坐标系与参数方程
1.在极坐标系中,过点且与极轴平行的直线方程是( )
A.ρ=2 B.θ= C.ρcos θ=2 D.ρsin θ=2
解析 先将极坐标化成直角坐标表示,化为(0,2),过(0,2)且平行于x轴的直线为y=2,再化成极坐标表示,即ρsin θ=2.故选D.
答案 D
2.在直角坐标系xOy中,已知点C(-3,-),若以O为极点,x轴的正半轴为极轴,则点C的极坐标(ρ,θ)(ρ>0,-π0),已知过点P(-2,-4)的直线l的参数方程为:(t为参数),直线l与曲线C分别交于M,N两点.
(1)写出曲线C和直线l的普通方程;
(2)若|PM|,|MN|,|PN|成等比数列,求a的值.
解 (1)y2=2ax,y=x-2.
(2)直线l的参数方程为(t为参数),
代入y2=2ax,得到t2-2(4+a)t+8(4+a)=0,则有t1+t2=2(4+a),t1·t2=8(4+a),
∵|MN|2=|PM|·|PN|,
∴(t1-t2)2=(t1+t2)2-4t1·t2=t1·t2,
即a2+3a-4=0.解得a=1或a=-4(舍去).
19.在直角坐标系xOy中,曲线M的参数方程为
(α为参数),若以直角坐标系中的原点O为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线N的极坐标方程为ρsin=t(t为参数).
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(1)求曲线M的普通方程和曲线N的直角坐标方程;
(2)若直线l交E于点A,B,且OA⊥OB,求证:+为定值,并求出这个定值.
解 (1)将点P代入曲线E的方程,
得
解得a2=3,
所以曲线E的普通方程为+=1,
极坐标方程为ρ2=1.
(2)不妨设点A,B的极坐标分别为
A(ρ1,θ),B,ρ1>0,ρ2>0,
则
即
所以+=,即+=,
所以+为定值.
29.已知在平面直角坐标系xOy中,以O为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,P点的极坐标为,曲线C的极坐标方程为ρ=2cos(θ为参数).
(1)写出点P的直角坐标及曲线C的直角坐标方程;
(2)若Q为曲线C上的动点,求PQ的中点M到直线l:2ρcos θ+4ρsin θ=的距离的最小值.
解 (1)点P的直角坐标为,
由ρ=2cos,
得ρ2=ρcos θ+ρsin θ,①
将ρ2=x2+y2,ρcos θ=x,ρsin θ=y代入①,
可得曲线C的直角坐标方程为
2+2=1.
(2)直线2ρcos θ+4ρsin θ=的直角坐标方程为2x+4y-=0,
设点Q的直角坐标为,
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则M,
∴点M到直线l的距离
d=
=
=,其中tan φ=.
∴d≥=(当且仅当sin(θ+φ)=-1时取等号),
∴点M到直线l:2ρcos θ+4ρsin θ=的距离的最小值为.
30.已知α∈[0,π),在直角坐标系xOy中,直线l1的参数方程为(t为参数);在以坐标原点O为极点,x轴的正半轴为极轴的极坐标系中,直线l2的极坐标方程为ρcos(θ-α)=2sin(θ为参数).
(1)求证:l1⊥l2;
(2)设点A的极坐标为,P为直线l1,l2的交点,求|OP||AP|的最大值.
(2)解 当ρ=2,θ=时,
ρcos(θ-α)=2cos=2sin,
所以点A在直线ρcos(θ-α)=2sin上.
设点P到直线OA的距离为d,由l1⊥l2可知,d的最大值为=1.
于是|OP||AP|=d·|OA|=2d≤2,
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所以|OP||AP|的最大值为2.
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