【与名师对话】2016版高考数学一轮复习 坐标系与参数方程课时跟
踪训练(选修4-4) 文
一、选择题
1.在极坐标系中,圆ρ=-2sin θ的圆心的极坐标是( ) π??π??A.?1,? B.?1,-? C.(1,0) D.(1,π)
2?2???解析:ρ=-2ρsin θ,∴x+y=-2y 即x+(y+1)=1,圆心为(0,-1) π??∴圆心的极坐标为?1,-?.
2??答案:B
2.在极坐标系中,直线l过点A(2,0),且极轴按逆时针方向旋转到直线l所形成的角π
的大小为,则直线l的极坐标方程为( )
6
π
A.ρsin-θ=1
6C.ρsin θ=1
π
B.ρsinθ-=1
6π
D.ρsin=1
6
2
2
2
2
2
解析:在极坐标系中,设直线l上任意一点P(ρ,θ),则在△AOP中,由正弦定理得
ρπ
sinπ-6
=2π
,化简得ρsin-θ=1,所以,直线l的极坐标方程为 π6sin-θ6
ρsin-θ=1.
答案:A
3.(2014·江西卷)若以直角坐标系的原点为极点,x轴的非负半轴为极轴建立极坐标系,则线段y=1-x(0≤x≤1)的极坐标方程为( )
1π
A.ρ=,0≤θ≤ cos θ+sin θ21π
B.ρ=,0≤θ≤ cos θ+sin θ4π
C.ρ=cos θ+sin θ,0≤θ≤ 2π
D.ρ=cos θ+sin θ,0≤θ≤ 4
解析:由x=ρcos θ,y=ρsin θ,y=1-x可得ρsin θ=1-ρcos θ,即ρ=
π6
1
,
cos θ+sin θ?π?再结合线段y=1-x(0≤x≤1)在极坐标系中的情形,可知θ∈?0,?.
2??
1π
因此线段y=1-x(0≤x≤1)的极坐标方程为ρ=,0≤θ≤.故选A.
cos θ+sin θ2答案:A
4.(2014·安徽卷)以平面直角坐标系的原点为极点,x轴的正半轴为极轴,建立极坐
??x=t+1,
标系,两种坐标系中取相同的长度单位,已知直线l的参数方程是?
?y=t-3?
2
(t为参数),
圆C的极坐标方程是ρ=4cos θ,则直线l被圆C截得的弦长为( )
A.14 B.214 C.2 D.22
解析:由题意得直线l的方程为x-y-4=0,圆C的方程为(x-2)+y=4.则圆心到直线的距离d=2,故弦长=2r-d=22.
答案:D
??x=3cos θ,
?5.已知点P是曲线C:??y=4sin θ2
2
2
(θ为参数,0≤θ≤π)上一点,O为原点.若
π
直线OP的倾斜角为,则点P坐标为( )
4
A.?C.?
?12,12?
??55??5,5?
??1212?
12??12
B.?-,-?
5??5
?55?D.?-,?
?1212?
??x=3cos θ,
解析:由?
?y=4sin θ?
(0≤θ≤π),
可得+=1(0≤y≤4),由于直线OP的方程为y=x, 916
2?xx2y2
?+=10≤y≤4,那么由?916
??y=x,
答案:A
y2
12
x=,??5得?12
y=??5.
?π??5π?6.在极坐标系中,如果等边三角形的两顶点是A?2,?,B?2,?,那么顶点C的坐
4??4??
标是( )
?3π?A.?4,?
4??
C.(23,π)
3π??π??B.?23,?或?23,-?
4??4??D.(3,π)
3π
解析:由题意,知等边三角形的边AB过极点,故顶点C的极径是23,极角是或-4π. 4
答案:B 二、填空题
?π?7.(2013·北京卷)在极坐标系中,点?2,?到直线ρsin θ=2的距离等于________.
6???π?解析:由题意知,点?2,?的直角坐标是(3,1),直线ρsin θ=2的直角坐标方
6??
程是y=2,所以所求的点到直线的距离为1.
答案:1
?x=t,
?
8.(2014·湖北卷)已知曲线C1的参数方程是?3ty=?3?
(t为参数).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C2的极坐标方程是ρ=2,则C1与C2交点的直角坐标为________.
?x=t,
?
解析:由曲线C1的参数方程?3ty=,?3?
