《江蘇省2022高考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí) 自主加餐的3大題型 選修4系列強(qiáng)化練(二)選修4-4 坐標(biāo)系與參數(shù)方程(理)(含解析)》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《江蘇省2022高考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí) 自主加餐的3大題型 選修4系列強(qiáng)化練(二)選修4-4 坐標(biāo)系與參數(shù)方程(理)(含解析)(4頁珍藏版)》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、江蘇省2022高考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí) 自主加餐的3大題型 選修4系列強(qiáng)化練(二)選修4-4 坐標(biāo)系與參數(shù)方程(理)(含解析)
題型一 曲線的極坐標(biāo)方程
1.在極坐標(biāo)系中,已知曲線C:ρ=2sin θ,過極點(diǎn)O的直線l與曲線C交于A,B兩點(diǎn),且AB=,求直線l的極坐標(biāo)方程.
解:設(shè)直線l的方程為θ=θ0(ρ∈R),A(0,0),B(ρ1,θ0).
則AB=|ρ1-0|=|2sin θ0|.
又AB=,故sin θ0=±.
解得θ0=+kπ或θ0=-+kπ,k∈Z.
所以直線l的方程為θ=或θ=(ρ∈R).
2.求以C(4,0)為圓心,半徑為4的圓的極坐標(biāo)方程.
解:如圖所示,由題設(shè)可
2、知,這個圓經(jīng)過極點(diǎn),圓心在極軸上,設(shè)圓與極軸的另一個交點(diǎn)是A,在圓上任取一點(diǎn)P(ρ,θ),連結(jié)OP,PA,
在Rt△OPA中,|OA|=8,|OP|=ρ,∠AOP=θ,
∴|OA|·cos θ=ρ,即8cos θ=ρ,即ρ=8cos θ就是圓C的極坐標(biāo)方程.
[臨門一腳]
1.在極坐標(biāo)系中,求直線的極坐標(biāo)方程的一般方法為:設(shè)M(ρ,θ)為直線上任意一點(diǎn),極點(diǎn)為O,連結(jié)OM,構(gòu)造出含有OM的三角形,再找出我們需求的ρ與θ的關(guān)系,即為直線的極坐標(biāo)方程.也可以先求出直角坐標(biāo)方程,再化為極坐標(biāo)方程.
2.求圓的極坐標(biāo)方程要注意作出圖形,充分利用三角函數(shù)和解三角形的知識,探究極徑和極角的關(guān)系,
3、幾種特殊圓的極坐標(biāo)方程需要記憶清楚.
3.解極坐標(biāo)方程時如果求出ρ=0,需要進(jìn)行檢驗(yàn),防止漏解.
題型二 方程互化
1.已知圓O1和圓O2的極坐標(biāo)方程分別為ρ=2,ρ2-2ρcos=2.
(1)把圓O1和圓O2的極坐標(biāo)方程化為直角坐標(biāo)方程;
(2)求經(jīng)過兩圓交點(diǎn)的直線的極坐標(biāo)方程.
解:(1)由ρ2=x2+y2,且得圓O1的直角坐標(biāo)方程為x2+y2=4,
由ρ2-2ρcos=2,
得ρ2-2ρ(cos θ+sin θ)=2,
x2+y2-2(x+y)=2,
故圓O2的直角坐標(biāo)方程為x2+y2-2x-2y-2=0.
(2)聯(lián)立方程兩式相減,得經(jīng)過兩圓交點(diǎn)的直線方程為x+y-
4、1=0,
該直線的極坐標(biāo)方程為ρcos θ+ρsin θ-1=0.
2.在平面直角坐標(biāo)系xOy中,圓的參數(shù)方程為(α為參數(shù)),以坐標(biāo)原點(diǎn)O為極點(diǎn)、x軸的正半軸為極軸建立極坐標(biāo)系.求:
(1)圓的普通方程;
(2)圓的極坐標(biāo)方程.
解:(1) 圓的普通方程為(x-2)2+y2=4.
(2) 把代入上述方程,得圓的極坐標(biāo)方程為ρ=4cos θ.
3.在平面直角坐標(biāo)系xOy中,已知直線l:(t為參數(shù))與橢圓C:(θ為參數(shù),a>0)的一條準(zhǔn)線的交點(diǎn)位于y軸上,求實(shí)數(shù)a的值.
