《高考數(shù)學(xué)理一輪資源庫選修4 第3講 坐標(biāo)系與曲線的極坐標(biāo)方程》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高考數(shù)學(xué)理一輪資源庫選修4 第3講 坐標(biāo)系與曲線的極坐標(biāo)方程(5頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、 精品資料 第 3 講 坐標(biāo)系與曲線的極坐標(biāo)方程 1在極坐標(biāo)系中,直線 l 的方程為 sin 3,求點2,6到直線 l 的距離 解 直線 l 的極坐標(biāo)方程可化為 y3,點2,6化為直角坐標(biāo)為( 3,1)點2,6到直線 l 的距離為 2. 2在極坐標(biāo)系中,圓 2cos 與直線 3cos 4sin a0 相切,求實數(shù) a 的值 解 化為平面直角坐標(biāo)系: 圓:x22xy20,即:(x1)2y21. 直線:3x4ya0. 直線和圓相切,|3a|32421, a2 或 a8. 3在極坐標(biāo)系中,已知點 O(0,0),P3 2,4,求以 OP 為直徑的圓的極坐標(biāo)方程 解 設(shè)點 Q(,)為以 OP 為直徑的圓
2、上任意一點(不包括端點),在 RtOQP中,3 2cos4, 故所求圓的極坐標(biāo)方程為 3 2cos4. 4從極點 O 作直線與另一直線 cos 4 相交于點 M,在 OM 上取一點 P,使|OM| |OP|12,求點 P 的軌跡方程 解 設(shè)動點 P 的坐標(biāo)為(,),則 M(0,) |OM| |OP|12.012.012. 又 M 在直線 cos 4 上,12cos 4, 3cos .這就是點 P 的軌跡方程 5在極坐標(biāo)系中,P 是曲線 12sin 上的動點,Q 是曲線 12cos (6)上的動點,試求 PQ 的最大值 解 12sin . 212sin 化為直角坐標(biāo)方程為 x2y212y0, 即
3、 x2(y6)236. 又12cos (6), 212(cos cos 6sin sin 6), 有 x2y26 3x6y0, 即(x3 3)2(y3)236,來源: PQmax66(3 3)2(3)218. 6設(shè)過原點 O 的直線與圓(x1)2y21 的一個交點為 P,點 M 為線段 OP 的中點,當(dāng)點 P 在圓上移動一周時,求點 M 軌跡的極坐標(biāo)方程,并說明它是什么曲線 解 圓(x1)2y21 的極坐標(biāo)方程為 2cos 22, 設(shè)點 P 的極坐標(biāo)為(1,1),點 M 的極坐標(biāo)為(,), 點 M 為線段 OP 的中點,12,1,將 12,1 代入圓的極坐標(biāo)方程,得 cos . 點 M 軌跡的
4、極坐標(biāo)方程為 cos 22,它表示原心在點12,0 ,半徑為12的圓 7O1和O2的極坐標(biāo)方程分別為 4cos ,4sin . (1)把O1和O2的極坐標(biāo)方程化為直角坐標(biāo)方程; (2)求經(jīng)過O1,O2交點的直線的直角坐標(biāo)方程 解 (1)4cos ,兩邊同乘以 ,得 24cos ; 4sin ,兩邊同乘以 ,得 24sin . 由 cos x,sin y,2x2y2, 得O1,O2的直角坐標(biāo)方程分別為 x2y24x0 和 x2y24y0. (2)由 x2y24x0,x2y24y0, 得4x4y0,即 xy0 為所求直線方程 8求圓心為 C3,6,半徑為 3 的圓的極坐標(biāo)方程 解 如圖,設(shè)圓上任一
5、點為 P(,), 則 OP,POA6, OA236, 在 RtOAP 中,OPOAcosPOA, 6cos6.圓的極坐標(biāo)方程為 6cos6. 9已知 A 是曲線 12sin 上的動點,B 是曲線 12cos6上的動點,試求線段 AB 長的最大值 解 曲線 12sin 的直角坐標(biāo)方程為 x2(y6)236, 其圓心為(0,6),半徑為 6; 曲線 12cos6的直角坐標(biāo)方程為(x3 3)2(y3)236,其圓心為(3 3,3),半徑為 6. 所以 AB 長的最大值 3 3023626618. 10 已知圓 O1和圓 O2的極坐標(biāo)方程分別為 2,22 2cos42. (1)把圓 O1和圓 O2的極
6、坐標(biāo)方程化為直角坐標(biāo)方程; (2)求經(jīng)過兩圓交點的直線的極坐標(biāo)方程 解 (1)由 2 知 24,所以 x2y24; 因為 22 2cos42, 所以 22 2cos cos4sin sin42, 所以 x2y22x2y20. (2)將兩圓的直角坐標(biāo)方程相減, 得經(jīng)過兩圓交點的直線方程為 xy1. 化為極坐標(biāo)方程為 cos sin 1,即 sin422. 11已知圓錐曲線 C 的極坐標(biāo)方程為 8sin 1cos 2,以極點為坐標(biāo)原點,極軸為x 軸的正半軸建立直角坐標(biāo)系,求曲線 C 的直角坐標(biāo)方程,并求焦點到準(zhǔn)線的距離 解 由 8sin 1cos 2,得 cos24sin ,2cos24sin .
