三年高考(2017-2019)文数真题分项版解析 - 专题18 坐标系与参数方程(解析版) 联系客服

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专题18 坐标系与参数方程

?1?t2x?,?2?1?t(t为参数).以

1.【2019年高考全国Ⅰ卷文数】在直角坐标系xOy中,曲线C的参数方程为??y?4t?1?t2?坐标原点O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

2?cos??3?sin??11?0.

(1)求C和l的直角坐标方程; (2)求C上的点到l距离的最小值.

y2【答案】(1)x??1(x??1);l的直角坐标方程为2x?3y?11?0;(2)7.

4221?t24t2?y??1?t?2?1,且x?????【解析】(1)因为?1???1,所以C的直角坐标方程为22?21?t2?2??1?t??1?t?22y2x??1(x??1).

42l的直角坐标方程为2x?3y?11?0.

(2)由(1)可设C的参数方程为??x?cos?,(?为参数,?π???π).

?y?2sin?π??4cos?????11|2cos??23sin??11|3???C上的点到l的距离为.

77当???π?2π?时,4cos?????11取得最小值7,故C上的点到l距离的最小值为7.

3?3?【名师点睛】本题考查参数方程、极坐标方程与直角坐标方程的互化、求解椭圆上的点到直线距离的最值问题.求解本题中的最值问题通常采用参数方程来表示椭圆上的点,将问题转化为三角函数的最值求解问题.

2.【2019年高考全国Ⅱ卷文数】在极坐标系中,O为极点,点M(?0,?0)(?0?0)在曲线C:??4sin?上,直线l过点A(4,0)且与OM垂直,垂足为P.

(1)当?0=?时,求?0及l的极坐标方程; 3(2)当M在C上运动且P在线段OM上时,求P点轨迹的极坐标方程. 【答案】(1)?0?23,l的极坐标方程为?cos?????????2; 3?(2)??4cos?,???,?.

42【解析】(1)因为M??0,?0?在C上,当?0?由已知得|OP|?|OA|cos????????时,?0?4sin?23. 33??2. 3??????|OP|?2, 3?设Q(?,?)为l上除P的任意一点.在Rt△OPQ中,?cos???经检验,点P(2,)在曲线?cos????3??????2上. 3?所以,l的极坐标方程为?cos?????????2. 3?(2)设P(?,?),在Rt△OAP中,|OP|?|OA|cos??4cos?, 即 ??4cos?. 因为P在线段OM上,且AP?OM,故?的取值范围是?,?.

42所以,P点轨迹的极坐标方程为??4cos?,???,?.

42【名师点睛】本题主要考查极坐标方程与直角坐标方程的互化,熟记公式即可,属于常考题型. 3.【2019年高考全国Ⅲ卷文数】如图,在极坐标系Ox中,A(2,0),B(2,),C(2,?????????????4??),D(2,?),4弧AB,BC,CD所在圆的圆心分别是(1,0),(1,),(1,?),曲线M1是弧AB,曲线M2是弧BC,曲线M3是弧CD.

(1)分别写出M1,M2,M3的极坐标方程;

(2)曲线M由M1,M2,M3构成,若点P在M上,且|OP|??23,求P的极坐标.

【答案】(1)M1的极坐标方程为??2cos??0?????π??,M2的极坐标方程为4???2sin????????π?43π??3π????2cos????πM,的极坐标方程为3???.

4?4??(2)?3,π??π??2π??5π?3,3,3,或或或???????.

6??3??3??6?【解析】(1)由题设可得,弧AB,BC,CD所在圆的极坐标方程分别为??2cos?,??2sin?,

???2cos?.

所以M1的极坐标方程为??2cos??0?????π?3π??πM??2sin????,的极坐标方程为2???,M3

4?4??4的极坐标方程为???2cos???3π????π?. ?4?(2)设P(?,?),由题设及(1)知

ππ

,则2cos??3,解得??; 46

π3ππ2π若???,则2sin??3,解得??或??; 44333π5π若. ???π,则?2cos??3,解得??46若0???综上,P的极坐标为?3,??π??π??2π??5π?3,3,3,或或或???????.

6??3??3??6?【名师点睛】此题考查了极坐标中过极点的圆的方程,思考量不高,运算量不大,属于中档题. 4.【2019年高考江苏卷数学】在极坐标系中,已知两点A?3,???????,B2,???,直线l的方程为4??2??sin?????3.

4?(1)求A,B两点间的距离;(2)求点B到直线l的距离.

????

【答案】(1)5;(2)2.

【解析】(1)设极点为O.在△OAB中,A(3,

??),B(2,), 42???)?5. 24由余弦定理,得AB=32?(2)2?2?3?2?cos((2)因为直线l的方程为?sin(??)?3,

?4?3?则直线l过点(32,),倾斜角为.

24?3???)?2. 又B(2,),所以点B到直线l的距离为(32?2)?sin(242【名师点睛】本题主要考查曲线的极坐标方程等基础知识,考查运算求解能力.

5.【2018年高考全国Ⅰ卷文数】在直角坐标系xOy中,曲线C1的方程为y?k|x|?2.以坐标原点为极点,

x轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C2的极坐标方程为?2?2?cos??3?0.

(1)求C2的直角坐标方程;

(2)若C1与C2有且仅有三个公共点,求C1的方程.

22【答案】(1)C2的直角坐标方程为(x?1)?y?4.;(2)C1的方程为y??4|x|?2. 322【解析】(1)由x??cos?,y??sin?得C2的直角坐标方程为(x?1)?y?4.

(2)由(1)知C2是圆心为A(?1,0),半径为2的圆.

由题设知,C1是过点B(0,2)且关于y轴对称的两条射线.记y轴右边的射线为l1,y轴左边的射线为

l2.由于B在圆C2的外面,故C1与C2有且仅有三个公共点等价于l1与C2只有一个公共点且l2与C2有

两个公共点,或l2与C2只有一个公共点且l1与C2有两个公共点. 当l1与C2只有一个公共点时,A到l1所在直线的距离为2,所以经检验,当k?0时,l1与C2没有公共点;当k??点.

当l2与C2只有一个公共点时,A到l2所在直线的距离为2,所以|?k?2|?2,故k??4或k?0.

3k2?14时,l1与C2只有一个公共点,l2与C2有两个公共3|k?2|?2,故k?0或k?4.

3k2?1