2013届选修4—4《极坐标与参数方程》复习讲义
一、考纲要求
1.理解参数方程的概念,了解某些常用参数方程中参数的几何意义或物理意义,掌握参数方 程与普通方程的互化方法.会根据所给出的参数,依据条件建立参数方程.
2.理解极坐标的概念.会正确进行点的极坐标与直角坐标的互化.会正确将极坐标方程化为 直角坐标方程,会根据所给条件建立直线、圆锥曲线的极坐标方程. 二、知识结构
1.参数方程的概念
在平面直角坐标系中,如果曲线上任意一点的坐标y x ,都是某个变数t 的函数
?
?
?==),(),
(t g y t f x 并且对于t 的每一个允许值,由这个方程所确定的点),(y x M 都在这条曲线上,那么这个方程就叫做这条曲线的参数方程,联系变数y x ,的变数t 叫做参变数,简称参数。
相对于参数方程而言,直接给出点的坐标间关系的方程叫做普通方程。 常见的曲线的参数方程
2.直线的参数方程
(1)标准式 过点Po(x 0,y 0),倾斜角为α的直线l 的参数方程是 ???+=+=a
t y y a
t x x sin cos 00 (t 为参数,其几何意义是.....PM ..的数量...
) (2)一般式 过定点P 0(x 0,y 0)斜率k=tg α=
a
b 的直线的参数方程是
??
?+=+=bt
y y at x x 00(t 为参数,1
tan t α=) ② 3.圆锥曲线的参数方程
(1)圆 圆心在(a,b),半径为r 的圆的参数方程是??
?+=+=?
?sin cos r b y r a x (φ是参数)
(2)椭圆 椭圆
12
22
2=+
b
y a
x (a >b >0)的参数方程是??
?==??
sin cos b y a x (φ为参数)
椭圆
12
22
2=+
b
y a
y (a >b >0)的参数方程是 ???==?
?
sin cos a y b x (φ为参数)
(3)抛物线 抛物线px y
22
=的参数方程为()为参数t pt
y pt x ??
?==222
4.极坐标
极坐标系 在平面内取一个定点O ,从O 引一条射线Ox ,选定一个单位长度以及计算角度的正 方向(通常取逆时针方向为正方向),这样就建立了一个极坐标系,O 点叫做极点,射线Ox 叫 做极轴.
①极点;②极轴;③长度单位;④角度单位和它的正方向,构成了极坐标系的四要素,
缺一不可.
点的极坐标 设M 点是平面内任意一点,用ρ表示线段OM 的长度,θ表示射线Ox 到OM 的角度 ,那么ρ叫做M 点的极径,θ叫做M 点的极角,有序数对(ρ,θ)叫做M 点的极坐标.
注意:①点),(θρP 与点),(1θρ-P 关于极点中心对称;②点),(θρP 与点),(2πθρ+-P 是同一个点;③如果规定0,02ρθπ>≤<,那么除极点外,平面内的点可用唯一的极坐标),(θρ表示(即一一对应的关系)
;同时,极坐标),(θρ表示的点也是唯一确定的。④极坐标与直角坐标的不同是,直角坐标系中,点与坐标是一一对应的,而极坐标系中,点与坐标是一多对应的.即一个点的极坐标是不惟一的. P (ρ,θ)(极点除外)的全部坐标为(ρ,θ+πk 2)或(ρ-,θ+π)12(+k ),(∈k Z ).极点的极径为0,而极角任意取.
圆的极坐标方程
①以极点为圆心,a 为半径的圆的极坐标方程是 a ρ=;
②以(,0)a )0(>a 为圆心, a 为半径的圆的极坐标方程是 θρcos 2a =; ③以(,
)2
a π
)0(>a 为圆心,a 为半径的圆的极坐标方程是θρsin 2a =;
直线的极坐标方程
①过极点的直线的极坐标方程是)0(≥=ραθ和(0)θπαρ=+≥.
②过点)0)(0,(>a a A ,且垂直于极轴的直线l 的极坐标方程是a =θρcos . 化为直角坐标方程为x a =.
③过点(,)2
A a π
且平行于极轴的直线l 的极坐标方程是sin a ρθ=. 化为直角坐标方程为
y a =.
极坐标和直角坐标的互化 (1)互化的前提条件
①极坐标系中的极点与直角坐标系中的原点重合; ②极轴与x 轴的正半轴重合 ③两种坐标系中取相同的长度单位. (2)互化公式....
的象限由点(x,y)所在的象限确定 三、课前预习
1.直线12+=x y 的参数方程是( )
A 、???+==1
22
2
t y t x (t 为参数) B 、???+=-=1412t y t x (t 为参数)
C 、 ???-=-=1
21t y t x (t 为参数) D 、??
?+==1
sin 2sin θθ
y x (t 为参数)
答案:C
2.已知??
?
??
-3,
5πM ,下列所给出的不能表示点的坐标的是( ) A 、??
?
?
?-3,5π
B 、??
?
?
?
34,
5π
C 、??
?
?
?
-
32,5π D 、??
?
?
?
-
-35,5π 答案:A
3.在极坐标系中,圆ρ=-2sin θ的圆心的极坐标系是( )
A 、(1,
)2
π
B 、(1,)2
π
-
C 、 (1,0)
D 、(1,π)
解:将极坐标方程化为普通方程得:0222=++y y x ,圆心的坐标为)1,0(-,其极坐标为
)2
3,1(π,选B
4.点()3,1-P ,则它的极坐标是 ( )
A 、??
?
??
3,
2π
B 、??
?
?
?
34,
2π
C 、??
?
?
?
-
3,2π
D 、??
?
?
?
-
34,2π 答案:C
5.直角坐标系xoy 中,以原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建极坐标系,设点A,B 分别在
曲线13cos :sin x C y θ
θ
=+??
=?
(θ为参数)和曲线2:1C ρ=上,则A B 的最小值为( )
A 、1
B 、2
C 、3
D 、4 答案:A
6.参数方程为1()2x t t t y ?
=+?
??=?
为参数表示的曲线是( )
A 、一条直线
B 、两条直线
C 、一条射线
D 、两条射线 答案:D
7.()124123x t t x ky k
y t
=-?+==?
=+?若直线为参数与直线垂直,则常数( ) A 、-6 B 、16
- C 、6 D 、16
答案:A
8.极坐标方程4cos ρθ=化为直角坐标方程是( )
A 、22(2)4x y -+=
B 、224x y +=
C 、22(2)4x y +-=
D 、22(1)(1)4x y -+-= 答案:A
9.
曲线
4sin()4x π=+
与曲线122
122
x y t ?=-?
??
?
=+??的位置关系是( ) A 、 相交过圆心 B 、相交 C 、相切 D 、相离 答案:D
10.曲线的参数方程为???-=+=1
2
32
2t y t x (t 是参数),则曲线是( )
A 、线段
B 、双曲线的一支
C 、圆
D 、射线 答案:D
11.在极坐标系中,圆2ρ=上的点到直线()6sin 3cos =+θθρ的距离的最小值
是 . 答案:1
12.圆C :x =1+cos θy =sin θ???(θ为参数)的圆心到直线l
:x =3t y =13t
?-??-??(t 为参数)的距离
为 。 答案:2
13
.已知两曲线参数方程分别为sin x y θ
θ?=??=??
(0)θπ<≤和254x t y t ?
=???=?
(t ∈)R ,它们
的交点坐标为___________.
答案:(1,
5.
14.以直角坐标系的原点为极点,x 轴的正半轴为极轴,已知曲线1C 、2C 的极坐标方程分
别为0,3
π
θθ==
,曲线3C 的参数方程为2cos 2sin x y θ
θ
=??
