A级 基础通关
π
1.(2024·江苏卷)在极坐标系中,直线l的方程为ρsin(-θ)=2,
6曲线C的方程为ρ=4cos θ,求直线l被曲线C截得的弦长.
解:因为曲线C的极坐标方程为ρ=4cos θ, 所以曲线C是圆心为(2,0),直径为4的圆. π
因为直线l的极坐标方程为ρsin(-θ)=2,
6π
则直线l过A(4,0),倾斜角为,
6所以A为直线l与圆C的一个交点.
π
设另一个交点为B,则∠OAB=.
6如图,连接OB.
π
因为OA为直径,从而∠OBA=,
2π
所以AB=4cos =23.
6
因此,直线l被曲线C截得的弦长为23.
2.(2024·全国卷Ⅱ)在直角坐标系xOy中,曲线C的参数方程为
??x=2cos θ,?(θ为参数),直线l的参数方程为 ??y=4sin θ
??x=1+tcos α,
?(t为参数). ?y=2+tsin α?
(1)求C和l的直角坐标方程;
(2)若曲线C截直线l所得线段的中点坐标为(1,2),求l的斜率. x2y2
解:(1)曲线C的直角坐标方程为+=1.
416
当cos α≠0时,l的直角坐标方程为y=tan α·x+2-tan α, 当cos α=0时,l的直角坐标方程为x=1.
(2)将l的参数方程代入C的直角坐标方程,整理得关于t的方程(1+3cos2 α)t2+4(2cos α+sin α)t-8=0.①
因为曲线C截直线l所得线段的中点(1,2)在C内, 所以①有两个解,设为t1,t2,则t1+t2=0. 4(2cos α+sin α)又由①得t1+t2=-,
1+3cos2 α
故2cos α+sin α=0,于是直线l的斜率k=tan α=-2.
3.在平面直角坐标系中,以原点O为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,两种坐标系中取相同的长度单位.已知直线l的参数
??x=3-t,?π??方程为(t为参数),曲线C的极坐标方程为ρ=4sin?θ+3?.
????y=1+3t
(1)求直线l的普通方程与曲线C的直角坐标方程; (2)若直线l与曲线C交于M,N两点,求△MON的面积.
??x=3-t,
解:(1)由?消去参数t得3x+y=4,
??y=1+3t,
所以直线l的普通方程为3x+y-4=0.
?π??由ρ=4sinθ+3?=2sin θ+23cos θ, ??
得ρ2=2ρsin θ+23ρcos θ,即x2+y2=23x+2y. 所以曲线C的直角坐标方程是圆(x-3)2+(y-1)2=4. (2)因为原点O到直线l的距离d=
|-4|(3)+1
2
2
=2.
直线l过圆C的圆心(3,1),所以|MN|=2r=4, 1
所以△MON的面积S=|MN|×d=4.
2
4.(2024·佛山检测)在平面直角坐标系xOy中,直线l的参数方程
??x=m+2t,为?(t为参数),以坐标原点为极点,x轴的正半轴为极轴建?y=2t?
4立极坐标系,曲线C的极坐标方程为ρ2=.
1+sin2θ
(1)求直线l的普通方程和曲线C的直角坐标方程;
(2)设P为曲线C上的点,PQ⊥l,垂足为Q,若|PQ|的最小值为2,求m的值.
4解:(1)因为曲线C的极坐标方程为ρ=,
1+sin2θ
2
则ρ2+ρ2sin2θ=4,
22xy
将ρ2=x2+y2,ρsin θ=y代入上式并化简得+=1,
42
x2y2
所以曲线C的直角坐标方程为+=1.
42
??x=m+2t,由?消去参数t得x-2y=m, ??y=2t,
所以直线l的普通方程为x-2y-m=0.
(2)设P(2cos θ,2sin θ),由点到直线的距离公式得 |2cos θ-2sin θ-m||PQ|==3由题意知m≠0,
|22-m|
当m>0时,|PQ|min==2,得m=23+22;
3
??π???22cos?θ+?-m?
4????
3
,