2018高考数学人教A版选修4--4检测:综合评价(二)含解析
(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.下列点不在直线(t为参数)上的是( )
A.(-1,2)
B.(2,-1)
C.(3,-2)
D.(-3,2)
解析:直线l的普通方程为x+y-1=0,因此点(-3,2)的坐标不适合方程x+y-1=0.
答案:D
2.方程(θ为参数,ab≠0)表示的曲线是( )
A.圆
B.椭圆
C.双曲线
D.双曲线的一部分
解析:由xcos
θ=a,所以cos
θ=,
代入y=bcos
θ,得xy=ab,
又由y=bcos
θ,知y∈[-|b|,|b|],
所以曲线应为双曲线的一部分.
答案:D
3.圆的参数方程为(θ为参数,0≤θ<2π),若Q(-2,2)是圆上一点,则对应的参数θ的值是( )
A.
B.π
C.π
D.π
解析:因为点Q(-2,2)在圆上,
所以且0≤θ<2π,所以θ=π.
答案:B
4.设r>0,那么直线xcos
θ+ysin
θ=r与圆(φ是参数)的位置关系是( )
A.相交
B.相切
C.相离
D.视r的大小而定
解析:易知圆的圆心在原点,半径是r,则圆心(0,0)到直线的距离为d==r,恰好等于圆的半径,所以直线和圆相切.
答案:B
5.直线l的参数方程为(t为参数),l上的点P1对应的参数是t1,则点P1与点P(a,b)之间的距离是( )
A.|t1|
B.2|t1|
C.|t1|
D.|t1|
解析:点P1与点P之间的距离为
=eq
\r(t+t)=|t1|.
答案:C
6.已知圆的渐开线(φ为参数)上有一点的坐标为(3,0),则渐开线对应的基圆的面积为( )
A.π
B.3π
C.4π
D.9π
解析:把已知点(3,0)代入参数方程得
由②可得φ=0,则把φ=0代入①得r=3,所以基圆的面积为9π.
答案:D
7.已知圆C的参数方程为(α为参数),当圆心C到直线kx+y+4=0的距离最大时,k的值为( )
A. B. C.- D.-
解析:圆C的普通方程为(x+1)2+(y-1)2=1,
所以圆心C(-1,1).直线kx+
( http: / / www.21cnjy.com )y+4=0过定点A(0,-4),故当CA与直线kx+y+4=0垂直时,圆心C到直线的距离最大,因为kCA=-5,所以-k=,所以k=-.
答案:D
8.椭圆(θ为参数)的离心率是( )
A.
B.
C.
D.
解析:椭圆的标准方程为+=1,
所以e=.
答案:A
9.以平面直角坐标系的原点为极点
( http: / / www.21cnjy.com ),x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.已知直线l的参数方程是(t为参数),圆C的极坐标方程是ρ=4cos
θ,则直线l被圆C截得的弦长为( )
A.
B.2
C.
D.2
解析:由题意得,直线l的普通方程为y=x-4,
圆C的直角坐标方程为(x-2)2+y2=4,
圆心到直线l的距离d==,
直线l被圆C截得的弦长为2=2.
答案:D
10.若点P(3,m)在以点F为焦点的抛物线(t为参数)上,则|PF|等于( )
A.2
B.3
C.4
D.5
解析:消参得抛物线的普通方程为y2=4x,所以其焦点F(1,0),准线方程为x=-1,
由抛物线的定义,得|PF|=3-(-1)=4.
答案:C
11.已知在平面直角坐标系xOy中,点P(x,y)是椭圆+=1上的一个动点,则S=x+y的取值范围为( )
A.[,5]
B.[-,5]
C.[-5,-]
D.[-,]
解析:因椭圆+=1的参数方程为
( http: / / www.21cnjy.com )(φ为参数),故可设动点P的坐标为(cos
φ,sin
φ),因此S=x+y=cos
φ+sin
φ=(cos
φ+sin
φ)=sin(φ+γ),其中tan
γ=,所以S的取值范围是[-,
],故选D.
答案:D
12.已知直线l:(t为参数),抛物线C的方程y2=2x,l与C交于P1,P2两点,则点A(0,2)到P1,P2两点距离之和是( )
A.4+
B.2(2+)
C.4(2+)
D.8+
解析:将直线l参数方程化为
( http: / / www.21cnjy.com )(t′为参数),代入y2=2x,得t′2+4(2+)t′+16=0,设其两根为t1′,t2′,则t1′+t2′=-4(2+),
t1′t2′=16>0.
