- 极坐标系
- 共815题
(坐标系与参数方程选做题)已知曲线C的参数方程是(φ为参数,0≤φ<2π),以坐标原点为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C的极坐标方程是______.
正确答案
由(φ为参数,0≤φ<2π),得
,
两式平方后相加得(x-1)2+y2=1,…(4分)
∴曲线C是以(1,0)为圆心,半径等于的圆.令x=ρcosθ,y=ρsinθ,
代入并整理得ρ=2cosθ.即曲线C的极坐标方程是ρ=2cosθ. …(10分)
故答案为:ρ=2cosθ.
在极坐标系中,曲线ρ=4(sinθ+cosθ)和θ=(ρ∈R)所得的弦长等于______.
正确答案
化曲线ρ=4(sinθ+cosθ)为直角坐标方程ρ2=4(ρsinθ+ρcosθ),即x2+y2=4(y+x)
即(x-2)2+(y-2)2=8,表示以(2,2)为圆心,2为半径的圆
θ=(ρ∈R)直角坐标方程的直角坐标方程为x=0
∵(2,2)到x=0的距离为2,
∴曲线ρ=4(sinθ+cosθ)和θ=(ρ∈R)所得的弦长等于2
=4
故答案为:4
极坐标系的极点是直角坐标系的原点,极轴为轴正半轴.已知曲线
的极坐标方程为
,曲线
的参数方程为
(其中
为参数)
(1)求曲线的直角坐标方程和曲线
的普通方程;
(2)判断曲线和曲线
的位置关系;若曲线
和曲线
相交,求出弦长.
正确答案
(1):
,
;(2)
试题分析:(1)利用极坐标系中点转化为直角坐标系中的点的方法可求得C1:,C2:
;(2)利用点到直线的距离公式可求得d=
=
,然后再求弦长
.
试题解析:(1)由得
,所以
,
即曲线:
3分
由得,
, 5分
即曲线
6分;
(2)由(1)得,圆的圆心为(2,0),半径为2, 7分
圆心到直线的距离为 8分
所以曲线和曲线
的相交 9分
所求弦长为: 13分.
在直角坐标系xoy中,圆C的参数方程为以O为极点,x轴的非负半轴为极轴,并取相同的长度单位建立极坐标系,直线l的极坐标方程
(I)求圆心的极坐标。
(II)若圆C上点到直线l的最大距离为3,求r的值。
正确答案
(1)圆心极坐标为(1,);(2)
(1)运用直线与圆的参数方程和极坐标方程;(2)圆C上点到直线的最大距离等于圆心C到
距离和半径之和.
解:(I)圆的直角坐标方程:(
圆心坐标为 C
=
圆心C在第三象限 圆心极坐标为(1,
) …………5分
(II)圆C上点到直线的最大距离等于圆心C到
距离和半径之和.
的直角坐标方程为
……………………10分
(选做题)在极坐标系中,曲线C1:ρ=2cosθ,曲线C2:θ=,若曲线C1与曲线C2交于A、B两点则AB=______.
正确答案
对于曲线C1:ρ=2cosθ,两边都乘以ρ得:ρ2=2ρcosθ,
∵ρ2=x2+y2,且ρcosθ=x
∴曲线C的普通方程是x2+y2-2x=0,表示以(1,0)为圆心、半径为1的圆;
对于曲线C2:θ=,可得它是经过原点且倾斜角为
的直线,
∴曲线C2的普通方程为y=x,即x-y=0
因此点(1,0)到直线x-y=0的距离为:d==
设AB长为m,则有(m)2+d2=r2,即
m2+
=1,解之得m=
(舍负)
故答案为:
在平面直角坐标系xOy中,以O为极点,x正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C的极坐标方程为:pcos(θ-)=1,M,N分别为曲线C与x轴,y轴的交点,则MN的中点P在平面直角坐标系中的坐标为______.
正确答案
将原极坐标方程pcos(θ-)=1,化为:ρcosθ+
ρsinθ=2,
化成直角坐标方程为:x+y-2=0,
它与x轴,y轴的交点坐标分别为(2,0)、(0,).
则MN的中点P在平面直角坐标系中的坐标(1,)
故填:(1,).
《坐标系与参数方程》选做题:
已知曲线C的极坐标方程是p=2sinθ,直线l的参数方程是(t为参数).设直线l与x轴的交点是M,N是曲线C上一动点,则|MN|的最大值为______.
正确答案
∵曲线C的极坐标方程是p=2sinθ,两边同时乘以ρ,化为普通方程为 x2+y2=2y,即 x2+(y-1)2=1,
表示以(0,1)为圆心,以1为半径的圆.
直线l的参数方程是(t为参数),消去参数t 可得 4x+3y-8=0,直线l与x轴的交点是M(2,0),
M到圆心的距离等于,故|MN|的最大值为
+1,最小值为
-1,
故答案为:+1.
在直角坐标系xOy中,曲线C1的参数方程为(α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
由曲线C2的方程为p(cosθ-sinθ)+1=0,∴x-y+1=0.即y=x+1;
将曲线C1的参数方程化为普通方程为+
=1.
∴消去y整理得:7x2+8x-8=0.
△>0,∴此方程有两个不同的实根,
故C1与C2的交点个数为2.
故答案为2.
(本小题满分10分)选修4-4:坐标系与参数方程
已知直线的极坐标方程为,圆
的参数方程为
(其中
为参数).
(Ⅰ)将直线的极坐标方程化为直角坐标方程;
(Ⅱ)求圆上的点到直线的距离的最小值.
正确答案
(Ⅰ) (Ⅱ)圆
上的点到直线的距离的最小值为
本题考查极坐标方程与直角坐标方程,参数方程与普通方程的互化,考查点线距离公式的运用,属于基础题.
(Ⅰ)以极点为原点,极轴为x轴正半轴建立直角坐标系,利用和角的正弦函数,即可求得该直线的直角坐标方程;
(Ⅱ)圆M的普通方程为:x2+(y+2)2=4,求出圆心M(0,-2)到直线x+y-1=0的距离,即可得到圆M上的点到直线的距离的最小值.
解:(Ⅰ)以极点为原点,极轴为轴正半轴建立直角坐标系. ----------------1分
----------------2分
所以,该直线的直角坐标方程为:----------------3分
(Ⅱ)圆的普通方程为:
----------------4分
圆心到直线
的距离
---------------5分
所以,圆上的点到直线的距离的最小值为
----------------7分
(理) 在极坐标系中,直线ρcos(θ-)=
与直线ρsinθ=3交点的极坐标为______.
(文)若某工程由下列工序组成,则该工程总时数为______天.
正确答案
(理)将直线ρcos(θ-)=
化为直角坐标方程:
x+
y-
=0
而直线ρsinθ=3化为直角坐标方程得:y=3
联解两直线方程得:x=-,y=3
再化成极坐标为ρ==2
,tanθ=
=-
所以交点的极坐标为(2,
)
故答案为(2,
).
(文)由题意可知:工序c可以和工序a、b合并,工序e和工序d可以合并为工序d,工序f无法合并,是单独工序.
所以所用工程总时数为:2+3+5+1=11天.
故答案为:11.
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