- 坐标系
- 共1702题
直角坐标系xOy中,以原点O为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,已知曲线C:ρ=4cosθ
(1)若点A(1,),点P是曲线C上任一点,求
AP
2的取值范围;
(2)若直线l的参数方程是,(t为参数),且直线l与曲线C有两个交点M、N,且
•
=0,求m的值.
正确答案
(1)点A(1,)化成直角坐标为(0,1),曲线C:p=4cosθ化成直角方程为(x-2)2+y2=4.(2分)
当直线AP过圆心C(2,0)时,
AP
2最大(或最小).
再根据|AC|=,可得
-2≤|
|≤
+2,
∴
AP
2的取值范围为[9-4,9+4
].(6分)
(2)把直线l的参数方程化成普通方程为x-y-m=0,又直线l与曲线C有两个交点M、N,且•
=0,
则:圆心C(2,0)到直线l的距离为;
即:=
,
∴m=0或4.(12分)
选做题(考生只能从中选做一题)
(1)(不等式选讲选做题)不等式2|x|+|x-1|<2的解集是______.
(2)(坐标系与参数方程选讲选做题)在直角坐标系中圆C的参数方程为(θ为参数),以原点O为极点,以x轴正半轴为极轴建立极坐标系,则圆C的圆心极坐标为______.
正确答案
(1)由不等式2|x|+|x-1|<2可得①,或②
,或③
.
解①可得-<x<0,解②得 0≤x<1,解③得 x∈∅.
再把①②③的解集取并集可得原不等式的解集为(-,1),
故答案为 (-,1).
(2)把圆C的参数方程为(θ为参数),消去参数,化为直角坐标方程为 x2+(y-2)2=4,表示以C(0,2)为圆心,以2为半径的圆.
故圆C的圆心极坐标为 (2,).
选修4-4:
坐标系与参数方程在平面直角坐标系x0y中,曲线C1为x=acosφ,y=sinφ(1<a<6,φ为参数).
在以0为原点,x轴正半轴为极轴的极坐标中,曲线C2的方程为ρ=6cosθ,射线ι为θ=α,ι与C1的交点为A,ι与C2除极点外的一个交点为B.当α=0时,|AB|=4.
(1)求C1,C2的直角坐标方程;
(2)若过点P(1,0)且斜率为的直线m与曲线C1交于D、E两点,求|PD|与|PE|差的绝对值.
正确答案
(1)由曲线C2的方程:ρ=6cosθ得 ρ2=6ρcosθ,所以C2的直角坐标方程是 x2+y2-6x=0.--(2分)
由已知得C1的直角坐标方程是+y2=1,
当a=0时射线l与曲线C1、C2交点的直角坐标为A(a,0)、B (6,0),-----(3分)
∵|AB|=4,∴a=2,∴C1的直角坐标方程是 +y2=1.①----(5分)
(2)m的参数方程为 (t为参数),②-------(7分)
将②带入①得13t2+4t-12=0,设D、E 点的参数分别是t1、t2,
则有 t1+t2=-,t1•t2=-
.-------(8分)
∴|PD|-|PE|=|t1+t2|=.------(10分)
在极坐标系中,曲线ρ=cosθ+1与ρcosθ=1的公共点到极点的距离为.
正确答案
由ρ=cosθ+1得,cosθ=ρ-1,代入ρcosθ=1得ρ(ρ-1)=1,
解得ρ=或ρ=
(舍),
所以曲线ρ=cosθ+1与ρcosθ=1的公共点到极点的距离为,
故答案为:.
在平面直角坐标系xoy中,直线l的参数方程是(其中t为参数),以ox为极轴的极坐标系中,圆C的极坐标方程为ρ=cosθ,则圆心C到直线l的距离为______.
正确答案
将直线l:化成普通方程,得
x-y=0
又∵圆C的极坐标方程为ρ=cosθ,
∴圆C的普通方程为(x-)2+y2=
,得点C(
,0)
因此,圆心C到直线l的距离为d==
故答案为:
A.(不等式选讲) 不等式|x-1|+|x+3|>a,对一切实数x都成立,则实数a的取值范围为______.
B.(几何证明选讲)如图,P是圆O外一点,过P引圆O的两条割线PAB、PCD,PA=AB=,CD=3,则PC=______.
C.(极坐标系与参数方程)极坐标方程ρsin2θ-2•cosθ=0表示的直角坐标方程是______.
正确答案
A.不等式|x-1|+|x+3|>a恒成立时,a小于左边的最小值
∵|x-1|+|x+3|≥|(x-1)-(x+3)|=4,
∴a<4,得实数a的取值范围为(-∞,4)
B.∵PAB、PCD是圆O的两条割线,
∴PA•PB=PC•PD,得PA(PA+AB)=PC(PC+CD)
代入题中数据,得(
+
)=PC(PC+3),解之得PC=2(舍-5)
C.极坐标方程ρsin2θ-2•cosθ=0两边都乘以ρ,得ρ2sin2θ-2•ρcosθ=0
∵ρsinθ=y,ρcosθ=x
∴原极坐标方程可化为:y2-2x=0,即y2=2x
故答案为:(-∞,4),2,y2=2x
选修4-2:矩阵与变换
在平面直角坐标系xoy中,求圆C的参数方程为(θ为参数,r>0),以O为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,直线l的极坐标方程为ρcos(θ+
)=2
,若直线l与圆C相切,求r的值.
