《新編高考數(shù)學三輪講練測核心熱點總動員新課標版 專題23 參數(shù)方程和極坐標方程選修2 Word版含解析》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《新編高考數(shù)學三輪講練測核心熱點總動員新課標版 專題23 參數(shù)方程和極坐標方程選修2 Word版含解析(22頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、
【名師精講指南篇】
【高考真題再現(xiàn)】
1.【20xx新課標全國】已知曲線的參數(shù)方程為(為參數(shù)),以坐標原點為極點,軸的正半軸為極軸建立極坐標系,曲線的極坐標方程為.
(Ⅰ)把的參數(shù)方程化為極坐標方程;
(Ⅱ)求與交點的極坐標().
【解析】(1)先利用參數(shù)方程得到C1的一般方程,進而得到極坐標方程;(2)聯(lián)立求出交點坐標,進而求出極坐標.
2.【20xx高考全國1第23題】已知曲線,直線:(為參數(shù)). (I)寫出曲線的參數(shù)方程,直線的普通方程;
(II)過曲線上任意一點作與夾角為的直線,交于點,的最大值與最小值.
【解析】(I)曲線C的
2、參數(shù)方程為(為參數(shù)).直線的普通方程為.
(II)曲線C上任意一點到的距離為.則
.其中為銳角,且.
當時,取到最大值,最大值為.
當時,取到最小值,最小值為.
3.【20xx全國Ⅱ】在直線坐標系中,曲線:(為參數(shù),)
其中.在以為極點,軸正半軸為極軸的極坐標系中,曲線:,:.
(1)求與交點的直角坐標;
(2)若與相交于點,與相交于點,求的最大值.
4.【20xx全國Ⅰ】在直角坐標系中,直線:,
圓:,以坐標原點為極點,x軸的正半軸為極軸建立極坐標系.
(1)求的極坐標方程.
(2)若直線的極坐標方程為,設與的交點為,求的面積.
解析(1)由:,可得極坐標方程為,
3、
由:,
得極坐標方程為.
【熱點深度剖析】
20xx年高考主要考查圓的參數(shù)方程,參數(shù)方程與普通方程的互化,普通方程與極坐標方程互化,極坐標方程與普通方程互化,主要考查學生的轉(zhuǎn)化與化歸能力. 20xx年高考考查了橢圓和直線的參數(shù)方程,點到直線的距離公式,解直角三角形.20xx年考查了直角坐標與極坐標方程的互化、圓的幾何性質(zhì)、三角函數(shù)的最值 從三年試題來看,高考對這部分要求不是太高,要求會參數(shù)方程與普通方程,極坐標方程與普通方程互化,主要考查學生的轉(zhuǎn)化與化歸能力,利用參數(shù)方程研究軌跡問題. 預測20xx年高考仍然考查圓,直線,橢圓的參數(shù)方程與普通方程,極坐標方程與普通方程互化,重點是
4、直線和圓的參數(shù)方程,極坐標方程,考查學生的轉(zhuǎn)化與化歸能力.
【重點知識整合】
1.極坐標和直角坐標的互化公式
若點M的極坐標為(ρ,θ),直角坐標為(x,y),則.求曲線的極坐標方程f(ρ,θ)=0的步驟與求曲線的直角坐標方程步驟完全相同.特別注意的是求極坐標方程時,常常要解一個三角形.
(4)極坐標方程ρ=ρ(θ)表示的平面圖形的對稱性:
若ρ(-θ)=ρ(θ),則圖形關于極軸對稱;
若ρ(π-θ)=ρ(θ),則圖形關于射線θ=對稱;
若ρ(π+θ)=ρ(θ),則圖形關于極點對稱.
2.特殊的常見曲線(包括直線)的極坐標方程
①圓心在極軸上點C(a,0),過極點的圓方程ρ=
5、2acosθ.
②圓心在極點、半徑為r的圓的極坐標方程ρ=r.
③圓心在處且過極點的圓方程為ρ=2asinθ(0≤θ≤π).
