所以
?12cos2?4??sin??1,
2122?2sin2?42??2cos2??1,
cos2?sin2?52所以2?2?(?sin?)?(?cos2?)?
444?1?211
题3 在直角坐标系中,以原点为极点,x轴的正半轴为极轴建坐标系,已知曲线C:?sin2??2acos??a?0?,已知过
??x??2??点P??2,?4?的直线l的参数方程为:??y??4???(1)写出曲线C和直线l的普通方程;
2t2,直线与曲线分别交于M,N
lC2t2(2)若|PM|,|MN|,|PN|成等比数列,求a的值. (1)y2?2ax,y?x?2
(2)a?1
【解析】(1)对于直线l两式相减,直接可消去参数t得到其普通方程, 对于曲线C,两边同乘以
?,再利用?2?x2?y2,x??cos?,y??sin?可求得其普通方程.
(2)将直线l的参数方程代入曲线C的普通方程可知,|PM||PN|?|t1t2|,|MN|?|t2?t1|,|t2?t1|2?|t1t2|,借助韦达定理可建立关于a的方程,求出a的值.
?2x?3?t,??2题4 在直角坐标系xOy中,直线l的参数方程为?(t为参数).在极坐标系(与直角坐标系xOy取相
?y?5?2t??2同的长度单位,且以原点O为极点,以x轴正半轴为极轴)中,圆C的方程为??25sin?. (Ⅰ)求圆C的直角坐标方程;
(Ⅱ)设圆C与直线l交于点A,B.若点P的坐标为(3,5),求PA?PB与PA?PB. 解:(Ⅰ)由ρ=25sinθ,得ρ=25ρsinθ,∴x+y=25y,
2
2
2
所以x?(y?25y?5)?5?x?(y?5)?5.
(Ⅱ)直线的一般方程为x?3?y?5?x?y?5?3?0,容易知道P在直线上,又3?(5?5)?5,所以P在圆外,联立圆与直线方程可以得到:A(2,5?1),B(1,5?2),所以|PA|+|PB|=|AB|+2|PA|=
2222222?22?32.
同理,可得PA?PB?
2.
题5 在直角坐标系中,曲线C1的参数方程为??x?4cos?(?为参数).以坐标原点为极点,x轴的正半轴为极轴
y?3sin??的极坐标系中.曲线C2的极坐标方程为?sin(???4)?52.
(Ⅰ)分别把曲线C1与C2化成普通方程和直角坐标方程;并说明它们分别表示什么曲线. (Ⅱ)在曲线C1上求一点Q,使点Q到曲线C2的距离最小,并求出最小距离.
,
题6 (2015年课标Ⅰ理)在直角坐标系xOy中,直线C1:x??2,圆C2:?x?1???y?2??1,以坐标原点为极点,
22x轴的正半轴为极轴建立极坐标系.
(Ⅰ) 求C1,C2的极坐标方程;
(Ⅱ) 若直线C3的极坐标方程为???4(??R),设C2与C3的交点为M,N,求?C2MN的面积.
【解析】(Ⅰ)因为x??cos?,y??sin?,所以C1的极坐标方程为?cos???2. C2:x?y?2x?4y?4?0,对应极坐标方程为??2?cos??4?sin??4?0. (Ⅱ)将??222?4代入?2?2?cos??4?sin??4?0,得?2?32??4?0,
解得?1?22,?2?2,故?1??2?2,即MN?由于C2的半径为1,所以?C2MN的面积为
2, 1. 2环节4 规律总结
1. 2. 3. 4.
环节5 考题精选精做
题1 在平面直角坐标系xOy中,已知曲线C1:
,以平面直角坐标系xOy的原点O为极点,
x轴正半轴为极轴,取相同的单位长度建立极坐标系.已知直线 l:ρ(2cosθ﹣sinθ)=6. (Ⅰ)试写出直线l的直角坐标方程和曲线C1的参数方程;
(Ⅱ)在曲线C1上求一点P,使点P到直线l的距离最大,并求出此最大值.
