第二讲 参数方程
一、曲线的参数方程 第2课时 圆的参数方程
[A级 基础巩固]
一、选择题
??x=-1+2cos θ,
1.曲线?(θ为参数)围成图形的面积等于( )
?y=3+2sin θ?
A.π C.3π 答案:D
B.2π D.4π
2.圆x+(y+1)=2的参数方程为( )
??x=2cos θ,
A.?(θ为参数) ?y=1+2sin θ?
22
?x=2cos θ,B.?(θ为参数) ?y=1+2sin θ??x=2cos θ,C.?(θ为参数) ?y=-1+2sin θ?
?x=2cos θ,D.?(θ为参数) ?y=-1+2sin θ解析:由x=2cos θ,y+1=2sin θ知参数方程为?答案:D
3.已知圆O的参数方程是?33),则参数θ=( )
A.
7π4π11π5π
B. C. D. 6363
?x=2cos θ,?y=-1+2sin θ(θ为参数).
?x=2+4cos θ,
(0≤θ<2π),圆上点A的坐标是(4,-
?y=-3+4sin θ?4=2+4cos θ,
解析:由题意?(0≤θ<2π),
-33=-3+4sin θ?
1
cos θ=,?2?5π所以?(0≤θ<2π),解得θ=. 33
??sin θ=-2
答案:D
??x=2+cos α,22
4.P(x,y)是曲线?(α为参数)上任意一点,则(x-5)+(y+4)的最
?y=sin α?
大值为( )
A.36
B.6
C.26
D.25
解析:设P(2+cos α,sin α),代入得:
(2+cos α-5)+(sin α+4)=25+sin α+cos α-6cos α+8sin α=26+3??10sin(α-φ)?tanφ=,φ为锐角?.所以最大值为36. 4??
答案:A
5.直线:3x-4y-9=0与圆:?A.相切 C.直线过圆心
?x=2cos θ,?
??y=2sin θ2
2
2
2
(θ为参数)的位置关系是( )
B.相离
D.相交但直线不过圆心
解析:圆心坐标为(0,0),半径为2,显然直线不过圆心, 9
又圆心到直线距离d=<2.
5所以直线与圆相交,但不过圆心. 答案:D 二、填空题
6.已知动圆x+y-2axcos θ-2bysin θ=0(a,b是正常数,且a≠b,θ为参数),则圆心的轨迹的参数方程为________________.
解析:设P(x,y)为动圆的圆心,由x+y-2axcos θ-2bysin θ=0得:(x-acos θ)+(y-bsin θ)=acos θ+bsin θ.
所以?
??x=acos θ,??y=bsin θ.
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
??x=acos θ,答案:?
?y=bsin θ?
??x=cos α,7.已知圆C的参数方程为?(α为参数),以原点为极点,x轴正半轴为极
?y=1+sin α?
轴建立极坐标系,直线l的极坐标方程为ρsin θ=1,则直线l和圆C的交点的直角坐标为________.
解析:由圆的参数方程知圆心的坐标为(0,1),半径r=1,由直线l的极坐标方程可知直线l的方程为y=1,则根据图象可知直线l和圆C的交点为(-1,1),(1,1).
答案:(-1,1),(1,1)
??x=cos θ,
8.曲线C:?(θ为参数)的普通方程为__________.如果曲线C与直线
?y=-1+sin θ?
x+y+a=0有公共点,那么a的取值范围是________.
??x=cos θ,
解析:?(θ为参数)消参可得
?y=-1+sin θ?
x2+(y+1)2=1,
|-1+a|利用圆心到直线的距离d≤r得≤1,
2解得1-2≤a≤1+2.
答案:x+(y+1)=1 [1-2,1+2] 三、解答题
9.已知P(x,y)是圆x+y-2y=0上的动点. (1)求2x+y的取值范围;
(2)若x+y+c≥0恒成立,求实数c的取值范围. 解:方程x+y-2y=0变形为x+(y-1)=1,
??x=cos θ,
其参数方程为?(θ为参数).
?y=1+sin θ?
2
2
2
2
2
2
2
2
(1)2x+y=2cos θ+sin θ+1=5sin(θ+φ)+1(其中φ由tan φ=2确定), 所以1-5≤2x+y≤1+5.
(2)若x+y+c≥0恒成立,即c≥-(cos θ+sin θ+1)对一切θ∈R恒成立. 因为-(cos θ+sin θ+1)的最大值是2-1, 所以当且仅当c≥2-1时,x+y+c≥0恒成立.
10.在直角坐标系xOy中,以坐标原点为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,半圆
C的极坐标方程为ρ=2cos θ,θ∈?0,?.
2
??
π??
(1)求C的参数方程;
(2)设点D在C上,C在D处的切线与直线l:y=3x+2垂直,根据(1)中你得到的参数方程,确定D的坐标.
解:(1)C的普通方程为(x-1)+y=1(0≤y≤1). 可得C的参数方程为?
?x=1+cos t,?
??y=sin t2
2
(t为参数,0≤t≤π).
(2)设D(1+cos t,sin t),由(1)知C是以G(1,0)为圆心,1为半径的上半圆. 因为C在点D处的切线与l垂直,
π
所以直线GD与l的斜率相同,tan t=3,t=.
3
ππ?3??3?故D的直角坐标为?1+cos,sin ?,即?,?. 33???22?
B级 能力提升
??x=2+cos α,
1.P(x,y)是曲线?(α为参数)上任意一点,则P到直线x-y+4=0的
?y=sin α?
距离的最小值是________ .
解析:由P在曲线?
??x=2+cos α,??y=sin α上可得P的坐标为(2+cos α,sin α).
π??|2cos?α+?+6|
4??
2
由点到直线的距离公式得d=
|cos α-sin α+6|
2
=,当
π?-2+6?cos?α+?=-1时,d最小,dmin==-1+32.
4??2
答案:-1+32
??x=1+2cos α,2.已知直线y=x与曲线?(α为参数)相交于两点A和B,求弦长|AB|.
?y=2+2sin α?
解:由?
?x=1+2cos α,?
?x-1=2cos α,?得?
??y=2+2sin α,y-2=2sin α.??
2
2
所以(x-1)+(y-2)=4,其圆心为(1,2),半径r=2, 则圆心(1,2)到直线y=x的距离d=
|1-2|1+(-1)
2=22
. 2
所以|AB|=2r-d=2
22
?2?2
2-??=14.
?2?
2
??x=2+tcos α,?x=1+cos θ,?3.已知圆C:(θ为参数)和直线l?(其中t为参数,?y=sin θ??y=3+tsin αα为直线l的倾斜角),
2π
(1)当α=时,求圆上的点到直线l距离的最小值;
3(2)当直线l与圆C有公共点时,求α的取值范围.
2π
解:(1)当α=时,直线l的直角坐标方程为3x+y-33=0,圆C的圆心坐标为
323
(1,0),圆心到直线的距离d==3,圆的半径为1,故圆上的点到直线l距离的最小值
2为3-1.
(2)圆C的直角坐标方程为(x-1)+y=1,将直线l的参数方程代入圆C的直角坐标方程,得t+2(cos α+3sin α)t+3=0,这个关于t的一元二次方程有解,故Δ=4(cos α
2
2
2
π?3π?π?33??22?+3sin α)-12≥0,则sin?α+?≥,即sin?α+?≥或sin?α+?≤-.又6?46?26?2???π?3ππ2πππ?0≤α≤π,故只能sin?α+?≥,即≤ α+≤,即≤ α≤.
6?236362?
?ππ?故α的取值范围是?,?. ?62?