数方程为,(t为参数),
转化成直角坐标方程为:(x-1)2+(y+2)2=1.
根据x=ρcosθ,y=ρsinθ,代入直角坐标方程转化为:ρ2-2ρcosθ+4ρsinθ+4=0.
(2)(x-1)2+(y+2)2=1的圆心坐标为(1,-2),半径为1,
曲线C2的参数方程为,普通方程为3x+4y-15=0,
∴圆心到直线的距离d==4,
∴过点P作曲线C1的两条切线,切线长l≥,
设两条切线所成角为2α,则cosα≥,
∴cos2α≥,
∴这两条切线所成角的余弦值的取值范围是[0,arccos].
(坐标系与参数方程选做题)
圆锥曲线(t为参数)的焦点坐标是______.
正确答案
(1,0)
解析
解:由方程(t为参数)得y2=4x,它表示焦点在x轴上的抛物线,其焦点坐标为(1,0).
故答案为:(1,0).
已知在直角坐标系xOy中,圆锥曲线C的参数方程为(θ为参数),直线L的参数方程为(t为参数)
(Ⅰ)写出直线L的一般方程和圆的标准方程;
(Ⅱ)设直线L与圆相交于A,B两点,求|PA|•|PB|的值.
正确答案
解:(Ⅰ)圆锥曲线C的参数方程为(θ为参数),消去参数θ化为x2+y2=16,
直线L的一般方程为:x-y-2+3=0…(5分)
(Ⅱ)直线L的标准的参数方程为:(t为参数)
把直线L的标准的参数方程代人圆方程得,t2+(2+3)t-3=0③
设t1,t2是方程③的两个实根,则t1t2=-3
∴|PA|•|PB|=|t1||t2|=|t1t2|=3 …10
解析
解:(Ⅰ)圆锥曲线C的参数方程为(θ为参数),消去参数θ化为x2+y2=16,
直线L的一般方程为:x-y-2+3=0…(5分)
(Ⅱ)直线L的标准的参数方程为:(t为参数)
把直线L的标准的参数方程代人圆方程得,t2+(2+3)t-3=0③
设t1,t2是方程③的两个实根,则t1t2=-3
∴|PA|•|PB|=|t1||t2|=|t1t2|=3 …10
在平面直角坐标系xoy中,以坐标原点为极点,以x轴的非负半轴为极轴,建立极坐标系,已知直线l的参数方程为(t为参数),圆C的极坐标方程是ρ=1.
(1)求直线l与圆C的公共点个数;
(2)在平面直角坐标系中,圆C经过伸缩变换得到曲线C′,设M(x,y)为曲线C′上一点,求4x2+xy+y2的最大值,并求相应点M的坐标.
正确答案
解:(Ⅰ)直线l的参数方程(t为参数)化为普通方程是x-y-=0,
圆C的极坐标方程ρ=1化为普通方程是x2+y2=1;
∵圆心(0,0)到直线l的距离为d==1,等于圆的半径r,
∴直线l与圆C的公共点的个数是1;
(Ⅱ)圆C的参数方程是,(0≤θ<2π);
∴曲线C′的参数方程是,(0≤θ<2π);
∴4x2+xy+y2=4cos2θ+cosθ•2sinθ+4sin2θ=4+sin2θ;
当θ=或θ=时,4x2+xy+y2取得最大值5,
此时M的坐标为(,)或(-,-).
解析
解:(Ⅰ)直线l的参数方程(t为参数)化为普通方程是x-y-=0,
圆C的极坐标方程ρ=1化为普通方程是x2+y2=1;
∵圆心(0,0)到直线l的距离为d==1,等于圆的半径r,
∴直线l与圆C的公共点的个数是1;
(Ⅱ)圆C的参数方程是,(0≤θ<2π);
∴曲线C′的参数方程是,(0≤θ<2π);
∴4x2+xy+y2=4cos2θ+cosθ•2sinθ+4sin2θ=4+sin2θ;
当θ=或θ=时,4x2+xy+y2取得最大值5,
此时M的坐标为(,)或(-,-).
直线(t为参数)被曲线p=2cos(θ+)所截得的弦长为______.
正确答案
解析
解:直线(t为参数)的普通方程为3x+4y+1=0,
ρ=2cos(θ+)的直角坐标方程为(x-1)2+(y+1)2=2,
∴圆心(1,-1)在直线3x+4y+1=0上,
∴截得的弦长为2.
故答案为:2.