解:由題意,直線l的普通方程為2x+y=9,
橢圓C的普通方程為+=1(0<a<3),
橢圓C的準(zhǔn)線方程為y
5、=±,
故=9,解得a=2(負(fù)值舍去).
[臨門一腳]
1.極坐標(biāo)與直角坐標(biāo)互化的基本公式為x=ρcos θ,y=ρsin θ,也經(jīng)常需要用到ρ2=x2+y2,tan θ=(x≠0).
2.通過消去參數(shù)將曲線的參數(shù)方程化為普通方程,有利于識別曲線的類型.
(1)消去參數(shù)的方法一般有三種:
①利用解方程的技巧求出參數(shù)的表示式,然后代入消去參數(shù);
②利用三角恒等式消去參數(shù);
③根據(jù)參數(shù)方程本身的結(jié)構(gòu)特征,選用一些靈活的方法從整體上消去參數(shù).
(2)在參數(shù)方程與普通方程的互化中, 必須使兩種方程中的x,y的取值范圍保持一致,否則將導(dǎo)致兩種方程所對應(yīng)的曲線不一致.
題型三 位置關(guān)系
6、及參數(shù)方程應(yīng)用
1.在極坐標(biāo)系中,求直線θ=(ρ∈R)被曲線ρ=4sin θ所截得的弦長.
解:法一:在ρ=4sin θ中,令θ=,得ρ=4sin=2,即所求弦長為2.
法二:以極點(diǎn)O為坐標(biāo)原點(diǎn),極軸為x軸的正半軸建立平面直角坐標(biāo)系.
直線θ=(ρ∈R)的直角坐標(biāo)方程為y=x,①
曲線ρ=4sin θ的直角坐標(biāo)方程為x2+y2-4y=0,②
由①②得或
故直線θ=(ρ∈R)被曲線ρ=4sin θ所截弦長的端點(diǎn)坐標(biāo)分別為(0,0),(2,2),
所以直線θ=(ρ∈R)被曲線ρ=4sin θ所截得的弦長為=2.
2.已知直線l的參數(shù)方程為(t為參數(shù)),曲線C的極坐標(biāo)方程為ρ=3c
7、os θ,試判斷直線l與曲線C的位置關(guān)系.
解:由題意知,直線l的普通方程為2x-y-2=0,
由ρ2=x2+y2,且得曲線C的直角坐標(biāo)方程為2+y2=,它表示圓.
由圓心到直線l的距離d==<,得直線l與曲線C相交.
3.在平面直角坐標(biāo)系xOy中,橢圓C的參數(shù)方程為(其中φ為參數(shù)),以O(shè)為極點(diǎn),x軸正半軸為極軸建立極坐標(biāo)系,直線l的極坐標(biāo)方程為2ρcosθ+=3.求橢圓C上的點(diǎn)到直線l距離的最大值和最小值.
解:直線l的直角坐標(biāo)方程為x-y-3=0.
設(shè)橢圓C上的點(diǎn)到直線l的距離為d.
則d==.
所以當(dāng)sin=1時,dmax=2;
當(dāng)sin=-1時,dmin=.
所以橢
8、圓C上的點(diǎn)到直線l距離的最大值為2,最小值為.
4.在平面直角坐標(biāo)系xOy中,已知直線l的參數(shù)方程為(t為參數(shù)),曲線C的參數(shù)方程為(s為參數(shù)).設(shè)P為曲線C上的動點(diǎn),求點(diǎn)P到直線l的距離的最小值.
解:直線l的普通方程為x-2y+8=0.
因?yàn)辄c(diǎn)P在曲線C上,設(shè)P(2s2,2s),
從而點(diǎn)P到直線l的距離
d==.
當(dāng)s=時,dmin=.
因此當(dāng)點(diǎn)P的坐標(biāo)為(4,4)時,曲線C上點(diǎn)P到直線l的距離取到最小值.
[臨門一腳]
1.如果遇到直線與圓的位置關(guān)系問題,應(yīng)優(yōu)先將方程化為普通方程后再研究較為方便.
2.圓或橢圓的參數(shù)方程應(yīng)用于求曲線上的點(diǎn)到直線距離的最值問題,需要輔助角公式的運(yùn)用,等號成立的條件一定要寫出.
3.直線的參數(shù)方程為中t的幾何意義要清楚,但如果給的方程不是標(biāo)準(zhǔn)形式,此時不要直接用t的幾何意義來處理弦的問題.