由此知在l上两点P1,P2都在A(0,2)的下方,
则|AP1|+|AP2|=|t1′|+|t2′|=|t1′+t2′|=4(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.曲线C:(θ为参数)上的点到其焦点的距离的最小值为________.
解析:曲线C的普通方程为+=1,所以a=3,b=2,c=
=,所以椭圆C上的点到焦点的距离的最小值为3-.
答案:3-
14.在平面直角坐标系xOy中
( http: / / www.21cnjy.com ),曲线C1和C2的参数方程分别为(t为参数)和(θ为参数),则曲线C1与C2的交点坐标为________.
解析:由得y=,
又由得x2+y2=2.
由得
即曲线C1与C2的交点坐标为(1,1).
答案:(1,1)
15.在直角坐标系xOy中,以原点O为极点,
( http: / / www.21cnjy.com )x轴的正半轴为极轴建立极坐标系.已知射线θ=与曲线(t为参数)相交于A,B两点,则线段AB的中点的直角坐标为________.
解析:曲线可化为y=(x-2)2,
射线θ=可化为y=x(x≥0),
联立这两个方程得x2-5x+4=0,点A,B的横坐标就是此方程的根,线段AB的中点的直角坐标为.
答案:
16.在直角坐标系Oxy中,以原点为
( http: / / www.21cnjy.com )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C1:(θ为参数)和曲线C2:ρ=1上,则|AB|的最小值为________.
解析:因为C1:(x-3)2+(y-4)2=1,C2:x2+y2=1,
所以两圆圆心之间的距离为d==5.
因为A在曲线C1上,B在曲线C2上,
所以|AB|min=5-2=3.
答案:3
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)已知圆O的参数方程为(θ为参数,0≤θ≤2π).
(1)求圆心和半径;
(2)若圆O上点M对应的参数θ=,求点M的坐标.
解:(1)由(0≤θ<2π),
平方得x2+y2=4,
所以圆心O为(0,0),半径r=2.
(2)当θ=时,x=2cos
θ=1,y=2sin
θ=-,
所以点M的坐标为(1,-).
18.(本小题满分12分)已知直线l的参数方程为(t为参数),曲线C的参数方程为(θ为参数).
(1)将曲线C的参数方程化为普通方程;
(2)若直线l与曲线C交于A,B两点,求线段AB的长.
解:(1)由曲线C:得x2+y2=16,
所以曲线C的普通方程为x2+y2=16.
(2)将代入x2+y2=16,
整理,得t2+3t-9=0.
设A,B对应的参数为t1,t2,则
t1+t2=-3,t1t2=-9.
|AB|=|t1-t2|==3.
19.(本小题满分12分)已知曲线C:+=1,直线l:(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
d=|4cos
θ+3sin
θ-6|,
则|PA|==|5sin(θ+α)-6|,
其中α为锐角,且tan
α=.
当sin(θ+α)=-1时,|PA|取得最大值,最大值为.
当sin(θ+α)=1时,|PA|取得最小值,最小值为.
20.(本小题满分12分
( http: / / www.21cnjy.com ))在平面直角坐标系xOy中,曲线C1的参数方程为(α为参数),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ρsin=,曲线C2的极坐标方程为ρ=2a·cos(a>0).
(1)求直线l与曲线C1的交点的极坐标(ρ,θ)(ρ≥0,0≤θ<2π);
(2)若直线l与C2相切,求a的值.
解:(1)曲线C1的普通方程为y=x2,x∈[-,],
直线l的直角坐标方程为x+y=2,
联立解得或(舍去).
故直线l与曲线C1的交点的直角坐标为(1,1),其极坐标为.
(2)曲线C2的直角坐标方程为x2+y2+2ax-2ay=0,
即
(x+a)2+(y-a)2=2a2(a>0).
由直线l与C2相切,得=a,故a=1.
21.(本小题满分12分)已知直线l:
(t为参数)经过椭圆C:(φ为参数)的左焦点F.
(1)求m的值;
(2)设直线l与椭圆C交于A,B两点,求|FA|·|FB|的最大值,最小值.
解:(1)椭圆的参数方程化为普通方程为+=1,
则F的坐标为(-1,0),
又直线l过点(m,0),故m=-1.
