- 极坐标系
- 共815题
在极坐标中,直线2ρcosθ=1与圆ρ=2cosθ相交的弦长为______.
正确答案
将直线2ρcosθ=1化为普通方程为:2x=1.
∵ρ=2cosθ,∴ρ2=2ρcosθ,化为普通方程为:x2+y2=2x,即(x-1)2+y2=1.
联立得解得
,
∴直线与圆相交的弦长==
.
故答案为.
(坐标系与参数方程选做题)
在极坐标系中,圆ρ=1上的点到直线ρ(cosθ+sinθ)=6的距离的最小值是______.
正确答案
圆ρ=1的直角坐标方程为x2+y2=1,
直线ρ(cosθ+sinθ)=6的直角坐标方程为x+
y-6=0
圆心到直线的距离为:=3
所以圆上的点到直线的距离的最小值为3-1=2.
故答案为:2
已知圆C的参数方程为(φ为参数),直线l的极坐标方程为ρcos(θ+
)=1,则直线l与圆C的公共点的个数为______.
正确答案
∵圆C的参数方程为(φ为参数),消去参数φ得x2+y2=1,∴圆心C(0,0),半径r=1;
由直线l的极坐标方程为ρcos(θ+)=1,展开得:
ρcosθ-
ρsinθ=1,∴x-y-
=0.
∴圆心C(0,0)到直线l的距离d==1=r,
∴直线x-y-=0与圆x2+y2=1相切,
∴直线l与圆C的公共点的个数只有一个.
故答案为1.
(《坐标系与参数方程》选做题)以平面直角坐标系的原点为极点,x轴的正半轴为极轴,并在两种坐标系中取相同的长度单位.已知直线的极坐标方程为ρcosθ-ρsinθ+2=0,则它与曲线(α为参数)的交点的直角坐标是______.
正确答案
因为直线的极坐标方程为ρcosθ-ρsinθ+2=0,它的直角坐标方程为:直线x-y+2=0,
曲线(α为参数)的直角坐标方程为:抛物线段y=x2(0≤y≤2),
联立两个直角坐标方程组成方程组
②代入①得,x2-x-2=0,解得x=-1,或x=2,
x=-1时,y=1;x=2,时y=4(舍去);
它们交点的直角坐标为(-1,1).
故答案为:(-1,1).
本题有(1)、(2)、(3)三个选择题,每题7分,请考生任选2题作答,满分14分.如果多做,则按所做的前两题记分.
(1).选修4-2:矩阵与变换
已知矩阵A=,A的一个特征值λ=2,其对应的特征向量是α1=
.
(Ⅰ)求矩阵A;
(Ⅱ)若向量β=,计算A2β的值.
(2).选修4-4:坐标系与参数方程
已知椭圆C的极坐标方程为ρ2=,点F1,F2为其左、右焦点,直线l的参数方程为
(t为参数,t∈R).求点F1,F2到直线l的距离之和.
(3).选修4-5:不等式选讲
已知x,y,z均为正数.求证:+
+
≥
+
+
.
正确答案
(A)(1)∵矩阵A=,A的一个特征值λ=2,其对应的特征向量是α1=
.
∴(2E-A)α1=,即
=
,∴
,解得
,
∴矩阵A=.
(2)∵A2=
=
,
A2β=
=
.
(2)由直线l的参数方程为(t为参数,t∈R),消去参数t得直线l普通方程为y=x-2;
由椭圆C的极坐标方程为ρ2=,化为3ρ2cos2θ+4ρ2sin2θ=12,
∴3x2+4y2=12,化为普通方程+
=1.
∴c2=4-3=1,∴c=1.
∴焦点F1(-1,0),F2(1,0),∴点F1到直线l的距离d1==
;
F2到直线l的距离d2==
.
∴d1+d2=2.
(C)证明:∵x,y,z都是为正数,
∴xyz(+
+
)=x2+y2+z2≥2(xy+xz+xy)≥xy+xz+yz,当且仅当x=y=z>0时取等号;
∴+
+
≥
+
+
.
圆C:ρ=4Sinθ的圆心C到直线l:(t为参数)的距离为______.
正确答案
由圆C:ρ=4Sinθ得ρ2=4ρsinθ,化为x2+y2=4y,即x2+(y-2)2=4,∴圆心C(0,2),半径r=2.
把直线l:(t为参数)的参数t消去得x+y=6.
∴圆心C(0,2)到直线l的距离d==2
.
故答案为2.
极坐标方程为ρcosθ-ρsinθ-1=0的直线与x轴的交点为P,与椭圆 (θ为参数)交于A,B,求|PA|•|PB|.
正确答案
∵直线ρcosθ-ρsinθ-1=0的直角坐标方程是x-y-1=0,∴直线与x轴交于(1,0),直线的斜率为1,
∴直线的参数方程为(t为参数),①
由椭圆 (θ为参数)消去参数θ化为普通方程:x2+4y2=4,②
把①代入②得:5t2+2t-6=0,
∵△=128>0,
根据直线参数方程的几何意义知|PA|•|PB|=|t1•t2|=.
选修4-4:坐标系与参数方程
以平面直角坐标系xoy的原点O为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,直线l的极坐标方程为ρcos(θ+)+
=0,曲线C1的参数方程为
(θ是参数)
(1)若把曲线C1上的横坐标缩短为原来的,纵坐标不变,得到曲线C2,求曲线C2在直角坐标系下的方程
(2)在第(1)问的条件下,判断曲线C2与直线l的位置关系,并说明理由.
正确答案
(1)由题意可知:曲线C1的参数方程为 (θ是参数),
因为曲线C1的直角坐标方程为:+
=1.
∴把曲线C1上的横坐标缩短为原来的,纵坐标不变,得到曲线C2,
则曲线C2在直角坐标系下的方程为:+
=1,
即(x-
1
2
)2+(y-
1
2
)2=1.
(2)将原极坐标方程ρcos(θ+)+
=0化为:
ρcosθ-ρsinθ+2=0,
化成直角坐标方程为:x-y+2=0,
直线为 x-y+2=0圆心到直线的距离是d=>1,
所以直线和圆相离.
已知圆锥曲线(θ是参数)和定点A(0,
),F1、F2是圆锥曲线的左、右焦点.
(1)求经过点F2且垂直地于直线AF1的直线l的参数方程;
(2)以坐标原点为极点,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.
正确答案
(1)圆锥曲线化为普通方程
+
=1,
所以F1(-1,0),F2(1,0),则直线AF1的斜率k=,
于是经过点F2垂直于直线AF1的直线l的斜率k1=-,直线l的倾斜角是120°,
所以直线l的参数方程是(t为参数),
即(t为参数).(6分)
(2)直线AF2的斜率k=-,倾斜角是150°,
设P(ρ,θ)是直线AF2上任一点,
则=
,ρsin(150°-θ)=sin30°,(8分)
所以直线AF2的极坐标方程:ρsinθ+ρcosθ=1.(10分)
(极坐标与参数方程)在极坐标系(ρ,θ)(0≤θ<2π)中,求曲线ρ=2sinθ与ρcosθ=1的交点Q的极坐标.
正确答案
将直线ρcosθ=1与圆ρ=2sinθ分别化为普通方程得,直线x=1与圆x2+(y-1)2=1,(6分)
易得直线x=1与圆x2+(y-1)2=1切于点Q(1,1),
所以交点Q的极坐标是(,
).(10分)
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