曲线C的参数方程为(t是参数).若点P(x,y)在该曲线上,求x+y的最大值( )
正确答案
解析
解:由于曲线C的参数方程为(t是参数),
则x+y=cost+sint-1=2(cost+sint)-1=2sin(t+)-1.
当sin(t+)=1,
即x=2k,k为整数,取最大值1.
故选A.
已知直线l过点M(-1,2)且与直线y=x垂直,抛物线C:y=x2 与直线l交于A、B两点.
(1)求直线l的参数方程;
(2)设线段AB的中点为P,求P的坐标和点M到A、B两点的距离之积.
正确答案
解:(1)∵直线l过点M(-1,2)且与直线y=x垂直,∴直线l的斜率k=-1,其倾斜角α=,
∴直线l的参数方程为:,化为(t为参数).
(2)将代入y=x2 可得.
设A与B两点所对应的参数分别为t1,t2,则=-,t1t2=-2.
所以线段AB中点所对应的参数为t==-,
∴中点坐标为;
点M到两点A与B的距离之积为|MA|•|MB|=|t1||t2|=|t1t2|=2.
解析
解:(1)∵直线l过点M(-1,2)且与直线y=x垂直,∴直线l的斜率k=-1,其倾斜角α=,
∴直线l的参数方程为:,化为(t为参数).
(2)将代入y=x2 可得.
设A与B两点所对应的参数分别为t1,t2,则=-,t1t2=-2.
所以线段AB中点所对应的参数为t==-,
∴中点坐标为;
点M到两点A与B的距离之积为|MA|•|MB|=|t1||t2|=|t1t2|=2.
已知圆M:(θ为参数)的圆心F是抛物线E:的焦点,过F的直线交抛物线于A、B两点,求|AF|•|FB|的取值范围.
正确答案
解:圆M:(θ为参数)化为(x-1)2+y2=1,可得圆心F(1,0).
抛物线E:化为y2=2px,∵焦点为F(1,0),∴=1,解得p=2,
∴抛物线方程为:y2=4x.
当AB⊥x轴时,xA=xB=1,
∴|AF|=xA+=2,|BF|=xB+=2,
∴|AF|•|FB|=4.
当AB与x轴不垂直时,设直线l的方程为:y=k(x-1),
则,化为k2x2-(2k2+4)x+k2=0,
∴xA+xB=,xAxB=1.
∴|AF|•|FB|=(xA+1)(xB+1)=xA+xB+xAxB+1=+1+1>4.
∴|AF|•|FB|的取值范围是(4,+∞).
解析
解:圆M:(θ为参数)化为(x-1)2+y2=1,可得圆心F(1,0).
抛物线E:化为y2=2px,∵焦点为F(1,0),∴=1,解得p=2,
∴抛物线方程为:y2=4x.
当AB⊥x轴时,xA=xB=1,
∴|AF|=xA+=2,|BF|=xB+=2,
∴|AF|•|FB|=4.
当AB与x轴不垂直时,设直线l的方程为:y=k(x-1),
则,化为k2x2-(2k2+4)x+k2=0,
∴xA+xB=,xAxB=1.
∴|AF|•|FB|=(xA+1)(xB+1)=xA+xB+xAxB+1=+1+1>4.
∴|AF|•|FB|的取值范围是(4,+∞).
已知曲线C1:(θ为参数),曲线C2: (t为参数).
(1)分别将曲线C1与曲线C2化为普通方程.
(2)点P是曲线C1上的动点,求P到曲线C2的距离的最小值,并求此时点P点的直角坐标系下的坐标.
正确答案
解:(1)由曲线C1:(θ为参数),可得曲线Cl的普通方程为.
由曲线C2: (t为参数),可得曲线C2的普通方程为x-y-6=0;
(2)设P(2cosθ,3sinθ),则P到直线x-y-6=0的距离d==,
其中sinα=,cosα=,
当cos(θ+α)=1时,取θ=-α,此时sinθ=-,cosθ=时,d取最小值.
此时P(,-).
解析
解:(1)由曲线C1:(θ为参数),可得曲线Cl的普通方程为.
由曲线C2: (t为参数),可得曲线C2的普通方程为x-y-6=0;
(2)设P(2cosθ,3sinθ),则P到直线x-y-6=0的距离d==,
其中sinα=,cosα=,
当cos(θ+α)=1时,取θ=-α,此时sinθ=-,cosθ=时,d取最小值.
此时P(,-).
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