④過極點傾角為α的直線的極坐標方程為:
θ=α或θ=π+α.
⑤過A(a,0)(a>0)與極軸垂直的直線ρcosθ=a.
⑥過A(a>0)與極軸平行的直線ρsinθ=a.
3.參數(shù)方程的概念
在平面直角坐標系中,如果曲線上任意一點的坐標x、y都是某個變數(shù)t的函數(shù)(*),并且對于t的每一個允許值,由方程組(*)所確定的點M(x,y)都在這條曲線上,而這條曲線上任一點M(x,y)都可以通過(*)式得到,則方程組(*)就叫做這條曲線的參數(shù)方程,變數(shù)t叫做參數(shù)這
6、時,參數(shù)t的幾何意義是:以直線l上點M(x0,y0)為起點,任意一點N(x,y)為終點的有向線段的數(shù)量為MN且|t|=|MN|.
4.圓的參數(shù)方程
(1)圓心在原點、半徑為r的圓的參數(shù)方程為(θ為參數(shù));
(2)圓心為C(a,b),半徑為r的圓的參數(shù)方程為(θ為參數(shù)).
5.參數(shù)方程和普通方程的互化
(1)化參數(shù)方程為普通方程:消去參數(shù).常用的消參方法有代入消去法、加減消去法、恒等式(三角的或代數(shù)的)消去法.
(2)化普通方程為參數(shù)方程:引入?yún)?shù),即選定合適的參數(shù)t,先確定一個關系x=f(t)〔或y=φ(t)〕,再代入普通方程F(x,y)=0,求得另一關系y=φ(t)〔或x=f(t
7、)〕.
【應試技巧點撥】
1.極坐標與直角坐標的互化
(1)極坐標與直角坐標互化的前提條件:①極點與原點重合;②極軸與x軸正向重合;③取相同的單位長度.
(2)直角坐標方程化為極坐標方程比較容易,只要運用公式及直接代入并化簡即可;而極坐標方程化為直角坐標方程則相對困難一些,解此類問題常通過變形,構造形如,,的形式,進行整體代換.
2.求曲線的極坐標方程
求曲線的極坐標方程的步驟:(1)建立適當?shù)臉O坐標系,設是曲線上任意一點;(2)由曲線上的點所適合的條件,列出曲線上任意一點的極徑和極角之間的關系式;(3)將列出的關系式進行整理、化簡,得出曲線的極坐標方程.
3.參數(shù)方程與普通方程
8、的互化
在求出曲線的參數(shù)方程后,通常利用消參法得出普通方程.一般地,消參數(shù)經(jīng)常采用的是代入法和三角公式法,但將曲線的參數(shù)方程化為普通方程,不只是把其中的參數(shù)消去,還要注意x,y的取值范圍在消參前后應該是一致的,也就是說,要使得參數(shù)方程與普通方程等價,即它們二者要表示同一曲線.
4.直線的參數(shù)方程及應用
根據(jù)直線的參數(shù)方程的標準式中的幾何意義,有如下常用結論:
(1)直線與圓錐曲線相交,交點對應的參數(shù)分別為,則弦長;
(2)定點是弦的中點?;
(3)設弦中點為,則點對應的參數(shù)值
(由此可求及中點坐標).
5.圓與圓錐曲線的參數(shù)方程及應用
解決與圓、圓錐曲線的參數(shù)方程有關的綜合問
9、題時,要注意普通方程與參數(shù)方程的互化公式,主要是通過互化解決與圓、圓錐曲線上動點有關的問題,如最值、范圍等.
【考場經(jīng)驗分享】
1.在極坐標系中,如無特別說明時,,;點的極坐標不惟一,若規(guī)定,,則極坐標系中的點與點的極坐標形成一一對應關系(極點除外);
曲線上的點的極坐標不一定滿足曲線的極坐標方程,但曲線上一點P的無數(shù)個極坐標中必有一個適合曲線的極坐標方程.
