专题07 选考内容 大题肢解一
坐标系与参数方程
(2019山东高考模拟)在平面直角坐标系xOy中,曲线C的方程为(x?23)2?(y?1)2?16,直线l的参数方程为???x?3t(t为参数),以坐标原点O为极点,x轴正半轴为极轴,建立极坐标系.
??y?t(1)求直线l和曲线C的极坐标方程;
(2)设直线l与曲线C交于A,B两点,求AB的值.
【肢解1】求直线l和曲线C的极坐标方程.
【肢解2】设直线l与曲线C交于A,B两点,求AB的值.
【肢解1】求直线l和曲线C的极坐标方程. 【解析】由x?3y得y?3?x,所以l的极坐标方程为??(??R), 362222由(x?23)?(y?1)?16得x?y?43x?2y?3?0,
又因为x2?y2??2,x??cos?,y??sin?,
2所以曲线C的极坐标方程为??43?cos??2?sin??3?0.
【肢解2】设直线l与曲线C交于A,B两点,求AB的值. 【解析】将??2?62代入??43?cos??2?sin??3?0,
可得??6????3?0,即??5??3?0, 所以?1??2?5,?1??2??3,
2 1
由极坐标几何意义得|AB|?
?1??2???1??2?2?4?1?2?25?12?37.
1.参数方程主要通过代入法或者已知恒等式(如cos2??sin2??1等三角恒等式)消去参数化为普通方程.
?x2?y2??2?x??cos??2.利用关系式?,?y等可以把极坐标方程与直角坐标方程互化.
?y??sin???tan??x
?x?23?4cos?【拓展1】在平面直角坐标系xOy中,曲线C的参数方程为?(?为参数)
?y??1?4sin???x?3t(x?23)2?(y?1)2?16,直线l的参数方程为?(t为参数),求直线l和曲线C的普通方程.
??y?t【解析】由??x?3t?得x?3y,所以x?3y?0,
??y?t所以l的普通方程为x?3y?0,
又因为??x?23?4cos??y??1?4sin?,所以??x?23?4cos??y?1?4sin?,
2222因为sin??cos??1,所以(x?23)?(y?1)?16,
22即曲线C的普通方程为(x?23)?(y?1)?16.
【拓展2】在平面直角坐标系xOy中,直线l的参数方程为???x?3t(t为参数),以坐标原点O为极点,
??y?t2x轴正半轴为极轴,建立极坐标系.曲线C的方程为??43?cos??2?sin??3?0.判断直线l与曲线
C的位置关系.
【解析】由?
??x?3t得x?3y,所以x?3y?0,
??y?t2
所以l的普通方程为x?3y?0,
又因为x2?y2??2,x??cos?,y??sin?,?2?43?cos??2?sin??3?0,
22所以x?y?43x?2y?3?0,配方得(x?23)2?(y?1)2?16,圆心C(23,?1),半径r?4,
由点到直线的距离公式得C到直线l的距离为d?所以直线l与曲线C相交.
|23?3|33??4,
22变式训练一
1.(2020湖北省沙市中学高三上学期第五次双周练)在直角坐标系xoy中,直线l的参数方程为
?x?tcos??C:??2cos??y?tsin?(t为参数),在以坐标原点为极点,x轴正半轴为极轴的极坐标系中,曲线1,
???C2:??cos????3?. ?曲线
(1)求
C2的直角坐标方程;
(2)若直线l与曲线
C1,C2分别相交于异于原点的点M,N,求|MN|的最大值。
【解析】(1)极坐标方程
??cos???????13??cos??sin??3?可化为22,,
?2?所以
13?cos???sin?22,
222将?cos??x,?sin??y,??x?y代入上式可得
x2?y2?13x?y?022,
所以曲线
C2x2?y2?的直角坐标方程为
13x?y?022.
??,??,??2,??,
(2)不妨设0????,点M,N的极坐标分别为1??????????????????cos????cos?????2?????2cos?3??2cos?3????. ?1?由,得到. 由,得到
3
所以
MN??1??2?
??33?????2cos??cos?????cos??sin??3sin????3?223??????,
?3?3因0????, 所
?2?3,
??所以
?3??2,即??5?6时,MN取得最大值3.
2.(2020内蒙古乌兰察布市等五市高三1月调研)平面直角坐标系xOy中,直线l的参数方程为
1?x?3?t?2?(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C的极坐标方??y?1?3t?2?程为??2sin?.
(1)求直线l的极坐标方程及曲线C的直角坐标方程; (2)若A??1,??是直线l上一点,B??2,??????3??是曲线C上一点,求
|OB|的最大值. |OA|1?x?3?t?2?【解析】(1)由题,直线l的参数方程为?(其中t为参数).
?y?1?3t?2?消去参数t得直线l的直角坐标方程为3x?y?2?0, 由?cos??x,?sin??y,得直线l的极坐标方程?即?cos????3cos??sin??2,
???????1, 6?曲线C的极坐标方程为??2sin?,所以?2?2?sin?,
222由??x?y,?sin??y,得曲线C的直角坐标方程为x?y?2y?0.
22(2)因为A??1,??在直线l上,B??2,???????在曲线C上, 3?所以?1cos??????????????????1??2sin????2cos?????2cos??,2???????, 6?3?32?6???? 4
所以
|OB|?2??????2cos2?????2, |OA|?16??OB的最大值为2. OA
大题肢解二
不等式选讲
(2020陕西省西安中学高三上学期期末)已知函数f(x)?|x?2|?a|x?2|,
(1)当a?2时,求不等式f(x)?2的解集;
(2)当x?[?2,2]时不等式f(x)?x恒成立,求a的取值范围.
【肢解1】当a?2时,求不等式f(x)?2的解集;
【肢解2】当x?[?2,2]时不等式f(x)?x恒成立,求a的取值范围.
【肢解1】当a?2时,求不等式f(x)?2的解集;
【解析】(1)①当x??2时,f(x)??x?2?2(x?2)?x?6?2,解得x??4, ②当?2?x?2时,f(x)??x?2?2(x?2)??3x?2?2,解得?③当x?2时,f(x)?x?2?2(x?2)??x?6?2解得x?2, 综上知,不等式f(x)?2的解集为(??,?4)U(?,??).
【肢解2】当x?[?2,2]时不等式f(x)?x恒成立,求a的取值范围.
【解析】解法1:当x?[?2,2]时,f(x)?2?x?a(x?2)??(a?1)x?2(1?a), 设g(x)?f(x)?x,则?x?[?2,2],g(x)??(a?2)x?2(1?a)?0恒成立,
4?x?2, 343 5