- 参数方程
- 共2145题
已知直线l:(t为参数)与曲线C:ρ2-2ρcosθ-4ρsinθ+3=0,
(Ⅰ)求圆C的直角坐标方程;
(Ⅱ)判断l与C的位置关系.
正确答案
解析
解:(Ⅰ)∵曲线C:ρ2-2ρcosθ-4ρsinθ+3=0,
,
∴x2+y2-2x-4y+3=0,
∴圆C的直角坐标方程为(x-1)2+(y-2)2=2.
(Ⅱ)∵直线l:(t为参数),
∴.
∴圆心C(1,2)到直线l的距离为:
.
∵,
∴d>r.
∴直线l与圆C的位置关系是相离.
已知在直角坐标系xOy中,曲线C的参数方程为(θ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,直线l的方程为
.则曲线C在极坐标系中的方程是______;直线l被曲线C截得的弦长为______.
正确答案
ρ=4cosθ
解析
解:(1)曲线C的参数方程为(θ为参数),利用sin2θ+cos2θ=1可化为(x-2)2+y2=4,即x2-4x+y2=0.
∴曲线C在极坐标系中的方程为ρ2-4ρcosθ=0,
由于ρ=4cosθ包含ρ=0的情况,
∴曲线C在极坐标系中的方程为ρ=4cosθ.
(2)∵直线l的方程为.展开为
=0,可化为x+y=0,
∴圆C的圆心C(2,0)到直线l的距离为,
又∵圆C的半径为r=2,
∴直线l被曲线C截得的弦长=
.
己知圆C1的参数方程为(φ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,圆C2的极坐标方程为ρ=2
cos(θ-
).
(Ⅰ)将圆C1的参数方程他为普通方程,将圆C2的极坐标方程化为直角坐标方程;
(Ⅱ)圆C1,C2是否相交,若相交,请求出公共弦的长;若不相交,请说明理由.
正确答案
解:(I)由圆C1的参数方程,
消去参数φ可得:x2+y2=1.
由圆C2的极坐标方程ρ=2cos(θ-
),化为
•ρ,
∴x2+y2=2x+2y.即(x-1)2+(y-1)2=2.
(II)由x2+y2=1,x2+y2=2x+2y.可得两圆的相交弦所在的直线方程为2x+2y=1.
圆心(0,0)到此直线的距离d==
.
∴弦长|AB|=2=
.
解析
解:(I)由圆C1的参数方程,
消去参数φ可得:x2+y2=1.
由圆C2的极坐标方程ρ=2cos(θ-
),化为
•ρ,
∴x2+y2=2x+2y.即(x-1)2+(y-1)2=2.
(II)由x2+y2=1,x2+y2=2x+2y.可得两圆的相交弦所在的直线方程为2x+2y=1.
圆心(0,0)到此直线的距离d==
.
∴弦长|AB|=2=
.
平面直角坐标系中,点集,则点集M所覆盖的平面图形的面积为( )
正确答案
解析
解:∵
两式平方相加得:
x2+y2=1+1+2sinαcosβ-2cosαsinβ
即:x2+y2=2+2sin(α-β).
由于-1≤sin(α-β)≤1,
∴0≤2+2sin(α-β)≤4,
∴随着α-β 的变化,方程x2+y2=2+2sin(α-β)圆心在(0,0),半径最大为2的圆,
点集M所覆盖的平面图形的面积为:2×2×π=4π.
故选A.
将圆x2+y2=1上每一点的横坐标保持不变,纵坐标变为原来的2倍,得曲线C.
(Ⅰ)写出C的参数方程;
(Ⅱ)设直线l:2x+y-2=0与C的交点为P1,P2,以坐标原点为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,求过线段P1P2的中点且与l垂直的直线的极坐标方程.
正确答案
解:(Ⅰ)在曲线C上任意取一点(x,y),由题意可得点(x,)在圆x2+y2=1上,
∴x2+=1,即曲线C的方程为 x2+
=1,化为参数方程为
(0≤θ<2π,θ为参数).
(Ⅱ)由,可得
,
,不妨设P1(1,0)、P2(0,2),
则线段P1P2的中点坐标为(,1),
再根据与l垂直的直线的斜率为,故所求的直线的方程为y-1=
(x-
),即x-2y+
=0.
再根据x=ρcosα、y=ρsinα 可得所求的直线的极坐标方程为ρcosα-2ρsinα+=0,
即 ρ=.
解析
解:(Ⅰ)在曲线C上任意取一点(x,y),由题意可得点(x,)在圆x2+y2=1上,
∴x2+=1,即曲线C的方程为 x2+
=1,化为参数方程为
(0≤θ<2π,θ为参数).
(Ⅱ)由,可得
,
,不妨设P1(1,0)、P2(0,2),
则线段P1P2的中点坐标为(,1),
再根据与l垂直的直线的斜率为,故所求的直线的方程为y-1=
(x-
),即x-2y+
=0.