2.極坐標方程表示一條射線并非直線,只有當允許時,才表示一條直線.
3.只有在a2+b2=1時,直線(t為參數(shù))中的參數(shù)t才表示由M(x0,y0)指向N(x,y)的有向線段的數(shù)量,而在a2+b2≠1時,|MN|=·t.
4.消
10、參后應將原參數(shù)的取值范圍相應地轉(zhuǎn)化為變量x(或y)的取值范圍.
【名題精選練兵篇】
1.【20xx廣西桂林市、北海市、崇左市3月聯(lián)合調(diào)研】已知曲線的極坐標方程是.以極點為平面直角坐標系的原點,極軸為軸的正半軸,建立平面直角坐標系,直線的參數(shù)方程是(為參數(shù)).
(1)將曲線的極坐標方程化為直角坐標方程;
(2)若直線與曲線相交于、兩點,且,求直線的傾斜角的值.
2.【20xx吉林長春質(zhì)量監(jiān)測(二)】在直角坐標系中,曲線的參數(shù)方程為(是參數(shù)),以原點為極點,軸正半軸為極軸建立極坐標系,曲線的極坐標方程為.
(1)求曲線的直角坐標方程,并指出其表示何種曲線;
(2)若曲線與曲線交于
11、,兩點,求的最大值和最小值.
【解析】(1) 對于曲線有,即,因此曲線的直角坐標方程為,其表示一個圓.
(2) 聯(lián)立曲線與曲線的方程可得:,
,
因此的最小值為,最大值為8.
3.【20xx年安徽省“江南十?!甭?lián)考】在平面直角坐標系中,以坐標原點為極點,軸的正半軸為極軸建立極坐標系,已知在極坐標系中,,圓的方程為
(Ⅰ)求在平面直角坐標系中圓的標準方程;
(Ⅱ)已知為圓上的任意一點,求面積的最大值.
4.【20xx河南新鄉(xiāng)許昌平頂山二調(diào)】 在直角坐標系xOy中,曲線C1的參數(shù)方程為(α為參數(shù)),曲線C2的參數(shù)方程為 (β為參數(shù)),以O為極點,x軸的正半軸為極軸建立極坐
12、標系.
(Ⅰ)求曲線C1和曲線C2的極坐標方程;
(Ⅱ)已知射線l1:θ=α()將射線l1順時針旋轉(zhuǎn)得到射線l2:θ=α-,
且射線l1與曲線C1交于O、P兩點,射線l2與曲線C2交于O、Q兩點,求|OP|·|OQ|的
最大值.
【解析】(1)曲線的直角坐標方程為,所以極坐標方程為
曲線的直角坐標方程為,所以極坐標方程為
(2)設點極點坐標,即
點極坐標為 即
則=
,,
當即時,取最大值4.
5.【20xx福建4月質(zhì)檢】在直角坐標系中,曲線C的參數(shù)方程為(其中為參數(shù)),以坐標原點為極點,軸的正半軸為極軸建立極坐標系中,直線的
13、極坐標方程為.
(Ⅰ)求C的普通方程和直線的傾斜角;
(Ⅱ)設點P(0,2),和C交于A,B兩點,求.
即(為參數(shù)),代入并化簡,得.
.
設兩點對應的參數(shù)分別為,
則,
所以所以.
解法二:(Ⅰ)同解法一.
(Ⅱ)直線的普通方程為.
由消去得,
于是.
設,則,所以.
故
6.【2106遼寧省沈陽質(zhì)量監(jiān)測(一)】在以直角坐標原點為極點,的非負半軸為極軸的極坐標系下,曲線的方程是,將向上平移1個單位得到曲線.
(Ⅰ)求曲線的極坐標方程;
(Ⅱ)若曲線的切線交曲線于不同兩點,切點為.求的取值范圍.
(Ⅱ)由題令,,切線的傾斜角為,所以切線的參數(shù)方程為:
14、 (為參數(shù)).
