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高中数学选修4-4-极坐标与参数方程-知识点与题型

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v1.0 可编辑可修改 选做题部分 极坐标系与参数方程

一、极坐标系

1.极坐标系与点的极坐标

(1)极坐标系:如图4-4-1所示,在平面内取一个定点O,叫做极点,自极点O引一条射线Ox,叫做极轴;再选定一个长度单位,一个角度单位(通常取弧度)及其正方向(通常取逆时针方向),这样就建立了一个极坐标系.

(2)极坐标:平面上任一点M的位置可以由线段OM的长度ρ和从Ox到OM的角度θ来刻画,这两个数组成的有序数对(ρ,θ)称为点M的极坐标.其中

ρ称为点M的极径,θ称为点M的极角. 2.极坐标与直角坐标的互化 点M 互化公式

直角坐标(x,y) 极坐标(ρ,θ) 题型一 极坐标与直角坐标的互化

?1、已知点P的极坐标为(2,),则点P的直角坐标为 ( )

4A.(1,1) B.(1,-1) C.(-1,1) D.(-1,-1)

2、设点P的直角坐标为(?3,3),以原点为极点,实轴正半轴为极轴建立极坐标系

(0???2?),则点P的极坐标为( )

A.(32,

3.若曲线的极坐标方程为ρ=2sin θ+4cos θ,以极点为原点,极轴为x轴正半轴建立直角坐标系,则该曲线的直角坐标方程为________.

4.在极坐标系中,过点(1,0)并且与极轴垂直的直线方程是( ) A.ρ=cos θ B.ρ=sin θ C.ρcos θ=1 D.ρsin θ=1

3?5?5?3?) B.(?32,) C.(3,) D.(?3,) 4444

5.曲线C的直角坐标方程为x2+y2-2x=0,以原点为极点,x轴的正半轴为极

1

v1.0 可编辑可修改 轴建立极坐标系,则曲线C的极坐标方程为________.

π

6. 在极坐标系中,求圆ρ=2cos θ与直线θ=(ρ>0)所表示的图形的交点的极坐标.

4

题型二 极坐标方程的应用

由极坐标方程求曲线交点、距离等几何问题时,如果不能直接用极坐标解决,可先转化为直角坐标方程,然后求解.

π?π3???1.在极坐标系中,已知圆C经过点P(2,4),圆心为直线ρsin?θ-3?=-2与极轴的交点,求圆C的直角坐标方程.

?π?

?2.圆的极坐标方程为ρ=4cos θ,圆心为C,点P的极坐标为??4,3?,则

|CP|=________.

π??

?3.在极坐标系中,已知直线l的极坐标方程为ρsin??θ+4?=1,圆C的圆心的极坐标

?π?

?是C??1,4?,圆的半径为1.

(i)则圆C的极坐标方程是________; (ii)直线l被圆C所截得的弦长等于________.

π??

?4.在极坐标系中,已知圆C:ρ=4cos θ被直线l:ρsin??θ-6?=a截得的弦长为

2

v1.0 可编辑可修改 23,则实数a的值是________.

二、参数方程

1.参数方程和普通方程的互化

(1)曲线的参数方程和普通方程是曲线方程的不同形式.一般地,可以通过消去参数而从参数方程得到普通方程.

(2)如果知道变数x,y中的一个与参数t的关系,例如x=f(t),把它代入普通方程,

??x=ft,

求出另一个变数与参数的关系y=g(t),那么,?就是曲线的参数方程.

?y=gt?

2.常见曲线的参数方程和普通方程 点的轨迹 直线 圆 椭圆 普通方程 参数方程 ??x=x0+tcos α ??y=y0+tsin α ??x=rcos θ????y=rsin θ??x=acos φ??y=bsin φ?y-y0=tan α(x-x0) x+y=r x2y2+=1(a>b>0) a2b2222 (t为参数) (θ为参数) (φ为参数) 题型一 参数方程与普通方程的互化 【例1】把下列参数方程化为普通方程: ?x=3+cos θ,(1)?

?y=2-sin θ;

3

1

??x=1+2t,(2)?

3

y=5+t.?2?

v1.0 可编辑可修改

题型二 直线与圆的参数方程的应用

1、已知直线l??x=2cos θ+2,?

?y=2sin θ?

??x=1+t,

的参数方程为?

??y=4-2t

(参数t∈R),圆C的参数方程为

(参数θ∈[0,2π]),求直线l被圆C所截得的弦长.

2、曲线C的极坐标方程为:ρ=acosθ(a>0),直线l的参数方程为:

(1)求曲线C与直线l的普通方程;(2)若直线l与曲线C相切,求a值.

3、在直角坐标系xoy中,曲线C1的参数方程为

,(α为参数),以原点O

为极点,x轴正半轴为极轴,建立极坐标系,曲线C2的极坐标方程为

(Ⅰ)求曲线C1的普通方程与曲线C2的直角坐标方程; (Ⅱ)设P为曲线C1上的动点,求点P到C2上点的距离最小值.

4

v1.0 可编辑可修改 综合应用 1、曲线??x??2?5t(t为参数)与坐标轴的交点是( )

y?1?2t?12151259A (0,)、(8,0) D (0,)、(,0) B (0,)、(,0) C (0,?4)、(8,0)

2??x?2?sin?3、参数方程?(?为参数)化为普通方程为( ) 2??y?sin?25A.y?x?2 B.y?x?2 C.y?x?2(2?x?3) D.y?x?2(0?y?1) 3.判断下列结论的正误.

(1)平面直角坐标系内的点与坐标能建立一一对应关系,在极坐标系中点与坐标也是一一对应关系( )

π

(2)若点P的直角坐标为(1,-3),则点P的一个极坐标是(2,-3)( ) (3)在极坐标系中,曲线的极坐标方程不是唯一的( ) (4)极坐标方程θ=π(ρ≥0)表示的曲线是一条直线( )

1??x?t?4.参数方程为?t(t为参数)表示的曲线是( )

??y?25

高中数学选修4-4-极坐标与参数方程-知识点与题型

v1.0可编辑可修改选做题部分极坐标系与参数方程一、极坐标系1.极坐标系与点的极坐标(1)极坐标系:如图4-4-1所示,在平面内取一个定点O,叫做极点,自极点O引一条射线Ox,叫做极轴;再选定一个长度单位,一个角度单位(通常取弧度)及其正方向(通常取逆时针方向),这样就建立了一个极坐标系.(2)极坐标:平面上任一点M
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