7、又 cos x,sin y,故所求曲線的直角坐標(biāo)方程是 x24y,故焦點到準(zhǔn)線的距離為 2. 12 已知直線 l 的參數(shù)方程: xt,y12t(t 為參數(shù))和圓 C 的極坐標(biāo)方程:2 2 sin4. (1)將直線 l 的參數(shù)方程化為普通方程, 圓 C 的極坐標(biāo)方程化為直角坐標(biāo)方程; (2)判斷直線 l 和圓 C 的位置關(guān)系 解 (1)消去參數(shù),得直線 l 的普通方程為 y2x1. 2 2sin4,即 2(sin cos ),兩邊同乘以 , 得 22(sin cos ) 得C 的直角坐標(biāo)方程為(x1)2(x1)22. (2)圓心 C 到直線 l 的距離 d|211|22122 55 2, 所以直
8、線 l 和C 相交 13在直角坐標(biāo)系 xOy中,直線 l 的方程為 xy40,曲線 C 的參數(shù)方程為x 3cos ,ysin ( 為參數(shù)) (1)已知在極坐標(biāo)系(與直角坐標(biāo)系 xOy 取相同的長度單位,且以原點 O 為極點,以 x 軸正半軸為極軸)中,點 P 的極坐標(biāo)為4,2,判斷點 P 與直線 l的位置關(guān)系; (2)設(shè)點 Q 是曲線 C 上的一個動點,求它到直線 l 的距離的最小值 解 (1)把極坐標(biāo)系下的點 P4,2化為直角坐標(biāo),得 P(0,4)因為點 P 的直角坐標(biāo)(0,4)滿足直線 l 的方程 xy40,所以點 P 在直線 l 上 (2)因為點 Q 在曲線 C 上,故可設(shè)點 Q 坐標(biāo)為
9、( 3cos ,sin ),從而點 Q到 直 線 l 的 距 離 為 d | 3cos sin 4|22cos6422cos62 2, 由此得,當(dāng) cos61 時,d 取得最小值,且最小值為 2. 14 已知極坐標(biāo)系的極點與直角坐標(biāo)系的原點重合, 極軸與 x 軸的正半軸重合 若直線 l 的極坐標(biāo)方程為 sin43 2. (1)把直線 l 的極坐標(biāo)方程化為直角坐標(biāo)方程; (2)已知 P 為橢圓 C:x216y291 上一點,求 P 到直線 l 的距離的最大值 解 (1)直線 l 的極坐標(biāo)方程 sin43 2,則22sin 22cos 3 2,即 sin cos 6,所以直線 l 的直角坐標(biāo)方程為 xy60. (2)P 為橢圓 C:x216y291 上一點,設(shè) P(4cos ,3sin ),其中 0,2),則P 到直線 l 的距離 d|4cos 3sin 6|2|5cos6|2,其中 cos 45,所以當(dāng) cos()1時,d 的最大值為1122.