《江蘇省2019高考數(shù)學二輪復習 自主加餐的3大題型 選修4系列強化練(二)選修4-4 坐標系與參數(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2019高考數(shù)學二輪復習 自主加餐的3大題型 選修4系列強化練(二)選修4-4 坐標系與參數(shù)方程(理)(含解析)(5頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、選修4系列專項強化練(二) 選修4-4:坐標系與參數(shù)方程(理科)
題型一 曲線的極坐標方程
1.在極坐標系中,已知曲線C:ρ=2sin θ,過極點O的直線l與曲線C交于A,B兩點,且AB=,求直線l的極坐標方程.
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的圓的極坐標方程.
解:如圖所示,由題設(shè)可知,這個圓經(jīng)過極點,圓心在極軸上,設(shè)圓與極軸的另一個交
2、點是A,在圓上任取一點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的極坐標方程.
[臨門一腳]
1.在極坐標系中,求直線的極坐標方程的一般方法為:設(shè)M(ρ,θ)為直線上任意一點,極點為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,即為直線的極坐標方程.也可以先求出直角坐標方程,再化為極坐標方程.
2.求圓的極坐標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,幾種特殊圓的極坐標方程需要記憶清楚.
3.解極坐標方
3、程時如果求出ρ=0,需要進行檢驗,防止漏解.
題型二 方程互化
1.已知圓O1和圓O2的極坐標方程分別為ρ=2,ρ2-2ρcos=2.
(1)把圓O1和圓O2的極坐標方程化為直角坐標方程;
(2)求經(jīng)過兩圓交點的直線的極坐標方程.
解:(1)由ρ2=x2+y2,且得圓O1的直角坐標方程為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)過兩圓交點的直線方程為x+y-1=0,
該直線的極坐標方程為ρcos θ+ρsin
4、 θ-1=0.
2.在平面直角坐標系xOy中,圓的參數(shù)方程為(α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.求:
(1)圓的普通方程;
(2)圓的極坐標方程.
解:(1) 圓的普通方程為(x-2)2+y2=4.
(2) 把代入上述方程,得圓的極坐標方程為ρ=4cos θ.
3.在平面直角坐標系xOy中,已知直線l:(t為參數(shù))與橢圓C:(θ為參數(shù),a>0)的一條準線的交點位于y軸上,求實數(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的準線方程為y=±,
故=9,解得a=2(負值舍去).
[臨門一
5、腳]
1.極坐標與直角坐標互化的基本公式為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,否則將導致兩種方程所對應(yīng)的曲線不一致.
題型三 位置關(guān)系及參數(shù)方程應(yīng)用
1.在極坐標系中,求直線θ=(ρ∈R
6、)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O為坐標原點,極軸為x軸的正半軸建立平面直角坐標系.
直線θ=(ρ∈R)的直角坐標方程為y=x,①
曲線ρ=4sin θ的直角坐標方程為x2+y2-4y=0,②
由①②得或
故直線θ=(ρ∈R)被曲線ρ=4sin θ所截弦長的端點坐標分別為(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的極坐標方程為ρ=3cos θ,試判斷直線l與曲線C的位置關(guān)系.
解:由題
7、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,x軸正半軸為極軸建立極坐標系,直線l的極坐標方程為2ρcosθ+=3.求橢圓C上的點到直線l距離的最大值和最小值.
解:直線l的直角坐標方程為x-y-3=0.
設(shè)橢圓C上的點到直線l的距離為d.
則d==.
所以當sin=1時,dmax=2;
當sin=-1時,dmin=.
所以橢圓C上的點到直線l距離的最大值為2,最小值為.
8、4.在平面直角坐標系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,求點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.
因為點P在曲線C上,設(shè)P(2s2,2s),
從而點P到直線l的距離
d==.
當s=時,dmin=.
因此當點P的坐標為(4,4)時,曲線C上點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)用于求曲線上的點到直線距離的最值問題,需要輔助角公式的運用,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準形式,此時不要直接用t的幾何意義來處理弦的問題.
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