聯(lián)立的直角坐標方程得, ,
即由直線參數(shù)方程中,的幾何意義可知,
,因為所以.
此題也可根據(jù)圖形的對稱性推出答案,此種方法酌情給分.
7.【20xx年安慶二?!吭谄矫嬷苯亲鴺讼抵?以原點為極點,軸正半軸為極軸建立極坐標系,并在兩坐標系中取相同的長度單位.已知曲線的極坐標方程為,直線的參數(shù)方程為(為參數(shù),為直線的傾斜角).
(I)寫出直線的普通方程和曲線的直角坐標方程;
(II)若直線與曲線有唯一的公共點,求角的大?。?
【解析】(Ⅰ)當時,直線的普通方程為;
當時,直線的普通方程為.
由,得,
所以,即為曲線的直角坐標方程.
15、
(Ⅱ)把,代入,整理得.
由,得,所以或,
故直線傾斜角為或.
8.【20xx甘肅蘭州實戰(zhàn)考試,理23】
所以.
9. 【20xx屆陜西省寶雞市九校高三聯(lián)合檢測】坐標系與參數(shù)方程在直角坐標系xOy中,圓C的參數(shù)方程為參數(shù)).以O為極點,x軸的非負半軸為極軸建立極坐標系.
(Ⅰ)求圓C的極坐標方程;
(Ⅱ)射線與圓C的交點為O、P兩點,求P點的極坐標.
10. 【20xx屆河北省唐山市高三第一次模擬】已知橢圓C:,直線(t為參數(shù)).
(Ⅰ)寫出橢圓C的參數(shù)方程及直線的普通方程;
(Ⅱ
16、)設,若橢圓C上的點P滿足到點A的距離與其到直線的距離相等,求點P的坐標.
【解析】(Ⅰ)C:(θ為參數(shù)),l:x-y+9=0.
(Ⅱ)設,則,P到直線l的距離.由|AP|=d得3sinθ-4cosθ=5,又sin2θ+cos2θ=1,得,.故.
11. 【20xx屆河北唐山市高三上學期期末考試】極坐標系的極點為直角坐標系的原點,極軸為x軸的正半軸,兩種坐標系中的長度單位相同. 已知曲線C的極坐標方程為,斜率為的直線交y軸于點.
(1)求C的直角坐標方程,的參數(shù)方程;
(2)直線與曲線C交于A、B兩點,求.
【解析】(Ⅰ)由ρ=2(cosθ+sinθ),得ρ2=2(ρcosθ+ρ
17、sinθ),即x2+y2=2x+2y,即(x-1) 2+(y-1) 2=2.直線l的參數(shù)方程為(t為參數(shù), t∈R)
(Ⅱ)將,代入(x-1) 2+(y-1) 2=2得t2-t-1=0,解得,,則
|EA|+|EB|=| t1|+| t2|=|t1-t2|=.
12.已知圓錐曲線(為參數(shù))和定點,、是此圓錐曲線的左、右焦點,以原點為極點,以軸的正半軸為極軸建立極坐標系.
(1)求直線的直角坐標方程;
(2)經(jīng)過點且與直線垂直的直線交此圓錐曲線于、兩點,求的值.
13 .已知曲線的極坐標方程為,以極點為坐標原點,極軸為軸正半軸建立
平面直角坐標系,直線的參數(shù)方程為(為參數(shù))
(
18、1)把曲線的極坐標方程化為直角坐標方程,把直線的參數(shù)方程化為普通方程;
(2)求直線被曲線截得的線段的長.
14.已知曲線的極坐標方程是,直線的參數(shù)方程是(為參數(shù)).
(Ⅰ)將曲線的極坐標方程化為直角坐標方程;
(Ⅱ)設直線與軸的交點是,是曲線上一動點,求的最大值.
【解析】(Ⅰ)曲線的極坐標方程可化為, 又,
所以曲線的直角坐標方程為,
(Ⅱ)將直線l的參數(shù)方程化為直角坐標方程,得,令,得,即點的坐標為(2,0). 又曲線為圓,圓的圓心坐標為(1,0),半徑,則,所以.
