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- 2021-06-11 发布
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永春一中2019年高一新生夏令营数学学科素质测试2019.7
一、选择题(本大题共15小题,共60.0分)
1.下列各点中与不表示极坐标系中同一个点的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
观察四个选项横坐标均为2,因为与极坐标相同的点可以表示为,则判断A,B,C,D四个选项的纵坐标能否写成的形式.找出不能用形式表示的选项即可.
【详解】解:与极坐标相同的点可以表示为,
A..可以
B..可以.
C.不能用的形式表示.
D.,可以.
只有C.不可以.
故选:C.
【点睛】考查极坐标的概念. 极坐标与表示同一个点.解题关键为是否能将选项中的纵坐标写成的形式.
2.直线和圆的位置关系是( )
A. 相切 B. 相离 C. 相交但不过圆心 D. 相交且过圆心
【答案】C
【解析】
【分析】
将圆的参数方程化成圆的普通方程,则可得其圆心,和半径r,再用点到直线的距离公式求出圆心到直线的距离d,再将距离d与圆的半径r比大小即可解.
【详解】解:由,得圆的普通方程为,
∴圆的圆心为,半径.
圆心到直线的距离.
∵,∴直线与圆相交但不过圆心.
故选:C.
【点睛】考查圆的参数方程化普通方程,考查直线和圆的位置关系,运用了点到直线的距离公式.
点到直线距离公式:点到直线的距离为:.
3.将参数方程(为参数)化为普通方程是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
先求自变量x的取值范围,由的取值范围,可知的范围.
①,②,再将②-①可消去即可解.
【详解】解:∵,∴.又∵,
则有,由①,②,②-①可得,
∴将参数方程(为参数)化为普通方程是,
故选:C.
【点睛】考查直线的参数方程消参化普通方程,要注意自变量x的取值范围.经过点,倾斜角为的直线的参数方程可表示为(为参数).题目难度较易.
4.在同一平面直角坐标系中,经过伸缩变换后,曲线变为曲线,则曲线的方程为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】
将伸缩变换代入曲线中即可解.
【详解】解:把代入曲线,可得:,即,
即为曲线的方程.
故选:A.
【点睛】考查平面直角坐标系的伸缩变换,题目较为简单. 伸缩变换:设点
是平面直角坐标系中的任意一点,在变换的作用下,点对应到点,称为平面直角坐标系中的坐标伸缩变换,简称伸缩变换.
5.已知点的极坐标是,它关于直线的对称点坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
利用极坐标的意义作出极坐标点M,再做出点M关于的对称点N,则可得出其极坐标.
【详解】解:作出极坐标是的点,如图,
它关于直线的对称点是N,其极坐标为或.
故选:B.
【点睛】考查极坐标的概念,以及对称点的求法.题目较易.
6.将点的直角坐标化为极径是正值,极角在0到之间的极坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】
由P点的直角坐标,可得,再利用P点在第二象限且极角在0到之间即可求.
【详解】解:∵点的直角坐标,
∴,,
又点在第二象限,极角在0到之间,∴.
∴满足条件的点的极坐标为.
故选:A.
【点睛】考查直角坐标和极坐标的互化. 极坐标概念:点M的极坐标:设M是平面内一点,极点O与点M的距离叫做点的极径,记为;以极轴为始边,射线为终边的∠叫做点的极角,记为.有序数对叫做点的极坐标,记为.
7.已知曲线的极坐标方程为,以极点为原点,极轴为轴非负半轴建立平面直角坐标系,则曲线经过伸缩变换后,得到的曲线是( )
A. 直线 B. 椭圆 C. 圆 D. 双曲线
【答案】C
【解析】
【分析】
将曲线的极坐标方程化为普通方程,再将曲线的普通方程进行的伸缩变换后即可解.
【详解】解:由极坐标方程,
可得:,即,
曲线经过伸缩变换,可得,代入曲线可得:,
∴伸缩变换得到的曲线是圆.
