所以两直线平行. 二、填空题
π?2?5.已知一条直线的极坐标方程为ρsin?θ+?=,则极点到该直线的距离是4?2?________.
π?ππ22?解析:∵ρsin?θ+?=ρsin θcos +ρcos θsin =ρsin θ+ρcos
4?4422?θ=
2
, 2
∴ρsin θ+ρcos θ=1,即x+y=1. 则极点到该直线的距离d=
2 2
|0+0-1|2
=. 22
答案:
6.(上海高考)在极坐标系中,曲线ρ=cos θ+1与ρcos θ=1的公共点到极点的距离为________.
1±5
解析:联立得ρ(ρ-1)=1?ρ=,又ρ≥0,故两曲线的公共点到极点的距离
21+5为. 2
1+5答案: 2
7.极坐标方程5ρcos 2θ+ρ-24=0表示的曲线焦点的极坐标为____________________.
解析:极坐标方程5ρcos 2θ+ρ-24=0化为 5ρ(cosθ-sinθ)+ρ-24=0, 即3x-2y=12. 得标准方程为-=1.
46所以a=4,b=6,c=10.
所以两焦点的极坐标为(10,0),(10,π). 答案:(10,0),(10,π)
π
8.如图,在极坐标系中,过点M(2,0)的直线l与极轴的夹角α=.若将l的极坐标
6方程写成ρ=f(θ)的形式,则f(θ)=________.
2
2
2
2
2
2
2
22
2
2
2
x2y2
解析:在直线l上任取点P(ρ,θ),在△OPM中,由正弦定理得2
,即sin ∠OMP?π
sin?-θ?6
答案:
1?πsin?-θ?6
OMsin ∠OPM=.
OP???
=
1
,化简得ρ=5π?πsin sin?-θ6?6
ρ
?
??
,故f(θ)=
1?πsin?-θ?6
???
???
三、解答题
π??9.在极坐标系中P是曲线ρ=12sin θ上的动点,Q是曲线ρ=12cos?θ-?上的6??动点,试求PQ的最大值.
解:以极点O为原点,极轴为x轴建立直角坐标系xOy,将方程ρ=12sin θ化为直角坐标方程为x+y=12y,它表示圆心为(0,6),半径为6的圆.
π??将ρ=12cos?θ-?化为直角坐标方程为
6??
(x-33)+(y-3)=36,它表示以(33,3)为圆心,6为半径的圆.
由圆的位置关系可知,当P,Q所在直线为连心线所在直线时,PQ长度可取最大值,且最大值为
3
22
2
2
2
+3+6+6=18.
2
10.已知A(-1,0),B(1,4),在平面上动点P满足PA·PB=4,点Q是点P关于直线l:y=2(x-4)的对称点,求动点Q的轨迹方程.
解:法一:设P(x,y),
则PA=(-1-x,-y),PB=(1-x,4-y), 故由PA·PB=4?
(-x-1)(1-x)+(-y)(4-y)=4, 即x+(y-2)=3.
∴P的轨迹是以C(0,2)为圆心,以3为半径的圆. ∵点Q是点P关于直线y=2(x-4)的对称点,
∴动点Q的轨迹是一个以C0(x0,y0)为圆心,半径为3的圆,其中C0(x0,y0)是点C(0,2)关于直线y=2(x-4)的对称点,即直线y=2(x-4)与CC0垂直,且过CC0的中点,于是有
2
2
2
y-2??x-0×2=-1,?y+2x+0??2=2-
000
0
??
?2y0+x0-4=0,?
即???y0-2x0+18=0
?x0=8,?
??y0=-2.
2
2
故动点Q的轨迹方程为(x-8)+(y+2)=9. 法二:设P(x,y),
则PA=(-1-x,-y),PB=(1-x,4-y),
故由PA·PB=4?(-x-1)(1-x)+(-y)(4-y)=4,即x+(y-2)=3(*). 设点Q的坐标为Q(u,v),
∵Q,P关于直线l:y=2(x-4)对称, ∴PQ与直线l垂直,于是有∵PQ的中点在l上,∴有
2
2
2
v-y1
=- ①. u-x2
=2(
y+v2
x+u2
-4) ②.
??
