《2019高中數(shù)學(xué) 第一章 坐標(biāo)系 三 簡(jiǎn)單曲線的極坐標(biāo)方程高效演練 新人教A版選修4-4》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2019高中數(shù)學(xué) 第一章 坐標(biāo)系 三 簡(jiǎn)單曲線的極坐標(biāo)方程高效演練 新人教A版選修4-4(5頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、
三、簡(jiǎn)單曲線的極坐標(biāo)方程
1.4ρ?sin2 =5?表示的曲線是(??? )
[A?級(jí) 基礎(chǔ)鞏固]
一、選擇題
θ
2
A.圓
C.雙曲線的一支
B.橢圓
D.拋物線
=5??4ρ????????? =5??2ρ?=2ρ?cos??θ?+5.因?yàn)??ρ?=???x2+y2,ρ?cos
解析:4ρ?sin2
θ?1-cos?θ
2????????????2
θ?=x,代入上式得?2???x2+y2=2x+5,兩邊平方整理得?y2=5x+ ,所以它表示的曲
2、線為拋物
25
4
線.
答案:D
2.圓?ρ?=?2(cos?θ?+sin?θ?)的圓心的極坐標(biāo)是( )
??? π??
4??
A.?1,???÷
?1 π??
è2?? 4??
? π??
4??
C.????2,???÷
??? π??
4??
D.?2,???÷
è
è
B.??,?÷
è
????2?????????????????? ??? π??
??? ,?? ÷,化為極坐標(biāo)是?1,???÷.
解析:將圓的極坐標(biāo)方程化為直角坐標(biāo)方程是?x2+y2-?2x-?2y
3、=0,圓心的直角坐標(biāo)是
è?2 2?? è 4??
答案:A
3.極坐標(biāo)方程?ρ?=asin?θ?(a>0)所表示的曲線的圖形是( )
解析:如圖所示.
1
設(shè)?M(ρ?,θ?)是圓上任意一點(diǎn),則∠ONM=∠MOx=θ?,
在? NMO?中,|OM|=|ON|sin?∠ONM,
即?ρ?=2rsin?θ?=asin?θ?.
答案:C
4.已知點(diǎn)?P?的極坐標(biāo)是(1,π?),則過(guò)
4、點(diǎn)?P?且垂直于極軸的直線的方程是( )
cos??θ
cos??θ
A.ρ?=1
C.ρ?=-
1
B.ρ?=cos?θ
1
D.ρ?=
解析:設(shè)?M?為所求直線上任意一點(diǎn)(除?P?外),其極坐標(biāo)為(ρ?,θ?),在直角三角形?OPM?中
(O?為極點(diǎn)),ρ?cos|π?-θ?|=1,即?ρ?=-
1
cos?θ
.經(jīng)檢驗(yàn),(1,π?)也適合上述方程.
A.θ?=0(ρ?∈R)和?ρ?cos??θ?=2? B.θ?= (ρ?∈R)和?ρ?cos??θ?=2
C.θ?= (ρ?∈R)和?
5、ρ?cos??θ?=1? D.θ?=0(ρ?∈R)和?ρ?cos??θ?=1
1)2+y2=1,其垂直于極軸的兩條切線方程為?x=0?和?x=2,相應(yīng)的極坐標(biāo)方程為?θ?= (ρ?∈R)
6.在極坐標(biāo)系中,圓?ρ?=4?被直線?θ?= 分成兩部分的面積之比是________.
解析:因?yàn)橹本€?θ?= 過(guò)圓?ρ?=4?的圓心,所以直線把圓分成兩部分的面積之比是?1∶1.
7.在極坐標(biāo)系中,定點(diǎn)?A?1,???÷,點(diǎn)?B?在直線?l:ρ?cos??θ?+ρ?sin??θ?=0?上運(yùn)動(dòng),當(dāng)線
答案:C
5.在極坐標(biāo)系中,圓?ρ?=2cos?θ?的垂直于極軸的兩條切線方程分別為( )
6、
π
2
π
2
解析:由?ρ?=2cos?θ?,得?ρ?2=2ρ?cos?θ?,化為直角坐標(biāo)方程為?x2+y2-2x=0,即(x-
π
2
和?ρ?cos?θ?=2.
