- 参数方程
- 共2145题
本小题满分10分)选修4—4:坐标系与参数方程
如图,已知点,
,圆
是以
为直径的圆,直线
:
(
为参数).
(Ⅰ)写出圆的普通方程并选取适当的参数改写为参数方程;
(Ⅱ)过原点作直线
的垂线,垂足为
,若动点
满足
,当
变化时,求点
轨迹的参数方程,并指出它是什么曲线.
正确答案
解:(Ⅰ)圆圆的普通方程为
,改写为参数方程是
(
为参数).
(Ⅱ)解法1:直线普通方程:
,点
坐标
,
因为 ,则点
的坐标为
,
故当变化时,点
轨迹的参数方程为
(
为参数),图形为圆.
(或写成(
为参数),图形为圆.)
解法2:设,由于
,则
,由于直线
过定点
,
则 ,即
,整理得,
,
故当变化时,点
轨迹的参数方程为
(
为参数),图形为圆.
略
选修4—4:坐标系与参数方程
以直角坐标系的原点为极点,
轴的正半轴为极轴,已知点
的直角坐标为
,点
的极坐标为
,若直线
过点
,且倾斜角为
,圆
以
为圆心、
为半径。
(1)求直线的参数方程和圆
的极坐标方程;
(2)试判定直线和圆
的位置关系。
正确答案
(1)直线的参数方程是
,
为参数,圆
的极坐标方程是
。(5分)
(2)圆心的直角坐标是,直线
的普通方程是
,
圆心到直线的距离,所以直线
和圆
相离。(10分)
略
三、选做题:本大题共2小题,任选一题作答。若做两题,则按所做的第①题给分,共5分。
15.①(不等式选讲选做题)若不等式无实数解,则a的取值
范围是 。
②(极坐标参数方程选做题)曲线
,(α为参数)与曲线
的交点个数为 个。
正确答案
略
设是椭圆
的下焦点,
为坐标原点,点
在椭圆上,则
的最大值为
.
正确答案
设,则
所以的最大值为
故答案为
将参数方程化为普通方程,并说明它表示的图形.
正确答案
y=1-2x2,抛物线的一部分.
由可得
即
+x2=1,化简得y=1-2x2.又-1≤x2=sin2θ≤1,则-1≤x≤1,则普通方程为y=1-2x2,在
时此函数图象为抛物线的一部分.
已知直线(t为参数)经过椭圆
(
为参数)的左焦点F.
(Ⅰ)求m的值;
(Ⅱ)设直线l与椭圆C交于A、B两点,求|FA|·|FB|的最大值和最小值.
正确答案
(Ⅰ)-1; (Ⅱ)当sinα=0时,|FA|·|FB|取最大值3;当sinα=±1时,|FA|·|FB|取最小值.
试题分析:(Ⅰ)利用公式将椭圆C的参数方程化为普通方程,求出左焦点F代入直线方程求解m;(Ⅱ)将l的参数方程代入椭圆C的普通方程,借助t的几何含义求解|FA|·|FB|的最大值和最小值.
试题解析:(Ⅰ)将椭圆C的参数方程化为普通方程,得+
=1.
a=2,b=,c=1,则点F坐标为(-1,0).
l是经过点(m,0)的直线,故m=-1.
(Ⅱ)将l的参数方程代入椭圆C的普通方程,并整理,得
(3cos2α+4sin2α)t2-6tcosα-9=0.
设点A,B在直线参数方程中对应的参数分别为t1,t2,则
|FA|·|FB|=|t1t2|==
.
当sinα=0时,|FA|·|FB|取最大值3;
当sinα=±1时,|FA|·|FB|取最小值.
(本小题满分10分)选修4—4:坐标系与参数方程。平面直角坐标系中,直线
的参数方程是(
为参数),以坐标原点为极点,
轴的正半轴为极轴,建立极坐
标系,已知曲线的极坐标方程为
.
(Ⅰ)求直线的极坐标方程;
(Ⅱ)若直线与曲线
相交于
、
两点,求
.
正确答案
解:(I)∵在平面直角坐标系中,直线经过坐标原点,倾斜角是
,
∴直线的极坐标方程是
,
; ………………(5分)
(II)把带入
的极坐标方程,得
∴,
∴. ………………(10分)
略
(本题10分)
在直角坐标系中,直线
的参数方程为
为参数),若以O为极点,
轴正半轴为极轴建立极坐标系,则曲线C的极坐标方程为
,求直线
曲线C所截得的弦长。
正确答案
略
把下列参数方程化为普通方程,并说明它们各表示什么曲线:
(1)(t为参数);
(2)(t为参数);
正确答案
(1)x-y+2-
=0,此方程表示直线(2)(y-2)2=x-1,方程表示抛物线
(1)由x=1+t得,t=2x-2.∴y=2+
(2x-2).
