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1、選考部分(13)
1.[2019·湖北宜昌調考]在平面直角坐標系xOy中,曲線C1的參數(shù)方程為(α為參數(shù)).以平面直角坐標系的原點O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ρsin=1.
(1)求曲線C1的普通方程和曲線C2的直角坐標方程;
(2)若曲線C1上恰好存在三個不同的點到曲線C2的距離相等,求這個點的極坐標.
解析:(1)由消去參數(shù)α,得x2+y2=4,
即曲線C1的普通方程為x2+y2=4.
由ρsin=1得ρ=1,
故曲線C2的直角坐標方程為x-y+2=0.
(2)由(1)知,曲線C1為圓,設圓的半徑為r,
∵圓心O到曲線C2:x-y+2=
2、0的距離d==1=r,
∴直接x-y+4=0與曲線C1的切點A以及直線x-y=0與圓的兩個交點B,C即為所求.
連接OA,則OA⊥BC,則kOA=-,直線OA的傾斜角為,
即A點的極角為,所以B點的極角為-=,C點的極角為+=,
故所求點的極坐標分別為,,.
2.[2019·益陽市,湘潭市高三9月調研考試]在平面直角坐標系中,曲線C的參數(shù)方程為(α為參數(shù)).以直角坐標系的原點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ρcos=.直線l與曲線C交于A,B兩點.
(1)求直線l的直角坐標方程;
(2)設點P(1,0),求|PA|·|PB|的值.
解析:(1)由ρ
3、cos=得
ρcosθcos-ρsinθsin=,
又ρcosθ=x,ρsinθ=y(tǒng),∴直線l的直角坐標方程為
x-y-1=0.
(2)由(α為參數(shù))得曲線C的普通方程為x2+4y2=4,
∵P(1,0)在直線l上,故可設直線l的參數(shù)方程為(t為參數(shù)),
將其代入x2+4y2=4得7t2+4t-12=0,
∴t1·t2=-,
故|PA|·|PB|=|t1|·|t2|=|t1·t2|=.
3.[2019·湖北省四校高三上學期第二次聯(lián)考試題]在平面直角坐標系xOy中,直線l過點P(1,0)且傾斜角為,在以O為極點,x軸的非負半軸為極軸的極坐標系中,曲線C的極坐標方程為ρ=4sin
4、.
(1)求直線l的參數(shù)方程與曲線C的直角坐標方程;
(2)若直線l與曲線C的交點分別為M,N,求+的值.
解析:(1)由題意知,直線l的參數(shù)方程為(t為參數(shù)).
∵ρ=4sin(θ+)=2sinθ+2cosθ,
∴ρ2=2ρsinθ+2ρcosθ.
∵x=ρcosθ,y=ρsinθ,∴x2+y2=2y+2x,
∴曲線C的直角坐標方程為(x-1)2+(y-)2=4.
(2)將直線l的參數(shù)方程(t為參數(shù))代入曲線C的直角坐標方程(x-1)2+(y-)2=4,
得t2-3t-1=0,∴t1+t2=3,t1t2=-1<0,
∴+=+=====.
4.[2019·陜西榆林一模]在
5、平面直角坐標系xOy,曲線C1的參數(shù)方程為(α為參數(shù)).M是曲線C1上的動點,將線段OM繞O點按順時針方向旋轉90°得到線段ON,設點N的軌跡為曲線C2.以坐標原點O為極點,x軸正半軸為極軸建立極坐標系.
(1)求曲線C1,C2的極坐標方程;
(2)若射線θ=(ρ≥0)與曲線C1,C2分別交于A,B兩點(除極點外),且T(4,0),求△TAB的面積.
解析:(1)由題意得,曲線C1的直角坐標方程為x2+(y-5)2=25,即x2+y2-10y=0,
故曲線C1的極坐標方程為ρ2=10ρsin θ,即ρ=10sin θ.
設點N(ρ,θ)(ρ≠0),則由已知得M,將代入C1的極坐標方程
6、,得ρ=10sin,
則曲線C2的極坐標方程為ρ=10cos θ(ρ≠0).
(2)將θ=代入C1,C2的極坐標方程,可得A,B,
又T(4,0),所以S△TOA=|OA|·|OT|sin=15,
S△TOB=|OB|·|OT|sin=5,
所以S△TAB=S△TOA-S△TOB=15-5.
5.[2019·黑龍江牡丹江模擬,數(shù)學抽象]在平面直角坐標系xOy中,曲線C1的參數(shù)方程為(t為參數(shù)),以原點O為極點,x軸的非負半軸為極軸建立坐標系,曲線C2的極坐標方程為ρ2=.
(1)寫出曲線C1的普通方程和曲線C2的直角坐標方程;
(2)已知P是曲線C2上一點,求點P到曲線C1的最
7、小距離.
解析:(1)由曲線C1的參數(shù)方程消去參數(shù)t,得曲線C1的普通方程為x-y+6=0.
由曲線C2的極坐標方程得3ρ2-2ρ2cos2θ=3,則3x2+3y2-2x2=3.
所以曲線C2的直角坐標方程為+y2=1.
(2)設P(cos θ,sin θ),則點P到曲線C1的距離d==,
當cos=-1時,d取得最小值,且dmin=2.
故點P到曲線C1的最小距離為2.
6.[2019·安徽江淮六校聯(lián)考]在平面直角坐標系xOy中,先將曲線C1向左平移2個單位長度,再將得到的曲線上的每一個點的縱坐標縮短為原來的(橫坐標不變),得到曲線C2,以坐標原點O為極點,x軸的正半軸為極軸,
8、建立極坐標系,C1的極坐標方程為ρ=4cos α.
(1)求曲線C2的參數(shù)方程;
(2)已知點M在第一象限,四邊形MNPQ是曲線C2的內接矩形,求內接矩形MNPQ周長的最大值,并求周長最大時點M的坐標.
解析:(1)由ρ=4cos α得ρ2=4ρcos α,
將代入上式,整理得曲線C1的直角坐標方程為(x-2)2+y2=4.
設曲線C1上變換前的點的坐標為(x′,y′),變換后的點的坐標為(x,y),
由題可知代入曲線C1的直角坐標方程,
整理得曲線C2的方程為+y2=1,
∴曲線C2的參數(shù)方程為(θ為參數(shù)).
(2)設四邊形MNPQ的周長為l,點M(2cos θ,sin θ),
則l=8cos θ+4sin θ=4=4sin(θ+φ),
且cos φ=,sin φ=,
∵0<θ<,∴φ<θ+φ<+φ,
∴sin≤sin(θ+φ)≤1,
∴l(xiāng)max=4,當且僅當θ+φ=時,l取最大值,此時θ=-φ,
2cos θ=2sin φ=,sin θ=cos φ=,故此時M.
4