《新編浙江高考數(shù)學(xué)理二輪專題訓(xùn)練:第1部分 專題七 第1講 坐標(biāo)系與參數(shù)方程選修44》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《新編浙江高考數(shù)學(xué)理二輪專題訓(xùn)練:第1部分 專題七 第1講 坐標(biāo)系與參數(shù)方程選修44(7頁珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、
考 點(diǎn)
考 情
極坐標(biāo)方程及其應(yīng)用
坐標(biāo)系與參數(shù)方程是新課標(biāo)選考內(nèi)容之一,高考對(duì)本講內(nèi)容的考查主要有:
(1)直線與圓的極坐標(biāo)方程以及極坐標(biāo)與直角坐標(biāo)系的互化,如廣東T14,新課標(biāo)全國卷ⅠT23.
(2)直線、圓與圓錐曲線的參數(shù)方程以及參數(shù)方程與普通方程的互化.
參數(shù)方程及其應(yīng)用
極坐標(biāo)與參數(shù)方程的綜合應(yīng)用
1.(20xx·新課標(biāo)全國卷Ⅰ)已知曲線C1的參數(shù)方程為 (t為參數(shù)),以坐標(biāo)原點(diǎn)為極點(diǎn),x軸的正半軸為極軸建立極坐標(biāo)系,曲線C2的極坐標(biāo)方程為ρ=2sin θ .
(1)把C1的參數(shù)方程化為極坐標(biāo)方程;
(2)求C1與C2交點(diǎn)的極坐標(biāo)(ρ≥
2、0,0≤θ<2π).
解:(1)將消去參數(shù)t,化為普通方程(x-4)2+(y-5)2=25,即C1:x2+y2-8x-10y+16=0.
將代入x2+y2-8x-10y+16=0,
得ρ2-8ρcos θ-10ρsin θ+16=0.
所以C1的極坐標(biāo)方程為ρ2-8ρcos θ-10ρsin θ+16=0.
(2)C2的普通方程為x2+y2-2y=0.
由解得或
所以C1與C2交點(diǎn)的極坐標(biāo)分別為,.
2.(20xx·福建高考)在平面直角坐標(biāo)系中,以坐標(biāo)原點(diǎn)為極點(diǎn),x軸的非負(fù)半軸為極軸建立極坐標(biāo)系.已知點(diǎn)A的極坐標(biāo)為,直線l的極坐標(biāo)方程為ρcos=a,且點(diǎn)A在直線l上.
(1)
3、求a的值及直線l的直角坐標(biāo)方程;
(2)圓C的參數(shù)方程為(α為參數(shù)),試判斷直線l與圓C的位置關(guān)系.
解:(1)由點(diǎn)A在直線ρcos=a上,
可得a=.
所以直線l的方程可化為ρcos θ+ρsin θ=2,
從而直線l的直角坐標(biāo)方程為x+y-2=0.
(2)由已知得圓C的直角坐標(biāo)方程為(x-1)2+y2=1,
所以圓C的圓心為(1,0),半徑r=1,
因?yàn)閳A心C到直線l的距離d==<1,
所以直線l與圓C相交.
1.直角坐標(biāo)與極坐標(biāo)的互化
把直角坐標(biāo)系的原點(diǎn)作為極點(diǎn),x軸正半軸作為極軸,并在兩坐標(biāo)系中取相同的長度單位.設(shè)M是平面內(nèi)任意一點(diǎn),它的直角坐標(biāo)是(x,y),
4、極坐標(biāo)是(ρ,θ),則
2.圓的極坐標(biāo)方程
若圓心為M(ρ0,θ0),半徑為r,則圓的方程為:ρ2-2ρ0ρcos(θ-θ0)+ρ-r2=0.
幾個(gè)特殊位置的圓的極坐標(biāo)方程:
(1)當(dāng)圓心位于極點(diǎn),半徑為r:ρ=r;
(2)當(dāng)圓心位于M(a,0),半徑為a:ρ=2acos θ;
(3)當(dāng)圓心位于M,半徑為a:ρ=2asin θ.