(2)把x=m+tcos
α,y=tsin
α代入椭圆C的普通方程,化简得(3cos2α+4sin2α)t2-6tcos
α-9=0,
设点A,B在直线参数方程中对应的参数分别为t1,t2,
则|FA|·|FB|=|t1·t2|==,
故当sin
α=0时,|FA|·|FB|取最大值3,当sin
α=1时,|FA|·|FB|取最小值.
22.(本小题满分12分
( http: / / www.21cnjy.com ))在平面直角坐标系xOy中,曲线C的参数方程为(α为参数),在以原点为极点、x轴正半轴为极轴的极坐标系中,直线l的极坐标方程为ρsin=.
(1)求C的普通方程和l的倾斜角;
(2)设点P(0,2),l和C交于A,B两点,求|PA|+|PB|.
解:(1)由消去参数α,得+y2=1,
即C的普通方程为+y2=1.
由ρsin=,得ρsin
θ-ρcos
θ=2,(
)
将代入(
),化简得y=x+2,
所以直线l的倾斜角为.
(2)由(1)知,点P(0,2)在直线l上,可设直线l的参数方程为(t为参数),
即(t为参数),
代入+y2=1并化简,得5t2+18t+27=0,
Δ=(18)2-4×5×27=108>0,
设A,B两点对应的参数分别为t1,t2,
则t1+t2=-<0,t1t2=>0,所以t1<0,t2<0,
所以|PA|+|PB|=|t1|+|t2|=-(t1+t2)=.2018高考数学人教A版选修4--4检测:综合评价(一)含解析
(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
( http: / / www.21cnjy.com )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
( http: / / www.21cnjy.com )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
( http: / / www.21cnjy.com )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+s
( http: / / www.21cnjy.com )in
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
( http: / / www.21cnjy.com )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
( http: / / www.21cnjy.com )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1.2018高考数学人教A版选修4--4检测:综合评价含解析
模块综合评价
(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.点M的直角坐标是(-1,),则点M的极坐标为( )
A.
B.
C.
D.(k∈Z)
解析:点M的极径是2,点M在第二象限,故点M的极坐标是.
答案:C
2.极坐标方程cos
θ=(ρ∈R)表示的曲线是( )
A.两条相交直线
B.两条射线
C.一条直线
D.一条射线
解析:由cos
θ=,解得θ=或θ=π,又ρ∈R,故为两条过极点的直线.
答案:A
3.曲线ρcos
θ+1=0关于直线θ=对称的曲线的方程是( )
A.ρsin
θ+1=0
B.ρcos
θ+1=0
C.ρsin
θ=2
D.ρcos
θ=2
解析:因为M(ρ,θ)关于直线θ=的对称点是N,从而所求曲线方程为ρcos+1=0,即ρsin
θ+1=0.
答案:A
4.直线(t为参数)和圆x2+y2=16交于A,B两点,则AB的中点坐标为( )
A.(3,-3)
B.(-,3)
C.(,-3)
D.(3,-)
解析:将x=1+,y=-3+t代入圆方程,
得+=16,
所以t2-8t+12=0,则t1=2,t2=6,
因此AB的中点M对应参数t==4,
所以x=1+×4=3,y=-3+×4=-,
故AB中点M的坐标为(3,-).
答案:D
5.化极坐标方程ρ2cos
θ-ρ=0为直角坐标方程为( )
A.x2+y2=0或y=1
B.x=1
C.x2+y2=0或x=1
D.y=1
解析:ρ(ρcos
θ-1)=0,ρ==0或ρcos
θ=x=1.
答案:C
6.极坐标方程分别是ρ=2cos
θ和ρ=4sin
θ的两个圆的圆心距是( )
A.2 B. C.5 D.
解析:ρ=2cos
θ是圆心为(1,0),半径为1的圆;ρ=4sin
θ是圆心为,半径为2的圆,所以两圆的圆心距是.
答案:D
7.已知圆M:x2+y2-2x-4y=10,则圆心M到直线(t为参数)的距离为( )
A.1
B.2
C.3
D.4
解析:由题意易知圆的圆心M(1,2),由直线的参数方程化为一般方程为3x-4y-5=0,所以圆心到直线的距离为d==2.
答案:B
8.点M关于直线θ=(ρ∈R)的对称点的极坐标为( )
A.
B.
C.
D.
解析:点M的直角坐标为=,直线θ=(ρ∈R),即直线y=x,点关于直线y=x的对称点为,再化为极坐标为.