=?(θ为参数,且,22ππθ??
∈-????),则
曲线1C 、2C 、3C 所围成的封闭图形的面积是 . 答案:
23
π
四、典例分析
考向一 极坐标系,曲线的极坐标方程,极坐标和直角坐标的互化
相关知识点:极点与原点重合,极轴与x 轴正半轴重合,长度单位相同.
互化公式:???==θρθρsin cos y x 或 ??
?
??≠=+=)
0(tan 2
22x x y
y x θρ 【例1 】(1)点M 的极坐标分别是(2,
)2
π
,(4,)π,2(6,
)3
π,3(2,
)4
π
换算成直角坐标依次是 , , ,
(2)点M 的直角坐标分别是(2,0),(0,2)-,(2,2)--
,(如果0,02ρθπ≥≤< 换算成极坐标依次是 , , ,
【例2】在极坐标系中,过圆4cos =ρθ的圆心,且垂直于极轴的直线的极坐标方程为 .
分析:由θρcos 4=得θρρcos 42=.所以x y x 422=+,22
(2)4x y -+=圆心坐标(2,0) 过圆心的直线的直角坐标方程为2=x .直线的极坐标方程为2cos =θρ。 【变式1】在极坐标系中,圆心在()2,π且过极点的圆的方程为( B )
A 、ρθ=22cos
B 、ρθ=-22cos
C 、ρθ=22sin
D 、ρθ=-22sin 分析:圆心在()2,π即指的是直角坐标系中的)02(,-
圆的直角坐标方程:
2
2
(2x y +
+=。圆的极坐标方程为ρθ=-2
2cos
【变式2】已知曲线21,C C 的极坐标方程分别为θρθρcos 4,3cos ==(2
0,0π
θρ<
≤≥),则曲线1C 与2C 交点的极坐标为__ ___.
解:曲线21,C C 的直角坐标方程分别为4)2(,32
2
=+-=y x x ,且0≥y ,两曲线交点的 直角坐标为(3,3). 所以,交点的极坐标为???
?
?
6,
32π
【变式3】在极坐标系中,已知点A (1,43π)和B )4
,2(π
,则A 、B 两点间的距离
是 .
解:如图所示,在△OAB 中,6
53
67,5||,4||ππ
π=
-
=
∠==AOB OB OA
5sin 2
1=∠=
??AOB OB OA S AOB
评述:本题考查极坐标及三角形面积公式,数形结合是关键。
考向二 曲线的参数方程,参数方程与普通方程的互化
【例3】(1)曲线C :cos 1.sin 1
x y θθ=-??
=+?(θ为参数)的普通方程为 ( C ) A 、22(1)(1)1x y -++=
B 、22(1)(1)1x y +++=
C 、22(1)(1)1x y ++-=
D 、22(1)(1)1x y -+-=
(2)参数方程???
????
-=+=t t y t
t x 11表示的曲线是( )
A 、椭圆
B 、双曲线
C 、抛物线
D 、圆
答案:B
【变式1】已知抛物线C 的参数方程为28,
8.
x t y t ?=?=?(t 为参数)若斜率为1的直线经过抛物线
C 的焦点,且与圆()2
2
2
4(0)x y r r -+=>相切,则r =________。
答案:2
解:抛物线的标准方程为x y 82=,它的焦点坐标是)0,2(F ,所以直线的方程是2-=x y ,圆心到直线的距离为2
【变式2】若直线340x y m ++=与圆??
?+-=+=θ
θsin 2cos 1y x (θ为参数)没有公共点,
则实数m 的取值范围是 (,0)(10,)-∞?+∞ .
【变式3】直线2()1x t t y t =-+??=-?
为参数被圆22
(3)(1)25x y -++=所截得的弦长为( )
A
、、140
4
C
分析:2101x t x y y t
=-+??++=?
=-?, 22
(3)(1)25x y -++= 得圆心到直线的距
离
d =
=
,∴弦长
==
【例4】已知点(,)P x y 是圆22
2x y y +=上的动点,求2x y +的取值范围。
解:设圆的参数方程为cos 1sin x y θθ=??
=+?
,22cos sin 1)1x y θθθ?+=++=++
121x y ∴≤+≤
小结:①设动点的坐标为参数方程形式;②将含参数的坐标代人所求代数式或距离公式;
③利用三角性质及变换公式求解最值.
【变式5】在平面直角坐标系xOy中,点()
P x y
,是椭圆
2
21
3
x
y
+=上的一个动点,求
S x y
=+的最大值.
解:因椭圆
2
21
3
x
y
+=
的参数方程为 (
sin
x
y
θ
θ
θ
?=
?
?
=
??
为参数),故可设动点P
的坐标为
,sin
θθ),其中02
θπ
≤<.
因此
1
sin cos sin)2sin()
223
S x y
π
θθθθθ
=+=+=+=+。所以,当
6
π
θ=是,S 取最大值2。
【题后反思】1.化参数方程为普通方程的基本思路是消去参数,并且要保证消参的等价性,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。
2.化普通方程为参数方程的基本思路是引入参数,即选定合适的参数t,先确定一个关系x=f(t)(或y= (t)),再代入普通方程F(x,y)=0,求得另一关系y= (t)(或x=f(t))。一般地,常选择的参数有角、有向线段的数量、斜率,某一点的横坐标(或纵坐标)。在建立曲线的参数方程时,要注明参数及参数的取值范围。
3.在参数方程与普通方程的互化中,必须使y
x,的取值范围保持一致。
【课后巩固练习】
1.椭圆的两个焦点坐标是
是参数)
(
sin
5
1
cos
3
Φ
?
?
?
Φ
+
-
=
Φ
+
=
y
x
()
A、(-3,5),(-3,-3)
B、(3,3),(3,-5)
C、(1,1),(-7,1)
D、(7,-1),(-1,-1)
解:化为普通方程得1
25
)1
(
9
)3
(2
2
=
+
+
-y
x
,∴a2=25,b2=9,得c2=16,c=4.∴F(x-3,y+1)=F(0,±4),∴在xOy坐标系中,两焦点坐标是(3,3)和(3,-5).应选B.
2.参数方程表示
)
2
0(
)
sin
1(
2
1
2
sin
2
cos
π
θ
θ
θ
θ
<
<
?
?
?
??
?
?
+
=
+
=
y
x
( )
A.双曲线的一支,这支过点(1,
2
1
) B.抛物线的一部分,这部分过(1,
2
1
)
C.双曲线的一支,这支过(-1,
2
1
) D.抛物线的一部分,这部分过(-1,
2
1
)
解:由参数式得x2=1+sinθ=2y(x>0).即y=
2
1
x2(x>0).∴应选B.
3.在方程
?
?
?
=
=
θ
θ
2
cos
sin
y
x
(θ为参数)所表示的曲线一个点的坐标是( )
A、(2,-7)
B、(
3
1
,
3
2
) C、(
2
1
,
2
1
) D、(1,0)
解:y=cos2θ=1-2sin2θ=1-2x 2,将x=
2
1代入,得y=
2
1。∴应选C.
4.曲线的极坐标方程ρ=4sin θ化 成直角坐标方程为( )
A 、x 2+(y+2)2=4
B 、x 2+(y-2)2=4 C(x-2)2+y 2=4 D 、(x+2)2+y 2
=4 解:将ρ=2
2y
x +,sin θ=
2
2
y
x y +代入ρ=4sin θ,得x 2+y 2=4y ,即x 2+(y-2)2
=4.∴
应选B.
