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简答题

选修4-4:极坐标与参数方程

已知某圆的极坐标方程为:ρ2-4ρcos(θ-)+6=0.

(1)将极坐标方程化为普通方程;并选择恰当的参数写出它的参数方程;

(2)若点P(x,y)在该圆上,求x+y的最大值和最小值.

正确答案

(1)ρ2-4ρcos(θ-)+6=0 即  ρ2-4ρcosθ+ρsinθ ),即 x2+y2-4x-4y+6=0.(2)圆的参数方程为 ,∴x+y=4+(sinα+cosα)=4+2sin(α+).

由于-1≤sin(α+)≤1,∴2≤x+y≤6,故x+y 的最大值为6,最小值等于 2.

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简答题

在极坐标系中,曲线C的极坐标方程为ρ=2sin(θ-),以极点为原点,极轴为x轴的正半轴建立平面直角坐标系,直线l的参数方程为(t为参数),求直线l被曲线C所截得的弦长.

正确答案

将方程ρ=2sin(θ-),

分别化为普通方程:x2+y2+2x-2y=0,3x+4y+1=0,

由曲线C的圆心为C(-1,1),半径为.  

所以,圆心C到直线l的距离为 =

故所求弦长为 2=

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已知某圆的极坐标方程是p2-4pcos(θ-)+6=0

求:

(1)求圆的普通方程和一个参数方程;

(2)圆上所有点(x,y)中xy的最大值和最小值.

正确答案

(1)普通方程:x2+y2-4x-4y+6=0…(2分);

参数方程: (θ为参数)…(4分)

(2)xy=(2+cosθ)(2+sinθ)=4+2(sinθ+cosθ)+2sinθcosθ…(5分)

令sinθ+cosθ=t∈[-],2sinθcosθ=t2-1

,则xy=t2+2t+3…(6分)

当t=-时,最小值是1;…(8分)

当t=时,最大值是9;…(10分)

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简答题

在直角坐标系xOy中,直线l的参数方程为(t为参数)若以O点为极点,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=4cos θ.

(1)求曲线C的直角坐标方程及直线l的普通方程;

(2)将曲线C上各点的横坐标缩短为原来的,再将所得曲线向左平移1个单位,得到曲线CΘ,求曲线CΘ上的点到直线l的距离的最小值.

正确答案

(1)由ρ=4cosθ,得出ρ2=4ρcosθ,化为直角坐标方程:x2+y2=4x

即曲线C的方程为(x-2)2+y2=4,直线l的方程是:x+y=0…(4分)

(2)将曲线C横坐标缩短为原来的 ,再向左平移1个单位,得到曲线C1的方程为4x2+y2=4,设曲线C1上的任意点(cosθ,2sinθ)

到直线l距离d==

当sin(θ+α)=0时

到直线l距离的最小值为0.

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简答题

在极坐标系中,O为极点,求过圆C:ρ=6cos(θ-)的圆心C且与直线OC垂直的直线l的极坐标方程.

正确答案

圆C:ρ=6cos(θ-)化为直角坐标方程.

∵ρ=6cos(θ-)

∴ρ=3cosθ+3 sinθ

∴ρ2=3ρcosθ+3ρsinθ

∴x2+y2=3x+3y

∴C的坐标为()

∴C的极坐标为(3,)

设直线l上任意一点P(ρ,θ),则ρcos(θ-)=3

∴所求直线l的极坐标方程为ρcos(θ-)=3

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选修4-4:坐标系与参数方程.

已知曲线C的极坐标方程为ρ=,直线l的参数方程为(t为参数,0≤α<π).

(Ⅰ)把曲线C的极坐标方程化为直角坐标方程,并说明曲线C的形状;

(Ⅱ)若直线l经过点(1,0),求直线l被曲线C截得的线段AB的长.

正确答案

(1)对于曲线C:ρ=,可化为 ρsinθ=

把互化公式代入,得 y=,即 y2=4x,为抛物线.

(可验证原点(0,0)也在曲线上)    (5分)

(2)根据条件直线l经过两定点(1,0)和(0,1),所以其方程为x+y=1.

由  ,消去x并整理得 y2+4y-4=0.

令A(x1,y1),B(x2,y2),则y1+y2=-4,y1•y2=-4.

所以|AB|===8.(10分)

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直角坐标系xOy中,以原点为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C的方程为ρ=4cosθ,直线l的方程为(t为参数),直线l与曲线C的公共点为T.

(1)求点T的极坐标;

(2)过点T作直线l',l'被曲线C截得的线段长为2,求直线l'的极坐标方程.

正确答案

(1)曲线C的直角坐标方程为x2-4x+y2=0.                   ….(2分)

代入上式并整理得t2-4t+12=0.

解得t=2.∴点T的坐标为(1,).                        ….(4分)

其极坐标为(2,)…(5分)

(2)设直线l'的方程为y-=k(x-1),即kx-y+-k=0. ….(7分)

由(Ⅰ)得曲线C是以(2,0)为圆心的圆,且圆心到直线l'的距离为

则,=.解得k=0,或k=

直线l'的方程为y=,或y=x.                   ….(9分)

其极坐标方程为ρsinθ=或θ=(ρ∈R).…(10分)

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在直角坐标系xOy中,圆O的参数方程为,(θ为参数,r>0).以O为极点,x轴正半轴为极轴,并取相同的单位长度建立极坐标系,直线l的极坐标方程为ρsin(θ+)=.写出圆心的极坐标,并求当r为何值时,圆O上的点到直线l的最大距离为3.

正确答案

圆的直角坐标方程为(x+2+(y+2=r2

圆心的直角坐标(-,-

极坐标(1,).

直线l的极坐标方程为ρsin(θ+)=

即为x+y-1=0,圆心O(-,-)到直线的距离d=

圆O上的点到直线的最大距离为+r=3,解得r=2-

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⊙O1和⊙O2的极坐标方程分别为ρ=4cosθ,ρ=-4sinθ.

(1)⊙O1和⊙O2的极坐标方程化为直角坐标方程;

(2)求经过⊙O1和⊙O2交点的直线的直角坐标方程.

正确答案

(1)∵x=ρcosθ,y=ρsinθ,∴由ρ=4cosθ得ρ2=4ρcosθ,

∴x2+y2=4x,即x2+y2-4x=0为⊙O1的直角坐标系方程.同理y=-x.为⊙O2的直角坐标方程.

(2)由解得即⊙O1、⊙O2交于点(0,0)和(2,-2).过交点的直线的直角坐标方为y=-x.

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选修4-4:坐标系与参数方程

从极点O作射线,交直线ρcosθ=3于点M,P为射线OM上的点,且|OM|•|OP|=12,若有且只有一个点P在直线ρsinθ-ρcosθ=m,求实数m的值.

正确答案

设P(ρ,θ),则由|OM||OP|=12得|OM|=,∴M(,θ),由于点M在直线ρcosθ=3上,∴cosθ=3.

即ρ=4cosθ(ρ≠0).

∴ρ2=4ρcosθ,化为平面直角坐标系的方程为x2+y2=4x,即(x-2)2+y2=4(x≠0).

直线ρsinθ-ρcosθ=m化为平面直角坐标系的方程为y-x-m=0,

因为有且只有一个点P在直线y-x-m=0上,所以y-x-m=0和(x-2)2+y2=4(x≠0)相切,

=2,解得m=-2±2

或直线l过原点时也满足条件,此时m=0.

总上可知:m的取值是-2±2,或0.

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