答案:A
9.极坐标方程(ρ-1)(θ-π)=0(ρ≥0)和参数方程(θ为参数)所表示的图形分别是( )
A.直线、射线和圆
B.圆、射线和双曲线
C.两直线和椭圆
D.圆和抛物线
解析:因为(ρ-1)(θ-π)=0,所以
( http: / / www.21cnjy.com )ρ=1或θ=π(ρ≥0),ρ=1表示圆,θ=π(ρ≥0)表示一条射线,参数方程(θ为参数)化为普通方程为-x2=1,表示双曲线.
答案:B
10.已知直线l的参数方程为(t为参数),椭圆C的参数方程为(θ为参数),且它们总有公共点.则a的取值范围是( )
A.∪(0,+∞)
B.(1,+∞)
C.
D.
解析:由已知得
则4(at-1)2+(a2t-1)2=4,
即a2(a2+4)t2-2a(a+4)t+1=0,
Δ=4a2(a+4)2-4a2(a2+4)=16a2(2a+3).
直线l与椭圆总有公共点的充要条件是Δ≥0,
即a≥-.
答案:C
11.已知圆锥曲线(θ是参数)和定点A(
( http: / / www.21cnjy.com )0,),F1、F2是圆锥曲线的左、右焦点,以坐标原点为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,则直线AF2的极坐标方程为( )
A.ρcos
θ+ρsin
θ=
B.ρcos
θ-ρsin
θ=
C.ρcos
θ+ρsin
θ=
D.ρcos
θ-ρsin
θ=
解析:圆锥曲线为椭圆,c=1,故F2的坐标
( http: / / www.21cnjy.com )为(1,0),直线AF2的直角坐标方程是x+=1,即x+y=,化为极坐标方程就是ρcos
θ+ρsin
θ=.
答案:C
12.已知曲线C的极坐标方
( http: / / www.21cnjy.com )程为ρ=6sin
θ,以极点为平面直角坐标系的原点,极轴为x轴正半轴,直线l的参数方程为(t为参数),则直线l与曲线C相交所得弦长为( )
A.1
B.2
C.3
D.4
解析:曲线C的直角坐标方程为x2+y2-6y=0,
即x2+(y-3)2=9,
直线的直角坐标方程为x-2y+1=0,
因为圆心C到直线l的距离d==,
所以直线l与圆C相交所得弦长为2=
2=4.
答案:D
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,点关于直线ρcos
θ=1的对称点的极坐标为________.
解析:结合图形不难知道点关于直线ρcos
θ=1的对称点的极坐标为.
答案:
14.已知圆的渐开线的参数方程(φ为参数),当φ=时,对应的曲线上的点的坐标为________.
解析:当φ=时,代入渐开线的参数方程,
得
x=+,y=-,所以当φ=时,对应的曲线上的点的坐标为.
答案:
15.若直线l的极坐标方程为ρcos=3,曲线C:ρ=1上的点到直线l的距离为d,则d的最大值为________.
解析:直线的直角坐标方程为x+y-6=
( http: / / www.21cnjy.com )0,曲线C的方程为x2+y2=1,为圆;d的最大值为圆心到直线的距离加半径,即为dmax=+1=3+1.
答案:3+1
16.在直角坐标系Oxy中,椭圆C
( http: / / www.21cnjy.com )的参数方程为(θ为参数,a>b>0).在极坐标系中,直线l的极坐标方程为ρcos=,若直线l与x轴、y轴的交点分别是椭圆C的右焦点、短轴端点,则a=________.
解析:椭圆C的普通方程为+=1(a>b>0),直线l的直角坐标方程为x-y-=0,令x=0,则y=-1,令y=0,则x=,所以c=,b=1,所以a2=3+1=4,
所以a=2.
答案:2
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)在平面直角坐标系x
( http: / / www.21cnjy.com )Oy中,直线l的参数方程为(t为参数),曲线C的参数方程为(θ为参数).试求直线l和曲线C的普通方程,并求出它们的公共点的坐标.
解:因为直线l的参数方程为(t为参数),由x=t+1,得t=x-1,代入y=2t,得到直线l的普通方程为2x-y-2=0.
同理得到曲线C的普通方程为y2=2x.
联立方程组
解得公共点的坐标为(2,2),.
18.(本小题满分12分)在极坐标系下,已知圆O:ρ=cos
θ+sin
θ和直线l:ρsin=.
