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  • 2021-06-16 发布

【数学】2020届一轮复习人教B版 坐标系与参数方程 课时作业

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‎1.在平面直角坐标系xOy中,以坐标原点为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,半圆C的极坐标方程为ρ=4cos θ,θ∈.‎ ‎(1)求半圆C的参数方程;‎ ‎(2)若半圆C与圆D:(x-5)2+(y-)2=m(m是常数,m>0)相切,试求切点的直角坐标.‎ 解:(1)半圆C的普通方程为(x-2)2+y2=4(0≤y≤2),‎ 则半圆C的参数方程为(t为参数,0≤t≤π).‎ ‎(2)C,D的圆心坐标分别为(2,0),(5,),‎ 于是直线CD的斜率k==.‎ 由于切点必在两个圆心的连线上,‎ 故切点对应的参数t满足tan t=,t=,‎ 所以切点的直角坐标为,即(2+,1).‎ ‎2.(2018·贵阳摸底考试)曲线C的参数方程为(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,直线l的极坐标方程为ρcos=.‎ ‎(1)写出C的普通方程,并用(α为直线的倾斜角,t为参数)的形式写出直线l的一个参数方程;‎ ‎(2)l与C是否相交?若相交,求出两交点的距离,若不相交,请说明理由.‎ 解:(1)C的普通方程为+y2=1,‎ 由ρcos=得x-y-2=0,‎ 则直线l的倾斜角为,‎ 又直线l过点(2,0),‎ 得直线l的一个参数方程为(t为参数).‎ ‎(2)将l的参数方程代入C的普通方程得 ‎5t2+4t=0,解得t1=0,t2=-,‎ 显然l与C有两个交点,‎ 分别记为A,B,且|AB|=|t1-t2|=.‎ ‎3.在平面直角坐标系xOy中,曲线C1的参数方程为(α为参数),以坐标原点为极点,以x轴的正半轴为极轴,建立极坐标系,曲线C2的极坐标方程为ρcos=3.‎ ‎(1)写出C1的普通方程和C2的直角坐标方程.‎ ‎(2)设点P在C1上,点Q在C2上,求|PQ|的最小值及此时点P的直角坐标.‎ 解:(1)曲线C1的参数方程为(α为参数),普通方程为x2+=1,‎ 曲线C2的极坐标方程为ρcos=3,‎ 即ρcos θ+ρsin θ-6=0,直角坐标方程为x+y-6=0.‎ ‎(2)设P(cos α,sin α),则|PQ|的最小值为P到x+y-6=0距离,‎ 即=,‎ 当且仅当α=2kπ+(k∈Z)时,|PQ|取得最小值2,‎ 此时P.‎ ‎4.(2018·贵阳适应性考试)在平面直角坐标系xOy中,曲线C:(α为参数),在以原点O为极点,x轴的正半轴为极轴的极坐标系中,直线l的极坐标方程为 ρcos=-1.‎ ‎(1)求曲线C的普通方程和直线l的直角坐标方程;‎ ‎(2)过点M(-1,0)且与直线l平行的直线l1交曲线C于A,B两点,求点M到A,B两点的距离之和.‎ 解:(1)曲线C的普通方程为+y2=1,‎ 由ρcos=-1,得ρcos θ-ρsin θ=-2,‎ 所以直线l的直角坐标方程为x-y+2=0.‎ ‎(2)直线l1的参数方程为(t为参数),将其代入+y2=1中,化简得2t2-t-2=0,‎ 设A,B两点对应的参数分别为t1,t2,‎ 则t1+t2=,t1t2=-1,‎ 所以|MA|+|MB|=|t1|+|t2|=|t1-t2|==‎ eq (lc( c)(avs4alco1(f( (2),2)))2-4×(-1))=.‎ ‎5.(2018·福州四校联考)在平面直角坐标系xOy中,曲线C1的参数方程为(α为参数),直线C2的方程为y=x.以坐标原点O为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系.