- 极坐标系
- 共815题
(选做题)
以直角坐标系的原点O为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,已知点P的直角坐标为(1,-5),点M的极坐标为(4,)。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l的距离,
所以直线l与圆C相离。
(选做题)
已知⊙O1与⊙O2的极坐标方程分别是ρ=2cosθ和ρ=2asinθ(a是非零常数),
(1)将两圆的极坐标方程化为直角坐标方程;
(2)若两圆的圆心距为 ,求a的值.
正确答案
解:(1)由ρ=2cosθ,得ρcosθ,
所以 O1的直角坐标方程为x2+y2=2x,即(x﹣1)2+y2=1,
由ρ=2asinθ,得ρ2=2aρsinθ,
所以 O2的直角坐标方程为x2+y2=2ay,即x2+(y﹣a)2=a2,
(2)⊙O1与⊙O2的圆心之间的距离为 ,
解得a=±2.
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);
(2)设,
则,
∵θ∈R,
∴当时,3x+4y的最大值为
。
若两条曲线的极坐标方程分别为p=l与p=2cos(θ+),它们相交于A,B两点,求线段AB的长.
正确答案
由ρ=1得x2+y2=1,(2分)
又∵ρ=2cos(θ+)=cosθ-
sinθ,∴ρ2=ρcosθ-
ρsinθ
∴x2+y2-x+y=0,(4分)
由得A(1,0),B(-
,-
),(8分)
∴AB==
.(10分)
已知曲线C1:ρ=2sinθ,曲线C2:(t为参数),
(Ⅰ)化C1为直角坐标方程,化C2为普通方程;
(Ⅱ)若M为曲线C2与x轴的交点,N为曲线C1上一动点,求|MN|的最大值。
正确答案
解:(Ⅰ)曲线C1的极坐标化为,
又,
所以曲线C1的直角坐标方程为,
因为曲线C2的参数方程是,
消去参数t得曲线C2的普通方程4x+3y-8=0。
(Ⅱ)因为曲线C2为直线,
令y=0,得x=2,即M点的坐标为(2,0),
曲线C1为圆,其圆心坐标为,半径r=1,则
,
∴,|MN|的最大值为
。
已知极坐标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,直线l的参数方程是(t为参数),曲线C的极坐标方程为
,
(1)求曲线C的直角坐标方程;
(2)设直线l与曲线C相交于M,N两点,求M,N两点间的距离。
正确答案
解:(1)由,得
,
∴,得
。
(2)将代入
整理得
,
∴,
∴。
(选做题)在极坐标中,已知圆C经过点P(,
),圆心为直线ρsin(θ-
)=-
与极轴的交点,求圆C的极坐标方程。
正确答案
解:∵圆心为直线ρsin(θ-)=-
与极轴的交点,
∴在ρsin(θ-)=-
中令θ=0,得ρ=1
圆C的圆心坐标为(1,0)
∴圆C 经过点P(,
),
∴圆C的半径为PC=1
圆的极坐标方程为ρ=2cosθ。
在直角坐标平面内,以坐标原点O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ρ=4cosθ,直线l的参数方程是(t为参数).
(1)求极点在直线l上的射影点P的极坐标;
(2)若M、N分别为曲线C、直线l上的动点,求|MN|的最小值.
正确答案
(1)由直线的参数方程消去参数t得l:x-y+3=0,
则l的一个方向向量为=(3,
),
设P(-3+t,
t),
则=(-3+
t,
t),
又⊥
,
则3(-3+t)+
t=0,得:t=
,
将t=代入直线l的参数方程得P(-
,
),
化为极坐标为P(,
π).
(2)ρ=4cosθ⇒ρ2=4ρcosθ,
由ρ2=x2+y2及x=ρcosθ得(x-2)2+y2=4,
设E(2,0),则E到直线l的距离d=,
则|MN|min=d-r=.
在平面直角坐标系中,直线的参数方程为
(
为参数).若以坐标原点
为极点,
轴正半轴为极轴建立极坐标系,则曲线
的极坐标方程为
.
(1)求曲线C的直角坐标方程;
(2)求直线被曲线
所截得的弦长.
正确答案
解:(1) 由得:
两边同乘以得:
∴ 即
(2)将直线参数方程代入圆C的方程得:
已知在平面直角坐标系xOy内,点P(x,y)在曲线C:为参数,θ∈R)上运动.以Ox为极轴建立极坐标系,直线l的极坐标方程为
.
(1)写出曲线C的标准方程和直线l的直角坐标方程;
(2)若直线l与曲线C相交于A、B两点,点M在曲线C上移动,试求△ABM面积的最大值.
正确答案
解:(1)消去参数θ,得曲线C的标准方程:(x﹣1)2+=1.
由得:ρcosθ﹣ρsinθ=0,
即直线l的直角坐标方程为:x﹣y=0.
(2)圆心(1,0)到直线l的距离为,
则圆上的点M到直线的最大距离为(其中r为曲线C的半径),
.
设M点的坐标为(x,y),
则过M且与直线l垂直的直线l'方程为:x+y﹣1=0,
则联立方程,
解得,或
,
经检验舍去.
故当点M为时,
△ABM面积的最大值为(S△ABM)max=.
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