5.已知圆的极坐标方程ρ=2sin(θ+6
π
),则圆心的极坐标和半径分别为( )
A 、(1,
3
π
),r=2 B 、(1,
6
π
),r=1
C 、(1,
3
π
),r=1 D 、(1, -
3
π
),r=2
答案:C
6.在极坐标系中,与圆ρ=4sin θ相切的一条直线的方程是( )
A 、ρsin θ=2
B 、ρcos θ=2
C 、ρcos θ=-2
D 、ρcos θ=-4 解:点P(ρ,θ)为l 上任意一点,则有cos θ=
ρ
2
=
OP
OB ,得ρcos θ=2,∴应选B.
7.52
sin
42
=θ
ρ表示的曲线是( )
A 、圆
B 、椭圆
C 、双曲线的一支
D 、抛物线
解:4ρsin 22θ
=5?4ρ2
.5cos 222
1cos -=?-θρρθ把ρ=2
2y x + ρcos θ=x ,代入上式,得22
2y
x +=2x-5. 平方整理得y 2=-5x+
.4
25它表示抛物线.∴应选D.
8.极坐标方程4sin 2
θ=3表示曲线是( )
A 、两条射线
B 、两条相交直线
C 、圆
D 、抛物线
解:由4sin 2
θ=3,得42
2
2
2
y
x y
+=3,即y 2=3 x 2
,y=±x 3,它表示两相交直线.∴应选B.
9.直线:3x-4y-9=0与圆:)(,
sin 2cos 2为参数θθθ??
?==y x 的位置关系是( )
A 、相切
B 、相离
C 、直线过圆心
D 、相交但直线不过圆心
答案:D
10.在极坐标系中,点 (,
)π
23
到圆2cos ρθ= 的圆心的距离为( )
A 、2
B 、、 D 解:分别化为直角坐标进行计算,)3
,2(π
化为直角坐标是)3,1(,圆θρcos 2=的直角坐
标方程是022
2=-+x y x ,圆心的坐标是)0,1(,故距离为3。答案:D
11.经过点M(1,5)且倾斜角为3
π
的直线,以定点M 到动点P 的位移t 为参数的参数方程是
( )
A 、???????+=+=t y t x 235211
B 、???????
+=-=t y t x 235211
C 、???????-=+=t y t x 235211
D 、???
????+=+=t x t y 215231 答案:A 12.若直线??
?=+=bt
y at x 4( (t 为参数)与圆x 2+y 2-4x+1=0相切,则直线的倾斜角为( )
A 、3
π
B 、3
2π C 、
3
π
或
3
2π D 、
3
π
或
3
5π
答案:C
13.设b a b a b a +=+∈则,62,,22R 的最小值是(C ) A 、22- B 、3
35-
C 、-3
D 、2
7-
14.若直线l 的参数方程为???
????
+-=+=t y t x 5325
43(t 为参数),则过点(4,-1)且与l 平行的直线在y
轴上的截距为 . 答案:-4
15.直线?
??-=+-=t y t
x 3231(t 为参数)的倾斜角为 ;直线上一点P(x ,y)与点M(-1,2)
的距离为 . 答案:135°,|32t| 16.圆34cos ,()24sin x C y θθθ
=+??
=-+?为参数的圆心坐标为 ,和圆C 关于直线0
x y -=对称的圆C ′的普通方程是 。
答案:(3,-2);(x +2)2+(y -3)2=16
17.在极坐标系中,圆cos ρθ=与直线cos 1ρθ=的位置关系是 . 答案:相切
18.在极坐标系中,直线π3
θ=
(ρ∈R )与圆4cos ρθ=
+θ交于A 、B 两点,则
AB = .
答案: 8
19.(2012年福建理科)在直角坐标系xO y 中,直线l 的方程为x-y+4=0,曲线C 的参数方
程为sin x a
y a
?=?
?
=??.
(I )已知在极坐标(与直角坐标系xOy 取相同的长度单位,且以原点O 为极点,以x 轴正半轴为极轴)中,点P 的极坐标为(4,
2
π),判断点P 与直线l 的位置关系;
(II )设点Q 是曲线C 上的一个动点,求它到直线l 的距离的最小值. 解:(1)把极坐标下的点)2
,4(π
化为直角坐标得:)4,0(P 又点P的坐标满足直线方程,所
以点P在直线l 上。
(2)因为点Q在曲线C上,故可设点Q的坐标为)cos ,sin 3(αα,从而点Q到直线l 的距离为
2
4
)6
cos(22
|
4sin cos 3|++=
+-=
παααd 22)6
cos(2++
=πα,因此当
1)6
c o s (-=+
πα时,d 去到最小值,且最小值为2。
20.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,设点A ,
B 分别在曲线1
C :3cos 4sin x y θθ
=+??=+?(θ为参数)和曲线2C :1ρ=上,则||AB 的最小值
为 .
【分析】利用化归思想和数形结合法,把两条曲线转化为直角坐标系下的方程.
【解】曲线1C 的方程是2
2
(3)(4)1x y -+-=,曲线2C 的方程是2
2
1x y +=,两圆外离,所以||AB
113--=. 【答案】3
第7讲 极坐标与参数方程(教师版 ) 【基础知识】 一.平面直角坐标系中的伸缩变换:设点(,)P x y 在变换?://,(0) ,(0) x x y y λλμμ?=>??=>??的作用下对应到点 ///(,)P x y ,则称?为平面直角坐标系中的坐标伸缩变换,简称伸缩变换。 二.极坐标知识点 1.极坐标系的概念:在平面内取一个定点O ,从O 引一条射线Ox ,选定一个单位长度以及计算角度的正 方向(通常取逆时针方向为正方向),这样就建立了一个极坐标系,O 点叫做极点,射线Ox 叫做极轴. ①极点;②极轴;③长度单位;④角度单位和它的正方向,构成了极坐 标系的四要素,缺一不可. 2.极坐标与直角坐标的互化: 三.参数方程知识点 1.参数方程的概念:在平面直角坐标系中,若曲线C 上的点满足,该方程叫曲 线C 的参数方程,变量t 是参变数,简称参数。相对于参数方程而言,直接给出点的坐标间关系的方程叫做普通方程。 2.曲线的参数方程 (1)圆的参数方程可表示为. (2)椭圆的参数方程可表示为. (3)抛物线的参数方程可表示为. (4)经过点,倾斜角为的直线的参数方程可表示为(为参数). 注意:t 的几何意义 3.在建立曲线的参数方程时,要注明参数及参数的取值范围。在参数方程与普通方程的互化中,必须使的取值范围保持一致. 规律方法指导: 1.把参数方程化为普通方程,需要根据其结构特征,选取适当的消参方法. 常见的消参方法有: (,)P x y () () x f t y f t =?? =?2 2 2 )()(r b y a x =-+-)(.sin , cos 为参数θθθ? ??+=+=r b y r a x 122 22=+b y a x )0(>>b a )(. sin ,cos 为参数??????==b y a x px y 22 =)(.2, 22为参数t pt y pt x ? ? ?==),(o o O y x M αl ? ? ?+=+=.sin , cos o o ααt y y t x x t y x , ) 0(n t , sin , cos , 222≠===+=x x y a y x y x θθρθρρ
高二数学 (极坐标与参数方程)教学案( 4 ) 常见曲线的极坐标方程 一、课前自主预习 1.将下列极坐标方程化为直角坐标方程 ⑴5=ρ, ⑵sin 2ρθ=, ⑶πθ4 3 =, 2.写出下列特殊图形的直线方程 图3 图1 _________________ _________________ ____________________ 图5 图4 ______________ ________________ 3.写出下列特殊图形圆的极坐标方程 . 图3 图2 图1 O ____________________ ________________ ________________________ 图5 图4 _____________________ ____________________
4. 若直线过点00(,)M ρθ,且极轴到此直线的角为α,则它的方程为:_____________ 若圆心为00(,)M ρθ,半径为r 的圆方程为:__________________________________ 二、课堂合作探究 例1:按下列条件写出它的极坐标方程: ⑴求过极点,倾角为π/4的射线的极坐标方程.⑵求过极点, 倾角为π/4的直线的极坐标方程.⑶求过极点及??? ??6, 6πA 的直线方程.⑷求过点?? ? ??6,6πA 平行于极轴的直线⑸求过点?? ? ??6,6πA 且倾斜角为32π的直线方程.. 例2、:按下列条件写出圆的极坐标方程: (1)以()0,3A 为圆心,且过极点的圆(2)以?? ? ??2, 8πB 为圆心,且过极点的圆 (3)以极点O 与点()0,4-C 连接的线段为直径的圆(4)圆心在极轴上,且过极点与点??? ? ? 6,32πD 的圆 例3、自极点O 作射线与直线4=θρsos 相交于点M,在OM 上取一点P,使得OM ·OP=12,求点P 的轨迹方程.
