- 柱坐标系与球坐标系简介
- 共134题
(选修4-4:坐标系与参数方程)
已知直线l的参数方程(t为参数),圆C的极坐标方程:ρ+2sinθ=0.
(1)将直线l的参数方程化为普通方程,圆C的极坐标方程化为直角坐标方程;
(2)在圆C上求一点P,使得点P到直线l的距离最小.
正确答案
(1)消去参数t,得直线l的普通方程为y=-x+1+2
,
ρ+2sinθ=0,两边同乘以ρ得ρ2+2ρsinθ=0,
得⊙C的直角坐标方程为x2+(y+1)2=1;
(2)设所求的点为P(cosθ,-1+sinθ),
则P到直线l的距离d==
=
,
当θ=+2kπ,k∈Z,sin(θ+
)=1,d取得最小值
,
此时点P的坐标为(,-
).
若曲线C1:(θ为参数,r>0)与曲线C2:
(t为参数)有公共点,则r的取值范围是______.
正确答案
曲线C1:即
①2+②2消去θ,得曲线C1普通方程为x2+(y-1)2=r2,表示以C(0,1)为圆心,r为半径的圆.
曲线C2:两式相减消去t得曲线C2普通方程为x-y-2=0表示一条直线.
根据直线与圆的位置关系,若两曲线由公共点,只需圆心到直线的距离d小于或等于r,即r≥=
故答案为:[,+∞)
在极坐标系中,已知圆C的圆心C(,
),半径r=
.
(Ⅰ)求圆C的极坐标方程;
(Ⅱ)若α∈[0,),直线l的参数方程为
(t为参数),直线l交圆C于A、B两点,求弦长|AB|的取值范围.
正确答案
(Ⅰ)∵C(,
)的直角坐标为(1,1),
∴圆C的直角坐标方程为(x-1)2+(y-1)2=3.
化为极坐标方程是ρ2-2ρ(cosθ+sinθ)-1=0 …(5分)
(Ⅱ)将代入圆C的直角坐标方程(x-1)2+(y-1)2=3,
得(1+tcosα)2+(1+tsinα)2=3,
即t2+2t(cosα+sinα)-1=0.
∴t1+t2=-2(cosα+sinα),t1•t2=-1.
∴|AB|=|t1-t2|==2
.
∵α∈[0,),∴2α∈[0,
),∴2
≤|AB|<2
.
即弦长|AB|的取值范围是[2,2
)…(10分)
已知曲线C的参数方程为(θ为参数),则曲线上C的点到直线3x-4y+4=0的距离的最大值为______.
正确答案
∵曲线C的参数方程为(θ为参数),∴cosθ=x-2,sinθ=y,
平方相加可得 (x-2)2+y2=1,表示以(2,0)为圆心,以1为半径的圆.
圆心到直线的距离等于=2,
故曲线上C的点到直线3x-4y+4=0的距离的最大值为2+r=2+1=3.
故答案为 3.
在平面直角坐标系中,已知直线C:(t是参数)被圆C:
(θ是参数)截得的弦长为______.
正确答案
∵在平面直角坐标系xOy中,已知圆C:(θ为参数),
∴x2+y2=1,
∴圆心为(0,0),半径为1,
∵直线l:(t是参数),
∴x+y-1=0,
∴圆心到直线l的距离d=,
∴直线l与圆C相交所得的弦长=2×=
.
故答案为:.
(坐标系与参数方程选做题)已知直线l:(t为参数)与圆C:
(θ为参数),则直线与圆的公共点个数为______个.
正确答案
直线l:(t为参数) 即 x-y+7=0.圆C:
即 (x+1)2+(y-2)2=4,表示圆心为(-1,2),半径等于2的圆.
圆心到直线的距离等于 =2
,大于半径2,故直线和圆相离,从而可得直线和圆的公共点的个数为0,
故答案为 0.
直线(t为参数)被曲线ρ=
cos(θ+
)所截得的弦长为______.
正确答案
把直线(t为参数)消去参数t,化为普通方程为 3x+4y+1=0.
曲线ρ=cos(θ+
) 即 ρ2=
ρ(
cosθ-
sinθ)=ρcosθ-ρsinθ,化为直角坐标方程为 x2+y2-x+y=0,即 (x-
1
2
)2+(y-
1
2
)2=,
表示以(,-
)为圆心,半径等于
的圆.
圆心到直线的距离为 =
,故弦长为2
=
.
选修4-4:极坐标与参数方程选讲
已知:曲线C的极坐标方程为:ρ=acosθ(a>0),直线ℓ的参数方程为:(t为参数)
(1)求曲线C与直线ℓ的普通方程;
(2)若直线ℓ与曲线C相切,求a值.
正确答案
(1)由曲线C的极坐标方程ρ=acosθ(a>0)得ρ2=aρcosθ,化为普通方程C:x2+y2-ax=0,即(x-)2+y2=
;
由直线ℓ的参数方程(t为参数)消去参数t化为 普通方程ℓ:x-y-1=0.
(2)曲线C的圆心C(,0),半径r=
(a>0).
∵直线ℓ与圆C相切,
∴=
(a>0),解得:a=2(
-1).
(选修4-4:坐标系与参数方程)
在直角坐标系xOy中,椭圆C的参数方程为(φ为参数,a>b>0).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与圆O的极坐标方程分别为ρsin(θ+
)=
m(m为非零常数)与ρ=b.若直线l经过椭圆C的焦点,且与圆O相切,则椭圆C的离心率为______.
正确答案
直线l的极坐标方程分别为ρsin(θ+)=
m(m为非零常数)化成直角坐标方程为x+y-m=0,
它与x轴的交点坐标为(m,0),由题意知,(m,0)为椭圆的焦点,故|m|=c,
又直线l与圆O:ρ=b相切,∴=b,
从而c=b,又b2=a2-c2,
∴c2=2(a2-c2),
∴3c2=2a2,∴=
.
则椭圆C的离心率为 .
故答案为:.
(极坐标与参数方程选做题)
曲线(θ为参数)与直线y=x+2的交点坐标为______.
正确答案
把参数方程化简为得x2=y(y≥0),
联立解得交点坐标为(-1,1).
故答案为:(-1,1).
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