∴x-y+2-
=0,此方程表示直线.
(2)由y=2+t得,t=y-2,∴x=1+(y-2)2.即(y-2)2=x-1,方程表示抛物线.
已知曲线C的极坐标方程为.
(1)若直线过原点,且被曲线C截得弦长最短,求此时直线
的标准形式的参数方程;
(2)是曲线C上的动点,求
的最大值.
正确答案
(1)(t为参数)(2)
试题分析:(1)化曲线C的极坐标方程为直角坐标方程,求得圆心C(1,-1),要使直线l过原点,且被曲线C截得弦长最短,则OC⊥l,故可求;(2)设M(,
),θ为参数,则x+y=
=
,故可求x+y的最大值.
试题解析: (1)∵曲线C的极坐标方程为:∴ρ2-2ρcosθ+2ρsinθ-2=0∴x2+y2-2x+2y-2=0,∴(x-1)2+(y+1)2=4 ∴圆心C(1,-1),∴kOC=-1,
∵直线l过原点,且被曲线C截得弦长最短,∴直线l斜率为1,
∴参数方程为(t为参数)
(2)设M(,
)(θ为参数),则x+y=
=
∵−1≤sin(θ+)≤1∴
,所以x+y的最大值为
.
在平面直角坐标系xOy中,动点P到直线l:x=2的距离是到点F(1,0)的距离的倍.
(1)求动点P的轨迹方程;
(2)设直线FP与(1)中曲线交于点Q,与l交于点A,分别过点P和Q作l的垂线,垂足为M,N,问:是否存在点P使得△APM的面积是△AQN面积的9倍?若存在,求出点P的坐标;若不存在,说明理由.
正确答案
(1)x2+2y2=2(2)存在点P为(0,±1)
(1)设点P的坐标为(x,y).
由题意知=|2-x|,化简,得x2+2y2=2,所以动点P的轨迹方程为x2+2y2=2.
(2)设直线FP的方程为x=ty+1,点P(x1,y1),Q(x2,y2),因为△AQN∽△APM,所以有PM=3QN,由已知得PF=3QF,所以有y1=-3y2,①
由得(t2+2)y2+2ty-1=0,Δ=4t2+4(t2+2)=8>0
y1+y2=-②,y1·y2=-
③,由①②③得t=-1,y1=1,y2=-
或t=1,y1=-1,y2=
,所以存在点P为(0,±1).
(本小题满分12分)
在直角坐标系中中,曲线C1的参数方程为
(t为参数);在以O为极点,x轴的正半轴为极轴的极坐标系中,曲线C2的极坐标方程为
,曲线C1与C2交于A、B两点,求|AB|.
正确答案
|AB|=|t2-t1|==3.
本试题主要是考查了极坐标和直角坐标的互换,以及参数方程的综合运用。
由于在的两边同乘以
,得
,可以得到曲线C2的直角坐标方程为x2+y2=10x,曲线C1的参数方程为
代入到上述方程中得到关于t的方程,求解得到结论。
解:在的两边同乘以
,得
则曲线C2的直角坐标方程为x2+y2=10x,……………………………………3分
将曲线C1的参数方程代入上式,得(6+t)2+t2=10(6+t),
整理,得t2+t-24=0,
设这个方程的两根为t1,t2,则t1+t2=-,t1t2=-24,
所以|AB|=|t2-t1|==3.………………………12分
选修4—4:坐标系与参数方程
已知曲线C1的极坐标方程为,曲线C2的极坐标方程为
(
,曲线C1,C2相交于点A,B。
(1)将曲线C1,C2的极坐标方程化为直角坐标方程;
(2)求弦AB的长。
正确答案
(1)y="x, " x2+y2=6x(2)圆心到直线的距离d=, r="3, " 弦长AB=3
略
(选修4—4:坐标系与参数方程)
已知两个圆的极坐标方程分别是,求这两个圆的圆心距。
正确答案
这两个圆的圆心距为5
解:因为表示以点(3,0)为圆心,
3为半径的圆 …………3分
为圆心,4为半径的圆 ………………6分
所以这个两个圆的圆心距为5 ………………10分
在极坐标系中,曲线上有3个不同的点到曲线
的距离等于2,则
.
正确答案
试题分析:曲线可化为:
,曲线
可化为为:
,曲线
上有3个不同的点到曲线
的距离等于2可知圆心到直线的距离为2,即:
,所以
.
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