故选:C.
【点睛】考查曲线的极坐标方程化普通方程以及曲线方程的变换. 其中将转化为为解题关键.
8.若直线的参数方程为(为参数),则直线的倾斜角的余弦值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
先将直线l的参数方程化为一般方程,可得出斜率,则直线的倾斜角的余弦值可求.
【详解】解:设直线的倾斜角为,由题意,
∴,,∴.
故选:B.
【点睛】考查直线的参数方程化一般方程,以及直线的倾斜角.题目较为简单.
9.已知二次函数在上的最大值为4,则的值为( )
A. B. C. 3 D. 或
【答案】D
【解析】
【分析】
由题设二次函数,所以,则可求出其对称轴,再分类讨论当时或时,x取何值为二次函数的最大值,进而求出参数a的值.
【详解】由题意得:二次函数的对称轴为.
当时,二次函数图象开口向下,则时,
为函数的最大值. 又∵,
∴,则.
当时,二次函数图象开口向上,∵
距对称轴距离相等,则最大值为
,或,
则有,.
∴或.
故选:D.
【点睛】考查二次函数在给定区间求参数值,其中运用了分类讨论的思想,解题关键为求出二次函数的对称轴.二次函数一般形式:,对称轴为.
10.参数方程(为参数)所表示的曲线是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】
【分析】
消参化简整理得,即得方程对应的曲线.
【详解】将代入,化简整理得,同时不为零,且,的符号一致,
故选D.
【点睛】本题主要考查参数方程与普通方程的互化,考查圆的方程,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平和分析推理能力.
11.圆的圆心极坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
先将极坐标方程转化为普通方程求出圆心的直角坐标,再由公式求出点的极坐标即可.
【详解】两边都乘以得,
将代入,
,
圆心直角坐标是,
,
即,故圆心极坐标是
故选:C.
【点睛】本题考查简单曲线圆的极坐标方程,解答的关键是圆的极坐标转化为普通方程,写出圆心坐标,再将其转化为极坐标.本题属于基本题.
12.在极坐标系中,点与的位置关系为( )
A. 关于极轴所在直线对称 B. 关于极点对称
C. 重合 D. 关于直线对称
【答案】A
【解析】
【分析】
由点和点为同一点. 则比较点和点,可推出点与的位置关系.
【详解】解:点与点是同一个点,与点关于极轴对称.∴点与关于极轴所在直线对称.
故选:A.
【点睛】考查极坐标的位置关系.题目较为简单,要掌握极坐标的概念.
13.已知三个方程:①②③ (都是以t为参数).那么表示同一曲线的方程是( )
A. ①②③ B. ①② C. ①③ D. ②③
【答案】B
【解析】
【分析】
将参数方程转化为普通方程,且注意变量的范围,进而判断.
【详解】①化为普通方程为x2=y
②化为普通方程为x2=y
③化为普通方程为x2=y,(-1≤x≤1),可得①②表示同一曲线,故选B
【点睛】本题考查了参数方程和普通方程的互化,由参数方程化为普通方程,消去参数,消参数的方法有代入法、加减(或乘除)消元法、三角代换法等.在参数方程与普通方程的互化中,必须使x,y的取值范围保持一致.
14.能化为普通方程的参数方程为( )
A. (为参数) B. (为参数)
C. (为参数) D. (为参数)
【答案】B
【解析】
A: ;B ;C: ;D: ,所以选B.
点睛:化参数方程为普通方程的基本思路是消去参数,常用的消参方法有代入消去法、加减消去法、恒等式(三角的或代数的)消去法,经常用到公式:.不要忘了参数的范围.
15.两圆,的公共部分面积是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
由两圆的极坐标方程,可求出两圆的标准方程,再求出两圆的交点,四边形OABC为正方形,则公共面积可求.公共面积.
【详解】解:两圆,的直角坐标方程分别为B:.
A:,
圆心分别为B,A,半径都等于2.
