一、选择题
1.设点M的直角坐标为(1,-,2),则它的柱坐标是( )
A.(2,,2) B.(2,,2)
C.(2,,2) D.(2,,2)
解析:ρ==2,tan θ=-,
又x>0,y<0,M在第四象限,
∴θ=,∴柱坐标是(2,,2).
答案:D
2.点P的柱坐标是(4,,3),则其直角坐标为( )
A.(2,2,3) B.(-2,2,3)
C.(-2,-2,3) D.(2,-2,3)
解析:x=ρcos θ=4cos=-2,
y=ρsin θ=4sin=-2,
故其直角坐标为(-2,-2,3).
答案:C
3.空间点P的柱坐标为(ρ,θ,z),关于点O(0,0,0)的对称点的坐标为(0<θ≤π)( )
A.(-ρ,-θ,-z) B.(-ρ,θ,-z)
C.(ρ,π+θ,-z) D.(ρ,π-θ,-z)
答案:C
4.在直角坐标系中,(1,1,1)关于z轴对称点的柱坐标为( )
A.(,,1) B.(,,1)
C.(,,1) D.(,,1)
解析:(1,1,1)关于z轴的对称点为(-1,-1,1),它的柱坐标为(,,1).
答案:C
二、填空题
5.点P的柱坐标为(4,,3),则点P到原点的距离为________.
解析:x=ρcos θ=4cos=2,
y=ρsin θ=4sin=2.
即点P的直角坐标为(2,2,3),其到原点距离为==5.
答案:5
6.已知点M的直角坐标为(1,0,5),则它的柱坐标为________.
解析: ∵x>0,y=0,∴tan θ=0,θ=0.
ρ==1.
∴柱坐标为(1,0,5).
答案:(1,0,5)一、选择题
1.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
解析:设P(ρ,θ)是直线上任意一点,则显然有ρcos θ=1,即为此直线的极坐标方程.
答案:C
2.7cos θ+2sin θ=0表示( )
A.直线 B.圆
C.椭圆 D.双曲线
解析:两边同乘以ρ得:7ρcos θ+2ρsin θ=0.
即7x+2y=0,表示直线.
答案:A
4.(2011·安徽高考)在极坐标系中,点(2,)到圆ρ=2cos θ的圆心的距离为( )
A.2 B.
C. D.
解析:点(2,)对应的直角坐标为(1,),圆ρ=2cos θ的直角坐标方程为(x-1)2+y2=1,其圆心为(1,0),故所求两点间距离d==.
答案:D
二、填空题
5.把极坐标方程ρcos(θ-)=1化为直角坐标方程是________________________.
解析:将极坐标方程变为ρcos θ+ρsin θ=1,化为直角坐标方程为x+y=1,即x+y-2=0.
答案:x+y-2=0
6.若直线ρsin(θ+)=与直线3x+ky=1垂直,则常数k=________.
解析:直线极坐标方程化为ρsin θ+ρcos θ=,即为x+y-1=0,由题意知=-1,∴k=-3.
答案:-3
7.(2012·湖南高考)在极坐标系中,曲线C1:ρ(cos θ+sin θ)=1与曲线C2:ρ=a(a>0)的一个交点在极轴上,则a=________.
解析:曲线C1的直角坐标方程为x+y=1,曲线C2的直角坐标方程为x2+y2=a2,C1与x轴的交点坐标为(,0),此点也在曲线C2上,代入解得a=.
答案:
三、解答题
8.求过(-2,3)点且斜率为2的直线的极坐标方程.
解:由题意知,直线的直角坐标方程为y-3=2(x+2),
即:2x-y+7=0.
设M(ρ,θ)为直线上任意一点,
将x=ρcos θ,y=ρsin θ代入直角坐标方程
2x-y+7=0得:2ρcos θ-ρsin θ+7=0,
这就是所求的极坐标方程.
9.在极坐标系中,已知圆ρ=2cos θ与直线3ρcos θ+4ρsin θ+a=0相切,求实数a的值.
解:将极坐标方程化为直角坐标方程,
得圆的方程为x2+y2=2x,
即(x-1)2+y2=1,
直线的方程为3x+4y+a=0.
由题设知,圆心(1,0)到直线的距离为1,即有
=1,
解得a=-8或a=2.
故a的值为-8或2.
10.已知双曲线的极坐标方程为ρ=,过极点作直线与它交于A、B两点,且|AB|=6.
求直线AB的极坐标方程.
解:设直线AB的极坐标方程为θ=θ1.