‎ ‎(1)求曲线C1和直线C2的极坐标方程;‎ ‎(2)若直线C2与曲线C1交于A,B两点,求+.‎ 解:(1)由曲线C1的参数方程为(α为参数),得曲线C1的普通方程为(x-2)2+(y-2)2=1,‎ 则C1的极坐标方程为ρ2-4ρcos θ-4ρsin θ+7=0,‎ 由于直线C2过原点,且倾斜角为,故其极坐标方程为θ=(ρ∈R)(tan θ=).‎ ‎(2)由得ρ2-(2+2)ρ+7=0,‎ 设A,B对应的极径分别为ρ1,ρ2,则ρ1+ρ2=2+2,ρ1ρ2=7,‎ ‎∴+===.‎ ‎6.极坐标系与直角坐标系xOy有相同的长度单位,以原点O为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系.已知曲线C1的极坐标方程为ρ=4cos θ,曲线C2的参数方程为(t为参数,0≤α<π),射线θ=φ,θ=φ+,θ=φ-与曲线C1交于(不包括极点O)三点A,B,C.‎ ‎(1)求证:|OB|+|OC|=|OA|;‎ ‎(2)当φ=时,B,C两点在曲线C2上,求m与α的值.‎ 解:(1)证明:设点A,B,C的极坐标分别为(ρ1,φ),,,‎ 因为点A,B,C在曲线C1上,‎ 所以ρ1=4cos φ,ρ2=4cos,ρ3=4cos,‎ 所以|OB|+|OC|=ρ2+ρ3=4cos+4cos=4cos φ=ρ1,‎ 故|OB|+|OC|=|OA|.‎ ‎(2)由曲线C2的方程知曲线C2是经过定点(m,0)且倾斜角为α的直线.‎ 当φ=时,B,C两点的极坐标分别为2,,2,-,‎ 化为直角坐标为B(1,),C(3,-),‎ 所以tan α==-,又0≤α<π,所以α=.‎ 故曲线C2的方程为y=-(x-2),易知曲线C2恒过点(2,0),即m=2.‎ ‎7.在平面直角坐标系xOy中,直线l的参数方程为(t为参数),其中0≤α<π,在以O为极点,x轴的正半轴为极轴的极坐标系中,曲线C1:ρ=4cos θ.直线l与曲线C1相切.‎ ‎(1)将曲线C1的极坐标方程化为直角坐标方程,并求α的值.‎ ‎(2)已知点Q(2,0),直线l与曲线C2:x2+=1交于A,B两点,求△ABQ的面积.‎ 解:(1)曲线C1:ρ=4cos θ,即ρ2=4ρcos θ,化为直角坐标方程为x2+y2=4x,即C1:(x-2)2+y2=4,可得圆心(2,0),半径r=2,‎ 直线l的参数方程为(t为参数),其中0≤α<π,由题意l与C1相切,可得普通方程为y-=k(x-1),k=tan α,0≤α<π且α≠,‎ 因为直线l与曲线C1相切,所以=2,‎ 所以k=,所以α=.‎ ‎(2)直线l的方程为y=x+,‎ 代入曲线C2:x2+=1,整理可得10x2+4x-5=0,‎ 设A(x1,y1),B(x2,y2),‎ 则x1+x2=-,x1·x2=-,‎ 所以|AB|=·=,‎ Q到直线的距离d==2,‎ 所以△ABQ的面积S=××2=.‎ ‎8.已知直线L的参数方程为(t为参数),以原点O为极点,x轴的正半轴为极轴,建立极坐标系,曲线C的极坐标方程为ρ=.‎ ‎(1)求直线L的极坐标方程和曲线C的直角坐标方程;‎ ‎(2)过曲线C上任意一点P作与直线L夹角为的直线l,设直线l与直线L的交点为A,求|PA|的最大值.‎ 解:(1)由(t为参数),得L的普通方程为2x+y-6=0,‎ 令x=ρcos θ,y=ρsin θ,‎ 得直线L的极坐标方程为2ρcos θ+ρsin θ-6=0,‎ 由曲线C的极坐标方程,知ρ2+3ρ2cos2θ=4,‎ 所以曲线C的直角坐标方程为x2+=1.‎ ‎(2)由(1),知直线L的普通方程为2x+y-6=0,‎ 设曲线C上任意一点P(cos α,2sin α),‎ 则点P到直线L的距离d=.‎ 由题意得|PA|==,‎ 所以当sin=-1时,|PA|取得最大值,最大值为.‎