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课后跟踪训练(六十八)
1.(2018·江苏卷)在极坐标系中,直线l的方程为
ρsin=2,曲线C的方程为ρ=4cosθ,求直线l被曲线C截得的弦长.
[解] 因为曲线C的极坐标方程为ρ=4cosθ,
所以曲线C是圆心为(2,0),直径为4的圆.
因为直线l的极坐标方程为
ρsin=2,
则直线l过A(4,0),倾斜角为,
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=.
连接OB.因为OA为直径,
从而∠OBA=,
所以AB=4cos.
=2
因此,直线l被曲线C截得的弦长为2.
2.(2018·全国卷Ⅰ)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ρ2+2ρcosθ-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] (1)由x=ρcosθ,y=ρsinθ得C2的直角坐标方程为(x+1)2+y2=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,所以时,l1与C2只有一个公共点,l2与C2有两个公共点.
或k=0.经检验,当k=0时,l1与C2没有公共点;当k=-=2,故k=-
当l2与C2只有一个公共点时,A到l2所在直线的距离为2,所以时,l2与C2没有公共点.
.经检验,当k=0时,l1与C2没有公共点;当k==2,故k=0或k=
综上,所求C1的方程为y=-|x|+2.
3.(2019·湖南五市十校高三联考)在直角坐标系xOy中,设倾斜角为α的直线l的参数方程为(θ为参数)相交于不同的两点A,B.(t为参数),直线l与曲线C:
(1)若α=,求线段AB的中点的直角坐标;
(2)若直线l的斜率为2,且过已知点P(3,0),求|PA|·|PB|的值.
[解] (1)由曲线C:(θ为参数),可得曲线C的普通方程是x2-y2=1.
当α=(t为参数),
时,直线l的参数方程为
代入曲线C的普通方程,得t2-6t-16=0,设A,B两点对应的参数分别为t1,t2,
则t1+t2=6,所以线段AB的中点对应的t==3,
故线段AB的中点的直角坐标为.
(2)将直线l的参数方程代入曲线C的普通方程,化简得
(cos2α-sin2α)t2+6tcosα+8=0,
则|PA|·|PB|=|t1t2|=,
=
由已知得tanα=2,故|PA|·|PB|=.
4.(2019·石家庄市高三一模)在平面直角坐标系xOy中,曲线C的参数方程为=1,直线l与曲线C相切.
(r>0,φ为参数),以坐标原点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ρsin
(1)求曲线C的极坐标方程;
(2)在曲线C上取两点M,N,与原点O构成△MON,且满足∠MON=,求△MON面积的最大值.
[解] (1)由题意可知,直线l的直角坐标方程为y=x+2.
由曲线C的参数方程知,曲线C是圆心为(,1),半径为r的圆.
由直线l与曲线C相切,可得r=)2+(y-1)2=4.
=2,所以曲线C的直角坐标方程为(x-
又x=ρcosθ,y=ρsinθ,
所以曲线C的极坐标方程为ρ2-2ρcosθ-2ρsinθ=0,
即ρ=4sin.
(2)不妨设M(ρ1,θ)(ρ1>0),N(ρ2>0),
所以S△MON=,
≤2++=2sincos2θ+cos2θ=sin2θ+=2sinθcosθ+2×4sin×4sinρ1·ρ2==|sin|·||
所以△MON面积的最大值为2+.
$$
高考概览:1.理解坐标系的作用,了解平面直角坐标系伸缩变换作用下平面图形的变化情况;2.了解极坐标的基本概念,会在极坐标系中用极坐标刻画点的位置;3.理解在极坐标系和平面直角坐标系中表示点的位置的区别,能进行极坐标和直角坐标的互化;4.能在极坐标系中给出简单图形(如过极点的直线、过极点或圆心在极点的圆)表示的极坐标方程;5.了解参数方程,了解参数的意义.能选择适当的参数写出直线、圆和椭圆的参数方程.
[知识梳理]
1.极坐标与直角坐标
(1)极坐标系:在平面内取一个定点O,叫做 ,自极点O引一条射线Ox,叫做 ;再选定一个长度单位、一个角度单位(通常取弧度)及其正方向(通常取逆时针方向),就建立了极坐标系.
(2)点的极坐标:对于极坐标系所在平面内的任一点M,若设|OM|=