2
得y=3
x(x≥0),① 3
曲线C2的极坐标方程为ρ=2,可得方程x+y=4,② 由①②联立解得?答案:(3,1)
9.(2014·湖南卷)在平面直角坐标系中,倾斜角为
??x=2+cos α,?
?y=1+sin α?
2
?x=3,
?y=1,
故C1与C2交点的直角坐标为(3,1).
π
的直线l与直线C:4
(α为参数)交于A,B两点,且|AB|=2.以坐标原点O为极点,x轴正
半轴为极轴建立极坐标系,则直线l的极坐标方程是________.
解析:由题意得曲线C的方程为(x-2)+(y-1)=1.又|AB|=2,故直线l过曲线C的圆心(2,1),则直线方程为y-1=x-2,即x-y-1=0,故直线l的极坐标方程为
2
2
ρ(cos θ-sin θ)=1.
答案:ρ(cos θ-sin θ)=1 三、解答题
??x=1+cos φ,
10.(2015·辽宁五校联考)在直角坐标系xOy中,圆C的参数方程?
??y=sin φ
(φ为参数).以O为极点,x轴的非负半轴为极轴建立极坐标系.
(1)求圆C的极坐标方程;
π
(2)直线l的极坐标方程是ρ(sin θ+3cos θ)=33,射线OM:θ=与圆C的
3交点为O,P,与直线l的交点为Q,求线段PQ的长.
解:(1)圆C的普通方程是(x-1)+y=1, 又x=ρcos θ,y=ρsin θ, 所以圆C的极坐标方程是ρ=2cos θ. (2)设(ρ1,θ1)为点P的极坐标,
2
2
ρ1=2cos θ1,??则有?π
θ,1=?3?
ρ1=1,??
解得?π
θ.1=?3?
设(ρ2,θ2)为点Q的极坐标,
??ρ2sin θ2+3cos θ2=33,
则有?π
θ=,2?3?
由于θ1=θ2,
所以|PQ|=|ρ1-ρ2|=2, 所以线段PQ的长为2. 11.在平面直角坐标系xOy
ρ2=3,??
解得?π
θ.2=?3?
??x=2-3sin α,
中,曲线C1的参数方程为?
?y=3cos α-2?
(其中α为
参数,α∈R).在极坐标系(以坐标原点O为极点,以x轴非负半轴为极轴)中,曲线C2的π??极坐标方程为ρcos?θ-?=a.
4??
(1)把曲线C1和C2的方程化为直角坐标方程;
3
(2)若曲线C1上恰有三个点到曲线C2的距离为,求曲线C2的直角坐标方程.
2解:(1)曲线C1:3sin α=2-x,3cos α=y+2, 两式的平方和为(x-2)+(y+2)=9; 曲线C2:
2
(ρcos θ+ρsin θ)=a,化为直角坐标方程为x+y=2a. 2
2
2
33
(2)曲线C1上恰有三个点到曲线C2的距离为,则圆C1的圆心到直线C2的距离为R-=
2233
3-=, 22
3|2-2-2a|
由点到直线的距离公式得:=,
21+13
∴a=±,
2
32
∴曲线C2的直角坐标方程为x+y=±,即2x+2y+32或2x+2y-32=0.
212.(2014·辽宁卷)将圆x+y=1上每一点的横坐标保持不变,纵坐标变为原来的2倍,得曲线C.
(1)写出C的参数方程;
(2)设直线l:2x+y-2=0与C的交点为P1,P2,以坐标原点为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,求过线段P1P2的中点且与l垂直的直线的极坐标方程.
??x=x1,
解:(1)设(x1,y1)为圆上的点,在已知变换下变为C上点(x,y),依题意,得?
?y=2y1.?
2
2
y?y?22
由x+y=1,得x+??=1,即曲线C的方程为x+=1.
4?2?
2
1
21
2
2
??x=cos t故C的参数方程为?
??y=2sin t
(t为参数).
y??x2+=1,
4(2)由???2x+y-2=0,
2
解得?
?x=1,?
??y=0,
或?
?x=0,???y=2.
1?1?不妨设P1(1,0),P2(0,2),则线段P1P2的中点坐标为?,1?,所求直线斜率为k=,于2?2?1?1?是所求直线方程为y-1=?x-?,化为极坐标方程,并整理得
2?2?
2ρcos θ-4ρsin θ=-3,即ρ=
3
. 4sin θ-2cos θ