(1)求圆O和直线l的直角坐标方程;
(2)当θ∈(0,π)时,求直线l与圆O公共点的一个极坐标.
解:(1)由ρ=cos
θ+sin
θ,可得ρ2=ρcos
θ+ρsin
θ,
代入得⊙O:x2+y2-x-y=0,
由l:ρsin=,得:ρsin
θ-ρcos
θ=,
ρsin
θ-ρcos
θ=1,
又代入得:x-y+1=0.
(2)由解得
又得ρ=1,tan
θ不存在,
又因为θ∈(0,π),则θ=,
故直线l与圆O公共点的一个极坐标为.
19.(本小题满分12分)
( http: / / www.21cnjy.com )已知曲线C的极坐标方程是ρ=2cos
θ,以极点为平面直角坐标系的原点,极轴为x轴的正半轴,建立平面直角坐标系,直线l的参数方程是(t为参数).
(1)求曲线C的直角坐标方程和直线l的普通方程;
(2)当m=2时,直线l与曲线C交于A、B两点,求|AB|的值.
解:(1)由ρ=2cos
θ,
得:ρ2=2ρcos
θ,所以x2+y2=2x,即(x-1)2+y2=1,
所以曲线C的直角坐标方程为(x-1)2+y2=1.
由得x=y+m,
即x-y-m=0,
所以直线l的普通方程为x-y-m=0.
(2)设圆心到直线l的距离为d,
由(1)可知直线l:x-y-2=0,
曲线C:(x-1)2+y2=1,
圆C的圆心坐标为(1,0),半径1,
则圆心到直线l的距离为d==.
所以|AB|=2
=.
因此|AB|的值为.
20.(本小题满分12分
( http: / / www.21cnjy.com ))在平面直角坐标系中,以坐标原点为极点,x轴的非负半轴为极轴建立极坐标系.已知点A的极坐标为,直线l的极坐标方程为ρcos=a,且点A在直线l上.
(1)求a的值及直线l的直角坐标方程;
(2)圆C的参数方程为(α为参数),试判断直线l与圆C的位置关系.
解:(1)由点A在直线ρcos=a上,可得a=,
所以直线l的方程可化为ρcos
θ+ρsin
θ=2,
从而直线l的直角坐标方程为x+y-2=0.
(2)由已知得圆C的直角坐标方程为(x-1)2+y2=1,
所以圆C的圆心为(1,0),半径r=1.
因为圆心C到直线l的距离d==<1,
所以直线l与圆C相交.
21.(本小题满分12分)在直角坐标系
( http: / / www.21cnjy.com )xOy中,以O为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,圆C的极坐标方程为ρ=2cos,直线l的参数方程为(t为参数),直线l与圆C交于A,B两点,P是圆C上不同于A,B的任意一点.
(1)求圆心的极坐标;
(2)求△PAB面积的最大值.
解:(1)圆C的直角坐标方程为x2+y2-2x+2y=0,
即(x-1)2+(y+1)2=2.
所以圆心坐标为(1,-1),圆心极坐标为.
(2)直线l的普通方程为2x-y-1=0,
圆心到直线l的距离d==,
所以|AB|=2=,
点P到直线AB距离的最大值为+=,故最大面积Smax=××=.
22.(本小题满分12分)在直角坐标系
( http: / / www.21cnjy.com )xOy中,曲线C1的参数方程为(t为参数,a>0).在以坐标原点为极点、x轴正半轴为极轴的极坐标系中,曲线C2:ρ=4cos
θ.
(1)说明C1是哪一种曲线,并将C1的方程化为极坐标方程;
(2)直线C3的极坐标方程为θ=α0,其中α0满足tan
α0=2,若曲线C1与C2的公共点都在C3上,求a.
解:(1)消去参数t得到C1的普通方程为x2+(y-1)2=a2,则C1是以(0,1)为圆心,a为半径的圆.
将x=ρcos
θ,y=ρsin
θ代入C1的普通方程中,得到C1的极坐标方程为ρ2-2ρsin
θ+1-a2=0.
(2)曲线C1,C2的公共点的极坐标满足方程组
若ρ≠0,由方程组得16cos2θ-8sin
θcos
θ+1-a2=0,
由已知tan
θ=2,得16cos2θ-8sin
θcos
θ=0,
从而1-a2=0,解得a=-1(舍去)或a=1.
当a=1时,极点也为C1,C2的公共点,且在C3上.
所以a=1.