参数方程极坐标系 解答题 1.已知曲线C:+=1,直线l:(t为参数) (Ⅰ)写出曲线C的参数方程,直线l的普通方程. (Ⅱ)过曲线C上任意一点P作与l夹角为30°的直线,交l于点A,求|PA|的最大值与最小值. +=1 , , 的距离为 则 取得最小值,最小值为 2.已知极坐标系的极点在直角坐标系的原点处,极轴与x轴的正半轴重合,直线l的极坐标方程为: ,曲线C的参数方程为:(α为参数). (I)写出直线l的直角坐标方程; (Ⅱ)求曲线C上的点到直线l的距离的最大值. 的极坐标方程为: cos=
∴ y+1=0 ( d= 的距离的最大值. 3.已知曲线C1:(t为参数),C2:(θ为参数). (1)化C1,C2的方程为普通方程,并说明它们分别表示什么曲线; (2)若C1上的点P对应的参数为t=,Q为C2上的动点,求PQ中点M到直线C3:(t为参数)距离的最小值. :(化为普通方程得:+ t=代入到曲线 sin =,),﹣
4.在直角坐标系xOy中,以O为极点,x轴正半轴为极轴建立直角坐标系,圆C的极坐标方程为 ,直线l的参数方程为(t为参数),直线l和圆C交于A,B两点,P是圆C 上不同于A,B的任意一点. (Ⅰ)求圆心的极坐标; (Ⅱ)求△PAB面积的最大值. 的极坐标方程为,把 ,利用三角形的面积计算公式即可得出. 的极坐标方程为,化为= 把 ∴圆心极坐标为; (t , = 距离的最大值为 5.在平面直角坐标系xoy中,椭圆的参数方程为为参数).以o为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,直线的极坐标方程为.求椭圆上点到直线距离的最大值和最小值.
一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,共60分,在每个小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的. 1.曲线25()12x t t y t =-+?? =-?为参数与坐标轴的交点是( ). A .21(0,)(,0)5 2 、 B .11(0,)(,0)5 2 、 C .(0,4)(8,0)-、 D .5(0,)(8,0)9 、 2.把方程1xy =化为以t 参数的参数方程是( ). A .1 21 2x t y t -?=???=? B .sin 1sin x t y t =???=?? C .cos 1cos x t y t =???=?? D .tan 1tan x t y t =???=?? 3.若直线的参数方程为12()23x t t y t =+?? =-?为参数,则直线的斜率为( ). A . 23 B .23- C .32 D .32 - 4.点(1,2)在圆18cos 8sin x y θ θ=-+??=? 的( ). A .内部 B .外部 C .圆上 D .与θ的值有关 5.参数方程为1()2 x t t t y ?=+? ??=?为参数表示的曲线是( ). A .一条直线 B .两条直线 C .一条射线 D .两条射线 6.两圆???+=+-=θθsin 24cos 23y x 与? ??==θθ sin 3cos 3y x 的位置关系是( ). A .内切 B .外切 C .相离 D .内含 7 .与参数方程为)x t y ?=?? =??为参数等价的普通方程为( ). A .22 14 y x + = B .22 1(01)4y x x +=≤≤ C .22 1(02)4y x y +=≤≤ D .22 1(01,02)4 y x x y +=≤≤≤≤
极坐标与参数方程单元练习1 一、选择题(每小题5分,共25分) 1、已知点M 的极坐标为?? ? ??35π,,下列所给出的四个坐标中能表示点M 的坐标是( )。 A. B. C. D. ?? ? ? ? -355π, 2、直线:3x-4y-9=0与圆:? ??==θθ sin 2cos 2y x ,(θ为参数)的位置关系是( ) A.相切 B.相离 C.直线过圆心 D.相交但直线不过圆心 3、在参数方程? ??+=+=θθ sin cos t b y t a x (t 为参数)所表示的曲线上有B 、C 两点,它们对应的参数值分别为t 1、 t 2,则线段BC 的中点M 对应的参数值是( ) 4、曲线的参数方程为???-=+=1 2 32 2t y t x (t 是参数),则曲线是( ) A 、线段 B 、双曲线的一支 C 、圆 D 、射线 5、实数x 、y 满足3x 2 +2y 2 =6x ,则x 2 +y 2 的最大值为( ) A 、 27 B 、4 C 、2 9 D 、5 二、填空题(每小题5分,共30分) 1、点()22-, 的极坐标为 。 2、若A ,B ?? ? ? ? -64π, ,则|AB|=___________,___________。(其中O 是极点) 3、极点到直线()cos sin 3ρθθ+=________ _____。 4、极坐标方程2sin 2cos 0ρθθ-?=表示的曲线是_______ _____。 5、圆锥曲线()为参数θθ θ ?? ?==sec 3tan 2y x 的准线方程是 。
6、直线l 过点()5,10M ,倾斜角是 3 π ,且与直线032=--y x 交于M ,则0MM 的长为 。 三、解答题(第1题14分,第2题16分,第3题15分;共45分) 1、求圆心为C ,半径为3的圆的极坐标方程。 2、已知直线l 经过点P(1,1),倾斜角6 π α=, (1)写出直线l 的参数方程。 (2)设l 与圆42 2=+y x 相交与两点A 、B ,求点P 到A 、B 两点的距离之积。 3、求椭圆14 92 2=+y x )之间距离的最小值,与定点(上一点01P 。 极坐标与参数方程单元练习1参考答案 【试题答案】一、选择题:1、D 2、D 3、B 4、D 5、B 二、填空题:1、??? ? ?-422π, 或写成?? ? ? ? 4722π,。 2、5,6。 3、。 4、()2 2sin 2cos 02y x ρθρθ-==,即,它表示抛物线。 5、13 13 9±=y 。6、3610+。 三、解答题 1、1、如下图,设圆上任一点为P ( ),则((((2366 OP POA OA π ρθ=∠=- =?=,, ((((cos Rt OAP OP OA POA ?=?∠中, 6cos 6πρθ? ?∴=- ???而点O )32,0(π A )6 ,0(π符合 2、解:(1)直线的参数方程是是参数)t t y t x (;211,23 1??? ????+=+= (2)因为点A,B 都在直线l 上,所以可设它们对应的参数为t 1和t 2,则点A,B 的坐标分别为 ),211,231(11t t A ++ )2 1 1,231(22t t B ++ 以直线L 的参数方程代入圆的方程42 2 =+y x 整理得到02)13(2=-++t t ① 因为t 1和t 2是方程①的解,从而t 1t 2=-2。所以|PA|·|PB|= |t 1t 2|=|-2|=2。 3、(先设出点P 的坐标,建立有关距离的函数关系)
高考极坐标参数方程(经典39题) 1.在极坐标系中,以点(2,)2 C π 为圆心,半径为3的圆C 与直线:() 3 l R π θρ= ∈交于,A B 两点. (1)求圆C 及直线l 的普通方程. (2)求弦长AB . 2.在极坐标系中,曲线2 :sin 2cos L ρθθ=,过点A (5,α) (α为锐角且3tan 4α= )作平行于()4 R π θρ=∈的直线l ,且l 与曲线L 分别交于B ,C 两点. (Ⅰ)以极点为原点,极轴为x 轴的正半轴,取与极坐标相同单位长度,建立平面直 角坐标系,写出曲线L 和直线l 的普通方程; (Ⅱ)求|BC|的长. 3.在极坐标系中,点M 坐标是)2 , 3(π ,曲线C 的方程为)4 sin(22π θρ+ =;以 极点为坐标原点,极轴为x 轴的正半轴建立平面直角坐标系,斜率是1-的直线l 经过点M . (1)写出直线l 的参数方程和曲线C 的直角坐标方程; (2)求证直线l 和曲线C 相交于两点A 、B ,并求||||MB MA ?的值. 4.已知直线l 的参数方程是)(24222 2 是参数t t y t x ??? ??? ?+== ,圆C 的极坐标方程为 )4 cos(2π θρ+=. (1)求圆心C 的直角坐标; (2)由直线l 上的点向圆C 引切线,求切线长的最小值.
