评估验收卷(一)
(时间:120分钟 满分:150分)
一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.已知点M的极坐标为,下列所给出的四个坐标中能表示点M的坐标是( )
A.
B.
C.
D.
解析:M的极坐标为,(k∈Z),取k=-1得.
答案:D
2.圆ρ=2cos的圆心为( )
A.
B.
C.
D.
解析:由ρ=2cos得ρ2=ρcos
θ-ρsin
θ,
所以x2+y2=x-y,
所以+=1,
圆心的直角坐标为,极坐标为.
答案:D
3.将曲线y=sin
2x按照伸缩变换后得到的曲线方程为( )
A.y′=3sin
x′
B.y′=3sin
2x′
C.y′=3sinx′
D.y′=sin
2x′
解析:由伸缩变换,得x=,y=.
代入y=sin
2x,有=sin
x′,即y′=3sin
x′.
答案:A
4.点A的球坐标为,则它的直角坐标为( )
A.(-2,2,-2)
B.(-2,2,2)
C.(-2,-2,2)
D.(2,2,-2)
解析:
答案:A
5.在极坐标系中,点A与B之间的距离为( )
A.1
B.2
C.3
D.4
解析:由A与B,知∠AOB=,
所以△AOB为等边三角形,因此|AB|=2.
答案:B
6.极坐标方程4ρ·sin2=5表示的曲线是( )
A.圆
B.椭圆
C.双曲线的一支
D.抛物线
解析:由4ρ·sin2=4ρ·=2ρ-2ρcos
θ=5,得方程为2-2x=5,化简得y2=5x+,
所以该方程表示抛物线.
答案:D
7.在极坐标系中,过点且与极轴垂直的直线方程为( )
A.ρ=-4cos
θ
B.ρcos
θ-1=0
C.ρsin
θ=-
D.ρ=-sin
θ
解析:设M(ρ,θ)为直线上除以外的任意一点,则有ρcos
θ=2·cos
,则ρcos
θ=1,经检验符合方程.
答案:B
8.极坐标系内曲线ρ=2cos
θ上的动点P与定点Q的最短距离等于( )
A.-1
B.-1
C.1
D.
解析:将曲线ρ=2cos
θ化成直角坐标方程为(x-1)2+y2=1,点Q的直角坐标为(0,1),则P到Q的最短距离为Q与圆心的距离减去半径的长度,即-1.
答案:A
9.在极坐标系中,直线ρcos
θ=1与圆ρ=cos
θ的位置关系是( )
A.相切
B.相交但直线不经过圆心
C.相离
D.相交且直线经过圆心
解析:直线ρcos
θ=1化为直角坐标方程为x=1,圆ρ=cos
θ,即ρ2=ρcos
θ,化为直角坐标方程为x2+y2-x=0,即+y2=与直线x=1相切.
答案:A
10.若点P的柱坐标为,则点P到直线Oy的距离为( )
A.1
B.2
C.
D.
解析:由于点P的柱坐标为(ρ,θ,z)=,故点P在平面Oxy内的射影Q到直线Oy的距离为ρcos=,可得P到直线Oy的距离为.
答案:D
11.极坐标方程ρ=2sin的图形是( )
A B
C D
解析:法一 圆ρ=2sin是把圆ρ=2sin
θ绕极点按顺时针方向旋转而得,圆心的极坐标为,选C.
法二 圆ρ=2sin的直角坐标方程为+=1,圆心为,半径为1.
因此选项C正确.
答案:C
12.在极坐标系中,曲线C1:ρ=4上有3个不同的点到曲线C2:ρsin=m的距离等于2,则m的值为( )
A.2 B.-2 C.±2 D.0
解析:曲线C1的直角坐标方程为x2+y2=16,曲线C2的极坐标方程化为ρsin
θ+ρcos
θ=m,化为直角坐标方程为y+x=m,即x+y-m=0,
由题意曲线C1的圆心(0,0)到直线C2的距离为2,则=2,故m=±2.
答案:C
二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在题中横线上)
13.在极坐标系中,已知点A,B,O(0,0),则△ABO的形状是________________.
