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课时跟踪检测 (五十九) 参数方程
1.已知P为半圆C:(θ为参数,0≤θ≤π)上的点,点A的坐标为(1,0),O为坐标原点,点M在射线OP上,线段OM与C的弧AP的长度均为.
(1)以O为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,求点M的极坐标;
(2)求直线AM的参数方程.
解:(1)由已知,点M的极角为,
且点M的极径等于,
故点M的极坐标为.
(2)由(1)知点M的直角坐标为,A(1,0).
故直线AM的参数方程为(t为参数).
2.(2017·贵州适应性考试)在直角坐标系xOy中,以坐标原点为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,半圆C的极坐标方程为ρ=4cos θ,θ∈.
(1)求C的参数方程;
(2)若半圆C与圆D:(x-5)2+(y-)2=m(m是常数,m>0)相切,试求切点的直角坐标.
解:(1)C的普通方程为(x-2)2+y2=4(0≤y≤2),
则C的参数方程为(t为参数,0≤t≤π).
(2)C,D的圆心坐标分别为(2,0),(5,),
于是直线CD的斜率k==.
由于切点必在两个圆心的连线上,
故切点对应的参数t满足tan t=,t=,
所以,切点的直角坐标为,
即(2+,1).
3.(2017·湖北八校联考)已知曲线C的参数方程为(θ为参数),在同一平面直角坐标系中,将曲线C上的点按坐标变换得到曲线C′.
(1)求曲线C′的普通方程;
(2)若点A在曲线C′上,点D(1,3).当点A在曲线C′上运动时,求AD中点P的轨迹方程.
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解:(1)将代入得曲线C′的参数方程为
∴曲线C′的普通方程为+y2=1.
(2)设点P(x,y),A(x0,y0),
又D(1,3),且AD的中点为P,
∴
又点A在曲线C′上,
∴代入C′的普通方程+y2=1,
得(2x-1)2+4(2y-3)2=4,
∴动点P的轨迹方程为(2x-1)2+4(2y-3)2=4.
4.(2015·全国卷Ⅱ)在直角坐标系xOy中,曲线C1:(t为参数,t≠0),其中0≤α<π.在以O为极点,x轴正半轴为极轴的极坐标系中,曲线C2:ρ=2sin θ,C3:ρ=2cos θ.
(1)求C2与C3交点的直角坐标;
(2)若C1与C2相交于点A,C1与C3相交于点B,求|AB|的最大值.
解:(1)曲线C2的直角坐标方程为x2+y2-2y=0,
曲线C3的直角坐标方程为x2+y2-2x=0.
联立
解得或
所以C2与C3交点的直角坐标为(0,0)和.
(2)曲线C1的极坐标方程为θ=α(ρ∈R,ρ≠0),
其中0≤α<π.
因此A的极坐标为(2sin α,α),B的极坐标为(2cos α,α).
所以|AB|=|2sin α-2cos α|=4.
当α=时,
|AB|取得最大值,最大值为4.
5.(2016·长春质检)在直角坐标系xOy中,曲线C1的参数方程为(t是参数),以原点O为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C2的极坐标方程为ρ=8cos.
(1)求曲线C2的直角坐标方程,并指出其表示何种曲线;
(2)若曲线C1和曲线C2交于A,B两点,求|AB|的最大值和最小值.
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解:(1)对于曲线C2有ρ=8cos,
即ρ2=4ρcos θ+4ρsin θ,
因此曲线C2的直角坐标方程为x2+y2-4x-4y=0,
其表示以(2,2)为圆心,半径为4的圆.
(2)联立曲线C1与曲线C2的方程可得:
t2-2sin α·t-13=0,
所以t1+t2=2sin α,t1t2=-13,
所以|AB|=|t1-t2|=
==,
因此|AB|的最小值为2,最大值为8.
6.(2016·云南统测)在直角坐标系xOy中,直线l的参数方程为(t为参数).在以原点O为极点,x轴的正半轴为极轴的极坐标系中,曲线C的极坐标方程为ρ=.
(1)直接写出直线l的普通方程、曲线C的直角坐标方程;
(2)设曲线C上的点到直线l的距离为d,求d的取值范围.
解:(1)直线l的普通方程为x-y+3=0.
曲线C的直角坐标方程为3x2+y2=3.
(2)∵曲线C的直角坐标方程为3x2+y2=3,
即x2+=1,
∴曲线C上的点的坐标可表示为(cos α,sin α).
∴d==
=.
∴d的最小值为=,d的最大值为=.
∴≤d≤,即d的取值范围为.
7.(2017·河南六市一联)在平面直角坐标系中,直线l的参数方程为(t为参数),在以直角坐标系的原点O为极点,x轴的正半轴为极轴的极坐标系中,曲线C的极坐标方程为ρ=.
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(1)求曲线C的直角坐标方程和直线l的普通方程;
(2)若直线l与曲线C相交于A,B两点,求△AOB的面积.
解:(1)由曲线C的极坐标方程ρ=,得ρ2sin2θ=2ρcos θ,
所以曲线C的直角坐标方程是y2=2x.
由直线l的参数方程得t=3+y,代入x=1+t中,消去t得x-y-4=0,
所以直线l的普通方程为x-y-4=0.
(2)将直线l的参数方程代入曲线C的直角坐标方程y2=2x,得t2-8t+7=0,
设A,B两点对应的参数分别为t1,t2,
则t1+t2=8,t1t2=7,
所以|AB|=|t1-t2|=×=×=6,
因为原点到直线x-y-4=0的距离d==2,
所以△AOB的面积是|AB|·d=×6×2=12.
8.在平面直角坐标系xOy中,曲线C1的参数方程为(t为参数),曲线C2的参数方程为(a>b>0,φ为参数),在以O为极点,x轴的正半轴为极轴的极坐标系中,射线l:θ=α与曲线C1,C2各有一个交点.当α=0时,这两个交点间的距离为2,当α=时,这两个交点重合.
(1)分别说明C1,C2是什么曲线,并求出a与b的值;
(2)设当α=时,l与C1,C2的交点分别为A1,B1,当α=-时,l与C1,C2的交点分别为A2,B2,求四边形A1A2B2B1的面积.
解:(1)由题意可知,曲线C1为圆,曲线C2为椭圆,
当α=0时,射线l与曲线C1,C2交点的直角坐标分别是(1,0),(a,0),因为这两个交点间的距离为2,所以a=3,当α=时,射线l与曲线C1,C2交点的直角坐标系分别是(0,1),(0,b),
因为这两个交点重合,所以b=1.
(2)由(1)可得,曲线C1,C2的普通方程分别为x2+y2=1,
+y2=1,当α=时,
射线l与曲线C1的交点
A1,与曲线C2的交点B1;
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当α=-时,射线l与曲线C1,C2的两个交点A2,B2分别与A1,B1关于x轴对称,
则四边形A1A2B2B1为梯形,所以四边形A1A2B2B1的面积为=.
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