- 极坐标系
- 共815题
自极点O作射线与直线ρcosθ=4相交于点M,在OM上取一点P,使得•
=12,求点P的轨迹的极坐标方程.
正确答案
以极点为坐标原点建立直角坐标系,
将直线方程ρcosθ=4化为x=4,(4分)
设P(x,y),M(4,y0),•
=(x,y)•(4,y0)=12,4x+yy0=12,
又MPO三点共线,xy0=4y,x2+y2-3x=0
转化为极坐标方程ρ=3cosθ.
⊙O1和⊙O2的极坐标方程分别为ρ=4cosθ,ρ=-4sinθ,则经过⊙O1,⊙O2交点的直线的直角坐标方程为( )。
正确答案
y=-x
(选做题)
在极坐标系中,O为极点,半径为2的圆C的圆心的极坐标为.
(1)求圆C的极坐标方程;
(2)P是圆C上一动点,点Q满足,以极点O为原点,以极轴为x轴正半轴建立直角坐标系,求点Q的轨迹的直角坐标方程.
正确答案
解:(1)设M(ρ,θ)是圆C上任一点,过C作CH⊥OM于H点,
则在Rt△COH中,OH=OCsin∠COH,
而∠COH=∠COM=|θ﹣|,OH=
OM=
ρ,OC=2,
所以ρ=2cos|θ﹣
|,
即ρ=4cos(θ﹣)为圆C的极坐标方程.
(2)设Q的极坐标为(ρ,θ),由于,所以点P的极坐标为(
ρ,θ),
代入(1)中方程得ρ=4cos(θ﹣
)
即ρ=6cosθ+6 sinθ,∴ρ2=6ρcosθ+6 ρsinθ,
Q的轨迹的直角坐标方程为x2+y2﹣6x﹣6y=0.
(1)已知函数f(x)=|x-2|+|x-4|的最小值为m,实数a,b,c,n,p,q
满足a2+b2+c2=n2+p2+q2=m.
(Ⅰ)求m的值; (Ⅱ)求证:+
+
≥2.
(2)已知在直角坐标系xOy中,曲线C的参数方程为(t为非零常数,θ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,直线l的方程为ρsin(θ-
)=2
.
(Ⅰ)求曲线C的普通方程并说明曲线的形状;
(Ⅱ)是否存在实数t,使得直线l与曲线C有两个不同的公共点A、B,且•
=10(其中O为坐标原点)?若存在,请求出;否则,请说明理由.
正确答案
(1)(Ⅰ)解法一:f(x)=|x-2|+|x-4|=,可得函数的最小值为2.故m=2.
法二:f(x)=|x-2|+|x-4|≥|(x-2)-(x-4)|=2,
当且仅当2≤x≤4时,等号成立,故m=2.
(Ⅱ)证明:∵[()2+(
)2+(
)2]•(a2+b2+c2)≥(
•a+
•b+
•c)2
∴(+
+
)×2≥(n2+p2+q2)2=4,故
+
+
≥2.
(2)(Ⅰ)∵t≠0,∴可将曲线C的方程化为普通方程:+y2=4.…1分
①当t=±1时,曲线C为圆心在原点,半径为2的圆; …2分
②当t≠±1时,曲线C为中心在原点的椭圆.…3分
(Ⅱ)直线l的普通方程为:x-y+4=0.…4分
联立直线与曲线的方程,消y得+(x+4)2=4,化简得(1+t2)x2+8t2x+12t2=0.
若直线l与曲线C有两个不同的公共点,则△=64t4-4(1+t2)•12t2>0,解得t2>3.
又x1+x2=-,x1x2=
,…6分
故•
=x1x2+y1y2=x1x2+(x1+4)(x2+4)=2x1x2+4(x1+x2)+16=10.
解得t2=3与t2>3相矛盾.故不存在满足题意的实数t.…7分.
若曲线的极坐标方程为ρ=2sinθ+4cosθ,以极点为原点,极轴为x轴正半轴建立直角坐标系,则该曲线的直角坐标方程为______.
正确答案
曲线的极坐标方程为ρ=2sinθ+4cosθ,即 ρ2=2ρsinθ+4ρcosθ,
即x2+y2=2y+4x,化简为 (x-2)2+(y-1)2=5,
故答案为 (x-2)2+(y-1)2=5.
在极坐标系中,曲线L:ρsin2θ=2cosθ,过点A(5,α)(α为锐角且)作平行于
的直线l,且l与曲线L分别交于B,C两点。
(Ⅰ)以极点为原点,极轴为x轴的正半轴,取与极坐标相同单位长度,建立平面直角坐标系,写出曲线L和直线l的普通方程;
(Ⅱ)求|BC|的长。
正确答案
(Ⅰ)由题意得,点的直角坐标为
曲线的普通方程为:
直线的普通方程为:
(Ⅱ)设B()C(
)
联立得
由韦达定理得,
(选做题)直角坐标系xOy和极坐标系Ox的原点与极点重合,x轴正半轴与极轴重合,单位长度相同,在直角坐标系下,曲线C的参数方程为为参数).
(1)在极坐标系下,曲线C与射线和射线
分别交于A,B两点,求△AOB的面积;
(2)在直角坐标系下,直线l的参数方程为(t为参数),求曲线C与直线l的交点坐标.
正确答案
解:(1)曲线C的参数方程为为参数).
消去参数得它的普通方程为:,
将其化成极坐标方程为:,
分别代入和
得|OA|2=|OB|2=
,
因∠AOB=,故△AOB的面积S=
|OA||OB|=
.
(2)将l的参数方程代入曲线C的普通方程,得(t﹣2)2=0,
∴t=2,代入l的参数方程,得x=2
,y=
,
∴曲线C与直线l的交点坐标为(2,
).
(选做题)以直角坐标系的原点O为极点,x轴的正半轴为极轴.已知点P的直角坐标为(1,﹣5),点M的极坐标为若直线l过点P,且倾斜角为
,圆C以M为圆心、4为半径.
(I)求直线l的参数方程和圆C的极坐标方程;
(II)试判定直线l和圆C的位置关系.
正确答案
解(I)直线l的参数方程为,(t为参数)圆C的极坐标方程为ρ=8sinθ.
(II)因为对应的直角坐标为(0,4)
直线l化为普通方程为圆心到
,
所以直线l与圆C相离.
(选做题)在直角坐标系中,曲线1的参数方程为(
为参数),M是C1上的动点,P点满足
,P点的轨迹为曲线2(Ⅰ)求2的方程
(Ⅱ)在以为极点, 轴的正半轴为极轴的极坐标系中,射线与1的异于极点的交点为,与2的异于极点的交点为,求
.
正确答案
解:(I)设P(x,y),则由条件知M(),由于M点在C1上,
从而的参数方程为
(
为参数)
(Ⅱ)曲线的极坐标方程为
,
曲线的极坐标方程为
。
射线与
的交点
的极径为
,
射线与
的交点
的极径为
。
所以
已知曲线C的极坐标方程为;
(1)若以极点为原点,极轴所在的直线为x轴,求曲线C的直角坐标方程.
(2)若P(x,y)是曲线C上的一个动点,求3x+4y的最大值.
正确答案
解:(1)∵曲线C的极坐标方程为;
;
(2),
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