5.在直角坐标系xOy 中,直线l 的参数方程为()为参数t t y t a x ,3?? ?=+=.在极坐标 系(与直角坐标系xOy 取相同的长度单位,且以原点O 为极点,以x 轴正半轴为极轴)中,圆C 的方程为θρcos 4=. (Ⅰ)求圆C 在直角坐标系中的方程; (Ⅱ)若圆C 与直线l 相切,求实数a 的值. 6.在极坐标系中,O 为极点,已知圆C 的圆心为 (2, ) 3π ,半径r=1,P 在圆C 上运 动。 (I )求圆C 的极坐标方程; (II )在直角坐标系(与极坐标系取相同的长度单位,且以极点O 为原点,以极轴为x 轴正半轴)中,若Q 为线段OP 的中点,求点Q 轨迹的直角坐标方程。 7.在极坐标系中,极点为坐标原点O ,已知圆C 的圆心坐标为 ) 4,2(C π,半径为2,直线l 的极坐标方程为22)4sin(= θ+πρ. (1)求圆C 的极坐标方程; (2)若圆C 和直线l 相交于A ,B 两点,求线段AB 的长. 8.平面直角坐标系中,将曲线? ? ?==ααsin cos 4y x (α为参数)上的每一点纵坐标不变, 横坐标变为原来的一半,然后整个图象向右平移1个单位,最后横坐标不变,纵坐标变为原来的2倍得到曲线1C .以坐标原点为极点,x 的非负半轴为极轴,建立的极坐标中的曲线2C 的方程为θρsin 4=,求1C 和2C 公共弦的长度.
2 2 坐 标 系 与 参 数 方 程 一、平面直角坐标系 1. 平面直角坐标系 (1) 数轴:规定了原点,正方向和单位长度的直线叫数轴.数轴上的点与实数之间可以建 立一一对应关系 (2) 平面直角坐标系: ①定义:在同一个平面上互相垂直且有公共原点的两条数轴构成平面直角坐标系,简称为直角坐标系 ②数轴的正方向:两条数轴分别置于水平位置与竖直位置,取向右与向上的方向分别为两条数轴的正方向 ③坐标轴水平的数轴叫做 x 轴或横坐标轴,竖直的数轴叫做 y 轴或纵坐标轴,x 轴或 y 轴统称为坐标轴 ④坐标原点:它们的公共原点称为直角坐标系的原点 ⑤对应关系:平面直角坐标系上的点与有序实数对(x ,y)之间可以建立一一对应关系 (3) 距离公式与中点坐标公式:设平面直角坐标系中,点 P 1(x 1,y 1),P 2(x 2,y 2),线段 P 1P 2 的中点为P ①两点间的距离公式|P 1P 2|= ??x =x 1+x 2 ②中点P 的坐标公式? y +y ??y = 1 2 2. 平面直角坐标系中的伸缩变换 ?x′=λx (λ>0) 设点P(x ,y)是平面直角坐标系中的任意一点,在变换 φ:? ?y′=μy (μ>0) 的作用下,点 P(x ,y)对应到点 P′(x′,y′),称φ 为平面直角坐标系中的坐标伸缩变换,简称伸缩变换二、极坐标系 1. 定义: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 (x 1-x 2)2+(y 1-y 2)2
极坐标与参数方程高考精练(经典39题) 1.在极坐标系中,以点(2,)2C π为圆心,半径为3的圆C 与直线:()3 l R πθρ=∈交于,A B 两点.(1)求圆C 及直线l 的普通方程.(2)求弦长AB . 2.在极坐标系中,曲线2:sin 2cos L ρθθ=,过点A (5,α)(α为锐角且3tan 4α= )作平行于()4R π θρ=∈的直线l ,且l 与曲线L 分别交于B ,C 两点. (Ⅰ)以极点为原点,极轴为x 轴的正半轴,取与极坐标相同单位长度,建立平面直角坐标 系,写出曲线L 和直线l 的普通方程;(Ⅱ)求|BC|的长. 3.在极坐标系中,点M 坐标是)2,3(π,曲线C 的方程为)4 sin(22πθρ+=;以极点为坐标原点,极轴为x 轴的正半轴建立平面直角坐标系,斜率是1-的直线l 经过点M . (1)写出直线l 的参数方程和曲线C 的直角坐标方程; (2)求证直线l 和曲线C 相交于两点A 、B ,并求||||MB MA ?的值. 4.已知直线l 的参数方程是)(242222是参数t t y t x ???????+==,圆C 的极坐标方程为)4cos(2π θρ+=. (1)求圆心C 的直角坐标;(2)由直线l 上的点向圆C 引切线,求切线长的最小值. 5.在直角坐标系xOy 中,直线l 的参数方程为()为参数t t y t a x ,3???=+=.在极坐标系(与直角 坐标系xOy 取相同的长度单位,且以原点O 为极点,以x 轴正半轴为极轴)中,圆C 的方 程为θρcos 4=.