A(ρ1,θ1),B(ρ2,θ1+π),
ρ1=,ρ2==.
|AB|=|ρ1+ρ2|
==,
∴=±1,∴cos θ1=0或cos θ1=±
故直线AB的极坐标方程为θ=,θ=或θ=.一、选择题
1.已知一个点的球坐标为(1,,),则它的方位角为( )
A. B.
C. D.
解析:由球坐标的定义可知选A.
答案:A
2.在球坐标系中,方程r=2表示空间的( )
A.球 B.球面
C.圆 D.直线
解析:r=2,表示空间的点到原点的距离为2,即表示球心在原点,半径为2的球面.
答案:B
4.设点M的直角坐标为(-1,-1,),则它的球坐标为( )
A.(2,,) B.(2,,)
C.(2,,) D.(2,,)
解析:由坐标变换公式,得r==2,
cos φ==,∴φ=.
∵tan θ===1,∴θ=.
∴M的球坐标为(2,,).
答案:B
二、填空题
5.已知点M的球坐标为(4,,),则它的直角坐标为________,它的柱坐标是________.
解析:由坐标变换公式直接得直角坐标和柱坐标.
答案:(-2,2,2) (2,,2)
6.在球坐标系中,方程r=1表示________.
解析:数形结合,根据球坐标的定义判断形状.
答案:球心在原点,半径为1的球面
7.在球坐标系中A(2,,)和B(2,,)的距离为________.
解析:A、B两点化为直角坐标分别为:A(1,1,)、
B(-1,1,-).
∴|AB|==2.
答案:2一、选择题
1.极坐标方程ρ=1表示( )
A.直线 B.射线
C.圆 D.半圆
解析:∵ρ=1,∴ρ2=1,∴x2+y2=1.∴表示圆.
答案:C
2.极坐标方程ρ=sin θ+2cos θ表示的曲线为( )
A.直线 B.圆
C.椭圆 D.双曲线
解析:由ρ=sin θ+2cos θ,得ρ2=ρsin θ+2ρcos θ,
∴x2+y2=y+2x,即x2+y2-2x-y=0,表示圆.
答案:B
3.在极坐标系中,方程ρ=6cos θ表示的曲线是( )
A.以点(-3,0)为圆心,3为半径的圆
B.以点(3,π)为圆心,3为半径的圆
C.以点(3,0)为圆心,3为半径的圆
D.以点(3,)为圆心,3为半径的圆
解析:由ρ=6cos θ得ρ2=6ρcos θ,即x2+y2-6x=0,
表示以(3,0)为圆心,半径为3的圆.
答案:C
4.以极坐标系中的点(1,1)为圆心,1为半径的圆的方程是( )
A.ρ=2cos(θ-) B.ρ=2sin(θ-)
C.ρ=2cos(θ-1) D.ρ=2sin(θ-1)
解析:在极坐标系中,圆心在(ρ0,θ0),半径为r的圆的方程为:r2=ρ+ρ2-2ρρ0cos(θ-θ0),所以可得ρ=2cos(θ-1).
答案:C
二、填空题
5.把圆的普通方程x2+(y-2)2=4化为极坐标方程为________.
解析:将x=ρcos θ,y=ρsin θ代入,得
ρ2cos2θ+ρ2sin2θ-4ρsin θ=0,即ρ=4sin θ.
答案:ρ=4sin θ
6.曲线C的极坐标方程为ρ=3sin θ,则曲线C的直角坐标方程为________.
解析:由ρ=3sin θ,得ρ2=3ρsin θ,
故x2+y2=3y,即所求方程为x2+y2-3y=0.
答案:x2+y2-3y=0
7.在极坐标系中,若过点A(3,0)且与极轴垂直的直线交曲线ρ=4cosθ于A、B两点,则|AB|=________.
解析:由题意知,直线方程为x=3,
曲线方程为(x-2)2+y2=4,
将x=3代入圆的方程,
得y=±,则|AB|=2.
答案:2
三、解答题
8.求极坐标方程ρ=所对应的直角坐标方程.
解:因为ρ=可化为ρ=,
即ρ=.
化简,得ρ=2+ρ·cos θ.将互化公式代入,
得x2+y2=(2+x)2.整理可得y2=4(x+1).
10.⊙O1和⊙O2的极坐标方程分别为ρ=4cos θ,ρ=-4sin θ.
(1)把⊙O1和⊙O2的极坐标方程化为直角坐标方程.