再根据x=ρcosα、y=ρsinα 可得所求的直线的极坐标方程为ρcosα-2ρsinα+=0,
即 ρ=.
直线x-y+4=0与曲线
(θ为参数)的交点有( )
正确答案
解析
解:曲线(θ为参数)即x2+y2=4,
是圆,圆心是(0,0),半径是2,
∴圆心到直线x-y+4=0的距离为:
d==圆的半径,
所以直线与圆相切,有一个交点.
故选B.
在平面直角坐标系xOy中,直线l的方程(t为参数),以原点O为极点,Ox轴为极轴,取相同的单位长度,建立极坐标系,曲线C的方程为ρ=2
cosθ,
(I) 求曲线C的直角坐标方程;
(Ⅱ)设曲线C与直线l交于A、B两点,若,求|PA|+|PB|和|AB|.
正确答案
解:(Ⅰ)∵曲线C的方程为ρ=2cosθ,∴ρ2=2
ρcosθ,
化为直角坐标方程为x2+y2=2x,
即;
(Ⅱ)把直线l的方程代入圆的方程
,
化简得,
由根与系数的关系知,
,
由参数的几何意义得,
..
解析
解:(Ⅰ)∵曲线C的方程为ρ=2cosθ,∴ρ2=2
ρcosθ,
化为直角坐标方程为x2+y2=2x,
即;
(Ⅱ)把直线l的方程代入圆的方程
,
化简得,
由根与系数的关系知,
,
由参数的几何意义得,
..
已知圆C的参数方程为(θ为参数),则圆C的直角坐标方程为______,圆心C到直线l:x+y+1=0的距离为______.
正确答案
(x-1)2+y2=4
解析
解:由(θ为参数),得
,两式平方作和得:(x-1)2+y2=4.
∴圆C的直角坐标方程为(x-1)2+y2=4.
圆心坐标为C(1,0),圆心C到直线l:x+y+1=0的距离为.
故答案为:(x-1)2+y2=4;.
参数方程(θ为参数)所表示的曲线为( )
正确答案
解析
解:利用同角三角函数的基本关系,消去参数θ,
参数方程 (θ为参数)化为普通方程可得x2=y(0≤y≤2),表示抛物线的一部分,
故选B.
已知直线l的参数方程是(t为参数),圆C的极坐标方程为ρ=4
cos(θ+
).
(Ⅰ)将圆C的极坐标方程化写为直角坐标系方程;
(Ⅱ)若圆C上有且仅有三个点到直线l距离为,求实数a的值.
正确答案
解:(Ⅰ)由圆C的极坐标方程为ρ=4cos(θ+
)展开得ρ=4cosθ-4sinθ,变为ρ2=4ρcosθ-4ρsinθ,
化为直角坐标系方程x2+y2=4x-4y,
∴圆C的直角坐标系方程为x2+y2=4x-4y;
(Ⅱ)直线l的参数方程是(t为参数),
消去参数化为y=2x+a.
由(1)可知:圆C的方程为(x-2)2+(y+2)2=8,
∴圆心C(2,-2),半径r=.
如图所示:
∵圆C上有且仅有三个点到直线l距离为,半径r=
.
∴当圆心C到直线l的距离为时,与直线l平行的直径与圆的两个交点满足条件,另外与直线l平行且与圆相切的切线的切点也满足条件,因此圆C上共有三个点到直线l的距离等于
.
∴=
,解得
.
∴实数a的值为.
解析
解:(Ⅰ)由圆C的极坐标方程为ρ=4cos(θ+
)展开得ρ=4cosθ-4sinθ,变为ρ2=4ρcosθ-4ρsinθ,
化为直角坐标系方程x2+y2=4x-4y,
∴圆C的直角坐标系方程为x2+y2=4x-4y;
(Ⅱ)直线l的参数方程是(t为参数),
消去参数化为y=2x+a.
由(1)可知:圆C的方程为(x-2)2+(y+2)2=8,
∴圆心C(2,-2),半径r=.
如图所示:
∵圆C上有且仅有三个点到直线l距离为,半径r=
.
∴当圆心C到直线l的距离为时,与直线l平行的直径与圆的两个交点满足条件,另外与直线l平行且与圆相切的切线的切点也满足条件,因此圆C上共有三个点到直线l的距离等于
.
∴=
,解得
.
∴实数a的值为.
能化为普通方程x2+y-1=0的参数方程是( )
正确答案
解析
解:A.普通方程x2+y-1=0中的y可以小于0,而中的y≥0,因此不正确;
B.化为y+x2=1,且x,y中的取值范围一致,因此正确.
C.≥0,而方程x2+y-1=0的x可以小于0,因此不正确;
D.普通方程x2+y-1=0中的y可以小于0,而中的y≥0,因此不正确.
故选:B.
以坐标原点为极点,x正半轴为极轴建立极坐标系.在此极坐标系下,曲线C1的极坐标方程为:ρ=2cosθ,在直角坐标系里,直线C2的参数方程为:,其中t∈R,t为参数.已知直线C2与曲线C1有两个不同交点A,B.求实数a的取值范围.
