- 平面直角坐标系
- 共746题
选修4-4:坐标系与参数方程
在极坐标系中,曲线L:ρsin2θ=2cosθ,过点A(5,α)(α为锐角且tanα=)作平行于θ=
(ρ∈R)的直线l,且l与曲线L分别交于B,C两点.
(I)以极点为原点,极轴为x轴的正半轴,取与极坐标相同单位长度,建立平面直角坐标系,写出曲线L和直线l的普通方程;
(II)求|BC|的长.
正确答案
(Ⅰ)由题意得,点A的直角坐标为(4,3),
曲线L即 ρ2 sin2θ=2ρcosθ,它的普通方程为:y2=2x,
由于直线l的斜率为1,且过点A(4,3),故直线l的普通方程为:y-3=x-4,即y=x-1.
(Ⅱ)设B(x1,y1)、C(x2,y2),由 可得 x2-4x+1=0,
由韦达定理得x1+x2=4,x1•x2=1,
由弦长公式得|BC|=|x1-x2|=2
.
把直角坐标方程(x-3)2+y2=9化为极坐标方程.
正确答案
原方程可展开为x2-6x+9+y2=9,
x2-6x+y2=0→ρ2-6•ρcosθ=0
∴ρ=0或ρ=6cosθ
即ρ=6cosθ.
已知曲线C的极坐标方程是ρ=2sinθ,设直线l的参数方程是(t为参数).
(1)将曲线C的极坐标方程转化为直角坐标方程;
(2)设直线l与x轴的交点是M,N为曲线C上一动点,求|MN|的最大值.
正确答案
(1)曲C的极坐标方程可化为:ρ2=2ρsinθ,
又x2+y2=ρ2,x=ρcosθ,y=ρsinθ.
所以,曲C的直角坐标方程为:x2+y2-2y=0.
(2)将直线L的参数方程化为直角坐标方程得:y=-(x-2).
令y=0得x=2即M点的坐标为(2,0)
又曲线C为圆,圆C的圆心坐标为(0,1)
半径r=1,则|MC|=,∴|MN|≤|MC|+r=
+1.
已知圆锥曲线C的极坐标方程为ρ=,以极点为坐标原点,极轴为x轴的正半轴建立直角坐标系,求曲线C的直角坐标方程,并求焦点到准线的距离.
正确答案
由ρ=得,ρcos2θ=4sinθ,ρ2cos2θ=4ρsinθ,
又ρcosθ=x,ρsinθ=y,
所以所求曲线的直角坐标方程是:x2=4y,
所以,焦点到准线的距离为:2.
极坐标方程4ρsin2=5化为直角坐标方程是 ______.
正确答案
sin2=
∴4ρsin2=5化成2ρ(1-cosθ)=5
即2ρ-2ρcosθ=5则2-2x=5
化简得y2=5x+
极坐标方程4ρsin2=5化为直角坐标方程是y2=5x+
故答案为y2=5x+
(坐标系与参数方程选做题)
已知曲线C的参数方程为(t为参数),C在点(1,1)处的切线为l,以坐标原点为极点,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
由(t为参数),两式平方后相加得x2+y2=2,…(4分)
∴曲线C是以(0,0)为圆心,半径等于的圆.
C在点(1,1)处的切线l的方程为x+y=2,
令x=ρcosθ,y=ρsinθ,
代入x+y=2,并整理得ρcosθ+ρsinθ-2=0,即ρsin(θ+)=
或ρcos(θ-
)=
,
则l的极坐标方程为 ρcosθ+ρsinθ-2=0(填ρsin(θ+)=
或ρcos(θ-
)=
也得满分). …(10分)
故答案为:ρcosθ+ρsinθ-2=0(填ρsin(θ+)=
或ρcos(θ-
)=
也得满分).
B.选修4-2:矩阵与变换
设a>0,b>0,若矩阵A=把圆C:x2+y2=1变换为椭圆E:
+
=1.
(1)求a,b的值;
(2)求矩阵A的逆矩阵A-1.
C.选修4-4:坐标系与参数方程在极坐标系中,已知圆C:ρ=4cosθ被直线l:ρsin(θ-)=a截得的弦长为2
,求实数a的值.
正确答案
B.选修4-2:矩阵与变换
(1)设圆上点(m,n)在矩阵A下,变换为(x,y),则=
∴m=,n=
∵点(m,n)是圆上点,∴m2+n2=1,∴()2+(
)2=1
∵矩阵A=把圆C:x2+y2=1变换为椭圆E:
+
=1.
∴a=2,b=;
(2)A=,|A|=2
,∴A-1=
=
;
C.选修4-4:坐标系与参数方程
圆C:ρ=4cosθ的直角坐标方程为:x2+y2=4x,即(x-2)2+y2=4;
直线l:ρsin(θ-)=a的直角坐标方程为:
x-y-a=0
∴圆心到直线的距离为
∵圆C:ρ=4cosθ被直线l:ρsin(θ-)=a截得的弦长为2
,
∴3+()2=4
∴a=2±2.
(1)在极坐标系中,已知圆ρ=2cosθ与直线3ρcosθ+4ρsinθ+a=0相切,求实数a的值.
(2)对5副不同的手套进行不放回抽取,甲先任取一只,乙再任取一只,然后甲又任取一只,最后乙再任取一只.对于下列事件:①A:甲正好取得两只配对手套;②B:乙正好取得两只配对手套.试判断事件A与B是否独立?并证明你的结论.
正确答案
(1)p2=2pcosθ,圆ρ=2cosθ的普通方程为:x2+y2=2x,(x-1)2+y2=1,
直线3ρcosθ+4ρsinθ+a=0的普通方程为:3x+4y+a=0,
又圆与直线相切,所以=1,解得:a=2,或a=-8.
(2)设“甲正好取得两只配对手套”为事件A
∵从10只手套中任取4只有C104种不同的取法,
甲先任取一只要从5对中取一对且一对中又有两种不同的取法,
余下的乙从8只手套中取两只,有C82中取法,
根据古典概型公式得到
P(A)==
.
P(B)==
.
∵从10只手套中任取4只有C104种不同的取法,
甲乙两个人都取得成对的手套有C52×2×C21×2种不同取法,
∴P(AB)==
,
又P(A)=,P(B)=
,
∴P(A)P(B)=,
∴P(A)P(B)≠P(AB),故A与B是不独立的.
(Ⅰ)把点M(-,-
)的直角坐标化为极坐标;
(Ⅱ)求圆心在极轴上,且过极点和点D(2,
)的圆的极坐标方程.
正确答案
(Ⅰ)因为M(-,-
),所以ρ=
=
=2
,
因为tanθ==
,因为点M位于第三象限,所以θ=
,
所以点M的极坐标为(2,
π).
(Ⅱ)∵D(2,
),∴点D对应的直角坐标为(3,
),
因为圆心在极轴上,且过极点,所以设圆心坐标为(r,0),
则圆的标准方程为(x-r)2+y2=r2,因为点(3,)在圆上,
所以代入得(3-r)2+(
3
)2=r2,解得r=2,
所以圆的标准方程为(x-2)2+y2=4,
即x2+y2-4x=0,所以ρ2-4ρcosθ=0,即ρ=4cosθ,
所求圆的极坐标方程为ρ=4cosθ.
(坐标系与参数方程选做题)已知在极坐标系下,点A(1,),B(3,
),O是极点,则△AOB的面积等于______.
正确答案
在极坐标系下,点A(1,),B(3,
),O是极点,则OA=1,OB=3,∠AOB=
-
=
,
∴△AOB的面积等于 OA•OB sin∠AOB=
,
故答案为 .
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