答案:B
二、填空題
π
4
π
4
答案:1∶1
? π??
è 2??
段?AB?最短時(shí),點(diǎn)?B?的極坐標(biāo)是________.
解析:將極坐標(biāo)化為直角坐標(biāo)得為:A(0,1),l:x+y=0,設(shè)點(diǎn)?B?的坐標(biāo)為(x,-x),則
|AB|=?x2+(x+1)2=?2x2+2x+1.
2
1
7、? 1 1? ????2 3π??
è?2?,??4??
當(dāng)?x=-??時(shí),|AB|取最小值,所以此時(shí)點(diǎn)?B?的坐標(biāo)為?-??,?÷,化為極坐標(biāo)為? ÷.
答案:????2 3π??
????????????????????????????? ? 7π??
8.已知直線?l?的極坐標(biāo)方程為?2ρ?sin?θ?-???÷=???2,點(diǎn)?A?的極坐標(biāo)為?A?2???2,?? ÷,則
解析:由?2ρ?sin?θ??-???÷=???2得?y-x=1.所以?x-y+1=0.而點(diǎn)?A?對(duì)應(yīng)的直角坐標(biāo)為?A(2,
-2),則點(diǎn)?A(2,-2)到直線?x-y+1=0?的距離為????????
8、=??? .
2
2
9.已知雙曲線的極坐標(biāo)方程為?ρ?=????????? ,過(guò)極點(diǎn)作直線與它交于?A、B?兩點(diǎn),且|AB|
1-2cos??θ???1???? 1-2cos(θ???1+π?) 1+2cos??θ???1
??????????????????????? ?????????????? ?
|AB|=|ρ???1+ρ???2|=?
?1-2cos??θ???1 1+2cos??θ???1?????1-4cos2θ???1?,
1-4cos2θ???1
2 è 2 2?
è?2?,?4??
4??
è è 4??
點(diǎn)?A?到直線?l?
9、的距離為_(kāi)_______.
? π??
è 4??
|2+2+1| 5?2
2
5?2
答案:
三、解答題
3
1-2cos?θ
=6.求直線?AB?的極坐標(biāo)方程.
解:設(shè)直線?AB?的極坐標(biāo)方程為?θ?=θ?1,A(ρ?1,θ?1),
B(ρ?2,θ?1+π?),
3 3 3
ρ?1= ,ρ?2= = .
3 3 6
+ ?=? ?
1
所以 =±1,
2
所以?cos?θ?1=0?或?cos?θ?1=± 2
,
故直線?AB?的極坐標(biāo)方程分別為?θ?= ,θ?= 或
10、?θ?=?? .
π π 3π
2 4 4
10.已知圓?C:x2+y2=4,直線?l:x+y=2,以?O?為極點(diǎn),x?軸的正半軸為極軸,取相同
的單位長(zhǎng)度建立極坐標(biāo)系.
(1)將圓?C?和直線?l?方程化為極坐標(biāo)方程;
(2)P?是?l?上的點(diǎn),射線?OP?交圓?C?于點(diǎn)?R,又點(diǎn)?Q?在?OP?上且滿(mǎn)足|OQ|·|OP|=|OR|2,當(dāng)點(diǎn)
P?在?l?上移動(dòng)時(shí),求點(diǎn)?Q?軌跡的極坐標(biāo)方程.
解:(1)將?x=ρ?cos?θ?,y=ρ?sin?θ?分別代入圓?C?和直線?l?的直角坐標(biāo)方程得其極坐標(biāo)
方程為?C:ρ?=2,
3
11、
1.在極坐標(biāo)方程中,曲線?C?的方程是?ρ?=4sin?θ?,過(guò)點(diǎn)?4,???÷作曲線?C?的切線,則切線
l:ρ?(cos?θ?+sin?θ?)=2.
