??x=2cos α
1.(2018·益阳、湘潭调研)在平面直角坐标系中,曲线C的参数方程为?(α为参数).以直角坐标
?y=sin α?
π1
θ+?=.直线l与曲线系的原点O为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,直线l的极坐标方程为ρcos??3?2C交于A,B两点.
(1)求直线l的直角坐标方程; (2)设点P(1,0),求|PA|·|PB|的值.
π1ππ1
θ+?=得ρcos θcos -ρsin θsin =, 解:(1)由ρcos??3?2332又ρcos θ=x,ρsin θ=y,
所以直线l的直角坐标方程为x-3y-1=0.
??x=2cos α
(2)由?(α为参数)得曲线C的普通方程为x2+4y2=4,
?y=sin α?
?x=23t+1因为P(1,0)在直线l上,故可设直线l的参数方程为?(t为参数),
1?y=2t
将其代入x2+4y2=4得7t2+43t-12=0, 12
所以t1·t2=-,
7故|PA|·|PB|=|t1|·|t2|=|t1·t2|=12
. 7
??x=3cos θ
2.(2018·合肥第一次质量检测)在直角坐标系xOy中,曲线C1:?(θ为参数),在以O为极点,x
?y=2sin θ?
轴的正半轴为极轴的极坐标系中,曲线C2:ρ-2cos θ=0.
(1)求曲线C2的直角坐标方程;
(2)若曲线C1上有一动点M,曲线C2上有一动点N,求|MN|的最小值. 解:(1)由ρ-2cos θ=0得ρ2-2ρcos θ=0.
因为ρ2=x2+y2,ρcos θ=x,所以x2+y2-2x=0, 即曲线C2的直角坐标方程为(x-1)2+y2=1. (2)由(1)可知,圆C2的圆心为C2(1,0),半径为1. 设曲线C1的动点M(3cos θ,2sin θ), 由动点N在圆C2上可得|MN|min=|MC2|min-1.
因为|MC2|=(3cos θ-1)2+4sin2θ=5cos2θ-6cos θ+5, 345
所以当cos θ=时,|MC2|min=,
55
所以|MN|min=|MC2|min-1=
45
-1. 5
??x=cos θ
3.(2018·高考全国卷Ⅲ)在平面直角坐标系xOy中,⊙O的参数方程为?(θ为参数),过点(0,-2)?y=sin θ?
且倾斜角为α的直线l与⊙O交于A,B两点.
(1)求α的取值范围;
(2)求AB中点P的轨迹的参数方程. 解:(1)⊙O的直角坐标方程为x2+y2=1. π
当α=时,l与⊙O交于两点.
2
π?2?当α≠时,记tan α=k,则l的方程为y=kx-2.l与⊙O交于两点当且仅当??<1, 2?1+k2?解得k<-1或k>1, ππ?π3π
,或α∈?,?. 即α∈??42??24?π3π?
综上,α的取值范围是??4,4?.
?x=tcos απ3π(2)l的参数方程为?(t为参数,<α<).
44?y=-2+tsin α
tA+tB
设A,B,P对应的参数分别为tA,tB,tP,则tP=,且tA,tB满足t2-22tsin α+1=0.
2于是tA+tB=22sin α,tP=2sin α.
?x=tPcos α,
又点P的坐标(x,y)满足?
?y=-2+tPsin α,
所以点P的轨迹的参数方程是
?x=22sin 2α
π3π
(α为参数,<α<). ?4422
?y=-2-2cos 2α
4.(2018·昆明调研)在直角坐标系xOy中,已知倾斜角为α的直线l过点A(2,1).以坐标原点为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系.曲线C的极坐标方程为ρ=2sin θ,直线l与曲线C分别交于P,Q两点.
(1)写出直线l的参数方程和曲线C的直角坐标方程; (2)若|PQ|2=|AP|·|AQ|,求直线l的斜率k.
??x=2+tcos α解:(1)直线l的参数方程为?(t为参数).
?y=1+tsin α?
曲线C的直角坐标方程为x2+y2=2y.
(2)将直线l的参数方程代入曲线C的直角坐标方程,得t2+(4cos α)t+3=0, 3
由Δ=(4cos α)2-4×3>0,得cos2α>,
4
由根与系数的关系,
得t1+t2=-4cos α,t1·t2=3,
由参数的几何意义知,|AP|=|t1|,|AQ|=|t2|,|PQ|=|t1-t2|, 由题意知,(t1-t2)2=t1·t2, 则(t1+t2)2=5t1·t2, 得(-4cos α)2=5×3,
153解得cos2α=,满足cos2α>,
16411
所以sin2α=,tan2α=,
1615所以直线l的斜率k=tan α=±15
. 15
5.(一题多解)(2018·郑州第一次质量预测)在平面直角坐标系xOy中,直线l过点(1,0),倾斜角为α,以坐标原点为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C的极坐标方程是ρ=
(1)写出直线l的参数方程和曲线C的直角坐标方程;
π
(2)若α=,设直线l与曲线C交于A,B两点,求△AOB的面积.
4
?x=1+tcos α?
解:(1)由题知直线l的参数方程为?(t为参数).
?y=tsin α?
8cos θ
. 1-cos2θ
8cos θ
因为ρ=,
1-cos2θ所以ρsin2θ=8cos θ,
所以ρ2sin2θ=8ρcos θ,即y2=8x.
