- 曲线的参数方程
- 共1154题
已知抛物线的参数方程为(t为参数),O为坐标原点,M为抛物线上一点,点M的横坐标是3,则|OM|=______.
正确答案
解析
解:令x=2t2=3,求得t=±,∴y=2t=±
,故M(3,±
),
∴|OM|==
,
故答案为 .
已知曲线C1的参数方程为(θ为参数),以坐标原点O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=2.
(Ⅰ)分别写出C1的普通方程,C2的直角坐标方程.
(Ⅱ)已知M、N分别为曲线C1的上、下顶点,点P为曲线C2上任意一点,求|PM|+|PN|的最大值.
正确答案
解:(1)因为曲线C1的参数方程为(θ为参数),
所以曲线C1的普通方程为,…(2分)
由曲线C2的极坐标方程为ρ=2得,
曲线C2的普通方程为x2+y2=4;…(4分)
(2)法一:由曲线C2:x2+y2=4,可得其参数方程为,
所以P点坐标为(2cosα,2sinα),
由题意可知M(0,),N(0,
).
因此|PM|+|PN|=
=+
…(6分)
则(|PM|+|PN|)2=14+2.
所以当sinα=0时,(|PM|+|PN|)2有最大值28,…(8分)
因此|PM|+|PN|的最大值为.…(10分)
法二:设P点坐标为(x,y),则x2+y2=4,
由题意可知M(0,),N(0,
).
因此|PM|+|PN|=+
=
+
…(6分)
则(|PM|+|PN|)2=14+2.
所以当y=0时,(|PM|+|PN|)2有最大值28,…(8分)
因此|PM|+|PN|的最大值为.…(10分)
解析
解:(1)因为曲线C1的参数方程为(θ为参数),
所以曲线C1的普通方程为,…(2分)
由曲线C2的极坐标方程为ρ=2得,
曲线C2的普通方程为x2+y2=4;…(4分)
(2)法一:由曲线C2:x2+y2=4,可得其参数方程为,
所以P点坐标为(2cosα,2sinα),
由题意可知M(0,),N(0,
).
因此|PM|+|PN|=
=+
…(6分)
则(|PM|+|PN|)2=14+2.
所以当sinα=0时,(|PM|+|PN|)2有最大值28,…(8分)
因此|PM|+|PN|的最大值为.…(10分)
法二:设P点坐标为(x,y),则x2+y2=4,
由题意可知M(0,),N(0,
).
因此|PM|+|PN|=+
=
+
…(6分)
则(|PM|+|PN|)2=14+2.
所以当y=0时,(|PM|+|PN|)2有最大值28,…(8分)
因此|PM|+|PN|的最大值为.…(10分)
选修4-4:坐标系与参数方程
已知曲线C的参数方程为,曲线D的极坐标方程为
.
(1)将曲线C的参数方程化为普通方程;
(2)试确定实数a的取值范围,使曲线C与曲线D有公共点.
正确答案
解:(1)由,α∈[0,2π)得 x2+y=1,x∈[-1,1]…(4分)
(2)由ρsin(θ+)=
a,得曲线D的直角坐标方程为x+y=2a…(6分)
由 得x2-x=1-2a,即
…(8分)
∵x∈[-1,1],故x-∈[-
,
],
∴0≤≤
,
∴,
故时曲线C与曲线D有公共点…(10分)
解析
解:(1)由,α∈[0,2π)得 x2+y=1,x∈[-1,1]…(4分)
(2)由ρsin(θ+)=
a,得曲线D的直角坐标方程为x+y=2a…(6分)
由 得x2-x=1-2a,即
…(8分)
∵x∈[-1,1],故x-∈[-
,
],
∴0≤≤
,
∴,
故时曲线C与曲线D有公共点…(10分)
平面直角坐标系xoy中,直线l的参数方程(t为参数),圆C的参数方程为
(θ为参数),以坐标原点O为极点,x轴的非负半轴为极轴建立极坐标系.
(1)求直线l与圆C的极坐标方程;
(2)直线l与圆C交于A、B两点,求弓形AOB的面积.
正确答案
解:(1)∵直线l的参数方程,
∴,消去t可得
ρsinθ+ρcosθ=2;
∵圆C的参数方程为,
∴圆C的极坐标方程为ρ=2;
(2)由题意易得直线l的直角坐标方程为y=-(x-2),
圆C的直角坐标方程为x2+y2=4,联立方程可解得直线l与圆C交于A(2,0)、B(-1,)两点,
∴易得∠AOB=150°,∴弓形AOB的面积S=×4π-
sin150°=
-1
解析
解:(1)∵直线l的参数方程,
∴,消去t可得
ρsinθ+ρcosθ=2;
∵圆C的参数方程为,
∴圆C的极坐标方程为ρ=2;
(2)由题意易得直线l的直角坐标方程为y=-(x-2),
圆C的直角坐标方程为x2+y2=4,联立方程可解得直线l与圆C交于A(2,0)、B(-1,)两点,
∴易得∠AOB=150°,∴弓形AOB的面积S=×4π-
sin150°=
-1
P是曲线(θ∈[0,2π]是参数)上一点,P到点Q(0,2)距离的最小值是______.