15. 在直角坐標系中,以原點為極點,x軸的正半軸為極軸建立極坐標系,已知曲線C:,過點P(-2,-4)
19、的直線的參數(shù)方程為(t為參數(shù))與C分別交于M,N.
(1)寫出C的平面直角坐標系方程和的普通方程;
(2)若,,成等比數(shù)列,求a 的值.
【解析】(1)曲線C的直角坐標方程為;直線的普通方程為.
(2)將直線1的參數(shù)方程與C的直角坐標方程聯(lián)立,得
.設點M,N分別對應參數(shù)t1,t2,恰為上述方程的根.則,,.由題設得,即.由(*)得,,則有,得,或.因為,所以.
16. 已知曲線C: (t為參數(shù)), C:(為參數(shù)).
(1)分別求出曲線C,C的普通方程;
(2)若C上的點P對應的參數(shù)為,Q為C上的動點,求中點到直線 (t為參數(shù))距離的最小值及此時Q點坐標.
20、
【名師原創(chuàng)測試篇】
1.在直角坐標系中,以原點為極點,以軸正半軸為極軸,建立極坐標系,曲線的極坐標方程為,曲線的參數(shù)方程為.
求曲線的直角坐標方程與曲線的普通方程;
試判斷曲線與是否存在兩個交點?若存在,求出兩交點間的距離;若不存在,說明理由.
【解析】 (1) 對于曲線:,得,故有,對于曲線:,消去參數(shù)得.
(2) 顯然曲線:為直線,則其參數(shù)方程可寫為(為參數(shù)),與曲線:聯(lián)立方程組得,可知,所以與存在兩個交點,
由,,得.
2. 已知曲線的極坐標方程是,直線的參數(shù)方程是(為參數(shù)).
(Ⅰ)將曲線的極坐標方程化為直角坐標方程;
(Ⅱ)設直線與軸的交點是,是曲線上一動點
21、,求的最大值.
3. 已知曲線的參數(shù)方程: (為參數(shù)), 曲線上的點對應的參數(shù),以坐標原點為極點,以軸正半軸為極軸,建立極坐標系.
(Ⅰ)求曲線的極坐標方程;
(Ⅱ)已知直線過點,且與曲線于兩點,求的范圍.
【解析】(Ⅰ)將點和代入曲線的參數(shù)方程:中得,,所以,,所以曲線的參數(shù)方程為,化為普通方程為,所以曲線的極坐標方程.
(Ⅱ)設直線參數(shù)方程為直線的參數(shù)方程:,代入到曲線方程里,得到,,由韋達定理可得到,因為,所以
4. 已知極坐標系的極點在直角坐標系的原點,極軸與x軸的正半軸重合.曲線C的極坐標方程為,直線l的參數(shù)方程為(t為參數(shù),t∈R).試在曲線C上求一點M,使它到直線l的
22、距離最大.
5. 以平面直角坐標系的原點為極點,軸的正半軸為極軸,建立極坐標系,兩種坐標系中取相同的長度單位,已知直線的參數(shù)方程是(為參數(shù)),圓的極坐標方程是.
(Ⅰ)求直線的方程和圓的直角坐標方程;
(Ⅱ)求直線被圓截得的弦長.
6. 在直角坐標系中,以坐標原點為極點,軸的正半軸為極軸建立極坐標系,曲線C的極坐標方程為,曲線D的參數(shù)方程為(為參數(shù)).
(Ⅰ)把C的極坐標方程化為直角坐標方程;
(Ⅱ)判定曲線C與曲線D間的位置關系.
【解析】(Ⅰ)由得,將,代入得,即為曲線C的普通方程.
(Ⅱ)由(1)知曲線C的直角坐標方程為:,即,
是圓心C(1,1),半徑=的圓.將曲線D的參數(shù)方程化為普通方程為,曲線D是圓心D(,1),半徑=,∴<=<,∴兩圓相交.