(Ⅰ)求圆C 在直角坐标系中的方程; (Ⅱ)若圆C 与直线l 相切,求实数a 的值. 6.在极坐标系中,O 为极点,已知圆C 的圆心为(2,)3π ,半径r=1,P 在圆C 上运动。 (I )求圆C 的极坐标方程;(II )在直角坐标系(与极坐标系取相同的长度单位,且以极 点O 为原点,以极轴为x 轴正半轴)中,若Q 为线段OP 的中点,求点Q 轨迹的直角坐标方 程。 7.在极坐标系中,极点为坐标原点O ,已知圆C 的圆心坐标为 )4,2(C π,半径为2,直线l 的极坐标方程为22)4sin(=θ+πρ.(1)求圆C 的极坐标方程;(2)若圆C 和直线l 相交 于A ,B 两点,求线段AB 的长. 8.平面直角坐标系中,将曲线???==ααsin cos 4y x (α为参数)上的每一点纵坐标不变,横坐标变 为原来的一半,然后整个图象向右平移1个单位,最后横坐标不变,纵坐标变为原来的2倍 得到曲线1C .以坐标原点为极点,x 的非负半轴为极轴,建立的极坐标中的曲线2C 的方 程为θρsin 4=,求1C 和2C 公共弦的长度. 9.在直角坐标平面内,以坐标原点O 为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C 的极坐标方程是θρcos 4=,直线l 的参数方程是??? ????=+-=. 21, 233t y t x (t 为参数)。求极点在直线l 上的射影点P 的极坐标;若M 、N 分别为曲线C 、直线l 上的动点,求MN 的最小值。
高考极坐标与参数方程大题题型汇总 1.在直角坐标系xoy 中,圆C 的参数方程1cos (sin x y ? ?? =+??=?为参数) .以O 为极点,x 轴的非负半轴为极轴建立极坐标系. (1)求圆C 的极坐标方程; (2)直线l 的极坐标方程是 C 的交点为 O 、P ,与直线l 的交点为Q ,求线段PQ 的长. 解:(1)圆C 的普通方程是22(1)1x y -+=,又cos ,sin x y ρθρθ==; 所以圆C 的极坐标方程是2cos ρθ=. ---5分 (2)设11(,)ρθ为点P 的极坐标,则有 设22(,)ρθ为点Q 的极坐标,则有 由于12θθ=,所以,所以线段PQ 的长为2. 2.已知直线l 的参数方程为431x t a y t =-+??=-? (t 为参数),在直角坐标系xOy 中,以O 点为极 点, x 轴的非负半轴为极轴,以相同的长度单位建立极坐标系,设圆M 的方程为 26sin 8 ρρθ-=-. (1)求圆M 的直角坐标方程; (2)若直线l 截圆M a 的值. 解:(1)∵2 222268(36si )n 81x y y x y ρρθ+--=-?=-?+-=, ∴圆M 的直角坐标方程为2 2 (3)1x y +-=;(5分)
(2)把直线l的参数方程 4 31 x t a y t =-+ ? ? =- ? (t为参数)化为普通方程得:34340 x y a +-+=, ∵直线l截圆M所得弦长 为,且圆M的圆心(0,3) M到直线l的距 离 |163|19 522 a d a - ===?=或 37 6 a=,∴ 37 6 a=或 9 2 a=.(10分)3.已知曲线C的参数方程为 ?? ? ? ? + = + = α α sin 5 1 cos 5 2 y x (α为参数),以直角坐标系原点为极点,Ox轴正半轴为极轴建立极坐标系。 (1)求曲线c的极坐标方程 (2)若直线l的极坐标方程为 ρ (sinθ+cosθ)=1,求直线l被曲线c截得的弦长。 解:(1)∵曲线c的参数方程为 ?? ? ? ? + = + = α α sin 5 1 cos 5 2 y x (α为参数) ∴曲线c的普通方程为(x-2)2+(y-1)2=5 将? ? ? = = θ ρ θ ρ sin cos y x 代入并化简得: ρ =4cosθ+2sinθ 即曲线c的极坐标方程为 ρ =4cosθ+2sinθ (2)∵l的直角坐标方程为x+y-1=0 ∴圆心c到直线l的距离为d=2 2 =2∴弦长为22 5-=23 4.已知曲线C: 2 21 9 x y += ,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 sin() 4 π ρθ-= (1)写出曲线C的参数方程,直线l的直角坐标方程; (2)设P是曲线C上任一点,求P到直线l的距离的最大值.
高考数学:极坐标与参数方程知识点总结 极坐标与参数方程这部分题目比较简单,考法固定,同学们一定要掌握住,高考不失分啊! 第一讲 一平面直角坐标系 1.平面直角坐标系 (1)数轴:规定了原点,正方向和单位长度的直线叫数轴.数轴上的点与实数之间可以建立一一对应关系.
(2)平面直角坐标系: ①定义:在同一个平面上互相垂直且有公共原点的两条数轴构成平面直角坐标系,简称为直角坐标系; ②数轴的正方向:两条数轴分别置于水平位置与竖直位置,取向右与向上的方向分别为两条数轴的正方向; ③坐标轴水平的数轴叫做x轴或横坐标轴,竖直的数轴叫做y轴或纵坐标轴,x轴或y轴统称为坐标轴; ④坐标原点:它们的公共原点称为直角坐标系的原点; ⑤对应关系:平面直角坐标系上的点与有序实数对(x,y)之间可以建立一一对应关系. (3)距离公式与中点坐标公式:设平面直角坐标系中,点P1(x1,y1),P2(x2,y2),线段P1P2的中点为P,填表:
二极坐标系 (1)定义: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)极坐标系的四个要素:①极点;②极轴;③长度单位;④角度单位及它的方向. (3)图示
2.极坐标 (1)极坐标的定义:设M是平面内一点,极点O与点M 的距离|OM|叫做点M的极径,记为ρ;以极轴Ox为始边,射线OM为终边的角xOM叫做点M的极角,记为θ.有序数对(ρ,θ)叫做点M的极坐标,记作M(ρ,θ). (2)极坐标系中的点与它的极坐标的对应关系:在极坐标系中,极点O的极坐标是(0,θ),(θ∈R),若点M的极坐标是M(ρ,θ),则点M的极坐标也可写成M(ρ,θ+2kπ),(k∈Z). 若规定ρ>0,0≤θ<2π,则除极点外极坐标系内的点与有序数对(ρ,θ)之间才是一一对应关系. 3.极坐标与直角坐标的互化公式 如图所示,把直角坐标系的原点作为极点,x轴的正半轴作为极轴,且长度单位相同,设任意一点M的直角坐标与极坐标分别为(x,y),(ρ,θ).
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点M 直角坐标(x ,y ) 极坐标(ρ,θ) 互化公式 题型一 极坐标与直角坐标的互化 1、已知点P 的极坐标为)4 ,2(π ,则点P 的直角坐标为 ( ) A.(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 (02)θπ≤<,则点P 的极坐标为( ) A .3(32,)4π B .5(32,)4π- C .5(3,)4π D .3(3,)4 π - 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 5.曲线C 的直角坐标方程为x 2+y 2-2x =0,以原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,则曲线C 的极坐标方程为________.
1.(2019江苏)在极坐标系中,已知两 点3, ,42A B ππ??? ????? ,直线l 的方程为sin 34 ρθπ?? += ?? ? . (1)求A ,B 两点间的距离;(2)求点B 到直线l 的距离. 2.(2018江苏)在极坐标系中,直线l 的方程为π sin()26ρθ-=,曲线C 的方程为4cos ρθ=, 求直线l 被曲线C 截得的弦长. 3.(2017江苏)在平面坐标系中xOy 中,已知直线l 的参考方程为82 x t t y =-+?? ?=??(t 为参数),曲线C 的参数方程为2 2x s y ?=??=??(s 为参数).设P 为曲线C 上的动点,求点P 到直 线l 的距离的最小值. (Ⅱ)设点P 在1C 上,点Q 在2C 上,求||PQ 的最小值及此时P 的直角坐标. 4.(2016江苏)在平面直角坐标系xOy 中,已知直线l 的参数方程为()11,2,x t t y ? =+?? ??=??为参数, 椭圆C 的参数方程为()cos , 2sin ,x y θθθ=??=? 为参数,设直线l 与椭圆C 相交于,A B 两点,求线 段AB 的长. 5.(2015江苏)已知圆C 的极坐标方程为2sin()404 π ρθ+--=,求圆C 的半径.
答案部分 1、解:(1)设极点为O .在△OAB 中,A (3, 4π),B ,2 π ), 由余弦定理,得AB =(2)因为直线l 的方程为sin()34ρθπ+=,则直线l 过点)2π,倾斜角为 34 π. 又)2B π,所以点B 到直线l 的距离为3sin( )242 ππ ?-=. 2、因为曲线C 的极坐标方程为=4cos ρθ,所以曲线C 的圆心为(2,0),直径为4的圆. 因为直线l 的极坐标方程为πsin()26ρθ-=,则直线l 过(4,0)A ,倾斜角为π 6, 所以A 为直线l 与圆C 的一个交点.设另一个交点为B ,则∠OAB =π 6 . 连结OB ,因为OA 为直径,从而∠OBA = π2 , O l 所以π 4cos 6 AB ==l 被曲线C 截得的弦长为 3.直线l 的普通方程为280x y -+=. 因为点P 在曲线C 上,设2(2,)P s , 从而点P 到直线l 的的距离22d = =, 当 s = min 5 d = . 因此当点P 的坐标为(4,4)时,曲线C 上点P 到直线l 的距离取到最小值 5 .
