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- 2021-06-16 发布
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一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.)
1.将曲线F(x,y)=0上的点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标缩短到原来的,得到的曲线方程为 ( A )
A.F(,3y)=0 B.F(2x,)=0
C.F(3x,)=0 D.F(,2y)=0
【解析】 设(x,y)经过伸缩变换变为(x′,y′),
∴则,
代入F(x,y)=0,得F(x′,3y′)=0.
2.将点(2,3)变成点(3,2)的伸缩变换是 ( B )
A. B.
C. D.
【解析】 设所求的伸缩变换为则
所以所求的伸缩变换为
3.过点P且平行于极轴的直线的极坐标方程是 ( C )
A.ρsinθ=1 B.ρcosθ=1
C.ρsinθ= D.ρcosθ=
【解析】 如图所示,在△OPM中=,
∴ρsinθ=.
4.在极坐标系中,圆ρ=-2sinθ的圆心的极坐标是 ( B )
A.(1,) B.(1,-)
C.(1,0) D.(1,π)
【解析】 本题主要考查了圆的极坐标方程及普通方程与极坐标方程的互化,由ρ=-2sinθ得:ρ2=-2ρsinθ,
∴x2+y2=-2y,即x2+(y+1)2=1,∴圆心直角坐标为(0,-1),极坐标为(1,-),选B.
5.P点的直角坐标(-1,)化成极坐标为 ( A )
A.(2,π) B.(,π)
C.(,π) D.(2,π)
【解析】 ρ==2,tanθ=-,θ∈(,π),
∴θ=.
∴点P的极坐标为(2,).
故选A.
6.下列各点中与(2,)不表示极坐标系中同一个点的是 ( C )
A.(2,-π) B.(2,π)
C.(2,π) D.(2,-π)
【解析】 与极坐标(2,)相同的点可以表示为(2,+2kπ)(k∈Z),只有(2,π)不适合.
故选C.
7.(2015·安庆二模)在极坐标系中,曲线C:ρ=2sinθ上的两点A,B对应的极角分别为,,则弦长|AB|等于 ( C )
A.1 B.
C. D.2
【解析】 A、B两点的极坐标分别为(,)、(,),
化为直角坐标为(-,)、(,),
故|AB|==,
故选C.
8.极坐标系中,过点且与极轴垂直的直线方程为 ( B )
A.ρ=-4cosθ B.ρcosθ-1=0
C.ρsinθ=- D.ρ=-sinθ
【解析】 如图所示,ρ·cosθ=2·cos,
∴ρcosθ=1.
9.把极坐标方程ρ=2sin化为直角坐标方程为 ( A )
A.2+2=1 B.y2=2
C.=0 D.-=1
【解析】 原式变为ρ=sinθ+cosθ,
两边同乘以ρ得ρ2=ρsinθ+ρcosθ.
∵ρ2=x2+y2,ρsinθ=y,ρcosθ=x,
∴x2+y2-x-y=0,
即2+2=1.
10.已知点M的球坐标为(1,,),则它的直角坐标为 ( B )
A.(1,,) B.(,,)
C.(,,) D.(,,)
【解析】 设点M的直角坐标为(x,y,z),
∵点M的球坐标为(1,,),
∴x=sin cos=,
y=sinsin=,z=cos=.
故点M的直角坐标为(,,).
11.极坐标方程θ=,θ=(ρ>0)和ρ=8所表示的曲线围成的图形面积是 ( A )
A. B.
C. D.
【解析】 如图所示,面积为α×R·R=··64=.
12.点P(ρ,θ)关于直线θ=的对称点为 ( C )
A. B.(θ,ρ)
C. D.(ρ,π-θ)
【解析】 如图所示,根据图形知
ρ′=ρ,-θ=θ′-,
∴θ′=-θ=π+-θ.
∴对称点为.
二、填空题(本大题共4小题,每小题4分,共16分.把答案填写在题中的横线上.)
13.(2015·湖南)在直角坐标系xOy中,以坐标原点为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,若曲线C的极坐标方程为ρ=2sinθ,则曲线C的直角坐标方程为__x2+(y-1)2=1__.
【解析】 曲线C的极坐标方程为ρ=2sinθ,即ρ2=2ρsinθ,它的直角坐标方程为:x2+y2=2y,即x2+(y-1)2=1.
故答案为x2+(y-1)2=1.
14.(2015·北京)在极坐标系中,点(2,)到直线ρ(cosθ+sinθ)=6的距离为__1__.
