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- 2021-06-15 发布
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专题七 第2讲 坐标系与参数方程
课时训练提能
[限时45分钟,满分75分]
一、选择题(每小题4分,共24分)
1.极坐标方程ρ-1=0(ρ≥0)表示的图形是
A.一条直线 B.一条射线
C.一个圆 D.半圆
解析 由ρ-1=0得ρ2=1,化为直角坐标方程为x2+y2=1,
又ρ≥0,故表示半圆.
答案 D
2.参数方程(θ为参数)所表示的图形是
A.直线 B.射线
C.圆 D.半圆
解析 把参数方程化为普通方程为
(x-1)2+(y+2)2=1.故参数方程表示圆.
答案 C
3.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
解析 过点(1,0)且与极轴垂直的直线,在直角坐标系中的方程为x=1,
所以其极坐标方程为ρcos θ=1,故选C.
答案 C
4.在平面直角坐标系xOy中,直线l的参数方程为(t∈R),圆的参数方程为(θ∈[0,2π)),则圆心C到直线l的距离为
A.0 B.2
C. D.
解析 化直线l的参数方程(t∈R)为普通方程x-y+1=0,化圆的参数方程(θ∈[0,2π))为普通方程(x-1)2+y2=1,则圆心C(1,0)到直线l的距离为=.故选C.
答案 C
5.在极坐标系中,点到圆ρ=2cos θ的圆心的距离为
A.2 B.
C. D.
解析 极坐标系中的点化为平面直角坐标系中的点为(1,);极坐标系中的圆ρ=2cos θ化为平面直角坐标系中的一般方程为x2+y2=2x,即(x-1)2+y2=1,其圆心为(1,0).
∴所求两点间的距离为=.
答案 D
6.已知曲线C的参数方程为(θ∈[0,π]),且点P(x,y)在曲线C上,则的取值范围是
A. B.
C. D.
解析 由曲线的参数方程可知曲线是以O(2,1)为圆心,
r=1的上半圆,如图.
又令t==1+,
因为的范围就是过点P(x,y)与点A(0,1)的直线的斜率的范围.可算得kP1A=0,kP2A=,
可知0≤kPA≤,
所以1≤t≤.故选D.
答案 D
二、填空题(每小题5分,共15分)
7.(2012·湖北)在直角坐标系xOy中,以原点O为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系.已知射线θ=与曲线(t为参数)相交于A,B两点,则线段AB
的中点的直角坐标为________.
解析 θ=在直角坐标系下的一般方程为y=x(x∈R),将参数方程(t为参数)转化为直角坐标系下的一般方程为y=(t-1)2=(x-1-1)2=(x-2)2表示一条抛物线,联立上面两个方程消去y有x2-5x+4=0,设A、B两点及其中点P的横坐标分别为xA、xB、x0,则有韦达定理x0==,
又由于点P在直线y=x上,因此AB的中点P.
答案
8.(2012·汕头高三模拟)已知直线l1:(t为参数),l2:(s为参数),若l1∥l2,则k=________;若l1⊥l2,则k=________.
解析 将直线l1,l2的参数方程分别化为直角坐标方程为:
l1:kx+2y-k-4=0,l2:2x+y-1=0,
若l1∥l2,则k=4;
若l1⊥l2,则2k+2=0,即k=-1.
答案 4 -1
9.(2012·安徽)在极坐标系中,圆ρ=4sin θ的圆心到直线θ=(ρ∈R)的距离是________.
解析 圆ρ=4sin θ化为直角坐标方程为x2+(y-2)2=4,圆心C(0,2),
直线l:θ=(ρ∈R)化为直角坐标方程为x-y=0;
点C到直线l的距离是=.
答案
三、解答题(每小题12分,共36分)
10.(2012·吉林实验中学高三模拟)已知圆C:(θ为参数),直线l:(t为参数).
(1)求圆C的普通方程,若以原点为极点,以x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,写出圆C的极坐标方程;
(2)判断直线l与圆C的位置关系,并说明理由.若相交,请求出弦长.
解析 (1)由圆C的参数方程消参可得,
(x-2)2+y2=4,
圆的极坐标方程为ρ=4cos θ.
(2)解法一 由于直线l过圆心(2,0),
所以直线与圆相交,且弦长为4.
解法二 l:3x-4y-6=0,
圆心到直线的距离d==0<r,
所以直线l与圆相交,
由于直线l过圆心(2,0),所以弦长为4.
11.(2012·大纲全国卷)已知曲线C1的参数方程是(φ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C2的极坐标方程是ρ=2,正方形ABCD的顶点都在C2上,且A,B,C,D依逆时针次序排列,点A的极坐标为.
(1)求点A,B,C,D的直角坐标;
(2)设P为C1上任意一点,求|PA|2+|PB|2+|PC|2+|PD|2的取值范围.
解析 (1)由已知可得A,
B,
C,
D,
即A(1,),B(-,1),C(-1,-),D(,-1).
(2)设P(2cos φ,3sin φ),令S=|PA|2+|PB|2+|PC|2+|PD|2,则S=16cos2 φ+36sin2 φ+16=32+20sin2 φ.
因为0≤sin2 φ≤1,所以S的取值范围是[32,52].
12.(2012·东北四校一模)在极坐标系中,曲线L:ρ2sin2θ=2cos θ,过点A(5,α)作平行于θ=(ρ∈R)的直线l,且l与曲线L分别交于B,C两点.
(1)以极点为原点,极轴为x轴的正半轴,取与极坐标相同的单位长度,建立平面直角坐标系,写出曲线L和直线l的普通方程;
(2)求|BC|的长.
解析 (1)由题意得,点A的直角坐标为(4,3),
曲线L的普通方程为y2=2x,
直线l的普通方程为y=x-1.
(2)设B(x1,y1),C(x2,y2),联立
把②式代入①式并整理得x2-4x+1=0.
由韦达定理得x1+x2=4,x1·x2=1.
由弦长公式得|BC|=|x1-x2|=2.