- 柱坐标系与球坐标系简介
- 共134题
在平面直角坐标系xOy中,若直线l:,(t为参数)过椭圆C:
(θ为参数)的右顶点,则常数a的值为______.
正确答案
由直线l:,得y=x-a,
再由椭圆C:,得
,
①2+②2得,+
=1.
所以椭圆C:的右顶点为(3,0).
因为直线l过椭圆的右顶点,所以0=3-a,所以a=3.
故答案为3.
已知在平面直角坐标系xoy中,圆C的参数方程为(α为参数),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轴正半轴为极轴建立极坐标系,直线l的极坐标方程为2ρsin(θ-
)=1,则圆C截直线l所得的弦长为______.
正确答案
由,得
①2+②2得x2+(y-1)2=4.
所以圆是以C(0,1)为圆心,以2为半径的圆.
又由2ρsin(θ-)=1,得2ρ(sinθcos
-cosθsin
)=1.
即ρsinθ-ρcosθ=1.
所以直线l的直角坐标方程为x-y+1=0.
所以圆心C到直线l的距离为d==0.
则直线l经过圆C的圆心,圆C截直线l所得的弦长为4.
故答案为4.
选修4-4:坐标系与参数方程
极坐标系与直角坐标系xOy有相同的长度单位,以原点D为极点,以x轴正半轴为极轴,曲线Cl的极坐标方程为ρ=2cosθ,曲线C2的参数方程为(t为参数).
(I)当α=时,求曲线Cl与C2公共点的直角坐标;
(II)若α≠,当α变化时,设曲线C1与C2的公共点为A,B,试求AB中点M轨迹的极坐标方程,并指出它表示什么曲线.
正确答案
(Ⅰ)曲线C1的直角坐标方程为x2+y2-2x=0.①
当α=时,曲线C2的普通方程为y=x.②
由①,②得曲线C1与C2公共点的直角坐标方程为(0,0),(1,1).…(4分)
(Ⅱ)C1是过极点的圆,C2是过极点的直线.
设M(ρ,θ),不妨取A(0,θ),B(2ρ,θ),则2ρ=2cosθ.…(7分)
故点M轨迹的极坐标方程为ρ=cosθ(θ≠).
它表示以(,0)为圆心,以
为半径的圆,去掉点(0,0).…(10分)
在直角坐标系xOy中,直线l的参数方程为(t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,圆C的方程为ρ=2
sinθ,设圆C与直线l交于点A、B,则弦AB长为______.
正确答案
把直线l的参数方程(t为参数)消去参数,化为直角坐标方程为 x-y-3+
=0.
圆C的方程为ρ=2sinθ,即 ρ2=2
ρsinθ,化为直角坐标方程为 x2+(y-
5
)2=5,表示以C(0,)为圆心,半径等于
的圆.
圆心到直线的距离d==
,故弦长AB=2
=
,
故答案为 .
在直角坐标系xOy中,曲线C1的参数方程为(a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,曲线C2的方程为p(cosθ-sinθ)+1=0,则C1与C2的交点个数为______.
正确答案
∵曲线C1的参数方程为 (α为参数),sin2α+cos2α=1
∴曲线C1的直角坐标方程为x2+(y-1)2=1
∵ρcosθ=x,ρsinθ=y,p(cosθ-sinθ)+1=0
∴曲线C2的方程为x-y+1=0
而圆心到直线的距离d=0<r,故C1与C2的交点个数为2
故答案为:2
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).则直线l的倾斜角为______;设点Q是曲线C上的一个动点,则点Q到直线l的距离的最小值为______.
正确答案
由直线l的参数方程为(t为参数),得y=
x+1,则直线l的斜率为k=
,
设l的倾斜角为α,由0≤α<π,且tanα=,所以α=
;
由曲线C的参数方程为(θ为参数),则(x-2)2+y2=1.
所以曲线C为以(2,0)为圆心,以1为半径的圆,
则圆心C到直线l的距离为d==
,
所以曲线C上的一个动点Q到直线l的距离的最小值为-1=
.
故答案为,
.
已知曲线C的极坐标方程是ρ=2sinθ,设直线l的参数方程是(t为参数).
(1)将曲线C的极坐标方程转化为直角坐标方程;
(2)设直线l与x轴的交点是M,N为曲线C上一动点,求|MN|的最大值.
正确答案
(1)曲C的极坐标方程可化为:ρ2=2ρsinθ,
又x2+y2=ρ2,x=ρcosθ,y=ρsinθ.
所以,曲C的直角坐标方程为:x2+y2-2y=0.
(2)将直线L的参数方程化为直角坐标方程得:y=-(x-2).
令y=0得x=2即M点的坐标为(2,0)
又曲线C为圆,圆C的圆心坐标为(0,1)
半径r=1,则|MC|=,∴|MN|≤|MC|+r=
+1.
(坐标系与参数方程选做题)
已知曲线C的参数方程为(t为参数),C在点(1,1)处的切线为l,以坐标原点为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,则l的极坐标方程为______.
正确答案
由(t为参数),两式平方后相加得x2+y2=2,…(4分)
∴曲线C是以(0,0)为圆心,半径等于的圆.
C在点(1,1)处的切线l的方程为x+y=2,
令x=ρcosθ,y=ρsinθ,
代入x+y=2,并整理得ρcosθ+ρsinθ-2=0,即ρsin(θ+)=
或ρcos(θ-
)=
,
则l的极坐标方程为 ρcosθ+ρsinθ-2=0(填ρsin(θ+)=
或ρcos(θ-
)=
也得满分). …(10分)
故答案为:ρcosθ+ρsinθ-2=0(填ρsin(θ+)=
或ρcos(θ-
)=
也得满分).
平面直角坐标系中,将曲线(a为参数)上的每~点横坐标不变,纵坐标变为原来的2倍得到曲线C1.以坐标原点为极点,x轴的非负半轴为极轴,建立的极坐标系中,曲线C2的方程为p=4sinθ.
(I)求Cl和C2的普通方程.
(Ⅱ)求Cl和C2公共弦的垂直平分线的极坐标方程.
正确答案
(1)若将曲线(a为参数)上的每一点横坐标不变,纵坐标变为原来的2倍得到曲线C1:
,
故曲线C1:(x-2)2+y2=4
又由曲线C2的方程为ρ=4sinθ,故曲线C2:x2+y2=4y.
(2)由于Cl和C2公共弦的垂直平分线经过两圆心,
则Cl和C2公共弦的垂直平分线的方程是:x+y=2,
故其极坐标方程为:ρcos(θ-)=
.
选修4-4:坐标系与参数方程
直线l:(t为参数),圆C:ρ=2
cos(θ+
)(极轴与x轴的非负半轴重合,且单位长度相同).
(1)求圆心C到直线l的距离;
(2)若直线l被圆C截的弦长为,求a的值.
正确答案
(I)把 用代入法消去参数t,化为普通方程为 x=a+4(
),即 x+2y+2-a=0.
ρ=2cos(θ+
),即 ρ2=2
ρ (
cosθ-
sinθ )=2ρ cosθ-2ρsinθ,
化为直角坐标系中的方程为 x2+y2=2x-2y,即 x2+y2-2x+2y=0.
∴圆心(1,-1)到直线x+2y+2-a=0 的距离为 =
.
(II)由弦心距、半径、半弦长之间的关系得:(
3
5
)2+(
|a-1|
5
)2=(
2
)2,∴a2-2a=0,a=0,或a=2.
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