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课时跟踪检测(二十七)坐标系与参数方程
1.(2018·石家庄模拟)在平面直角坐标系中,直线l的参数方程是(t为参数),以坐标原点为极点,x轴的正半轴为极轴,建立极坐标系,曲线C的极坐标方程为ρ2+2ρsin θ-3=0.
(1)求直线l的极坐标方程;
(2)若直线l与曲线C相交于A,B两点,求|AB|.
解:(1)由消去t得,y=2x,
把代入y=2x,得ρsin θ=2ρcos θ,
所以直线l的极坐标方程为sin θ=2cos θ.
(2)因为ρ2=x2+y2,y=ρsin θ,
所以曲线C的直角坐标方程为x2+y2+2y-3=0,即x2+(y+1)2=4.
圆C的圆心C(0,-1)到直线l的距离d=,
所以|AB|=2=.
2.(2018·益阳、湘潭模拟)在平面直角坐标系中,曲线C的参数方程为(α为参数).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,直线l的极坐标方程为ρcos=.直线l与曲线C交于A,B两点.
(1)求直线l的直角坐标方程;
(2)设点P(1,0),求|PA|·|PB|的值.
解:(1)由ρcos=得ρcos θcos-ρsin θsin=,即ρcos θ-ρsin θ=,
又ρcos θ=x,ρsin θ=y,
∴直线l的直角坐标方程为x-y-1=0.
(2)由(α为参数)得曲线C的普通方程为x2+4y2=4,
∵P(1,0)在直线l上,故可设直线l的参数方程为(t为参数),
将其代入x2+4y2=4得7t2+4t-12=0,
∴t1·t2=-,
故|PA|·|PB|=|t1|·|t2|=|t1·t2|=.
3.(2018·南昌模拟)在平面直角坐标系xOy中,曲线C1的参数方程为(α为参数),直线C
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2的方程为y=x,以O为极点,以x轴的非负半轴为极轴建立极坐标系.
(1)求曲线C1和直线C2的极坐标方程;
(2)若直线C2与曲线C1交于P,Q两点,求|OP|·|OQ|的值.
解:(1)曲线C1的普通方程为(x-)2+(y-2)2=4,
即x2+y2-2x-4y+3=0,则曲线C1的极坐标方程为ρ2-2ρcos θ-4ρsin θ+3=0.
∵直线C2的方程为y=x,∴直线C2的极坐标方程为θ=(ρ∈R).
(2)设P(ρ1,θ1),Q(ρ2,θ2),
将θ=(ρ∈R)代入ρ2-2ρcos θ-4ρsin θ+3=0得,ρ2-5ρ+3=0,∴ρ1ρ2=3,∴|OP|·|OQ|=ρ1ρ2=3.
4.(2018·福州模拟)在平面直角坐标系xOy中,曲线C:(α为参数,t>0).在以O为极点,x轴的正半轴为极轴的极坐标系中,直线l:ρcos=.
(1)若l与曲线C没有公共点,求t的取值范围;
(2)若曲线C上存在点到l的距离的最大值为+,求t的值.
解:(1)因为直线l的极坐标方程为ρcos=,
即ρcos θ+ρsin θ=2,
所以直线l的直角坐标方程为x+y-2=0.
因为(α为参数,t>0),
所以曲线C的普通方程为+y2=1(t>0),
由消去x得,(1+t2)y2-4y+4-t2=0,
所以Δ=16-4(1+t2)(4-t2)0,
解得00,得cos2α>,
由根与系数的关系,得t1+t2=-4cos α,t1t2=3.
不妨令|AP|=|t1|,|AQ|=|t2|,所以|PQ|=|t1-t2|,
因为|PQ|2=|AP|·|AQ|,所以(t1-t2)2=|t1|·|t2|,
则(t1+t2)2=5t1t2,得(-4cos α)2=5×3,
解得cos2α=,满足cos2α>,
所以sin2α=,tan2α=,
所以k=tan α=±.
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7.(2019届高三·湘东五校联考)平面直角坐标系xOy中,倾斜角为α的直线l过点M(-2,-4),以原点O为极点,x轴的正半轴为极轴,建立极坐标系,曲线C的极坐标方程为ρsin2θ=2cos θ.
(1)写出直线l的参数方程(α为常数)和曲线C的直角坐标方程;
(2)若直线l与C交于A,B两点,且|MA|·|MB|=40,求倾斜角α的值.
解:(1)直线l的参数方程为(t为参数),
ρsin2θ=2cos θ,即ρ2sin2θ=2ρcos θ,将x=ρcos θ,y=ρsin θ代入得曲线C的直角坐标方程为y2=2x.
(2)把直线l的参数方程代入y2=2x,
得t2sin2α-(2cos α+8sin α)t+20=0,
设A,B对应的参数分别为t1,t2,
由一元二次方程根与系数的关系得,t1+t2=,t1t2=,
根据直线的参数方程中参数的几何意义,得|MA|·|MB|=|t1t2|==40,得α=或α=.
又Δ=(2cos α+8sin α)2-80sin2α>0,所以α=.
8.(2018·全国卷Ⅲ)在平面直角坐标系xOy中,⊙O的参数方程为(θ为参数),过点(0,-)且倾斜角为α的直线l与⊙O交于A,B两点.
(1)求α的取值范围;
(2)求AB中点P的轨迹的参数方程.
解:(1)⊙O的直角坐标方程为x2+y2=1.
当α=时,l与⊙O交于两点.
当α≠时,记tan α=k,则l的方程为y=kx-.
l与⊙O交于两点需满足