由①②可解得?1
y=??5
x=代入方程(*)得
2
1
5
-3u+4v+,
u+3v-
2
(-3u+4v+32)+(4u+3v-26)=(3×5), 化简得u+v-16u+4v+59=0 ?(u-8)+(v+2)=9.
2
2
2
2
2
故动点Q的轨迹方程为(x-8)+(y+2)=9.
22
[对应学生用书P41]
(时间:90分钟,满分:120分)
一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50分.在每小题给出的四个选项中只有一个是正确的)
1.在极坐标中有如下三个结论:①点P在曲线C上,则点P的极坐标满足曲线C的极π
坐标方程;②tan θ=1与θ=(ρ≥0)表示同一条曲线;③ρ=3与ρ=-3表示同一
4条曲线.在这三个结论中正确的是( )
A.①③
B.①
C.②③ D.③
解析:选D 在直角坐标系内,曲线上每一点的坐标一定适合它的方程,但在极坐标π
系内,曲线上一点的所有坐标不一定适合方程,故①是错误的;tan θ=1不仅表示θ=
45π
这条射线,还表示θ=这条射线,故②亦不对;ρ=3与ρ=-3差别仅在于方向不
4同,但都表示一个半径为3的圆,故③正确.
2.原点与极点重合,x轴正半轴与极轴重合,则点(-5,-53)的极坐标是( ) π??A.?10,? 3??
2π??C.?-10,-?
3??
4π??B.?10,?
3??2π??D.?10,? 3??
-53
解析:选B 设点(-5,-53)的极坐标为(ρ,θ),则tan θ==3,x<0,
-54π
∴最小正角θ=,ρ=3
-
2
+-53
2
=10.
π??3.已知点P的柱坐标为?2,,1?,则它的直角坐标为( ) 4??A.(2,1,1) C.(2,2,1)
B.(1,1,1) D.(1,0,1)
解析:选B 设点P的直角坐标为(x,y,z). π
则有x=rcos θ=2cos =1,
4
y=rsin θ=2sin =1,z=1.
∴点P的直角坐标为(1,1,1).
4.ρ=2cos θ-2sin θ表示的曲线是( ) A.直线 C.射线
2
π4
B.圆 D.半圆
解析:选B 两边同乘以ρ得:ρ=2ρcos θ-2ρsin θ. 把ρ=x+y,x=ρcos θ,y=ρsin θ代入得:
2
2
2
x2+y2-2x+2y=0,表示圆.
5.曲线ρ+2ρ(3cos θ-2sin θ)=0的对称中心的直角坐标是( ) A.(3,2) C.(-3,2)
2
2
2
B.(2,3) D.(-3,-2)
解析:选C 原方程可化为:x+y+6x-4y=0.
即:(x+3)+(y-2)=13. ∴它的对称中心为(-3,2).
6.设点P的直角坐标为(4,4,42),则它的球坐标为( )
22
?ππ?A.?8,,?
44??
?π3π?C.?8,,? 44??
?3ππ?B.?8,,?
44??
?3π3π?D.?8,,? 44??
y4
=8,tan θ===1.
x4
解析:选A 设点P的球坐标为(r,φ,θ), 则r=4+4+
2
2
2
2
π
又∵x>0,∴θ=.
4∵42=8cos φ,∴cos φ=π
∵0≤φ≤π,∴φ=. 4
2. 2
?ππ?∴点P的球坐标为?8,,?.
44??
7.在极坐标系中,与圆ρ=4sin θ相切的一条直线方程为( ) A.ρsin θ=2 C.ρcos θ=4
B.ρcos θ=2 D.ρcos θ=-4
解析:选B 如图,⊙C的极坐标方程为ρ=4sin θ,CO⊥Ox,OA为直径,|OA|=4,ρsin θ=2表示直线y=2,ρcos θ=4表示直线x=4,ρcos θ=-4表示直线x=-4,均不与圆相切,只有B符合.
8.在极坐标系中,圆ρ=4cos θ+4sin θ的圆心坐标是( ) π??A.?22,?
4??
π??C.?42,? 4??
5π??B.?42,?
4??
5π??D.?22,? 4??
2
2
解析:选A 将原方程化成直角坐标方程,得(x-2)+(y-2)=8,圆心坐标为π??(2,2),化成极坐标为?22,?.
4??