- 极坐标系
- 共815题
已知曲线C1的极坐标方程为P=6cosθ,曲线C2的极坐标方程为θ=(p∈R),曲线C1,C2相交于A,B两点.
(Ⅰ)把曲线C1,C2的极坐标方程转化为直角坐标方程;
(Ⅱ)求弦AB的长度.
正确答案
(Ⅰ)曲线C2:θ=(p∈R)
表示直线y=x,
曲线C1:P=6cosθ,即p2=6pcosθ
所以x2+y2=6x即(x-3)2+y2=9
(Ⅱ)∵圆心(3,0)到直线的距离d=,
r=3所以弦长AB=2=3
.
∴弦AB的长度3.
(选做题)
坐标系与参数方程在极坐标系中,曲线C极坐标方程为,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:
(1)曲线C和直线l的普通方程;
(2)求直线l被曲线C所截得的弦长.
正确答案
解:(1)曲线C极坐标方程为,即ρ=2(sinθ﹣cosθ),
两边同乘以ρ,得ρ2=2(ρsinθ﹣ρcosθ),
化为普通方程为x2+y2=2y﹣2x,即(x+1)2+(y﹣1)2=2.
直线l的参数方程为
①×3+②×4,消去t得直线l的普通方程为:3x+4y+1=0.
(2)由(1),曲线C表示以C(﹣1,1)为圆心,半径为 的圆.
根据直线和圆的位置关系,圆心C到直线l的距离d=,
直线l被曲线C所截得的弦长=2=
.
在直角坐标系中,以坐标原点为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,已知直线l的极坐标方程为ρcos(θ-)=
,曲线C的参数方程为
(α为参数),求曲线C截直线l所得的弦长。
正确答案
解:由可化为直角坐标方程x+y-2=0, ①
参数方程为(α为参数)可化为直角坐标方程
,②
联立①②得两曲线的交点为(2,0),,
所求的弦长。
已知曲线C1的极坐标方程为ρ=2sinθ,曲线C2的极坐标方程为,曲线C1,C2相交于点A,B。
(1)将曲线C1,C2的极坐标方程化为直角坐标方程;
(2)求弦AB的长。
正确答案
解:(1)∵ρ=2sinθ,
∴ρ2=2ρsinθ
又
且ρ2=x2+y2
故x2+y2=2y,
即C1:x2+(y-1)2=1
曲线C2在直角坐标系中是过原点且倾斜角为的直线,
故C2:
综上所述,C1:x2+(y-1)2=1,C2:。
(2)圆心(0,1)到直线的距离
又圆的半径r=1,
由勾股定理可得,
故弦长。
在直角坐标系xOy中,以原点O为极点,以x轴非负半轴为极轴,与直角坐标系xOy取相同的长度单位,建立极坐标系,设曲线C参数方程为(θ为参数),直线l的极坐标方程为
。
(1)写出曲线C的普通方程和直线l的直角坐标方程;
(2)求曲线C上的点到直线l的最大距离。
正确答案
解:(1)由
得ρ(cosθ+sinθ)=4
∴l:x+y-4=0
由
得C:。
(2)在上任取一点
则点P到直线l的距离为
∴当,即
时,
dmax
在直角坐标系xOy中,直线l的方程为x-y+4=0,曲线C的参数方程为(α为参数),
(Ⅰ)已知在极坐标系(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,点P的极坐标为,判断点P与直线l的位置关系;
(Ⅱ)设点Q是曲线C上的一个动点,求它到直线l的距离的最小值.
正确答案
解:(Ⅰ)把极坐标系下的点化为直角坐标,得P(0,4),
因为点P的直角坐标(0,4)满足直线l的方程x-y+4=0,所以点P在直线l上.
(Ⅱ)因为点Q在曲线C上,故可设点Q的坐标为,
从而点Q到直线l的距离为
,
由此得,当时,d取得最小值,且最小值为
。
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)直角坐标系中,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
,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,
被曲线C截得的线段长为2,求直线
的极坐标方程。
正确答案
解:(1)曲线的直角坐标方程为
将代入上式并整理得
解得
∴点的坐标为
其极坐标为。
(2)设直线的方程为
由(1)得曲线是以
为圆心的圆,且圆心到直线
的距离为
则,,解得
,或
直线的方程为
,或
其极坐标方程为ρsinθ=,或θ=
(ρ∈R)。
(选做题)已知直线l的参数方程是: (t为参数),圆C的极坐标方程是:ρ=2
sin(θ+
),试判断直线l与圆C的位置关系.
正确答案
解:将直线l: (t为参数),化成普通方程得2x﹣y+1=0
∵圆C的极坐标方程是:ρ=2 sin(θ+
),即ρ=2sinθ+2cosθ
∴两边都乘以ρ,得ρ2=2ρsinθ+2ρcosθ
结合 ,可得圆C的普通方程是:x2+y2=2x+2y,即x2+y2﹣2x﹣2y=0,
∴圆C是以点C(1,1)为圆心,半径r= 的圆.
∵点C到直线l:2x﹣y+1=0的距离为d= =
∴直线l与圆C相交.
已知极坐标系的极点与直角坐标系的原点重合,极轴与直角坐标系的x轴的正半轴重合,且两个坐标系的单位长度相同,已知直线l的参数方程为(t为参数),曲线C的极坐标方程为ρ=4cosθ,
(Ⅰ)若直线l的斜率为-1,求直线l与曲线C交点的极坐标;
(Ⅱ)若直线l与曲线C相交弦长为2,求直线l的参数方程。
正确答案
解:(Ⅰ)直线l的方程:y-1=-1(x+1),即y=-x,
C:ρ=4cosθ,即x2+y2-4x=0,
联立方程得2x2-4x=0,
∴A(0,0),B(2,-2),
极坐标A(0,0),;
(Ⅱ),l:y=-x,C:(x-2)2+y2=4,
∴,
∴k=0或,
∴l:(t为参数)或
(t为参数)。
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