3.直線的極坐標(biāo)方程
若直線過點(diǎn)M(ρ0,θ0),且極軸到此直線的角為α,則它的方程為:ρsin(θ-α)=ρ0sin(θ0-α).
幾個(gè)特殊位置的直線的極坐標(biāo)方程:
(1)直線過極點(diǎn):θ=θ0和θ=π-θ0;
(2)直線過點(diǎn)M(a,0)且垂直于
5、極軸:ρcos θ=a;
(3)直線過M且平行于極軸:ρsin θ=b.
4.幾種常見曲線的參數(shù)方程
(1)圓
以O(shè)′(a,b)為圓心,r為半徑的圓的參數(shù)方程是其中α是參數(shù).
當(dāng)圓心在(0,0)時(shí),方程為其中α是參數(shù).
(2)橢圓
橢圓+=1(a>b>0)的參數(shù)方程是其中φ是參數(shù).
橢圓+=1(a>b>0)的參數(shù)方程是其中φ是參數(shù).
(3)直線
經(jīng)過點(diǎn)P0(x0,y0),傾斜角為α的直線的參數(shù)方程是其中t是參數(shù).
熱點(diǎn)一
極坐標(biāo)方程及其應(yīng)用
[例1] (1)(20xx·北京高考改編)在極坐標(biāo)系中,求點(diǎn)到直線ρsin θ=2的距離.
(2)已知點(diǎn)P(1+
6、cos α,sin α),參數(shù)α∈[0,π],點(diǎn)Q在曲線C:ρ=上.
①求點(diǎn)P的軌跡方程和曲線C的直角坐標(biāo)方程;
②求點(diǎn)P與點(diǎn)Q之間距離的最小值.
[自主解答] (1)極坐標(biāo)系中點(diǎn)對(duì)應(yīng)的直角坐標(biāo)為(,1),直線ρsin θ=2對(duì)應(yīng)的直線方程為y=2,所以點(diǎn)到直線的距離為1.
(2)①由消去α,
得點(diǎn)P的軌跡方程為(x-1)2+y2=1(y≥0),
又由ρ=,得ρ=,
所以ρsin θ+ρcos θ=9.
所以曲線C的直角坐標(biāo)方程為x+y=9.
②因?yàn)榘雸A(x-1)2+y2=1(y≥0)的圓心(1,0)到直線x+y=9的距離為4,
所以|PQ|min=4-1.
————
7、——————規(guī)律·總結(jié)——————————————————————
研究極坐標(biāo)方程往往要與直角坐標(biāo)方程進(jìn)行相互轉(zhuǎn)化.當(dāng)條件涉及到角度和到定點(diǎn)距離時(shí),引入極坐標(biāo)系會(huì)對(duì)問題的解決帶來很大方便.
1.在極坐標(biāo)系Ox中,已知點(diǎn)A,B0<α<,求過AB的中點(diǎn),且與OA垂直的直線的極坐標(biāo)方程.
解:設(shè)AB的中點(diǎn)為C,
則|OC|=cos ,
過C作CD⊥OA于D.
則|OD|=|OC|·cos =cos2 .
設(shè)M(ρ,θ)是直線CD上的任意一點(diǎn),則∠MOD=θ-,
在△MOD中,|OD|=|OM|cos,
即cos2 =ρcos,
所以直線CD的極坐標(biāo)方程為cos2 =ρco
8、s.
熱點(diǎn)二
參數(shù)方程及其應(yīng)用
[例2] (20xx·鄭州模擬)已知直線C1:(t為參數(shù)),曲線C2:(θ為參數(shù)).
(1)當(dāng)α=時(shí),求C1與C2的交點(diǎn)坐標(biāo);
(2)過坐標(biāo)原點(diǎn)O作C1的垂線,垂足為A,P為OA的中點(diǎn),當(dāng)α變化時(shí),求P點(diǎn)軌跡的參數(shù)方程,并指出它是什么曲線?
[自主解答] (1)當(dāng)α=時(shí),C1的普通方程為y=(x-1),C2的普通方程為x2+y2=1,
聯(lián)立方程組
解得C1與C2的交點(diǎn)坐標(biāo)為(1,0),.
