内容正文:
第十六章 坐标系与参数方程
高考理数 (课标Ⅲ专用)
考点一 极坐标方程
五年高考
A组 统一命题·课标卷题组
1.(2019课标全国Ⅲ,22,10分)[选修4—4:坐标系与参数方程]
如图,在极坐标系Ox中,A(2,0),B ,C ,D(2,π),弧 , , 所在圆的圆心分别是
(1,0), ,(1,π),曲线M1是弧 ,曲线M2是弧 ,曲线M3是弧 .
(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|= ,求P的极坐标.
解析 本题考查极坐标的概念,求极坐标方程等知识点,通过极坐标的应用考查学生的运算求
解能力,以求极坐标方程、求点的极坐标为背景考查数学运算的核心素养.
(1)由题设可得,弧 , , 所在圆的极坐标方程分别为ρ=2cos θ,ρ=2sin θ,ρ=-2cos θ.
所以M1的极坐标方程为ρ=2cos θ ,M2的极坐标方程为ρ=2sin θ ,M3的极坐
标方程为ρ=-2cos θ .
(2)设P(ρ,θ),由题设及(1)知
若0≤θ≤ ,则2cos θ= ,解得θ= ;
若 ≤θ≤ ,则2sin θ= ,解得θ= 或θ= ;
若 ≤θ≤π,则-2cos θ= ,解得θ= .
综上,P的极坐标为 或 或 或 .
2.(2019课标全国Ⅱ,22,10分)[选修4—4:坐标系与参数方程]
在极坐标系中,O为极点,点M(ρ0,θ0)(ρ0>0)在曲线C:ρ=4sin θ上,直线l过点A(4,0)且与OM垂直,垂
足为P.
(1)当θ0= 时,求ρ0及l的极坐标方程;
(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.
解析 本题考查极坐标方程、曲线方程等知识,考查学生在极坐标系下的运算能力,体现了数
学运算的核心素养.
(1)因为M(ρ0,θ0)在C上,当θ0= 时,ρ0=4sin =2 .
由已知得|OP|=|OA|cos =2.设Q(ρ,θ)为l上除P的任意一点.
在Rt△OPQ中,ρcos =|OP|=2.经检验,点P 在曲线ρcos =2上.
所以,l的极坐标方程为ρcos =2.
(2)设P(ρ,θ),在Rt△OAP中,|OP|=|OA|cos θ=4cos θ,即ρ=4cos θ.因为P在线段OM上,且AP⊥OM,故θ的取值范围是 .
所以,P点轨迹的极坐标方