高中数学极坐标与参数方程知识点极坐标与参数方程知识点 (一)曲线的参数方程的定义: 在取定的坐标系中,如果曲线上任意一点的坐标x、y都是某个变数t的函 数,即 x,f(t), ,y,f(t), 并且对于t每一个允许值,由方程组所确定的点M(x,y)都在这条曲线上,那么方程 组就叫做这条曲线的参数方程,联系x、y之间关系的变数叫做参变数,简称 参数( (二)常见曲线的参数方程如下: 1(过定点(x,y),倾角为α的直线: 00 ,x,x,tcos0 (t为参数) y,y,tsin,0 其中参数t是以定点P(x,y)为起点,对应于t点M(x,y)为终点的有向线段PM00 的数量,又称为点P与点M间的有向距离( 根据t的几何意义,有以下结论( ABt,t1(设A、B是直线上任意两点,它们对应的参数分别为t和t,则,,AB?BA 2(t,t),4t,t( BAAB t,tAB2(线段AB的中点所对应的参数值等于( ?2 2(中心在(x,y),半径等于r的圆: 00 ,x,x,rcos0, (为参数) y,y,rsin,0 3(中心在原点,焦点在x轴(或y轴)上的椭圆: ,,x,bcosx,acos, (为参数) (或 ) y,bsin,y,asin,
中心在点(x0,y0)焦点在平行于x轴的直线上的椭圆的参数方程 ,x,x,acos,,0(,为参数) ,y,y,bsin.,0, 4(中心在原点,焦点在x轴(或y轴)上的双曲线: 1 ,,x,btgx,asec, (为参数) (或 ) y,btg,y,asec, 5(顶点在原点,焦点在x轴正半轴上的抛物线: 2x,2pt (t为参数,p,0) y,2pt 直线的参数方程和参数的几何意义 ,x,x,tcos,0过定点P(x,y),倾斜角为的直线的参数方程是 (t为参 数)( ,00,yytsin,,,0, (三)极坐标系 1、定义:在平面内取一个定点O,叫做极点,引一条射线Ox,叫做极轴,再选一个长度单位和角度的正方向(通常取逆时针方向)。对于平面内的任意一点M,用ρ表示线段OM的长度,θ表示从Ox到OM的角,ρ叫做点M的极径,θ叫做点M的极角,有序数对(ρ, θ)就叫做点M的极坐标。这样建立的坐标系叫做极坐标系。 M , , Ox 图1 2、极坐标有四个要素:?极点;?极轴;?长度单位;?角度单位及它的方向(极坐标与 ,直角坐标都是一对有序实数确定平面上一个点,在极坐标系下,一对有序实数、对应,
! 极坐标与参数方程习题 一、选择题 1.直线12+=x y 的参数方程是( ) A 、???+==1 22 2 t y t x (t 为参数) B 、???+=-=1412t y t x (t 为参数) C 、 ???-=-=121 t y t x (t 为参数) D 、?? ?+==1 sin 2sin θθy x (t 为参数) 2.已知实数x,y 满足02cos 3=-+x x ,022cos 83=+-y y ,则=+y x 2( ) A .0 B .1 C .-2 D .8 3.已知??? ? ? -3,5πM ,下列所给出的不能表示点的坐标的是( ) . A 、?? ? ? ?- 3,5π B 、?? ? ? ?3 4, 5π C 、?? ? ? ?- 3 2,5π D 、?? ? ? ?- -35,5π 4.极坐标系中,下列各点与点P (ρ,θ)(θ≠k π,k ∈Z )关于极轴所在直线 对称的是( ) A .(-ρ,θ) B .(-ρ,-θ) C .(ρ,2π-θ) D .(ρ,2π+θ) 5.点() 3,1-P ,则它的极坐标是 ( ) A 、?? ? ? ? 3, 2π B 、?? ? ? ?34, 2π C 、?? ? ? ?- 3,2π D 、?? ? ? ?- 34,2π 6.直角坐标系xoy 中,以原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建极坐标系,设点A,B 分别在曲 线13cos :sin x C y θ θ =+?? =? (θ为参数)和曲线2:1C ρ=上,则AB 的最小值为( ). 】 7.参数方程为1()2 x t t t y ?=+? ??=?为参数表示的曲线是( )
极坐标与参数方程高考题 1.在直角坐标系xOy 中,直线1:2C x =-,圆()()2 2 2:121C x y -+-=,以坐标原点为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系. (I )求12,C C 的极坐标方程. (II )若直线3C 的极坐标方程为()π R 4 θρ=∈,设23,C C 的交点为,M N ,求2C MN ? 的面积. 解:(Ⅰ)因为cos ,sin x y ρθρθ==,∴1C 的极坐标方程为cos 2ρθ=-,2C 的极坐标方程为22cos 4sin 40ρρθρθ--+=. (Ⅱ)将= 4 π θ代入2 2cos 4sin 40ρρθρθ--+=,得 240 ρ-+=,解得1ρ=, 2ρ,|MN|=1ρ-2ρ,因为2C 的半径为1,则2C MN V 的面积o 1 1sin 452 ?=12 . 2.已知曲线194:2 2=+y x C ,直线???-=+=t y t x l 222:(t 为参数) (1)写出曲线C 的参数方程,直线l 的普通方程; (2)过曲线C 上任意一点P 作与l 夹角为30°的直线,交l 于点A ,求PA 的最大值与最小值. 解:(1)曲线C 的参数方程为(θ为参数).直线l 的普通方程为2x+y-6=0. (2)曲线C 上任意一点P(2cos θ,3sin θ)到l 的距离为 |4cos θ+3sin θ-6|,
则|PA|==|5sin(θ+α)-6|,其中α为锐角,且tan α= 43 . 当sin(θ+α)=-1时,|PA|取得最大值,.当sin(θ+α)=1时,|PA|取得最小 值,. 3.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极坐标系,半圆C 的极坐 标方程为ρ=2cos θ02πθ?? ∈???? ,, (1)求C 的参数方程;(2)设点D 在C 上,C 在D 处的切线与直线x+2垂直,根据(1)中你得到的参数方程,确定D 的坐标. 解:(1)C 的普通方程为(x-1)2+y 2=1(0≤y ≤1).可得C 的参数方程为: x 1cos sin y θ θ=+??=? (0≤θ ≤π). (2)设D(1+cos θ,sin θ).由(1)知C 是以G(1,0)为圆心,1为半径的上半圆. 因为C 在点D 处的切线与l 垂直,所以直线GD 与l 的斜率相同,tan θ,θ= 3 π .故D 的 直角坐标为32(. 4.将圆x 2+y 2=1上每一点的横坐标保持不变,纵坐标变为原来的2倍,得曲线C. (1)写出C 的参数方程; (2)设直线l:2x+y-2=0与C 的交点为P 1,P 2,以坐标原点为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,求过线段P 1P 2的中点且与l 垂直的直线的极坐标方程.