两个圆的交点为O,C,则公共面积为,
故公共部分面积是.
故选:B.
【点睛】考查将圆的极坐标方程化为圆的标准方程,和两圆相交公共面积的求法.其中求两圆的相交面积为难点,需多思考.
二、填空题(本大题共10小题,共40.0分)
16.在极坐标系中,若点、的极坐标分别为,,则(为极点)的面积等于______.
【答案】3
【解析】
【分析】
O为极点,先求出的大小,已知AO和OB的边长,再根据三角形面积公式即可解.
【详解】解:由题意,,,,
∴(其中为极点)的面积为.
故答案为:3.
【点睛】考查极坐标系中三角形面积的求法,解题关键为三角形面积公式.题目较为简单.
17.在直角坐标系中,圆的参数方程为 (为参数),以坐标原点为极点,以轴的正半轴为极轴,建立极坐标系,直线的极坐标方程为,.若直线与圆相交于,两点,的面积为2,则值为_______.
【答案】或
【解析】
【分析】
先将圆的参数方程化为标准方程,再将直线l的极坐标方程化为普通方程,再求出圆心M到直线l的距离d,d即为的高,再求出底边AB的长,利用三角形面积公式即可解出m的值.
【详解】解:圆参数方程为 (为参数),化为标准
方程:,可得,半径.
直线的极坐标方程为,化为普通
方程:,即.
∴圆心到直线的距离,
∵的面积为2,∴,
又,∴,解得,
∴,解得或.
故答案为:或.
【点睛】考查圆的极坐标化普通方程,直线的极坐标方程化普通方程,点到直线的距离公式.其中求出圆心到直线的距离d,的AB的边长为解出m值的关键.
18.直线:(为参数),圆:(极轴与轴的非负半轴重合,且单位长度相同),若圆上恰有三个点到直线的距离为,则实数_______.
【答案】
【解析】
【分析】
先将直线l的参数方程化为普通方程,再将圆C的极坐标方程化为圆的标准方程,再由圆上恰有三个点到直线的距离为,利用点到直线距离公式可求出a的值.
【详解】解:直线的一般方程为,
∵,∴,
∴圆的直角坐标方程为,即,
∴圆心为,半径,
∵圆上恰有三个点到直线的距离恰为,
∴圆心到直线距离也为,即,解得.
故答案为:.
【点睛】考查直线的极坐标方程化一般方程,圆的极坐标方程化标准方程,以及圆中求直线解析式的参数问题.其中利用点到直线距离公式为解题的关键.点到直线的距离公式考查较为频繁.
19.若直线与曲线为参数,且有两个不同的交点,则实数的取值范围是_________.
【答案】
【解析】
试题分析:曲线(为参数,且)的普通方程为,它是半圆,单位圆在右边的部分,作直线,如图,它过点时,,当它在下方与圆相切时,,因此所求范围是.
考点:两曲线的交点个数.
【名师点睛】在数形结合时,既要进行几何直观的分析,又要进行代数抽象的探索,两方面相辅相成,仅对代数问题进行几何分析(或仅对几何问题进行代数分析)在许多时候是很难行得通的.在解析几何中,我们主要是运用代数的方法来研究几何问题,但是在许多时候,如本题,若能充分地挖掘利用图形的几何特征,将会使得复杂的问题简单化.
20.在直角坐标系中,以O为极点,轴的正半轴为极轴建立极坐标系.已知直线的极坐标方程为,曲线的参数方程为(为参数) ,与C相交于两点,则 .
【答案】
【解析】
【详解】因为,所以,所以,即;
由消去得.联立方程组,
解得或,
即,,
由两点间的距离公式得.
21.在平面直角坐标系中,已知直线的参数方程为(t为参数),曲线C的参数方程为(s为参数).设P为曲线C上的动点,点P到直线的距离的最小值为__________.
【答案】
【解析】
分析】
求出直线的普通方程,点P在曲线C上,设,则可求得点P到直线的距离,进而求得答案.