(2)設(shè)?P,Q,R?的極坐標(biāo)分別為(ρ?1,θ?),(ρ?,θ?)(ρ?2,θ?),
則|OQ|·|OP|=|OR|2?得?ρ?ρ?1=ρ?2.
2 2ρ
?????????? ,所以??????????
又?ρ?2=2,ρ?1=cos?θ?+sin?θ cos?θ?+sin?θ?=4,
故點(diǎn)?Q?軌跡的極坐標(biāo)方程為?ρ?=2(cos?θ?+sin?θ?)(ρ?≠0).
B?級(jí) 能力提升
12、
? π??
è 6??
長(zhǎng)為( )
A.4
C.2?2
B.?7
D.2?3
解析:ρ?=4sin??θ??化為直角坐標(biāo)方程為?x2+(y-2)2=4,點(diǎn)?4,???÷化為直角坐標(biāo)為(2???3,
? 3π??
點(diǎn)(-1,1)的極坐標(biāo)為????2,?? ÷.
? π??
è 6??
2).
切線長(zhǎng)、圓心到定點(diǎn)的距離及半徑構(gòu)成直角三角形,
由勾股定理,得切線長(zhǎng)為?(2?3)2+(2-2)2-22=2?2.
答案:C
2.在極坐標(biāo)系(ρ?,θ?)(0≤θ?<2π?)中,曲線?ρ?=2sin?θ?與?ρ
13、?cos?θ?=-1?的交點(diǎn)的極
坐標(biāo)為_(kāi)_______.
解析:由?ρ?=2sin?θ?,得?ρ?2=2ρ?sin?θ?,
其直角坐標(biāo)方程為?x2+y2=2y.
ρ?cos?θ?=-1?的直角坐標(biāo)方程為?x=-1.
? ?
ìx2+y2=2y, ìx=-1,
聯(lián)立í 解得í
? ?
?x=-1, ?y=1.
è 4??
答案:????2,
3π??
4??
?
è
÷
程為?ρ?sin?θ?+???÷=?? ,圓?C:?x+?? ÷??+?y+?? ÷??=r2.
3.在直角坐標(biāo)系?xOy?中,以?
14、O?為極點(diǎn),x?軸正半軸為極軸建立坐標(biāo)系,直線?l?的極坐標(biāo)方
? π?? 2 ? 2?2 ? 2?2
2??
è 4?? 2 è è 2??
(1)求圓心?C?的極坐標(biāo);
(2)當(dāng)?r?為何值時(shí),圓?C?上的點(diǎn)到直線?l?的最大距離為?3.
4
解:(1)圓?C:?x+????2?2+?y+????2?2
÷??=r2?的圓心?C?的直角坐標(biāo)為?-
2??,-??2??
? ?
è?2???è?2???è
2?????2?
÷.
? ÷ ?
因?yàn)?ρ?= ?- 2?2+?-
è 2??
15、 è
2?2
÷?=1,
2??
又?tan??θ?=1?且?C?在第三象限,所以?θ?=5π
? 5π??
所以圓心?C?的極坐標(biāo)為?1, ÷.
(2)由?ρ?sin?θ?+???÷=????2
2??,得?ρ?cos??θ?+ρ?sin??θ?=1.
4?.
è 4??
? π??
è 4??
所以直線?l:x+y-1=0.
圓?C:?x+
2??,-??2??
?
è
2?2?????2?2?????2?????2?
÷?+?y+?÷?=r2?的圓心?-?÷
2???è?2???è
到直線?l?的距離為
2??-????2
=1+????2
?
?-
d=?
2??
2?-1?
2???????????2?,
因?yàn)閳A?C?上的點(diǎn)到直線?l?的最大距離為?3,
所以?1+????2
2?+r=3,即?r=2-
2
2?,
所以當(dāng)?r=2-????2
2?時(shí),圓?C?上的點(diǎn)到直線?l?的最大距離為?3.
5