第25练 极坐标与参数方程【文】
一.题型考点对对练
1.(极坐标化为普通方程)在平面直角坐标系中,以原点为极点,轴的正半轴为极轴建立极坐标系.已知直线:
经过点,曲线:.
(Ⅰ)求直线和曲线的直角坐标方程;
(Ⅱ)若点为曲线上任意一点,且点到直线的距离表示为,求的最小值.
(Ⅱ)设,则点到直线的距离,
当时,.
2.(与圆的相关的极坐标方程解决方法)在直角坐标系中,曲线,曲线的参数方程为:,(为参数),以为极点,轴的正半轴为极轴的极坐标系.
(1)求的极坐标方程;
(2)射线与的异于原点的交点为,与的交点为,求.
【解析】(1)将代入曲线的方程:,可得曲线的极坐标方程为,
曲线的普通方程为,将代入,得到的极坐标方程为
(2)射线的极坐标方程为,与曲线的交点的极径为
射线与曲线的交点的极径满足,解得
所以
3.(参数方程与极坐标方程互化)已知曲线:(为参数)和直线:(为参数).
(1)将曲线的方程化为普通方程;
(2)设直线与曲线交于两点,且为弦的中点,求弦所在的直线方程.
(2)将代入,
整理得.由为的中点,则.
∴,即,故,即,所以所求的直线方程为.
4.(直线的参数方程中t的几何意义应用)在直角坐标系中,直线的参数方程为(为参数),以坐标原点为极点,以轴正半轴为极轴,建立极坐标系,曲线的极坐标方程为.
(1)写出曲线的直角坐标方程;
(2)已知点的直角坐标为,直线与曲线相交于不同的两点,求的取值范围.
【解析】(Ⅰ);
(Ⅱ)因为点在椭圆的内部,故与恒有两个交点,即,将直线的参数方程与椭圆的直角坐标方程联立,得,整理得
,则.
5.(极坐标与参数方程的综合应用)以坐标原点为极点,以轴正半轴为极轴,建立极坐标系,已知曲线的极坐标方程为,将曲线:(为参数),经过伸缩变换后得到曲线.
(1)求曲线的参数方程;
(2)若点的曲线上运动,试求出到直线的距离的最小值.
(2)曲线的极坐标方程,化为直角坐标方程:,点到的距离,∴点到的距离的最小值为.
二.易错问题纠错练
6.(圆的极坐标方程应用不当至错)在直角坐标系中,曲线,曲线为参数), 以坐标原点为极点,轴的正半轴为极轴建立极坐标系.
(1)求曲线的极坐标方程;
(2)若射线分别交于两点, 求的最大值.
【解析】(1)C1:ρ(cosθ+sinθ)=4,C2的普通方程为(x-1)2+y2=1,所以ρ=2cosθ.
(2)设A(ρ1,α),B(ρ2,α),-<α<,则ρ1=,ρ2=2cosα,
==×2cosα(cosα+sinα)=(cos2α+sin2α+1)=[cos(2α-)+1],
当α=时,取得最大值(+1).
【注意问题】根据转化即可.
7.(不明确直线的参数方程中的几何意义至错)在直角坐标系中,直线的参数方程为(为参数),若以该直角坐标系的原点为极点, 轴的非负半轴为极轴建立极坐标系,曲线的极坐标方程为.
(Ⅰ)求直线与曲线的普通方程;
(Ⅱ)已知直线与曲线交于两点,设,求的值.
(Ⅱ)设对应的参数为,将代入得,∴,∵直线的参数方程为可化为,∴, ∴.
【注意问题】直线l的参数方程为 , ,整理可得,利用参数的几何意义,求的值.
三.新题好题好好练
8.在平面直角坐标系中,直线的参数方程为(为参数),以坐标原点为极点,轴正半轴为极轴的极坐标系中,圆的极坐标方程为.
(Ⅰ)若直线与圆相切,求的值;
(Ⅱ)若直线与曲线:(为参数)交于,两点,点,求.
(Ⅱ)曲线的普通方程为:,点在直线上,所以直线的参数方程还可以写为:(为参数).将上式代入得,设,对应的参数分别为,,所以,,所以.
9.在极坐标系中,曲线,曲线,以极点为坐标原点,极轴为轴正半轴建立直角坐标系,曲线的参数方程为(为参数).
(1)求的直角坐标方程;
(2)与交于不同四点,这四点在上的排列顺次为,求的值.
(2)不妨设四点在上的排列顺次至上而下为,它们对应的参数分别为,如图,连接,则为正三角形,所以,,把代入,得:,即,故,所以.
10.已知直线的参数方程是(是参数),圆的极坐标方程为.
(1)求圆心的直角坐标;
(2)由直线上的点向圆引切线,求切线长的最小值.
【解析】(1)∵,∴,
∴圆的直角坐标方程为,即,∴圆心的直角坐标为.
(2)直线上的点向圆引切线,则切线长为
,
∴直线上的点向圆引的切线长的最小值为.
11.在直角坐标系中,以坐标原点为极点,轴的非负半轴为极轴建立极坐标系,圆的极坐标方程为.
(Ⅰ)求出圆的直角坐标方程;
(Ⅱ)已知圆与轴相交于,两点,直线:关于点对称的直线为.若直线上存在点使得,求实数的最大值.
12.已知直线(为参数),曲线(为参数).
(1)设与相交于两点,求;
(2)若把曲线上各点的横坐标压缩为原来的倍,纵坐标压缩为原来的倍,得到曲线,设点是曲线上的一个动点,求它到直线的距离的最大值.
【解析】(I)的普通方程为,的普通方程为联立方程组 解得与的交点为,,则.
(II)的参数方程为为参数).故点的坐标是,从而点到直线的距离是,由此当时,取得最大值,且最大值为.
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