【详解】直线的普通方程为.点P在曲线C上,设,从而点P到直线的距离.当时,.因此当点P的坐标为时,曲线C上的点P到直线的距离取到最小值.
【点睛】本题考查参数方程与普通方程的互化,点到直线的距离公式等,属于简单题.
22.已知点是曲线:(为参数,)上一点,
为原点,若直线的倾斜角为,则点的直角坐标为___________.
【答案】
【解析】
【分析】
先将曲线的参数方程化为直角坐标系方程,再由直线过原点且倾斜角为,得出直线的解析式,然后联立方程即可解.
【详解】解:由题意得,,曲线的
直角坐标方程为①,由直线的倾斜角为,则
直线OP的解析式为:②,
联立联立①②得(舍去),或,
∴点的直角坐标为.
故答案为:.
【点睛】考查曲线的参数方程化为直角坐标系方程,直线的解析式,以及曲线方程中求点坐标的问题.题目难度一般,要注意坐标的取舍.
23.是曲线(为参数)上任意一点,则的最大值为____.
【答案】
【解析】
【分析】
先将曲线的参数方程消参化为标准方程,由表示动点与
之间距离的平方,可先求PQ的距离利用数形结合即可求的最大值.
【详解】解:∵将(为参数),消去参数得A:,
∴点在以A为圆心,半径为1的圆上运动,
设,可得
∴表示动点与之间距离的平方,
∵,
由,即得的最大值为.
故答案为:.
【点睛】考查圆参数方程化为标准方程,动点在圆上与圆外定点距离的最大值.利用了数形结合的思想. 其中表示动点与之间距离的平方为解题的关键.
24.变量满足(为参数),则代数式的最小值是__________.
【答案】
【解析】
(为参数)化为直角坐标方程为 ,为四分之一椭圆,如图,所以的最小值是
25.以平面直角坐标系原点为极点,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,直线的参数方程为(为参数),圆的极坐标方程为.设曲线与直线交于、两点,若点的直角坐标为,则的值=______.
【答案】
【解析】
【分析】
先将圆的极坐标方程化为直角坐标系方程,再将直线的参数方程代入圆的直角坐标系方程,得①,又因为方程①两实根的几何意义,则即可解.
【详解】解:圆的极坐标方程为,即,
则,圆的直角坐标系方程为,
点在直线上,且在圆内,
由已知直线的参数方程是(为参数)代入,
得,
设两个实根为,,则,,即,异号,
所以.
故答案为:.
【点睛】考查圆的极坐标方程,直线的参数方程,以及如何利用方程思想研究直线和圆的位置关系问题,要准确理解参数t的几何意义及应用.
三、解答题(本大题共4小题,共50.0分)
26.己知直线的参数方程为(t为参数),曲线C的极坐标方程为,直线与曲线C交于A、B两点,点.
(1)求直线的普通方程和曲线C的直角坐标方程;
(2)求的值.
【答案】(1) , ;(2) .
【解析】
【分析】
(1)直线的参数方程消去t可求得普通方程.由直角坐标与极坐标互换公式,求得曲线C普通方程.(2)直线的参数方程改写为
(t为参数),由t的几何意义求值.
【详解】直线l的参数方程为为参数,消去参数,可得直线l的普通方程,
曲线C的极坐标方程为,即,曲线C的直角坐标方程为,
直线的参数方程改写为(t为参数),
代入,,,,
.
【点睛】由直角坐标与极坐标互换公式,利用这个公式可以实现直角坐标与极坐标的相互转化.
27.选修4-4:坐标系与参数方程
已知曲线C的极坐标方程为ρ﹣4cosθ+3ρsin2θ=0,以极点为原点,极轴为x轴的正半轴建立平面直角坐标系,直线l过点M(1,0),倾斜角为.
(Ⅰ)求曲线C的直角坐标方程与直线l的参数方程;
(Ⅱ)若曲线C经过伸缩变换后得到曲线C′,且直线l与曲线C′交于A,B两点,求|MA|+|MB|.