【解析】 点P(2,)化为P(1,).
直线ρ(cosθ+sinθ)=6化为x+y-6=0.
∴点P到直线的距离d==1.
故答案为1.
15.点M的直角坐标为(2,2,30),则它的柱坐标为 .
【解析】 由ρ==2,tanθ==1,θ=(第一象限内),∴柱坐标为.
16.在极坐标系中,曲线C1和C2的方程分别为ρsin2θ=cosθ与ρsinθ=1,以极点为平面直角坐标系的原点,极轴为x轴的正半轴,建立平面直角坐标系,则曲线C1和C2交点的直角坐标为__(1,1)__.
【解析】 本题考查极坐标方程与普通方程互化及求曲线交点.
C1:ρsin2θ=cosθ,∴ρ2sin2θ=ρcosθ,即y2=x,
C2:ρsinθ=1,∴y=1.
联立∴,则交点坐标(1,1).
三、解答题(本大题共6小题,共74分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)
17.(本小题满分12分)极坐标系中,求点(m>0)到直线ρcos=2的距离.
【解析】 将直线极坐标方程化成普通方程应为
ρ=2即x+y-4=0.
∴点到直线x+y-4=0的距离为
==|m-2|.
18.(本小题满分12分)在同一平面直角坐标系中,经过伸缩变换后,曲线C变为曲线(x′-5)2+(y′+6)2=1,求曲线C的方程,并判断其形状.
【解析】 将代入(x′-5)2+(y′+6)2=1,
得(2x-5)2+(2y+6)2=1,
即(x-)2+(y+3)2=.
故曲线C是以(,-3)为圆心,为半径的圆.
19.(本小题满分12分)如图,正方体OABC-D′A′B′C′中,|OA|=3,|OC|=3,|OD′|=3,A′C′与B′D′相交于点P,分别写出点C、B′、P的柱坐标.
【解析】 C点的ρ、θ分别为|OC|及∠COA,B′点的ρ,θ分别为|OB|===3,θ=∠BOA,tan∠BOA===1,
∴∠BOA=.
P点的ρ,θ为|OE|,∠AOE,|OE|=|OB|,∠AOE=∠AOB,
∴C点的柱坐标为(3,,0);
B′点的柱坐标为(3,,3);P点的柱坐标为(,,3).
20.(本小题满分12分)已知⊙C:ρ=cosθ+sinθ,直线l:ρ= .求⊙C上点到直线l距离的最小值.
【解析】 ⊙C的直角坐标方程是
x2+y2-x-y=0,
即(x-)2+(y-)2=.
又直线l的极坐标方程为
ρ(cosθ-sinθ)=4,
所以直线l的直角坐标方程为x-y-4=0.
设M(+cosθ,+sinθ)为⊙C上任意一点,M点到直线l的距离
d==,
当θ=时,dmin==.
21.(本小题满分12分)通过平面直角坐标系中的平移变换与伸缩变换,可以把椭圆+=1变为中心在原点的单位圆,求上述平移变换与伸缩变换,以及这两种变换合成的变换.
【解析】 先通过平移变换把椭圆+=1
变为椭圆+=1.
再通过伸缩变换
把椭圆+=1变为单位圆
x″2+y″2=1.由上述两种变换合成的变换
22.(本小题满分14分)(2017·全国卷Ⅱ)在直角坐标系xOy中,以坐标原点为极点,x轴正半轴为极轴建立坐标系,曲线C1的极坐标方程为ρcos θ=4.
(1)M为曲线C1上的动点,点P在线段OM上,且满足|OM|·|OP|=16,求点P的轨迹C2的直角坐标方程;
(2)设点A的极坐标为(2,),点B在曲线C2上,求△OAB面积的最大值.
【解析】 (1)解:设P的极坐标为(ρ,θ)(ρ>0),M的极坐标为(ρ1,θ)(ρ1>0).
由题设知|OP|=ρ,|OM|=ρ1=.
由|OM|·|OP|=16得C2的极坐标方程为ρ=4cos θ(ρ>0).
因此C2的直角坐标方程为(x-2)2+y2=4(x≠0).
(2)解:设点B的极坐标为(ρB,α)(ρB>0).
由题设知|OA|=2,ρB=4cos α,于是△OAB的面积S=|OA|·ρB·sin∠AOB=4cos α·|sin(α-)|
=2|sin(2α-)-|≤2+.
当α=-时,S取得最大值2+.
所以△OAB面积的最大值为2+.