解析:因为A,B,所以∠BOA=,
又因为|OA|=2,|OB|=,所以|AB|=,
所以∠ABO为直角,所以△ABO为等腰直角三角形.
答案:等腰直角三角形
14.将曲线ρ2(1+sin2θ)=2化为直角坐标方程为_____________.
解析:将ρ2=x2+y2,y=ρsin
θ代入ρ2+ρ2sin2θ=2中得x2+y2+y2=2,即+y2=1.
答案:+y2=1
15.已知圆的极坐标方程为ρ2+2ρ(cos
θ+sin
θ)=5,则此圆被直线θ=0截得的弦长为________.
解析:将极坐标方程化为直角坐标方程为(x+1)2+(y+)2=9和y=0,
所以弦长=2=2×=2.
答案:2
16.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:ρ(cos
θ+sin
θ)=1,即ρcos
θ+ρsin
θ=1对应的直角坐标方程为x+y-1=0,ρ=a(a>0)对应的普通方程为x2+y2=a2.
在x+y-1=0中,令y=0,得x=.
将代入x2+y2=a2,得a=.
答案:
三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
17.(本小题满分10分)已知直线的极坐标方程ρsin=,求极点到直线的距离.
解:因为ρsin=,所以ρsin
θ+ρcos
θ=1,
即直角坐标方程为x+y=1.
又因为极点的直角坐标为(0,0),
所以极点到直线的距离d==.
18.(本小题满分12分)在极坐标系中,已知圆C经过点P,圆心为直线ρsin=-与极轴的交点,求圆C的极坐标方程.
解:在ρsin=-中,
令θ=0,得ρ=1,
所以圆C的圆心坐标为(1,0).
因为圆C经过点P,
所以圆C的半径
PC=
=1,
于是圆C过极点,所以圆C的极坐标方程为ρ=2cos
θ.
19.(本小题满分12分)在平面直角坐标系中,已知点A(3,0),P是圆x2+y2=1上的一个动点,且∠AOP的平分线交PA于点Q,求点Q的轨迹的极坐标方程.
解:以O为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,设P(1,2θ),Q(ρ,θ),则由S△OQA+S△OQP=S△OAP得·3ρsin
θ+ρsin
θ=×3×1×sin
2θ,化简得ρ=cos
θ.所以Q点的轨迹的极坐标方程为ρ=cos
θ.
20.(本小题满分12分)已知曲线C1的极坐标方程为ρcos=-1,曲线C2的极坐标方程为ρ=2cos,判断两曲线的位置关系.
解:将曲线C1,C2化为直角坐标方程,
得C1:x+y+2=0,C2:x2+y2-2x-2y=0,
即C2:(x-1)2+(y-1)2=2.
圆心到直线的距离d==>,
所以曲线C1与C2相离.
21.(本小题满分12分)在极坐标系中,极点为O,已知曲线C1:ρ=2与曲线C2:ρsin=
交于不同的两点A,B.求:
(1)|AB|的值;
(2)过点C(1,0)且与直线AB平行的直线l的极坐标方程.
解:(1)因为ρ=2,
所以x2+y2=4.
又因为ρsin=,
所以y=x+2,
所以|AB|=2=2=2.
(2)因为曲线C2的斜率为1,
所以过点(1,0)且与曲线C2平行的直线l的直角坐标方程为y=x-1,
所以直线l的极坐标为ρsin
θ=ρcos
θ-1,
故ρcos=.
22.(本小题满分12分)从极点O作直线与另一直线l:ρcos
θ=4相交于点M,在OM上取一点P,使OM·OP=12.
(1)求点P的轨迹方程;
(2)设R为l上的任意一点,求|RP|的最小值.
解:(1)设动点P的极坐标为(ρ,θ),M的极坐标为(ρ0,θ),则ρρ0=12.
因为ρ0cos
θ=4,
所以ρ=3cos
θ,即为所求的轨迹方程.
(2)将ρ=3cos
θ化为直角坐标方程,
得x2+y2=3x,
即+y2=.
知点P的轨迹是以为圆心、半径为的圆.
直线l的直角坐标方程是x=4.
结合图形易得|RP|的最小值为1.