《(新課標 全國I卷)2010-2019學年高考數(shù)學 真題分類匯編 專題17 坐標系與參數(shù)方程 文(含解析)》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《(新課標 全國I卷)2010-2019學年高考數(shù)學 真題分類匯編 專題17 坐標系與參數(shù)方程 文(含解析)(8頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、專題17 坐標系與參數(shù)方程
坐標系與參數(shù)方程大題:10年10考,而且是作為2個選做題之一出現(xiàn)的,主要考查兩個方面:一是極坐標方程與普通方程的轉(zhuǎn)化,二是極坐標方程與參數(shù)方程的簡單應用,難度較?。?
1.(2019年)在直角坐標系xOy中,曲線C的參數(shù)方程為(t為參數(shù)).以坐標原點O為極點,x軸的正半軸為極軸建立極坐標系,直線l的極坐標方程為2ρcosθ+ρsinθ+11=0.
(1)求C和l的直角坐標方程;
(2)求C上的點到l距離的最小值.
【解析】(1)由(t為參數(shù)),得,
兩式平方相加,得(x≠﹣1),
∴C的直角坐標方程為(x≠﹣1),
由2ρcosθ+ρsinθ+11=0
2、,得,
即直線l的直角坐標方程為得.
(2)法一、設C上的點P(cosθ,2sinθ)(θ≠π),
則P到直線的距離為:
d==.
∴當sin(θ+φ)=﹣1時,d有最小值為.
法二、設與直線平行的直線方程為,
聯(lián)立,得16x2+4mx+m2﹣12=0.
由△=16m2﹣64(m2﹣12)=0,得m=±4.
∴當m=4時,直線與曲線C的切點到直線的距離最小,為.
2.(2018年)在直角坐標系xOy中,曲線C1的方程為y=k|x|+2.以坐標原點為極點,x軸正半軸為極軸建立極坐標系,曲線C2的極坐標方程為ρ2+2ρcosθ﹣3=0.
(1)求C2的直角坐標方程;
(2)
3、若C1與C2有且僅有三個公共點,求C1的方程.
【解析】(1)曲線C2的極坐標方程為ρ2+2ρcosθ﹣3=0.
轉(zhuǎn)換為直角坐標方程為:x2+y2+2x﹣3=0,
轉(zhuǎn)換為標準式為:(x+1)2+y2=4.
(2)由于曲線C1的方程為y=k|x|+2,則:該射線關于y軸對稱,且恒過定點(0,2).
由于該射線與曲線C2的極坐標有且僅有三個公共點.
所以必有一直線相切,一直線相交.
則圓心到直線y=kx+2的距離等于半徑2.
故,或,
解得:k=或0,
當k=0時,不符合條件,故舍去,
同理解得:k=或0,
經(jīng)檢驗,直線與曲線C2沒有公共點.
故C1的方程為.
3.(2
4、017年)在直角坐標系xOy中,曲線C的參數(shù)方程為(θ為參數(shù)),直線l的參數(shù)方程為(t為參數(shù)).
(1)若a=﹣1,求C與l的交點坐標;
(2)若C上的點到l距離的最大值為,求a.
【解析】(1)曲線C的參數(shù)方程為(θ為參數(shù)),化為標準方程是+y2=1;
a=﹣1時,直線l的參數(shù)方程化為一般方程是:x+4y﹣3=0;
聯(lián)立方程,
解得或,
所以橢圓C和直線l的交點為(3,0)和(,).
(2)l的參數(shù)方程(t為參數(shù))化為一般方程是x+4y﹣a﹣4=0,
橢圓C上的任一點P可以表示成P(3cosθ,sinθ),θ∈[0,2π),
所以點P到直線l的距離d==,φ滿足tanφ=
5、,且d的最大值為.
①當﹣a﹣4≤0時,即a≥﹣4時,|5sin(θ+φ)﹣a﹣4|≤|﹣5﹣a﹣4|=|5+a+4|=17,
解得a=8和﹣26,a=8符合題意.
②當﹣a﹣4>0時,即a<﹣4時,|5sin(θ+φ)﹣a﹣4|≤|5﹣a﹣4|=|5﹣a﹣4|=17,
解得a=﹣16和18,a=﹣16符合題意.
4.(2016年)在直角坐標系xOy中,曲線C1的參數(shù)方程為(t為參數(shù),a>0).在以坐標原點為極點,x軸正半軸為極軸的極坐標系中,曲線C2:ρ=4cosθ.
(1)說明C1是哪種曲線,并將C1的方程化為極坐標方程;
(2)直線C3的極坐標方程為θ=α0,其中α0滿足t
6、anα0=2,若曲線C1與C2的公共點都在C3上,求a.
【解析】(1)由,得,兩式平方相加得,x2+(y﹣1)2=a2.
∴C1為以(0,1)為圓心,以a為半徑的圓.
化為一般式:x2+y2﹣2y+1﹣a2=0.①
由x2+y2=ρ2,y=ρsinθ,得ρ2﹣2ρsinθ+1﹣a2=0;
(2)C2:ρ=4cosθ,兩邊同時乘ρ得ρ2=4ρcosθ,
∴x2+y2=4x,②
即(x﹣2)2+y2=4.
由C3:θ=α0,其中α0滿足tanα0=2,得y=2x,
∵曲線C1與C2的公共點都在C3上,
∴y=2x為圓C1與C2的公共弦所在直線方程,
①﹣②得:4x﹣2y+1
7、﹣a2=0,即為C3 ,
∴1﹣a2=0,
∴a=1(a>0).
5.(2015年)在直角坐標系xOy中,直線C1:x=﹣2,圓C2:(x﹣1)2+(y﹣2)2=1,以坐標原點為極點,x軸的正半軸為極軸建立極坐標系.