正确答案
由ρcos(θ+)=2
,得ρ(
cosθ-
sinθ)=2
,
即ρcosθ-ρsinθ-4=0,即x-y-4=0,
所以直线的普通方程为x-y-4=0,
由,得
,①2+②2得,(x+1)2+y2=r2,
所以圆的普通方程为(x+1)2+y2=r2,
由题设知:圆心C(-1,0)到直线l的距离为r,即r==
,
即r的值为.
(坐标系与参数方程选做题)
若以直角坐标系的x轴的非负半轴为极轴,曲线l1的极坐标系方程为ρsin(θ-)=
(ρ>0,0≤θ≤2π),直线l2的参数方程为
(t为参数),则l1与l2的交点A的直角坐标是______.
正确答案
把曲线l1的极坐标系方程为ρsin(θ-)=
(ρ>0,0≤θ≤2π),化简可得 ρsinθcos
-ρcosθsin
=
,即 y=x+1.
由于直线l2的参数方程为(t为参数),消去参数化为普通方程为 x+y=3,
再由 ,可得
,故l1与l2的交点A的直角坐标是(1,2),
故答案为 (1,2).
选修4-4:坐标系与参数方程
在平面直角坐标系xoy中,曲线C1的参数方程为(θ为参数,且0≤θ≤2π),点M是曲线C1上的动点.
(Ⅰ)求线段OM的中点P的轨迹的直角坐标方程;
(Ⅱ)以坐标原点O为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,若直线l的极坐标方程为ρcosθ-ρsin+1=0(ρ>0),求点P到直线l距离的最大值.
正确答案
(Ⅰ)曲线C1上的动点M的坐标为(4cosθ,4sinθ),坐标原点O(0,0),
设P的坐标为(x,y),则由中点坐标公式得x=(0+4c0sθ)=2cosθ,y=
(0+4sinθ)=2sinθ,
∴点P 的坐标为(2cosθ,2sinθ)
∴点P的轨迹的参数方程为(θ为参数,且0≤θ≤2π),
消去参数θ得点P轨迹的直角坐标方程为x2+y2=4
(Ⅱ)由直角坐标与极坐标关系得直线l的直角坐标方程为
x-y+1=0
又由(Ⅰ)知点P的轨迹为圆心在原点半径为2的圆,
因为原点(0,0)到直线x-y+1=0的距离为=
所以点P到直线l距离的最大值2+
(极坐标选做题)
极坐标系中,曲线ρ=-4cosθ上的点到直线ρ(cosθ+sinθ)=8的距离的最大值是______.
正确答案
曲线ρ=-4cosθ 即 x2+y2+4x=0,(x+2)2+y2=4,表示圆心为(-2,0),半径等于2的圆.
直线ρ(cosθ+sinθ)=8 即 x+
y-8=0,
圆心到直线的距离等于 =5,
故圆上的动点到直线的距离的最大值等于5+2=7,
故答案为:7.
在极坐标系中,极点到直线ρcosθ=2的距离为______.
正确答案
直线ρcosθ=2 即 x=2,极点的直角坐标为(0,0),故极点到直线ρcosθ=2的距离为2,
故答案为 2.
选修4-4:《坐标系与参数方程》
在直接坐标系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(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(4,),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
(I)把极坐标系下的点(4,)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.…(5分)
(II)设点Q的坐标为(cosα,sinα),
则点Q到直线l的距离为d==
cos(α+
)+2
由此得,当cos(α+
)=-1时,d取得最小值,且最小值为
.…(10分)
极坐标系中,极点到直线ρcosθ+ρsinθ=2的距离等于______.
正确答案
直线ρcosθ+ρsinθ=2的极坐标方程为:
x+y-2=0,
∴极点到直线ρcosθ+ρsinθ=2的距离等于:
=
.
故答案为:
选修4-4:坐标系与参数方程
已知:直线l的参数方程为(t为参数),曲线C的参数方程为
(θ为参数).
(1)若在极坐标系(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(4,),判断点P与直线l的位置关系;
(2)设点Q是曲线C上的一个动点,求点Q到直线l的距离的最大值与最小值的差.
正确答案
(1)把点P的极坐标为(4,)化为直角坐标为(2,2
),
把直线l的参数方程 (t为参数),化为直角坐标方程为 y=
x+1,
由于点P的坐标不满足直线l的方程,故点P不在直线l上.
(2)∵点Q是曲线C上的一个动点,曲线C的参数方程为(θ为参数).
把曲线C的方程化为直角坐标方程为 (x-2)2+y2=1,表示以C(2,0)为圆心、半径等于1的圆.
圆心到直线的距离d==
+
,
故点Q到直线l的距离的最小值为d-r=-
,最大值为d+r=
+
,
∴点Q到直线l的距离的最大值与最小值的差为2.
在极坐标系中,点M(4,)到曲线ρcos(θ-
)=2上的点的距离的最小值为 ______
正确答案
点M(4,)的直角坐标为(2,2
),
曲线ρcos(θ-)=2上的直角坐标方程为:
x+y-4=0,
根据点到直线的距离公式得:
d==2.
故答案为:2.
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