(2)C1的普通方程為xsin α-ycos α-sin α=0,
A點(diǎn)坐標(biāo)為(sin2α,-sin αcos α),
故當(dāng)α變化時(shí),P點(diǎn)軌跡的參數(shù)
9、方程為(α為參數(shù)),
P點(diǎn)軌跡的普通方程為2+y2=,
故P點(diǎn)的軌跡是圓心為,半徑為的圓.
——————————規(guī)律·總結(jié)———————————————————————
在解答參數(shù)方程的有關(guān)問題時(shí)常用的方法
(1)將參數(shù)方程化為普通方程,再利用相關(guān)知識(shí)解決,注意消參后x,y的取值范圍.
(2)觀察參數(shù)方程有什么幾何意義,利用參數(shù)的幾何意義解題.
2.已知直線l的參數(shù)方程為(t為參數(shù)),P是橢圓+y2=1上任意一點(diǎn),求點(diǎn)P到直線l的距離的最大值.
解:由于直線l的參數(shù)方程為(t為參數(shù)),
故直線l的普通方程為x+2y=0.
因?yàn)镻為橢圓+y2=1上的任意一點(diǎn),
10、故可設(shè)P(2cos θ,sin θ),其中θ∈R.
因此點(diǎn)P到直線l的距離是
d==,
所以當(dāng)θ=kπ+,k∈Z時(shí),d取得最大值.
熱點(diǎn)三
極坐標(biāo)方程與參數(shù)方程的綜合應(yīng)用
[例3] (20xx·遼寧高考)在直角坐標(biāo)系xOy中,以O(shè)為極點(diǎn),x軸正半軸為極軸建立極坐標(biāo)系.圓C1,直線C2的極坐標(biāo)方程分別為ρ=4sin θ,ρcos=2.
(1)求C1與C2交點(diǎn)的極坐標(biāo);
(2)設(shè)P為C1的圓心,Q為C1與C2交點(diǎn)連線的中點(diǎn).已知直線PQ的參數(shù)方程為(t∈R為參數(shù)),求a,b的值.
[自主解答] (1)圓C1的直角坐標(biāo)方程為x2+(y-2)2=4,
直線C2的直角坐標(biāo)方程為
11、x+y-4=0.
解得
所以C1與C2交點(diǎn)的極坐標(biāo)為,.
注:極坐標(biāo)系下點(diǎn)的表示不唯一.
(2)由(1)可得,P點(diǎn)與Q點(diǎn)的直角坐標(biāo)分別為(0,2),(1,3).
故直線PQ的直角坐標(biāo)方程為x-y+2=0,
由參數(shù)方程可得y=x-+1.
所以解得a=-1,b=2.
——————————規(guī)律·總結(jié)———————————————————————
對(duì)于同時(shí)含有極坐標(biāo)方程和參數(shù)方程的題目,可先同時(shí)將它們轉(zhuǎn)化為直角坐標(biāo)方程求解.
3.在直角坐標(biāo)系xOy中,曲線C1的參數(shù)方程為(α為參數(shù)),以原點(diǎn)O為極點(diǎn),以x軸正半軸為極軸建立極坐標(biāo)系,曲線C2的極坐標(biāo)方程為ρsin=4.
(1)求曲線C1的普通方程與曲線C2的直角坐標(biāo)方程;
(2)設(shè)P為曲線C1上的動(dòng)點(diǎn),求點(diǎn)P到C2上點(diǎn)的距離的最小值,并求此時(shí)點(diǎn)P的坐標(biāo).
解:(1)對(duì)于曲線C1有?2+y2=cos2α+sin2α=1.即C1的普通方程為+y2=1.
對(duì)于曲線C2有ρsin=ρ(cos θ+sin θ)=4?ρcos θ+ρsin θ=8?x+y-8=0,所以C2的直角坐標(biāo)方程為x+y-8=0.
(2)顯然橢圓C1與直線C2無公共點(diǎn),橢圓上點(diǎn)P(cos α,sin α)到直線x+y-8=0的距離為
d==,
當(dāng)sin=1時(shí),d取最小值為3,此時(shí)點(diǎn)P的坐標(biāo)為.