第二讲 参数方程
三、直线的参数方程
A级 基础巩固
一、选择题
1.直线x=1+tcos α,y=-2+tsin α(α为参数,0≤α<π)必过点( )
A.(1,-2) B.(-1,2)
C.(-2,1) D.(2,-1)
解析:由参数方程可知该直线是过定点(1,-2),倾斜角为α的直线.
答案:A
2.对于参数方程x=1-tcos 30°,y=2+tsin 30°和x=1+tcos 30°,y=2-tsin 30°,下列结论正确的是( )
A.是倾斜角为30°的两平行直线
B.是倾斜角为150°的两重合直线
C.是两条垂直相交于点(1,2)的直线
D.是两条不垂直相交于点(1,2)的直线
解析:因为参数方程x=1-tcos 30°,y=2+tsin 30°,可化为标准形式x=1+tcos 150°,y=2+tsin 150°,所以其倾斜角为150°.
同理,参数方程x=1+tcos 30°,y=2-tsin 30°,
可化为标准形式x=1+(-t)cos 150°,y=2+(-t)sin 150°,
所以其倾斜角也为150°.
又因为两直线都过点(1,2),故两直线重合.
答案:B
3.直线x=3-32t,y=1+12t(t为参数)的斜率为( )
A.-33 B.-32 C.33 D.12
解析:直线的参数方程x=3-32t,y=1+12t(t为参数)化为普通方程为y-1=-33(x-3),则直线的斜率k=-33.
答案:A
4.直线x=tcos θ,y=tsin θ(t是参数,0≤θ<π)与圆x=4+2cos α,y=2sin α(α是参数)相切,则θ=( )
A.π3 B.2π3
C.π6或5π6 D.π3或2π3
解析:直线为y=xtan θ,圆为(x-4)2+y2=4,因为直线与圆相切,所以圆心(4,0)到直线xtan θ-y=0的距离等于半径2,即|4tan θ|tan2θ+1=2,解得tan θ=±32,易知θ=π6或5π6.
答案:C
5.若圆的方程为x=-1+2cos θ,y=3+2sin θ(θ为参数),直线的方程为x=2t-1,y=6t-1(t为参数),则直线与圆的位置关系是( )
A.相交过圆心 B.相交而不过圆心
C.相切 D.相离
解析:圆的圆心坐标是(-1,3),半径是2,直线的普通方程是3x-y+2=0,圆心到直线的距离是|-3-3+2|10=2105= 85<2,故直线与圆相交而不过圆心.
答案:B
二、填空题
6.直线x=-2-2t,y=3+2t上与点A(-2,3)的距离等于2的点的坐标是________.
解析:设P(-2-2t,3+2t)是直线上满足条件的点,则(-2t)2+(2t)2=(2)2,t2=12,t=±22,则P的坐标为(-3,4)或(-1,2).
答案:(-3,4)或(-1,2)
7.直线x=2-12t,y=-1+12t(t为参数)被圆x2+y2=4截得的弦长为________.
解析:直线为x+y-1=0,圆心到直线的距离d=12=22,弦长的一半为 22-222=142,得弦长为14.
答案:14
8.已知直线l的参数方程为x=-1+t,y=1+t(t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,曲线C的极坐标方程为ρ2cos 2θ=4ρ>0,3π4<θ<5π4.则直线l与曲线C的交点的极坐标为________.
解析:因为直线l的参数方程为x=-1+t,y=1+t,
所以直线l的普通方程为y=x+2.
因为曲线C的极坐标方程为ρ2cos 2θ=4ρ>0,3π4<θ<5π4,
可得曲线C的直角坐标方程为x2-y2=4(x<0),
联立x2-y2=4(x<0),y=x+2,解得交点坐标为(-2,0),
所以交点的极坐标为(2,π).
答案:(2,π)
三、解答题
9.在直线坐标系xOy中,直线l的参数方程为x=22t,y=3+22t(t为参数),在以O为极点,x轴正半轴为极轴的极坐标系中,曲线C的极坐标方程为ρ=4sin θ-2cos θ.
(1)求直线l的普通方程与曲线C的直角坐标方程;
(2)若直线l与y轴的交点为P,直线l与曲线C的交点为A,B,求|PA||PB|的值.
解:(1)直线l的普通方程为x-y+3=0,
因为ρ2=4ρsin θ-2ρcos θ,
所以曲线C的直角坐标方程为(x+1)2+(y-2)2=5.
(2)将直线l的参数方程x=22t,y=3+22t(t为参数)代入曲线C:(x+1)2+(y-2)2=5,得到t2+22t-3=0,
所以t1t3=-3,
所以|PA||PB|=|t1t2|=3.
10.极坐标方程为ρcos θ+ρsin θ-1=0的直线与x轴的交点为P,与椭圆x=2cos θ,y=sin θ(θ为参数)交于A,B两点,求|PA|?|PB|.
解:直线ρcos θ+ρsin θ-1=0的斜率为-1,令θ=0,得ρ=1,所以直线与x轴交于点(1,0)[如令θ=π,得ρ=-1,将点的极坐标化为直角坐标还是(1,0)],
所以直线的参数方程为x=1-22t,y=22t(t为参数).①
椭圆的普通方程为x2+4y2=4,②
将①代入②中,得5t2-22t-6=0,③
因为Δ=128>0,根据参数t的几何意义知
|PA|?|PB|=|t1?t2|=65.
B级 能力提升
1.在平面直角坐标系xOy中,曲线C1和C2的参数方程分别为x=5cos θ,y=5sin θθ为参数,0≤θ≤π2和x=1-22t,y=-22t(t为参数),则曲线C1与C2的交点坐标为________.
解析:曲线C1和C2的普通方程分别为
x2+y2=5,①
x-y=1,②
其中0≤x≤5,0≤y≤5,
联立①②解得x=2,y=1,
所以C1与C2的交点坐标为(2,1).
答案:(2,1)
2.已知直线C1的参数方程x=t-1,y=2t+1(t为参数),曲线C2的极坐标方程为ρ=4sin θ,设曲线C1,C2相交于A,B两点,则|AB|=________.
解析:曲线C2的极坐标方程可变为ρ2=4ρsin θ,化为直角坐标方程为x2+y2-4y=0,
将C1:x=t-1,y=2t+1,代入,得5t2-6t-2=0,
则t1+t2=65,t1t2=-25,则|AB|=1+22|t1-t2|=5?(t1+t2)2-4t1t2=5× 652+4×25=2955.
答案:2955
3.(2017?全国卷Ⅰ)在直角坐标系xOy中,曲线C的参数方程为x=3cos θ,y=sin θ,(θ为参数),直线l的参数方程为x=a+4t,y=1-t(t为参数).
(1)若a=-1,求C与l的交点坐标;
(2)若C上的点到l的距离的最大值为17,求a.
解:(1)曲线C的普通方程为x29+y2=1.
当a=-1时,直线l的普通方程为x+4y-3=0.
由x+4y-3=0,x29+y2=1,解得x=3,y=0或x=-2125,y=2425.
从而C与l的交点坐标为(3,0),-2125,2425.
(2)直线l的普通方程为x+4y-a-4=0,故C上的点(3cos θ,sin θ)到l的距离为d=|3cos θ+4sin θ-a-4|17.
当a≥-4时,d的最大值为a+917.
由题设得a+917=17,所以a=8;
当a<-4时,d的最大值为-a+117.
由题设得-a+117=17,
所以a=-16.
综上,a=8或a=-16.
课件45张PPT。第二讲 参数方程