正确答案
0
解析
解:由题意得,,
①2得,x2=1+sin2θ,把②代入可得,x2=2-y,
由①得,x=,又θ∈[0,2π],则
,③
所以曲线的普通方程是y=2-x2,设p(x,2-x2),
则P到点Q(0,2)距离d==
,
由③得,0≤x2≤2,所以当x2=0时,d取最小值为0,
故答案为:0.
求动点M(3cosφ-4sinφ-1,cosφ+
sinφ+2)(φ为参数)的轨迹的普通方程.
正确答案
解:令x=3cosφ-4sinφ-1,y=cosφ+
sinφ+2.
可得cosφ=,
sinφ=.
∴cos2φ+sin2φ=+
=1,
化为16x2+y2-8xy-20y+80x-116=0.
解析
解:令x=3cosφ-4sinφ-1,y=cosφ+
sinφ+2.
可得cosφ=,
sinφ=.
∴cos2φ+sin2φ=+
=1,
化为16x2+y2-8xy-20y+80x-116=0.
在平面直角坐标系xOy中,直线l的方程为x-y+4=0,曲线C的参数方程为(α为参数),则曲线C上的一个动点Q到直线l的距离的最小值为______.
正确答案
解析
解:由曲线C的参数方程为(α为参数),得
,
设与直线L平行的直线为x-y+m=0,与联立得4x2+6mx+3m2-3=0,
由△=36m2-16(3m2-3)=-12m2+48=0,得m=±2.
所以当m=2时,即直线x-y+2=0与椭圆相切时,椭圆上的动点为切点时到直线x-y+4=0的距离最小,
最小距离为d==
.
故答案为:.
已知直线C1:(t为参数)与圆C2:ρ=2交于A、B两点,当|AB|最小时a=______.
正确答案
-1
解析
解:直线C1:(t为参数)化为普通方程是
y+1=a(x+1),即ax-y+ax-1=0,
∴直线C1过定点M(-1-1);
圆C2:ρ=2化为普通方程是x2+y2=4,圆心是O(0,0);
∵直线与圆交于A、B两点,
∴当|AB|最小时,OM⊥C1;
∴a=-=-
=-1.
故答案为:-1.
已知一条封闭的曲线C由一段圆弧C1:t∈[-
,
]和一段抛物线弧C2:y2=2(x+
)(x<1)组成.
(1)求曲线C的极坐标方程;(X轴的正半轴为极轴,原点为极点)
(2)若过原点的直线1与曲线C交于A、B两点,l的倾斜角α∈[0,],求|AB|的取值范围.
正确答案
解:(1)曲线C1:,得
x2+y2=4,
∵t∈[-,
],
∴x∈[-1,1],y∈[-,
],
此时对应的极坐标方程为ρ=2,θ∈[-,
],
∵抛物线弧C2:y2=2(x+)(x<1)组成.
此时对应的极坐标方程为ρ=,θ∈(
,
),
∴ρ=;
(2)结合(1)知,|AB|=ρθ+ρβ+π,根据图形,得
当θ∈[-,
]时,θ+π∈[
,
],此时,
|AB|=ρθ+ρβ+π
=2+
=2+,
∴|AB|∈[,
],
当θ∈(,
)时,θ+π∈(
,
),此时,
|AB|=ρθ+ρβ+π
=+
=+
,
=,
∵θ∈[,
)时,由图形对称性,知
范围与上述一致,综上,得
|AB|∈[2,].
解析
解:(1)曲线C1:,得
x2+y2=4,
∵t∈[-,
],
∴x∈[-1,1],y∈[-,
],
此时对应的极坐标方程为ρ=2,θ∈[-,
],
∵抛物线弧C2:y2=2(x+)(x<1)组成.
此时对应的极坐标方程为ρ=,θ∈(
,
),
∴ρ=;
(2)结合(1)知,|AB|=ρθ+ρβ+π,根据图形,得
当θ∈[-,
]时,θ+π∈[
,
],此时,
|AB|=ρθ+ρβ+π
=2+
=2+,
∴|AB|∈[,
],
当θ∈(,
)时,θ+π∈(
,
),此时,
|AB|=ρθ+ρβ+π
=+
=+
,
=,
∵θ∈[,
)时,由图形对称性,知
范围与上述一致,综上,得
|AB|∈[2,].
己知直线 l的参数方程为(t为参数),圆C的参数方程为
.(a>0.θ为参数),点P是圆C上的任意一点,若点P到直线l的距离的最大值为
,求a的值.
正确答案
解:∵直线l的参数方程为,
消去参数t,得直线l的普通方程为y=2x+1.
又∵圆C的参数方程为(a>0,θ为参数),
∴圆C的普通方程为x2+y2=a2.
∵圆C的圆心到直线l的距离,
故依题意,得,
解得a=1.
解析
解:∵直线l的参数方程为,
消去参数t,得直线l的普通方程为y=2x+1.
又∵圆C的参数方程为(a>0,θ为参数),
∴圆C的普通方程为x2+y2=a2.
∵圆C的圆心到直线l的距离,
故依题意,得,
解得a=1.
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