【解答】解:(Ⅰ)曲线C1:设θ为参数,令x=
,
cosθ,y=2sinθ,
(θ为参数);
则曲线C1的参数方程为
又直线 l:ρ(2cosθ﹣sinθ)=6, 即2ρcosθ﹣ρsinθ﹣6=0, 化为直角坐标方程是2x﹣y﹣6=0; (Ⅱ)在曲线C1上求一点P,设P(则P到直线l的距离为d=∴cos(θ+
)=﹣1,即P(﹣,1)时,
=2
.
cosθ,2sinθ),
=
,
点P到直线l的距离最大,最大值为
题2 在直角坐标系xOy中,直线l的参数方程为(t为参数),曲线C的参数方程为
(α为参数).以坐标原点O为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系.
(Ⅰ)求直线l和曲线C的极坐标方程;
(Ⅱ)已知直线l上一点M的极坐标为(2,θ),其中极点的点N,求|MN|的值.
.射线OM与曲线C交于不同于
【解答】解:(Ⅰ)直线l的参数方程为(t为参数),
直线的普通方程为极坐标方程为曲线C的普通方程为
,
.
,极坐标方程为
…(5分)
(Ⅱ)∵点M在直线l上,且点M的极坐标为(2,θ) ∴∵
,
∴,
.
∴射线OM的极坐标方程为
联立,
解得ρ=3.
∴|MN|=|ρN﹣ρM|=1.
题3 在直角坐标系xOy中,曲线C的参数方程是x轴正半轴为极轴,建立极坐标系. (1)求曲线C的极坐标方程; (2)设积.
【解答】解:(1)∵曲线C的参数方程是
(α为参数),
,
,若l1,l2与曲线C分别交于异于原点的A,B两点,求△AOB的面
(α为参数),以坐标原点O为极点,
∴将C的参数方程化为普通方程为(x﹣3)2+(y﹣4)2=25, 即x2+y2﹣6x﹣8y=0. …(2分)
∴C的极坐标方程为ρ=6cosθ+8sinθ. …(4分) (2)把∴把∴∴S△AOB=
题4 在平面直角坐标系xOy中,曲线C的参数方程为轴正半轴为极轴的极坐标系中,直线l的极坐标方程为(1)求C的普通方程和l的倾斜角;
(2)设点P(0,2),l和C交于A,B两点,求|PA|+|PB|. 【解答】解:(1)由
消去参数α,得
代入ρ=6cosθ+8sinθ,得
. …(6分)
代入ρ=6cosθ+8sinθ,得
. …(8分)
=
,
,
=. …(10分)
(α为参数),在以原点为极点,x
.
即C的普通方程为由将
,得ρsinθ﹣ρcosθ①
代入①得y=x+2
.
所以直线l的斜率角为
(2)由(1)知,点P(0,2)在直线l上,可设直线l的参数方程为(t为参数)
即(t为参数),
代入并化简得
设A,B两点对应的参数分别为t1,t2. 则所以
题5 在直角坐标系xOy中,直线l经过点P(﹣2,0),其倾斜角为α,在以原点O为极点,x轴非负半轴为极轴的极坐标系中(取相同的长度单位),曲线C的极坐标方程为ρ﹣4cosθ=0. (Ⅰ)若直线l与曲线C有公共点,求倾斜角α的取值范围; (Ⅱ)设M(x,y)为曲线C上任意一点,求
的取值范围.
,所以t1<0,t2<0 .
【解答】解:(Ⅰ)由曲线C的极坐标方程得ρ2﹣4ρcosθ=0,又x=ρcosθ,y=ρsinθ, ∴曲线C的直角坐标方程为x2+y2﹣4x=0,即(x﹣2)2+y2=4…(1分) ∴曲线C是圆心为C(2,0),半径为2的圆.
∵直线l过点P(﹣2,0),当l的斜率不存在时,l的方程为x=﹣2与曲线C没有公共点, ∴直线l的斜率存在,设直线l:y=k(x+2),即kx﹣y+2k=0. 直线l与圆有公共点,则圆心C到直线l的距离得
α∈[0,π),
,
,