- 极坐标系
- 共815题
已知圆C的参数方程为(θ为参数),若P是圆C与y轴正半轴的交点,以圆心C为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,求过点P的圆C的切线的极坐标方程.
正确答案
由题设知,圆心C(,0),P(0,1),
∴∠PCO=,
设M(ρ,θ)是过P点的圆C的切线上的任一点,则在Rt△PMC中,
有ρcos(θ-)=2,即为所求切线的极坐标方程.
已知直线l的参数方程是(t是参数),圆C的极坐标方程为ρ=2cos(θ+
).
(I)求圆心C的直角坐标;
(II)由直线l上的点向圆C引切线,求切线长的最小值.
正确答案
(I)∵ρ=cosθ-
sinθ,∴ρ2=
ρcosθ-
ρsinθ,
∴圆C的直角坐标方程为x2+y2-x+
y=0,
即(x-)2+(y+
)2=1,∴圆心直角坐标为(
,-
).(5分)
(II)∵直线l的普通方程为x-y+4=0,
圆心C到直线l距离是=5,
∴直线l上的点向圆C引的切线长的最小值是=2
(10分)
选修4-4:坐标系与参数方程
已知圆锥曲线C:(θ为参数)和定点A(0,
),F1,F2是此圆锥曲线的左、右焦点.
(1)以原点O为极点,以x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,求直线AF2的极坐标方程;
(2)经过点F1,且与直线AF2垂直的直线l交此圆锥曲线于M、N两点,求||MF1|-|NF1||的值.
正确答案
(1)C:+
=1,轨迹为椭圆,其焦点F1(-1,0),F2(1,0)
kAF2=-AF2:y=-
(x-1)
即AF2:ρsinθ+ρcosθ=
即ρsin(θ+)=
;
(2)由(1)kAF2=-,
∵l⊥AF2,∴l的斜率为,倾斜角为30°,
所以l的参数方程为(t为参数)
y=(x+1),代入椭圆方程
+
=1,得
代入椭圆C的方程中,得:13t2-12t-36=0
因为M、N在F1的异侧||MF1|-|NF1||=|t1+t2|=
选修4-4:坐标系与参数方程
若两条曲线的极坐标方程分别为ρ=1与ρ=2cos(θ+),它们相交于A、B两点,求线段AB的长.
正确答案
由ρ=1,得ρ2=1,即x2+y2=1,
又ρ=2cos(θ+)=2(cosθcos
-sinθsin
)=2(
cosθ-
sinθ),
∴ρ2=ρcosθ-ρsinθ,∴x2+y2-x+
y=0,
由,解得
或
.
则A(1,0),B(-,-
).
所以|AB|==
.
所以线段AB的长为.
在直角坐标系xOy中,直线l的参数方程为(t为参数,0≤α<π).以原点为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系.已知曲线C的极坐标方程为ρcos2θ=4sinθ.
(1)求直线l与曲线C的平面直角坐标方程;
(2)设直线l与曲线C交于不同的两点A、B,若|AB|=8,求α的值.
正确答案
(1)消去参数t,得直线l的直角坐标方程为:sinαx-cosαy+cosα=0.
曲线C的极坐标方程为ρcos2θ=4sinθ,即ρ2cos2θ=4ρsinθ,
曲线C的标准方程:x2=4y.
(2)将代入曲线C的标准方程:x2=4y得:
t2cos2α-4tsinα-4=0,
∴|AB|=|t1-t2|==8,
∴cosα=±.
∴α=或
.
已知直线的参数方程为
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,圆
的极坐标方程为
.求:
(1)求圆的直角坐标方程;
(2)若是直线
与圆面
≤
的公共点,求
的取值范围.
正确答案
(1).(2)
.
试题分析:(1)先将利用两角差的正弦公式展开,方程两边在乘以
,利用直角坐标与极坐标互化公式即可将极坐标方程互为直角坐标方程;(2)先将直线方程化为普通方程互化,求出直线与圆的交点A、B坐标,作出直线
:
=0,平移直线
,结合图形,找出直线z=
与线段AB相交时,z取最大值与最小值点,求出z的最大值与最小值,即可求出
的取值范围.
