- 柱坐标系与球坐标系简介
- 共134题
已知圆C的极坐标方程为ρ=2cosθ,直线l的参数方程为(s为参数),则圆心C到直线l的距离是______.
正确答案
将圆C方程ρ=2cosθ化成直角坐标方程,得(x-1)2+y2=1
∴圆心C(1,0),半径r=1
将直线l的参数方程(s为参数),
化成普通方程得x-2y+7=0
因此,圆心C到直线l的距离d==
故答案为:
已知直线l的极坐标方程为ρsin(θ+)=
,圆M的参数方程为
(θ为参数),则圆M上的点到直线l的最短距离为______.
正确答案
直线l的方程为ρsin(θ+)=
,即
(ρsinθ+ρcosθ)=
,化成普通方程可得x+y=1,即x+y-1=0,
圆M的参数方程为,即
①2+②2,消去θ,并整理,得圆M的参数方程 (x+2)2+(y+1)2=4
圆M上的点到直线l的最短距离为圆心到l的距离d减去半径长.根据点到直线距离公式得d==2
,而r=2
所以圆M上的点到直线l的最短距离为 2-2=2(
-1)
故答案为:2(-1)
选修4-4:坐标系与参数方程选讲.
在直角坐标系xOy中,以原点O为极点,以x轴非负半轴为极轴,与直角坐标系xOy取相同的长度单位,建立极坐标系、设曲线C参数方程为(θ为参数),直线l的极坐标方程为ρcos(θ-
)=2
.
(1)写出曲线C的普通方程和直线l的直角坐标方程;
(2)求曲线C上的点到直线l的最大距离.
正确答案
(1)由ρcos(θ-)=2
得 ρ(cosθ+sinθ)=4,∴直线l:x+y-4=0.
由得C:
+y2=1.
(2)在C:+y2=1上任取一点P(
cosθ,sinθ),则点P到直线l的距离为
d==
≤
=1+2
.
∴当sin(θ+)=-1,即θ=-
π时,dmax=1+2
.
(选修4-4:坐标系与参数方程选讲)
在直角坐标系xOy中,以原点O为极点,以x轴非负半轴为极轴,与直角坐标系xOy取相同的长度单位,建立极坐标系.设曲线C参数方程为(θ为参数),直线l的极坐标方程为ρcos(θ-
)=2
.则曲线C上的点到直线l的最大距离是______.
正确答案
由ρcos(θ-)=2
,得ρ(cosθ+sinθ)=4,
∴l:x+y-4=0.
在C:上任取一点P(
cosθ,sinθ),
则点P到直线l的距离为d==
≤3
.
∴当sin(θ+)=-1时,dmax=3
.
故答案为:3.
选修4-4:坐标系与参数方程
已知极坐标的极点在平面直角坐标系的原点O处,极轴与x轴的正半轴重合,且长度单位相同.直线l的极坐标方程为:ρ=,点P(2cosα,2sinα+2),参数α∈[0,2π].
(Ⅰ)求点P轨迹的直角坐标方程;
(Ⅱ)求点P到直线l距离的最大值.
正确答案
(Ⅰ)且参数α∈[0,2π],
所以点P的轨迹方程为x2+(y-2)2=4.(3分)
(Ⅱ)因为ρ=,所以ρ
sin(θ-
)=10,
所以ρsinθ-ρcosθ=10,所以直线l的直角坐标方程为x-y+10=0.(6分)
法一:由(Ⅰ) 点P的轨迹方程为x2+(y-2)2=4,圆心为(0,2),半径为2.d==4
,所以点P到直线l距离的最大值4
+2.(10分)
法二:d==
|
cos(α+
)+4|,当α=
,dmax=4
+2,即点P到直线l距离的最大值4
+2.(10分)
(选做)在平面直角坐标系中,曲线C1和曲线C2的参数方程分别为(t为参数)和
(θ为参数,0≤θ≤2π),曲线C1和曲线C2交于A,B两点,则线段A,B的长度为______.
正确答案
化简曲线C1的参数方程(t为参数)得y=
t+2;
化简曲线C2的参数方程(θ为参数,0≤θ≤2π)得(x-2)2+(y-2
)2=9,∴圆心(2,2
),半径r=3.
∴圆心(2,2)到直线y=
t+2的距离d=
=
=1.
根据r2=d2+()2,
∴|AB|=2=4
.
在直角坐标系xOy中,曲线M的参数方程为(θ为参数)若以该直角坐标系的原点O为极点,x轴的正半轴为极轴,建立极坐标系,曲线N的极坐标方程为ρsin(θ+
)=
t(其中t为常数).
(1)若曲线N与曲线M只有一个公共点,求t的取值范围;
(2)当t=-2时,求曲线M上的点与曲线N上的点的最小距离.
正确答案
(1)曲线M (θ为参数),即 x2=1+y,即 y=x2-1.
把曲线N的极坐标方程为ρsin(θ+)=
t(其中t为常数)化为直角坐标方程为 x+y-t=0.
由曲线N与曲线M只有一个公共点,可得 有唯一解,即 x2+x-1-t=0 有唯一解,
故有△=1+4+4t=0,解得t=-.
(2)当t=-2时,曲线N即 x+y+2=0,当直线和曲线N相切时,由(1)可得t=-,
故曲线M上的点与曲线N上的点的最小距离,即直线x+y+2=0和直线x+y+=0之间的距离,为
=
.
已知曲线C1的极坐标方程为ρcos(θ-)=-1,曲线C2的极坐标方程为ρ=2
cos(θ-
),判断两曲线的位置关系.
正确答案
将曲线C1,C2化为直角坐标方程得:C1:x+y+2=0,表示一条直线.
曲线C2:x2+y2-2x-2y=0,即C2:(x-1)2+(y-1)2=2,表示一个圆,半径为.
圆心到直线的距离d==
>
,
∴曲线C1与C2相离.
在平面直角坐标系xOy中,圆C的参数方程为(θ为参数),直线l经过点P(1,1),倾斜角α=
,
(1)写出直线l的参数方程;
(2)设l与圆圆C相交与两点A,B,求点P到A,B两点的距离之积.
正确答案
(1)直线l的参数方程为 ,即
.…(5分)
(2)圆C的参数方程化为普通方程为x2+y2=4,把直线
代入 x2+y2=4,可得 (1+
3
2
t)2+(1+
1
2
t)2= 4,∴t2+ (+1)t -2 = 0,t1•t2=-2,
则点P到A,B 两点的距离之积为2. …(10分)
选修4-4:坐标系与参数方程
在直角坐标系xOy中,曲线C1的参数方程为若曲线C2与曲线C1关于直线y=x对称
(Ⅰ)求曲线C2的直角坐标方程;
(Ⅱ)在以O为极点,x轴的正半轴为极轴的极坐标系中,射线θ=与C1的异于极点的交点为A,与C2的异于极点的交点为B,求|AB|.
正确答案
(I)设P(x,y),则由条件知M( y,x).由于M点在C1上,
所以 (θ为参数),
化成直角坐标方程为:x2+(y-2)2=4;
(Ⅱ)曲线C1的极坐标方程为ρ=4cosθ,曲线C2的极坐标方程为ρ=4sinθ.
射线θ=与C1的交点A的极径为ρ1=4cos
,
射线θ=与C2的交点B的极径为ρ2=4sin
.
所以|AB|=|ρ2-ρ1|=2 -2.
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