- 极坐标系
- 共815题
(Ⅰ)求极坐标方程ρsin2θ-2•cosθ=0表示的曲线的焦点坐标;
(Ⅱ)设直线l:(t为参数)与题(Ⅰ)中的曲线交于A、B两点,若P(2,3),求|PA|•|PB|的值.
正确答案
(1)解(1)由ρ•ρsin2θ-ρ•2•cosθ=0
得y2=2x------------(4分)
焦点(,0)------------(6分)
(2)设A,B两点对应的参数分别为t1,t2,
将代入y2=2x------------(9分)
得t2+
t+5=0------------(11分)
∴t1t2=
即|PA|•|PB|=|t1t2|=------------(14分)
(坐标系与参数方程选做题)设曲线C的参数方程为(t为参数),若以直角坐标系的原点为极点,x算轴的正半轴为极轴建立极坐标系,则曲线C的极坐标方程为______.
正确答案
把曲线C的参数方程为(t为参数)消去参数,化为普通方程为 y=x2.
化为极坐标可得 ρsinθ=ρ2cos2θ,即 ρ2cos2θ-ρsinθ=0,
故答案为 ρ2cos2θ-ρsinθ=0.
在直角坐标系中xOy中,曲线C1的参数方程为(t为参数);在以O为极点,x轴的正半轴为极轴的极坐标系中,曲线C2的极坐标方程为ρ=10cosθ.曲线C1与C2交于A、B两点,求|AB|.
正确答案
在ρ=10cosθ的两边同乘以ρ,
得ρ2=10ρcosθ,
则曲线C2的直角坐标方程为x2+y2=10x,…(3分)
将曲线C1的参数方程代入上式,
得(6+t)2+
t2=10(6+
t),
整理,得t2+t-24=0,
设这个方程的两根为t1,t2,
则t1+t2=-,t1t2=-24,
所以|AB|=|t2-t1|==3
.…(10分)
(选修4-4:坐标与参数方程)
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ι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ι被圆C截得的弦长.
正确答案
∵直线l的极坐标方程为ρsin(θ-)=6,即ρsinθcos
-ρcosθsin
=6,
化为直角坐标方程为y-
x=6即
x-y+12=0.
∵圆C的参数方程为利用同角三角函数的基本关系消去参数θ 可得x2+y2=100,
故圆的普通方程为x2+y2=100.
圆心(0,0)到求直线l的距离等于=6,半径等于10,
由弦长公式可得弦长等于 2=16.
已知直线的极坐标方程为
,曲线C的参数方程为
,设
点是曲线C上的任意一点,求
到直线
的距离的最大值.
正确答案
5
……………………3分
由得
……………………6分
∴圆心到直线的距离
……………………8分
所以,到直线
的距离的最大值为
……………………10分
选修4-4:坐标系与参数方程
已知圆锥曲线(θ为参数)和定点A(0,
),F1,F2是左右焦点.
(Ⅰ)求经过点F1垂直于直线AF2的直线L的参数方程.
(Ⅱ) 以坐标原点为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,求直线AF2的极坐标方程.
正确答案
(1)圆锥曲线,化为普通方程得
+
=1,
所以焦点为F1(-1,0),F2(1,0),
∴直线AF2的斜率k==-
因此,经过点F1垂直于直线AF2的直线L的斜率k1=-=
,直线L的倾斜角为30°
所以直线L的参数方程是,即
(t为参数).(6分)
(2)直线AF2的斜率k=-,倾斜角是120°,
设P(ρ,θ)是直线AF2上任一点,
则=
,即ρsin(120°-θ)=sin60°,
化简得ρcosθ+ρsinθ=
所以直线AF2的极坐标方程是ρcosθ+ρsinθ-
=0.(10分)
(1)自圆O外一点P引切线与圆切于点A,M为PA中点,过M引割线交圆于B,C两点.求证:∠MCP=∠MPB.
(2)在平面直角坐标系xOy中,已知四边形ABCD的四个顶点A(0,1),B(2,1),C(2,3),D(0,2),经矩阵M=表示的变换作用后,四边形ABCD变为四边形A1B1C1D1,问:四边形ABCD与四边形A1B1C1D1的面积是否相等?试证明你的结论.
(3)已知A是曲线ρ=12sinθ上的动点,B是曲线ρ=12cos(θ-)上的动点,试求AB的最大值.
(4)设p是△ABC内的一点,x,y,z是p到三边a,b,c的距离,R是△ABC外接圆的半径,证明+
+
≤
.
正确答案
(1)证明:∵AM切圆于点A,∴AM2=MB•MC
又∵M为PA中点,AM=MP,∴MP2=MB•MC,∴=
∵∠BMP=∠PMC,∴△BMP∽△PMC,∴∠MCP=∠MPB.
(2)四个顶点A(0,1),B(2,1),C(2,3),D(0,2),经矩阵M=表示的变换作用后,四边形ABCD变为四边形A1B1C1D1顶点坐标为A1(0,1),B1(2,2k+1),C1(2,2k+3),D1(0,2),四边形A1B1C1D1仍为梯形,且上、下底及高都不变,故面积相等;
(3)曲线ρ=12sinθ化为直角坐标方程为 x2+(y-6)2=36,表示以(0,6)为圆心,以6为半径的圆.
曲线ρ=12cos(θ-)化为直角坐标方程为 x2+y2=6
x+6y,即 (x-3
)2+(y-3)2=36,
表示以(3,3 )为圆心,以6为半径的圆.
两圆的圆心距的平方为 (0-3 )2+(6-3)2 =36,故两圆相交,线段AB长的最大值为6+r+r′=18.
(4)连接P与三角形的三个顶点,分成的三个小三角形面积的和等于大三角形,即(ax+by+cz)=S,∴ax+by+cz=2S=
∴+
+
=
×
+
×
+
×
≤×[(
1
a
)2+(
1
b
)2+(
1
c
)2]
=×(
+
+
)=
×
=
≤
即+
+
≤
已知直线l的参数方程:(t为参数),曲线C的极坐标方程:ρ=2
sin(θ+
),求直线l被曲线C截得的弦长.
正确答案
将直线l的参数方程化为普通方程为:y=2x+(12分)
将圆C的极坐标方程化为普通方程为:(x-1)2+(y-1)2=2(4分)
从圆方程中可知:圆心C(1,1),半径r=,
所以,圆心C到直线l的距离d==
<
=r(6分)
所以直线l与圆C相交. (7分)
所以直线l被圆C截得的弦长为.(10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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