(2)求经过⊙O1,⊙O2交点的直线的直角坐标方程.
解:(1)x=ρcos θ,y=ρsin θ,
由ρ=4cos θ得ρ2=4ρcos θ.
所以x2+y2=4x.
即x2+y2-4x=0为⊙O1的直角坐标方程.
同理x2+y2+4y=0为⊙O2的直角坐标方程.
(2)由解得
即⊙O1,⊙O2交于点(0,0)和(2,-2).
则过交点的直线的直角坐标方程为y=-x.一、选择题
1.在极坐标平面内,点M(,200π),N(-π,3),201π),G(-,-200π),H(2π+,200π)中互相重合的两个点是( )
A.M和N B.M和G
C.M和H D.N和H
解析:由极坐标的定义知,M、N表示同一个点.
答案:A
2.将点M的极坐标(10,)化成直角坐标是( )
A.(5,5) B.(5,5)
C.(5,5) D.(-5,-5)
解析:x=ρcos θ=10×cos=5,y=ρsin θ=10sin=5.
答案:A
4.若ρ1+ρ2=0,θ1+θ2=π,则点M1(ρ1,θ1)与点M2(ρ2,θ2)的位置关系是( )
A.关于极轴所在直线对称
B.关于极点对称
C.关于过极点垂直于极轴的直线对称
D.两点重合
解析:因为点(ρ,θ)关于极轴所在直线对称的点为(-ρ,π-θ).由此可知点(ρ1,θ1)和(ρ2,θ2)满足ρ1+ρ2=0,θ1+θ2=π,是关于极轴所在直线对称.
答案:A
二、填空题
5.点(2,)关于极点的对称点为________.
解析:如图,易知对称点为(2,π).
答案:(2,π)
6.在极坐标系中,已知A(1,),B(2,)两点,则|AB|=________.
解析:|AB|==.
答案:
7.直线l过点A(3,),B(3,),则直线l与极轴夹角等于________.
解析:如图所示,先在图形中找到直线l与极轴夹角(要注意夹角是个锐角),然后根据点A,B的位置分析夹角大小.
因为|AO|=|BO|=3,
∠AOB=-=,
所以∠OAB==,
所以∠ACO=π--=.
答案:
三、解答题
8.在极轴上求与点A(4,)的距离为5的点M的坐标.
解:设M(r,0),
因为A(4,),
所以 =5,
即r2-8r+7=0.解得r=1或r=7.
所以M点的坐标为(1,0)或(7,0).一、选择题
2.已知线段BC长为8,点A到B、C两点距离之和为10,则动点A的轨迹为( )
A.直线 B.圆
C.椭圆 D.双曲线
解析:由椭圆的定义可知,动点A的轨迹为一椭圆.
答案:C
3.已知两点M(-2,0),N(2,0),点P为坐标平面内的动点,满足| |·| |+·=0,则动点P(x,y)的轨迹方程为( )
A.y2=8x B.y2=-8x
C.y2=4x D.y2=-4x
解析:由题意,得=(4,0),=(x+2,y),=(x-2,y),由|MN―→|·| |+·=0得4+4(x-2)=0,整理得y2=-8x.
答案:B
4.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2x′2+8y′2=0,则曲线C的方程为( )
A.25x2+36y2=0 B.9x2+100y2=0
C.10x+24y=0 D.x2+y2=0
解析:将代入2x′2+8y′2=0,得:
2·(5x)2+8·(3y)2=0,即:25x2+36y2=0.
答案:A
二、填空题
5.y=cos x经过伸缩变换后,曲线方程变为________.
解析:由得代入y=cos x,
得y′=cosx′,即y′=3cosx′.
答案:y=3cos
6.已知平面内有一固定线段AB且|AB|=4.动点P满足|PA|-|PB|=3,O为AB中点,则|PO|的最小值为________.
解析:以AB为x轴,O为坐标原点建立平面直角坐标系,则动点P是以AB为实轴的双曲线的右支.其中a=.故|PO|的最小值为.
答案:
7.△ABC中,B(-2,0),C(2,0),△ABC的周长为10,则A点的轨迹方程为________.
解析:∵△ABC的周长为10,
∴|AB|+|AC|+|BC|=10.其中|BC|=4,
即有|AB|+|AC|=6>4.
∴A点轨迹为椭圆除去B、C两点,且2a=6,2c=4.
∴a=3,c=2,b2=5.
∴A点的轨迹方程为+=1(y≠0).
答案:+=1(y≠0)