【答案】(1)(x﹣2)2+4y2=4,,(t为参数);(2).
【解析】
试题分析:
(Ⅰ)极坐标方程化简直角坐标方程可得曲线C的直角坐标方程为(x﹣2)2+4y2=4,利用点的坐标和倾斜角可得直线的参数方程为,(t为参数);
(Ⅱ)利用题意求得伸缩变换之后的方程,然后利用弦长公式可得弦长为 .
试题解析:
(Ⅰ)∵曲线C的极坐标方程为ρ﹣4cosθ+3ρsin2θ=0,∴ρ2﹣4ρcosθ+3ρ2sin2θ=0,
∴曲线C的直角坐标方程为x2+y2﹣4x+3y2=0,整理,得(x﹣2)2+4y2=4,
∵直线l过点M(1,0),倾斜角为,
∴直线l的参数方程为,即,(t是参数).
(Ⅱ)∵曲线C经过伸缩变换后得到曲线C′,
∴曲线C′为:(x﹣2)2+y2=4,
把直线l的参数方程,(t是参数)代入曲线C′:(x﹣2)2+y2=4,
得:,
设A,B对应的参数分别为t1,t2,则t1+t2=,t1t2=﹣3,
|MA|+|MB|=|t1|+|t2|=|t1﹣t2|===.
28.
在直角坐标系xOy中,直线l1的参数方程为(t为参数),直线l2的参数方程为.设l1与l2的交点为P,当k变化时,P的轨迹为曲线C.
(1)写出C的普通方程;
(2)以坐标原点为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,设,M为l3与C的交点,求M的极径.
【答案】(1)(2)
【解析】
(1)消去参数得的普通方程;消去参数m得l2的普通方程.
设,由题设得,消去k得.
所以C的普通方程为.
(2)C的极坐标方程为.
联立得.
故,
从而.
代入得,
所以交点M的极径为.
【名师点睛】本题考查了极坐标方程的求法及应用,重点考查了转化与化归能力.遇到求曲线交点、距离、线段长等几何问题时,求解的一般方法是分别化为普通方程和直角坐标方程后求解,或者直接利用极坐标的几何意义求解.要结合题目本身特点,确定选择何种方程.
29.二次函数的图象顶点为,且图象在轴上截得的线段长为8.
(1)求函数的解析式;
(2)令.
(ⅰ)求函数在上的最小值;
(ⅱ)若时,不等式恒成立,试求实数的取值范围.
【答案】(1);(2)(i)分类讨论,详见解析;(ii).
【解析】
【分析】
(1)先设二次函数为顶点式,然后根据其顶点为,可知函数的解析式为,由图象在轴上截得的线段长为8,利用韦达定理即可解.
(2)(i)先求出函数的解析式,再根据,分类讨论函数的对称轴,当时,函数最小值的情况.
(ii)不等式恒成立转化为函数在区间上最大值小于等于17,再利用分类讨论思想讨论a的范围即可解.
【详解】解:(1)由题意设,与轴交点坐标为,
∴,∵,
由韦达定理可得.
∴,
∴,∴
(2),
对称轴为,
(ⅰ)当时,函数在区间为单调减函数,
∴;
当时,函数在区间上为单调增函数,在区间上为单调减函数,
.
当时,函数在区间上为单调增函数,
在区间上为单调减函数,∴.
当时,.
∴函数在上的最小值为.
(ⅱ)①当时,恒成立,只需,即,显然成立,∴.
②当时,恒成立,只需,即,
即,∴.
③当时,恒成立,只需,即,
即,这与矛盾,故舍去.
综上所述,的取值范围是
【点睛】考查二次函数的解析式,利用函数对称轴与定义域的关系,进行分类讨论.考查二次函数在给定区间的最值和恒成立的问题.分类讨论的思想在函数章节即为重要,需多加练习掌握.