专题14 坐标系与参数方程-2020年高考数学(理)二轮专项习题练 (解析版) 联系客服

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专题14 坐标系与参数方程

1.(2018北京)在极坐标系中,直线?cos???sin??a(a?0)与圆?=2cos?相切,则a=___.

1?2【解析】利用x??cos?,y??sin?,可得直线的方程为x?y?a?0,圆的方程为

(x?1)2?y2?1,所以圆心(1,0),半径r?1,由于直线与圆相切,故圆心到直线的距离等于半径,

即|1?a|?1,∴a?1?2或1?2又a?0,∴a?1?2. 222.在极坐标系中,点A在圆??2?cos??4?sin??4?0上,点P的坐标为(1,0)),则|AP|的最小

值为___________.

1【解析】圆的普通方程为x?y?2x?4y?4?0,即(x?1)?(y?2)?1.

设圆心为C(1,2),所以|AP|min?|PC|?r?2?1?1.

3.在极坐标系中,直线4?cos(??)?1?0与圆??2sin?的公共点的个数为_____. 2【解析】直线的普通方程为23x?2y?1?0,圆的普通方程为x?(y?1)?1,

222222?6因为圆心到直线的距离d?3?1 ,所以有两个交点. 44.在极坐标系中,直线?cos??3?sin??1?0与圆??2cos?交于A,B两点,则|AB|?____. 2【解析】将?cos??3?sin??1?0化为直角坐标方程为x?3y?1?0,将ρ=2cos θ化为直角坐标

22方程为(x?1)?y?1,圆心坐标为(1,0),半径r=1,又(1,0)在直线x?3y?1?0上,所以

|AB|=2r=2.

5.已知直线l的极坐标方程为2?sin(??离为 .

?4)?2,点Α的极坐标为??22,7?),则点Α到直线l的距4522?(sin?cos?)=2,所以y-x=1, 【解析】由2?sin(?-)=2得2??224故直线l的直角坐标方程为x-y+1=0,而点A(22,7?)对应的直角坐标为 4A(2,-2),所以点A(2,-2)到直线l:x-y+1=0的距离为6.在极坐标系中,圆??8sin?上的点到直线??2|2+2+1|52. =22?3(??R)距离的最大值是

226【解析】圆?=8sin?即?=8?sin?,化为直角坐标方程为x+(y-4)=16,

直线?=?3,则tan?=3,化为直角坐标方程为3x-y=0,圆心(0,4)到直线

的距离为|-4|=2,所以圆上的点到直线距离的最大值为6. 47.(2018全国卷Ⅰ) [选修4–4:坐标系与参数方程](10分)

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?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.

【解析】(1)由x??cos?,y??sin?得C2的直角坐标方程为(x?1)?y?4.

222(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??共点.

当l2与C2只有一个公共点时,A到l2所在直线的距离为2,所以经检验,当k?0时,l1与C2没有公共点;当k?|?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3|k?2|?2,故k?0或k?4.

3k2?14时,l2与C2没有公共点. 3综上,所求C1的方程为y??

4|x|?2. 38.(2018全国卷Ⅱ)[选修4-4:坐标系与参数方程](10分)

在直角坐标系xOy中,曲线C的参数方程为??x?2cosθ,(θ为参数),直线l的参数方程为

?y?4sinθ,?x?1?tcosα(t为参数). ?y?2?tsinα?(1)求C和l的直角坐标方程;

(2)若曲线C截直线l所得线段的中点坐标为(1,2),求l的斜率.

x2y2??1. 【解析】(1)曲线C的直角坐标方程为

416当cos??0时,l的直角坐标方程为y?tan??x?2?tan?, 当cos??0时,l的直角坐标方程为x?1.

(2)将l的参数方程代入C的直角坐标方程,整理得关于t的方程

(1?3cos2?)t2?4(2cos??sin?)t?8?0.①

因为曲线C截直线l所得线段的中点(1,2)在C内,所以①有两个解,设为t1,t2,则t1?t2?0. 又由①得t1?t2??4(2cos??sin?),故2cos??sin??0,于是直线l的斜率k?tan???2. 21?3cos?9.(2018全国卷Ⅲ)[选修4—4:坐标系与参数方程](10分)

在平面直角坐标系xOy中,eO的参数方程为?的直线l与eO交于A,B两点. (1)求?的取值范围;

(2)求AB中点P的轨迹的参数方程. 【解析】(1)eO的直角坐标方程为x2?y2?1.

当???x?cos?,(?为参数),过点(0,?2)且倾斜角为??y?sin??时,l与eO交于两点. 2当??2?|?1,l与eO交于两点当且仅当|时,记tan??k,则l的方程为y?kx?2.解得k??1221?k?????或k?1,即??(,)或??(,).

4224???综上,?的取值范围是(,).

44??x?tcos?,???(t为参数,???). (2)l的参数方程为?y??2?tsin?44??设A,B,P对应的参数分别为tA,tB,tP,则tP?且tA,tB满足t2?22tsin??1?0.

tA?tB, 2??x?tPcos?,于是tA?tB?22sin?,tP?2sin?.又点P的坐标(x,y)满足?

y??2?tsin?.??P?2sin2?,?x?????2(?为参数,???). 所以点P的轨迹的参数方程是?44?y??2?2cos2???2210.(2018江苏)C.[选修4—4:坐标系与参数方程](本小题满分10分)

π在极坐标系中,直线l的方程为?sin(??)?2,曲线C的方程为??4cos?,求直线l被曲线C截得

6的弦长.

C.【解析】因为曲线C的极坐标方程为?=4cos?,

所以曲线C的圆心为(2,0),直径为4的圆.

π因为直线l的极坐标方程为?sin(??)?2,

6则直线l过A(4,0),倾斜角为

π, 6所以A为直线l与圆C的一个交点. 设另一个交点为B,则∠OAB=

π. 6π, 2连结OB,因为OA为直径,从而∠OBA=