2
x=1+t?2π
(2)法一:当α=时,直线l的参数方程为?(t为参数),
42
?y=2t代入y2=8x可得t2-82t-16=0,
设A,B两点对应的参数分别为t1,t2,则t1+t2=82, t1·t2=-16,
所以|AB|=|t1-t2|=(t1+t2)2-4t1·t2=83. π2
又点O到直线AB的距离d=1×sin =,
42112
所以S△AOB=|AB|×d=×83×=26.
222π
法二:当α=时,直线l的方程为y=x-1,
4设M(1,0),A(x1,y1),B(x2,y2),
由?
?y2=8x,?
得y2=8(y+1),即y2-8y-8=0,
?y=x-1,?
??y1+y2=8,由根与系数的关系得?
?yy=-8,?12
1111
S△AOB=|OM||y1-y2|=×1×(y1+y2)2-4y1y2=×82-4×(-8)=×46=26.
2222
?x=tcos α?
6.(2018·陕西教学质量检测(一))在平面直角坐标系xOy中,已知曲线C的参数方程为?(t>0,α
?y=sin α?
π
θ+?=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,直线l的极坐标方程为2ρsin??4?3.
(1)当t=1时,求曲线C上的点到直线l的距离的最大值; (2)若曲线C上的所有点都在直线l的下方,求实数t的取值范围. π
θ+?=3得ρsin θ+ρcos θ=3, 解:(1)由2ρsin??4?把x=ρcos θ,y=ρsin θ代入得直线l的直角坐标方程为x+y-3=0,
?x=cos α?
当t=1时,曲线C的参数方程为?(α为参数),
?y=sin α?
消去参数得曲线C的普通方程为x2+y2=1,
|0+0-3|32所以曲线C为圆,且圆心为O,则点O到直线l的距离d==,
2232
所以曲线C上的点到直线l的距离的最大值为1+.
2(2)因为曲线C上的所有点均在直线l的下方, 所以对任意的α∈R,tcos α+sin α-3<0恒成立, 1
其中tan φ=?恒成立, 即t2+1cos(α-φ)<3?t??所以t2+1<3, 又t>0,所以0 所以实数t的取值范围为(0,22). ?x=tcos α? 7.(2018·福州模拟)在直角坐标系xOy中,曲线C:?(α为参数,t>0).在以O为极点,x轴的正 ??y=sin α π θ-?=2. 半轴为极轴的极坐标系中,直线l:ρcos??4?(1)若l与曲线C没有公共点,求t的取值范围; (2)若曲线C上存在点到l的距离的最大值为 6 +2,求t的值. 2 π θ-?=2,即ρcos θ+ρsin θ=2, 解:(1)因为直线l的极坐标方程为ρcos??4?所以直线l的直角坐标方程为x+y=2. ??x=tcos α 因为曲线C的参数方程为?(α为参数,t>0), ?y=sin α? x22 所以曲线C的普通方程为2+y=1(t>0), t x+y=2,?? 由?x22消去x得,(1+t2)y2-4y+4-t2=0, ??t2+y=1,所以Δ=16-4(1+t2)(4-t2)<0, 又t>0,所以0 (2)由(1)知直线l的直角坐标方程为x+y-2=0, |tcos α+sin α-2|故曲线C上的点(tcos α,sin α)到l的距离d=, 2t2+1+2 故d的最大值为, 2t2+1+26 由题设得=+2. 22解得t=±2. 又t>0,所以t=2. ??x=2cos α 8.(2018·潍坊模拟)在平面直角坐标系xOy中,曲线C1的参数方程为?(α为参数),以原点O ?y=2+2sin α? 为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C2的极坐标方程为ρcos2θ=sin θ(ρ≥0,0≤θ<π). (1)写出曲线C1的极坐标方程,并求C1与C2交点的极坐标; ππ|OA| ≤β≤?与曲线C1,C2分别交于点A,B(A,B异于原点),求(2)射线θ=β?的取值范围. 3??6|OB|解:(1)由题意可得曲线C1的普通方程为x2+(y-2)2=4, 把x=ρcos θ,y=ρsin θ代入,得曲线C1的极坐标方程为ρ=4sin θ, ??ρ=4sin θ, 联立? ?ρcos2θ=sin θ,? 得4sin θcos2θ=sin θ,此时0≤θ<π, ①当sin θ=0时,θ=0,ρ=0,得交点的极坐标为(0,0); π11π 23,?, ②当sin θ≠0时,cos2θ=,当cos θ=时,θ=,ρ=23,得交点的极坐标为?3??4232π12π 23,?, 当cos θ=-时,θ=,ρ=23,得交点的极坐标为?3??23π2π 23,?,?23,?. 所以C1与C2交点的极坐标为(0,0),?3??3??(2)将θ=β代入C1的极坐标方程中,得ρ1=4sin β, sin β 代入C2的极坐标方程中,得ρ2=2, cosβ|OA|4sin βππ所以==4cos2β,因为≤β≤, |OB|sin β63 2cosβ |OA| 所以1≤4cos2β≤3,所以的取值范围为[1,3]. |OB|
2019届高考数学二轮复习 第二部分专项二 专题七 1 第1讲 专题强化训练(含解析)