(1)求C1,C2的極坐標方程;
(2)若直線C3的極坐標方程為θ=(ρ∈R),設C2與C3的交點為M,N,求△C2MN的面積.
【解析】(1)由于x=ρcosθ,y=ρsinθ,∴C1:x=﹣2 的極坐標方程為 ρcosθ=﹣2,
故C2:(x﹣1)2+(y﹣2)2=1的極坐標方程為:(ρcosθ﹣1)2+(ρsinθ﹣2)2=1,
化簡可得ρ2﹣(2ρcosθ
8、+4ρsinθ)+4=0.
(2)把直線C3的極坐標方程θ=(ρ∈R)代入圓C2:(x﹣1)2+(y﹣2)2=1,
可得ρ2﹣(2ρcosθ+4ρsinθ)+4=0,
求得ρ1=,ρ2=,
∴|MN|=|ρ1﹣ρ2|=,由于圓C2的半徑為1,∴C2M⊥C2N,
△C2MN的面積為==.
6.(2014年)已知曲線C:=1,直線l:(t為參數(shù)).
(1)寫出曲線C的參數(shù)方程,直線l的普通方程;
(2)過曲線C上任意一點P作與l夾角為30°的直線,交l于點A,求|PA|的最大值與最小值.
【解析】(1)對于曲線C:=1,可令x=2cosθ、y=3sinθ,
故曲線C的參數(shù)方
9、程為(θ為參數(shù)).
對于直線l:,
由①得:t=x﹣2,代入②并整理得:2x+y﹣6=0;
(2)設曲線C上任意一點P(2cosθ,3sinθ).
P到直線l的距離為.
則,其中α為銳角.
當sin(θ+α)=﹣1時,|PA|取得最大值,最大值為.
當sin(θ+α)=1時,|PA|取得最小值,最小值為.
7.(2013年)已知曲線C1的參數(shù)方程為(t為參數(shù)),以坐標原點為極點,x軸的正半軸為極軸建立極坐標系,曲線C2的極坐標方程為ρ=2sinθ.
(1)把C1的參數(shù)方程化為極坐標方程;
(2)求C1與C2交點的極坐標(ρ≥0,0≤θ<2π).
【解析】(1)將,消去參數(shù)
10、t,化為普通方程(x﹣4)2+(y﹣5)2=25,
即C1:x2+y2﹣8x﹣10y+16=0,
將代入x2+y2﹣8x﹣10y+16=0,
得ρ2﹣8ρcosθ﹣10ρsinθ+16=0.
∴C1的極坐標方程為ρ2﹣8ρcosθ﹣10ρsinθ+16=0.
(2)∵曲線C2的極坐標方程為ρ=2sinθ.
∴曲線C2的直角坐標方程為x2+y2﹣2y=0,
聯(lián)立,
解得或,
∴C1與C2交點的極坐標為(,)和(2,).
8.(2012年)已知曲線C1的參數(shù)方程是(φ為參數(shù)),以坐標原點為極點,x軸的正半軸為極軸建立坐標系,曲線C2的坐標系方程是ρ=2,正方形ABCD的頂點都在
11、C2上,且A,B,C,D依逆時針次序排列,點A的極坐標為(2,).
(1)求點A,B,C,D的直角坐標;
(2)設P為C1上任意一點,求|PA|2+|PB|2+|PC|2+|PD|2的取值范圍.
【解析】(1)點A,B,C,D的極坐標為(2,),(2,),(2,),(2,),
點A,B,C,D的直角坐標為(1,),(,1),(,),(,).
(2)設P(x0,y0),則(為參數(shù)),
t=|PA|2+|PB|2+|PC|2+|PD|2=4x2+4y2+16=32+20sin2φ,
∵sin2φ∈[0,1],
∴t∈[32,52].
9.(2011年)在直角坐標系xOy中,曲線C
12、1的參數(shù)方程為(α為參數(shù))M是C1上的動點,P點滿足,P點的軌跡為曲線C2.
(1)求C2的方程;
(2)在以O為極點,x軸的正半軸為極軸的極坐標系中,射線θ=與C1的異于極點的交點為A,與C2的異于極點的交點為B,求|AB|.
【解析】(1)設P(x,y),則由條件知M(,).由于M點在C1上,
所以,即,
從而C2的參數(shù)方程為(α為參數(shù))
(2)曲線C1的極坐標方程為ρ=4sinθ,曲線C2的極坐標方程為ρ=8sinθ.
射線θ=與C1的交點A的極徑為ρ1=4sin,
射線θ=與C2的交點B的極徑為ρ2=8sin.
所以|AB|=|ρ2﹣ρ1|=.
10.(2010年
13、)已知直線C1:(t為參數(shù)),C2:(θ為參數(shù)).
(1)當α=時,求C1與C2的交點坐標;
(2)過坐標原點O做C1的垂線,垂足為A,P為OA中點,當α變化時,求P點的軌跡的參數(shù)方程,并指出它是什么曲線.
【解析】(1)當α=時,C1的普通方程為,C2的普通方程為x2+y2=1.
聯(lián)立方程組,
解得C1與C2的交點為(1,0),(,).
(2)C1的普通方程為xsinα﹣ycosα﹣sinα=0①.
則OA的方程為xcosα+ysinα=0②,
聯(lián)立①②可得x=sin2α,y=﹣cosαsinα;
A點坐標為(sin2α,﹣cosαsinα),
故當α變化時,P點軌跡的參數(shù)方程為 (為參數(shù)),
P點軌跡的普通方程為.
故P點軌跡是圓心為(,),半徑為的圓.
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