练案[87]选修4-4 坐标系与参数方程
第一讲 坐标系
A组基础巩固
2
?x′=3x,y2
1.求双曲线C:x-64=1经过φ:?变换后所得曲线C′的焦点坐
?2y′=y,
标.导学号 58535332
[解析] 设曲线C′上任意一点P′(x′,y′), 1??x=3x′,y2
2
由上述可知,将?代入x-64=1
??y=2y′x′24y′2x′2y′2
得9-64=1,化简得9-16=1, x2y2
即9-16=1为曲线C′的方程,
可见仍是双曲线,则焦点F1(-5,0),F2(5,0)为所求.
2.在极坐标系中,已知直线l过点A(1,0),且其向上的方向与极轴的正方向所成的π
最小正角为3,求:导学号 58535333
(1)直线的极坐标方程; (2)极点到该直线的距离. [解析]
ρ1
(1)如图,由正弦定理得=.
2ππsin3sin?3-θ?π2π3
即ρsin(3-θ)=sin3=2,
π3
∴所求直线的极坐标方程为ρsin(3-θ)=2. (2)作OH⊥l,垂足为H,
ππ
在△OHA中,OA=1,∠OHA=2,∠OAH=3, π33
则OH=OAsin=,即极点到该直线的距离等于. 322
3.(2018·邯郸调研)在极坐标系下,已知圆O:ρ=cosθ+sinθ和直线l:导学号 58535334
π2ρsin(θ-4)=2(ρ≥0,0≤θ<2π) (1)求圆O和直线l的直角坐标方程;
(2)当θ∈(0,π)时,求直线l与圆O的公共点的极坐标. [解析] (1)圆O:ρ=cosθ+sinθ,即ρ2=ρcosθ+ρsinθ, 故圆O的直角坐标方程为:x2+y2-x-y=0, π2
直线l:ρsin(θ-4)=2,即ρsinθ-ρcosθ=1, 则直线l的直角坐标方程为:x-y+1=0. (2)由(1)知圆O与直线l的直角坐标方程,
?x2+y2-x-y=0,?x=0,?将两方程联立得解得?即圆O与直线l在直角坐标系?x-y+1=0,?y=1,
下的公共点为(0,1),
π
将(0,1)转化为极坐标为(1,2),即为所求.
4.(2018·山西康杰中学月考试题)在直角坐标系xOy中,直线l经过点P(1,0),倾斜π
角为6,以坐标原点O为极点,以x轴的正半轴为极轴,建立极坐标系,曲线C的极坐π
标方程为ρ=4cos(θ+3).导学号 58535335
(1)写出直线l的参数方程和曲线C的直角坐标方程; (2)设直线l与曲线C相交于A,B两点,求|PA|+|PB|的值.
[解析]
?
(1)l的参数方程为?π
y=tsin?6
πx=1+tcos6,
3
?x=1+t,?2
(t为参数),即?1
y=?2t?
(t为参
数).
π
由ρ=4cos(θ+3),得ρ=2cosθ-23sinθ,∴ρ2=2ρcosθ-23ρsinθ, 从而有x2+y2-2x+23y=0,
∴C的直角坐标方程为(x-1)2+(y+3)2=4.
31
(2)将l的参数方程代入C的直角坐标方程,得(2t)2+(2t+3)2=4, 此时Δ=(3)2-4×1×(-1)=7>0.
设A,B两点对应的参数分别为t1,t2,则t1+t2=-3,t1t2=-1, ∴|PA|+|PB|=|t1|+|t2|=|t1-t2|=?t1+t2?2-4t1t2 =?-3?2-4×?-1?=7.
5.(2018·河南洛阳统考)已知圆O1和圆O2的极坐标方程分别为ρ=2,ρ2-22ρcos(θπ
-)=2.导学号 58535336 4
(1)将圆O1和圆O2的极坐标方程化为直角坐标方程; (2)求经过两圆交点的直线的极坐标方程. [解析] (1)由ρ=2知,ρ2=4,所以x2+y2=4. π
因为ρ2-22ρcos(θ-4)=2,
ππ
所以ρ2-22ρ(cosθcos4+sinθsin4)=2, 所以x2+y2-2x-2y-2=0. (2)将两圆的直角坐标方程相减,得 经过两圆交点的直线方程为x+y=1. 化为极坐标方程为ρcosθ+ρsinθ=1, π2
即ρsin(θ+)=. 42
[点拨] (1)直角坐标方程化为极坐标方程,只要运用公式x=ρcosθ及y=ρsinθ直接代入并化简即可;
(2)极坐标方程化为直角坐标方程时常通过变形,构造形如ρcosθ,ρsinθ,ρ2的形式,进行整体代换.其中方程的两边同乘以(或同除以)ρ及方程两边平方是常用的变形方法.但对方程进行变形时,方程必须同解,因此应注意对变形过程的检验.
6.(2018·安徽“江南十校”联考)在平面直角坐标系xOy中,以坐标原点为极点,xππ
轴的正半轴为极轴建立极坐标系,已知在极坐标系中,A(33,2),B(3,3),圆C的方程为ρ=2cosθ.导学号 58535337
(1)求在平面直角坐标系xOy中圆C的标准方程;
(2)已知P为圆C上的任意一点,求△ABP面积的最大值.