正确答案
解:∵ρ=2cosθ,
∴ρ2=2ρcosθ,即x2+y2=2x
圆心为(1,0),半径为1的圆
直线方程为2x-y-2a=0
根据直线C2与曲线C1有两个不同交点A,B.
∴d<r即
解得:
解析
解:∵ρ=2cosθ,
∴ρ2=2ρcosθ,即x2+y2=2x
圆心为(1,0),半径为1的圆
直线方程为2x-y-2a=0
根据直线C2与曲线C1有两个不同交点A,B.
∴d<r即
解得:
已知ρ=2α•cos(θ+)(α>0).
(1)当α=时,设OA为圆的直径,求点A的极坐标;
(2)直线l的参数方程是,直线l被圆C截得的弧长为d,若d
,求α的取值范围.
正确答案
解:(1)a=时,由ρ=2acos(θ+
),得x2+y2=2x-2y.
所以圆C的直角坐标方程为(x-1)2+(y+1)2=2 ①
所以圆心C(1,-1).
又点O的直角坐标为(0,0),
所以直线OA的直线方程为y=-x②
联立①②解得点A的直角坐标为(2,-2),极坐标为(2cos
,2
sin
);
(2)由ρ=2α•cos(θ+)得
圆C的直角坐标方程为,
由,得直线l的直角坐标方程为y=2x.
所以圆心C(,-
)到直线l的距离为
,
所以d=2=
.
所以≥
,所以
.
解析
解:(1)a=时,由ρ=2acos(θ+
),得x2+y2=2x-2y.
所以圆C的直角坐标方程为(x-1)2+(y+1)2=2 ①
所以圆心C(1,-1).
又点O的直角坐标为(0,0),
所以直线OA的直线方程为y=-x②
联立①②解得点A的直角坐标为(2,-2),极坐标为(2cos
,2
sin
);
(2)由ρ=2α•cos(θ+)得
圆C的直角坐标方程为,
由,得直线l的直角坐标方程为y=2x.
所以圆心C(,-
)到直线l的距离为
,
所以d=2=
.
所以≥
,所以
.
在平面直角坐标系中,以坐标原点O为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系.直线l的参数方程为(t为参数),曲线C的极坐标方程为ρ=2cosθ.若直线l与曲线C交于A、B两点,试求线段AB的垂直平分线的极坐标方程.
正确答案
解:把直线l的参数方程(t为参数),化为普通方程,得x+2y-2=0;
曲线C的极坐标方程ρ=2cosθ化为直角坐标方程,得(x-1)2+y2=1;
∴线段AB的垂直平分线是过圆心C(1,0)且与直线x+2y-2=0垂直的直线,
其方程为2x-y-2=0;
化为极坐标方程是2ρcosθ-ρsinθ-2=0.
解析
解:把直线l的参数方程(t为参数),化为普通方程,得x+2y-2=0;
曲线C的极坐标方程ρ=2cosθ化为直角坐标方程,得(x-1)2+y2=1;
∴线段AB的垂直平分线是过圆心C(1,0)且与直线x+2y-2=0垂直的直线,
其方程为2x-y-2=0;
化为极坐标方程是2ρcosθ-ρsinθ-2=0.
已知直线l在直角坐标系xOy中的参数方程为(t为参数,α为倾斜角),曲线C的极坐标方程为ρ=4cosθ(其中坐标原点O为极点,x轴非负半轴为极轴,取相同单位长度)
(1)写出曲线C的直角坐标方程
(2)若曲线C与直线l相交于不同的两点M、N,设P(4,2),求|PM|+|PN|的取值范围.
正确答案
解:(1)由曲线C的极坐标方程为ρ=4cosθ,化为ρ2=4ρcosθ,
∴x2+y2=4x即为直角坐标方程.
(2)把直线l的参数方程代入x2+y2=4x,可得t2+4(sinα+cosα)t+4=0,
由△=16(sinα+cosα)2-16>0,sinαcosα>0,又α∈[0,π),∴,
∴t1+t2=-4(sinα+cosα),t1t2=4.
∴t1<0,t2<0.
∴|PM|+|PN|=|t1|+|t2|=|t1+t2|=4(sinα+cosα)=4,
由,可得
∈
,∴
≤1,
∴|PM|+|PN|的取值范围是.
解析
解:(1)由曲线C的极坐标方程为ρ=4cosθ,化为ρ2=4ρcosθ,
∴x2+y2=4x即为直角坐标方程.
(2)把直线l的参数方程代入x2+y2=4x,可得t2+4(sinα+cosα)t+4=0,
由△=16(sinα+cosα)2-16>0,sinαcosα>0,又α∈[0,π),∴,
∴t1+t2=-4(sinα+cosα),t1t2=4.
∴t1<0,t2<0.
∴|PM|+|PN|=|t1|+|t2|=|t1+t2|=4(sinα+cosα)=4,
由,可得
∈
,∴
≤1,
∴|PM|+|PN|的取值范围是.
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