极坐标与参数方程 一、教学目标 本次课是一堂新课,通过本次课的学习,让学生理解极坐标和参数方程的概念等基础知识,掌握极坐标与直角坐标的相互转化,掌握一般常见曲线和直线的极坐标方程和参数方程。深刻理解参数方程所代表的数学思想——换元思想。 二、考纲解读 极坐标和参数方程是新课标考纲里的选考内容之一,只有理科生选学。在每年的高考试卷中,极坐标和参数方程都是放在一道填空题中,与平面几何作为二选一的考题出现的。由于极坐标是新添的内容,考纲要求比较简单,所以在考试中一般以基础题出现,不会有很难的题目。 三、知识点回顾 (一)曲线的参数方程的定义: 在取定的坐标系中,如果曲线上任意一点的坐标x 、y 都是某个变数t 的函数,即 ? ? ?==)() (t f y t f x 并且对于t 每一个允许值,由方程组所确定的点M (x ,y )都在这条曲线上,那么方程组就叫做这条曲线的参数方程,联系x 、y 之间关系的变数叫做参变数,简称参数. (二)常见曲线的参数方程如下: 1.过定点(x 0,y 0),倾角为α的直线: α αsin cos 00t y y t x x +=+= (t 为参数) 其中参数t 是以定点P (x 0,y 0)为起点,对应于t 点M (x ,y )为终点的有向线段PM 的数量,又称为点P 与点M 间的有向距离. 根据t 的几何意义,有以下结论. ○ 1.设A 、B 是直线上任意两点,它们对应的参数分别为t A 和t B ,则AB =A B t t -=B A A B t t t t ?--4)(2. ○ 2.线段AB 的中点所对应的参数值等于2 B A t t +. 2.中心在(x 0,y 0),半径等于r 的圆:
极坐标参数方程练习题 1在直角坐标系xOy 中,直线Ci : x = — 2,圆C 2: (x -1)2 + (y — 2)2= 1,以坐标原点为极 点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系. (1) 求 C i , C 的极坐标方程; n (2) 若直线C 3的极坐标方程为 归~4(p€ R),设C 2与C 3的交点为M , ”,求厶C 2MN 的面 积. 解:(1)因为x = pcos 0 , y = pin 0,所以C i 的极坐标方程为pcos B= — 2, C 2 的极坐标方程为 p 2— 2 pcos 0 — 4 psin 0 + 4 = 0. n (2)将 0= ~4代入 p 2— 2 p cos 0 — 4 pin 0 + 4= 0,得 p 2 — 3 2 p + 4= 0,解得 p i = 2 2,p 2= 2故 p — p= 2,即 |MN| = 2. 1 由于C 2的半径为1,所以△ C 2MN 的面积为 4. (2014辽宁,23, 10分,中)将圆x 2 + y 2= 1上每一点的横坐标保持不变,纵坐标 变为 原来的2倍,得曲线C. (1) 写出C 的参数方程; (2) 设直线I : 2x + y — 2 = 0与C 的交点为P 1,巨,以坐标原点为极点,x 轴正半轴为极 轴建立极坐标系,求过线段 P 1P 2的中点且与I 垂直的直线的极坐标方程. x = X 1, 解:(1)设(X 1, y 1)为圆上的点,经变换为C 上点(x , y),依题意,得 c y = 2y 1, 由 X 1 + y 2= 1 得 x 2 + 2y 2 = 1. 即曲线C 的方程为x 2 +y 4 = 1. x = cos t , 故C 的参数方程为 (t 为参数). y =2sin t 不妨设P 1(1, 0), P 2(0, 2),则线段P 1P 2的中点坐标为 2 1,所求直线斜率为k =?, ⑵由 y 2 x 2+4 = 1, 4 解得 2x + y — 2 = 0 x = 1, y = 0 x = 0, y = 2.
坐标系与参数方程 一、考试大纲解析: 1.坐标系 (1)理解坐标系的作用; (2)了解平面坐标系伸缩变换作用下图形的变化情况; (3)能在坐标系中用极坐标表示点的位置,理解在极坐标和平面之间坐标系表示点的位置的区别,能进行极坐标和直角坐标的互化; (4)能在极坐标系中给出简单图形的方程,通过比较这些图形在极坐标和直角坐标系中的方程,理解用方程表示平面图形时选择适当坐标系的意义; 2.参数方程 (1)了解参数方程和参数方程的意义; (2)能选择适当的参数写出直线、圆、圆锥曲线的参数方程; (3)能用参数方程解决一些数学问题和实际的运用; 二、题型分布: 极坐标和参数方程是新课标考纲里的选考内容之一,在每年的高考试卷中,极坐标和参数方程都是放在选作题的一题中来考查。由于极坐标是新添的内容,考纲要求比较简单,所以在考试中一般不会有很难的题目。 三、知识点回顾 坐标系 1.伸缩变换:设点),(y x P 是平面直角坐标系中的任意一点,在变换?? ?>?='>?='). 0(,y y 0), (x,x :μμλλ?的作用下,点),(y x P 对应到点),(y x P ''',称?为平面直角坐标系中的坐标伸缩变换,简 称伸缩变换。 2.极坐标系的概念: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。 3.点M 的极坐标:设M 是平面内一点,极点O 与点M 的距离||OM 叫做点M 的极径,记为ρ;以极轴Ox 为始边,射线OM 为终边的xOM ∠叫做点M 的极角,记为θ。有序数对),(θρ叫做点M 的极坐标,记为),(θρM . 极坐标),(θρ与)Z )(2,(∈+k k πθρ表示同一个点。极点O 的坐标为)R )(,0(∈θθ. 4.若0<ρ,则0>-ρ,规定点),(θρ-与点),(θρ关于极点对称,即),(θρ-与),(θπρ+表示同一点。 如果规定πθρ20,0≤≤>,那么除极点外,平面内的点可用唯一的极坐标),(θρ表示;同时,极坐标),(θρ表示的点也是唯一确定的。
、选择题1.直线y A 、 C 、极坐标与参数方程习题 2x 1的参数方程是( 2 X t ( t为参数) y 2t2 1 爲11(t为参数) 2.已知实数x,y满足x3cosx 2 0, 8y3 A. 0 C . 3.已知M A、5, x 2t y 4t cos2y -2 1 (t为参 数) sin 2si n 笃,下列所给出的不能表示点的坐标的是 B 、 4 5込 C 5,- 3 4.极坐标系中,下列各点与点P (p, 0 ) (0^k n, 在直线 对称的是() A. (- p,B) B. (- p, -0) C . (p, 2 n- 0) 0) 5?点P1, 3,则它的极坐标是( A、2,3 B 、 4 2,13 6.直角坐标系xoy中,以原点为极点, (t为参 数) 1 2y D . k€Z)关于极轴所 D . (p, 2 n + x轴的正半轴为极轴建极坐标 系,设点A,B分别在曲线G:x 3 cos(为参数)和曲线C2: 1 y sin
上,则 AB的最小值为 (). A.1 B.2 C.3 D.4 1 7.参数方程为x t t (t为参数)表示的曲线是() y 2 A. —条直线B .两条直线C .一条射线 D .两条射线 x 1 2t 8.若直线X ' t为参数与直线4x ky 1垂直,则常数k () y 2 3t A.-6 B. 1 6 C.6 D. 1 6 9.极坐标方程4cos 化为直角坐标方程是() A. (x 2)2 y2 4 B. x2y2 4 C. x2 (y 2)2 4 D. 2 2 (x 1) (y 1) 4 10.柱坐标(2, 2, 3 1)对应的点的直角坐标是(). A.( 1, 3,1) B.( 1, 3,1) C.( .3, 1,,1) D.( .3,1,1) 11.已知二面角 1 的平面角为,P为空间一点,作PA PB ,AB为垂足,且PA 4 , PB 5,设点A、B到二面角I 的棱I的距离为别为x, y .则当变化时,点(x, y)的轨迹是下列图形中的