试题解析:(1)因为圆的极坐标方程为
所以
又
所以
所以圆的直角坐标方程为:
. 6分
(2)『解法1』:
设
由圆的方程
所以圆的圆心是
,半径是
将代入
得
又直线过
,圆
的半径是
,由题意有:
所以
即的取值范围是
. 14分
『解法2』:
直线的参数方程化成普通方程为:
由
解得,
∵是直线
与圆面
的公共点,
∴点在线段
上,
∴的最大值是
,
最小值是
∴的取值范围是
. 14分
(选修4-4:坐标系与参数方程)在直角坐标系中,直线l的参数方程为t为参数).若以坐标原点O为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,则曲线C的极坐标方程为ρ=
sin(θ+
).
(I)求曲线C的直角坐标方程;
(II)求直线l被曲线C所截得的弦长.
正确答案
(1)由ρ=sin(θ+
)得:ρ=cosθ+sinθ,两边同乘以ρ得:ρ2=ρcosθ+ρsinθ,
∴x2+y2-x-y=0,即(x-)2+(y-
)2=
.
(2)将直线参数方程代入圆C的方程得:5t2-21t+20=0,
∴t1+t2=,t1t2=4.
∴|MN|=|t1-t2|==
.
在平面直角坐标系xOy中,直线l的参数方程为:(t为参数).以坐标原点O为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C的极坐标方程为ρ=2
sin(θ+
).
(Ⅰ)求曲线C的平面直角坐标方程;
(Ⅱ)设直线l与曲线C交于点M,N,若点P的坐标为(1,0),求|PM|•|PN|的值.
正确答案
(Ⅰ)由ρ=2sin(θ+
),
得ρ=2(sinθcos
+cosθsin
)=2
(
sinθ+
cosθ)=2sinθ+2cosθ.
所以ρ2=2ρsinθ+2ρcosθ.
即x2+y2-2x-2y=0.
所以曲线C的平面直角坐标方程为x2+y2-2x-2y=0;
(Ⅱ)由直线l的参数方程为:(t为参数),
知直线l是过点P(1,0),且倾斜角为的直线,
把直线的参数方程代入曲线C得,t2-t-1=0.
所以|PM|•|PN|=|t1t2|=1.
在极坐标系中,圆C的方程为ρ=2sin
,以极点为坐标原点,极轴为x轴的正半轴建立平面直角坐标系,直线
的参数方程为
(t为参数),判断直线
和圆C的位置关系.
正确答案
直线l和⊙C相交.
试题分析:先利用三角函数正弦的和角公式将圆C的极坐标方程化为:ρ=2(sinθ+cosθ),再将两边同时乘以ρ得到ρ2=2(ρsinθ+ρcosθ),又因为是以极点为坐标原点,极轴为x轴的正半轴建立平面直角坐标系,所以只须将代入即得圆C的直角坐标方程,化成标准形式,可写出圆C的圆心坐标和半径,再将直线
的参数方程为
,(t为参数)消去参数t,到直线
的普通方程,再由点到直线的距离公式
算出圆C的圆心到直线
的距离,与圆C的半径比较大小:当d>r时,直线与圆相离,当d=时,直线与圆相切,当d
试题解析:消去参数t,得直线l的直角坐标方程为y=2x+1;
ρ=2sin
即ρ=2(sinθ+cosθ),
两边同乘以ρ得ρ2=2(ρsinθ+ρcosθ),
得圆C的直角坐标方程为(x-1)2+(y-1)2=2,
圆心C到直线l的距离d==
<
,
所以直线l和⊙C相交.
(1)求在极坐标系中,以(2,)为圆心,2为半径的圆的参数方程;
(2)将参数方程(θ为参数) 化为直角坐标方程.
正确答案
(1)在对应的直角坐标系中,圆心的坐标为(0,2),圆的直角坐标方程为 x2+(y-2)2=4,
圆的参数方程为:(θ为参数).
(2)因为cos2θ=1-2sin2θ,∴y+1=1-2x2,
即:y=-2x2 (-1≤x≤1),
故答案为:y=-2x2,(-1≤x≤1).
扫码查看完整答案与解析