评估验收卷(二)
(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(t为参数)上与点P(-2,3)的距离等于的点的坐标是( )
A.(-4,5) B.(-3,4)
C. (-3,4)或(-1,2) D.(-4,5)或(0,1)
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+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,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.若直线y=x-b与曲线θ∈[0,2π)有两个不同的公共点,则实数b的取值范围是( )
A.(2-,1)
B.[2-,2+]
C.(-∞,2-)∪(2+,+∞)
D.( 2-,2+)
解析:由消去θ,得(x-2)2+y2=1.(*)
将y=x-b代入(*),化简得
2x2-(4+2b)x+b2+3=0,
依题意,Δ=[-(4+2b)]2-4×2(b2+3)>0.
解之得2-<b<2+.
答案:D
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(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(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.若直线l:y=kx与曲线C:(参数θ∈R)有唯一的公共点,则实数k=________.
解析:曲线C的普通方程为(x-2)2+y2=1,由题意知,=1,所以k=±.
答案:±
14.在平面直角坐标系xOy中,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,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)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.
解:(1)C1:(x+4)2+(y-3)2=1,C2:+=1,
C1为圆心是(-4,3),半径是1的圆,
C2为中心是坐标原点,焦点在x轴上,长半轴长是8,短半轴长是3的椭圆.
(2)当t=时,P(-4,4), Q(8cos θ,3sin θ),
故M(-2+4cos θ,2+sin θ),
C3为直线x-2y-7=0,
M到C3的距离d=|4cos θ-3sin θ-13|.
从而当cos θ=,sin θ=-时,d取得最小值.
22.(本小题满分12分)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)=.