- 柱坐标系与球坐标系简介
- 共134题
(坐标系与参数方程选做题)在直角坐标系xOy中,已知曲线C1,(为参数)与曲线C2:
,(θ为参数)相交于两个点A、B,则线段AB的长为______.
正确答案
在直角坐标系xOy中,已知曲线C1,(为参数),消去参数t,化为直角坐标方程为 2x+y-5=0.
曲线C2:,(θ为参数),即 x2+y2=9,表示以原点为圆心、半径等于3的圆.
由于圆心到直线的距离为 d==
,由弦长公式可得弦长AB=2
=4,
故答案为 4.
在曲线(θ为参数)上,仅存在四个点到点(1,0)距离与到直线x=-1的距离相等,则t的取值范围是______.
正确答案
到点(1,0)距离与到直线x=-1的距离相等的点的轨迹是抛物线y2=4x.
由曲线(θ为参数)消去参数θ,化为(x-t)2+y2=16,圆心C(t,0),半径r=4.
联立消去y得到关于x的一元二次方程x2+(4-2t)x+t2-16=0,
由△=(4-2t)2-4(t2-16)>0,解得t<5.
满足仅存在四个点到点(1,0)距离与到直线x=-1的距离相等,必须满足t>4.
因此所求的t的取值范围为(4,5).
故答案为(4,5).
(选做题)在A、B、C、D四小题中只能选做2题,每小题10分,共计20分.请在答卷纸指定区域内作答.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
(B)(选修4-2:矩阵与变换)
二阶矩阵M有特征值λ=8,其对应的一个特征向量e=,并且矩阵M对应的变换将点(-1,2)变换成点(-2,4),求矩阵M2.
(C)(选修4-4:坐标系与参数方程)
已知极坐标系的极点在直角坐标系的原点,极轴与x轴的正半轴重合,曲线C的极坐标方程为ρ2cos2θ+3ρ2sin2θ=3,直线l的参数方程为(t为参数,t∈R).试在曲线C上一点M,使它到直线l的距离最大.
正确答案
(B)设M=,则由
=
,得
,
即a+b=8,c+d=8.
由=
,得
=
,
从而-a+2b=-2,-c+2d=4.
由a+b=8,-a+2b=-2,c+d=8,-c+2d=4解得a=6,b=2,c=4,d=4
∴M=,M2=
=
.
(C)由曲线C的极坐标方程为ρ2cos2θ+3ρ2sin2θ=3,
可得C的普通方程是x2+3y2=3,
即+y2=1.
由直线l的参数方程为(t为参数,t∈R)消去参数td得
直线l的普通方程是x+y-
=0.
设点M的坐标是(cosθ,sinθ),则点M到直线l的距离是
d==
.
当sin(θ+)=-1时,
即θ+=2kπ+
,k∈Z,解得θ=2kπ+
,k∈Zd取得最大值,
此时cosθ=-
,sinθ=-
,
综上,点M的坐标是(-,-
)时,M到直线l的距离最大.
选修4-4:坐标系与参数方程
在直角坐标平面内,以坐标原点O为极点,沿x轴的正半轴为极轴建立极坐标系.曲线C的极坐标方程是ρ=4cosθ,直线l的参数方程是(t为参数),M、N分别为曲线C、直线l上的动点,求|MN|的最小值.
正确答案
∵ρ=4cosθ,
∴ρ2=4ρcosθ,
∴程x2+y2=4x,即x2+y2-4x=0,
∴曲线C是以M(2,0)为圆心,2为半径的圆…2分
化线l的参数方程 (t为参数)为普通方程:x-
y+3=0,…4分
∵圆心M(2,0)到直线l的距离公式求得d==
,…6分
∴|MN|的最小值为-2=
…7分
在平面直角坐标系xoy中,直线l的参数方程是(其中t为参数),以ox为极轴的极坐标系中,圆C的极坐标方程为ρ=cosθ,则圆心C到直线l的距离为______.
正确答案
将直线l:化成普通方程,得
x-y=0
又∵圆C的极坐标方程为ρ=cosθ,
∴圆C的普通方程为(x-)2+y2=
,得点C(
,0)
因此,圆心C到直线l的距离为d==
故答案为:
选修4-4:《坐标系与参数方程》
在直接坐标系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)
(I)已知在极坐标(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,点P的极坐标为(4,),判断点P与直线l的位置关系;
(Ⅱ)设点Q是曲线C上的一个动点,求它到直线l的距离的最小值.
正确答案
(I)把极坐标系下的点(4,)化为直角坐标,得P(0,4).
因为点P的直角坐标(0,4)满足直线l的方程x-y+4=0,
所以点P在直线l上.…(5分)
(II)设点Q的坐标为(cosα,sinα),
则点Q到直线l的距离为d==
cos(α+
)+2
由此得,当cos(α+
)=-1时,d取得最小值,且最小值为
.…(10分)
以直角坐标系的原点为极点,x轴正半轴为极轴,并在两种坐标系中取相同的长度单位.已知直线l的极坐标方程为ρsin(θ-)=6,圆C的参数方程为
,(θ为参数),求直线l被圆C截得的弦长.
正确答案
由ρsin(θ-)=ρ(
sinθ-
cosθ)=6得ρsinθ-
ρcosθ=12.
∴y-x=12.
将圆的参数方程化为普通方程为x2+y2=10.圆心为C(0,0),半径为10.
∴点C到直线的距离为d==6
∴直线l被圆截得的弦长为2=16.
(坐标系与参数方程选做题) 已知直线l的参数方程为(t为参数),圆C的参数方程为
(θ为参数),则圆心C到直线l的距离为______.
正确答案
由直线l的参数方程为(t为参数),消去参数t得直线l的普通方程y=x+1.
由圆C的参数方程为(θ为参数),消去参数θ得圆C的普通方程(x-2)2+y2=1.
于是圆心C(2,0)到直线l的距离==
.
故答案为.
选修4-4:坐标系与参数方程
已知:直线l的参数方程为(t为参数),曲线C的参数方程为
(θ为参数).
(1)若在极坐标系(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,点P的极坐标为(4,),判断点P与直线l的位置关系;
(2)设点Q是曲线C上的一个动点,求点Q到直线l的距离的最大值与最小值的差.
正确答案
(1)把点P的极坐标为(4,)化为直角坐标为(2,2
),
把直线l的参数方程 (t为参数),化为直角坐标方程为 y=
x+1,
由于点P的坐标不满足直线l的方程,故点P不在直线l上.
(2)∵点Q是曲线C上的一个动点,曲线C的参数方程为(θ为参数).
把曲线C的方程化为直角坐标方程为 (x-2)2+y2=1,表示以C(2,0)为圆心、半径等于1的圆.
圆心到直线的距离d==
+
,
故点Q到直线l的距离的最小值为d-r=-
,最大值为d+r=
+
,
∴点Q到直线l的距离的最大值与最小值的差为2.
在极坐标系中,定点A(1,),点B在直线ρcosθ+ρsinθ=0上运动,当线段AB最短时,点B的极坐标是______.
正确答案
直线ρcosθ+ρsinθ=0,化为x+y=0,与x+y=0垂直过A的直线方程为:y-1=x,这两条直线的交点是(-,
).
所以B的极坐标是(,
).
故答案为:(,
).
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