内容正文:
专题4极坐标与参数方程知识点与十年江苏卷高考真题(解析版)
一、极坐标系
在平面上取一个定点
,由点
出发的一条射线
、一个长度单位及计算角度的正方向(通常取逆时针方向),合称为一个极坐标系.点
称为极点,
称为极轴.平面上任一点M的位置可以由线段
的长度
和从
到
的角度
(弧度制)来刻画(如图16-31和图16-32所示).
这两个实数组成的有序实数对
称为点M的极坐标.
称为极径,
称为极角.
SHAPE \* MERGEFORMAT
二、极坐标与直角坐标的互化
设
为平面上的一点,其直角坐标为
,极坐标为
,由图16-31和图16-32可知,下面的关系式成立:
或
(对
也成立).
三、极坐标的几何意义
——表示以
为圆心,
为半径的圆;
——表示过原点(极点)倾斜角为
的直线,
为射线;
表示以
为圆心过
点的圆.
(可化直角坐标:
EMBED Equation.DSMT4
EMBED Equation.DSMT4 .)
四、直线的参数方程
直线的参数方程可以从其普通方程转化而来,设直线的点斜式方程为
,其中
为直线的倾斜角),代人点斜式方程:
,即
.
记上式的比值为
,整理后得
,
也成立,故直线的参数方程为
(
为参数,
为倾斜角,直线上定点
,动点
,
为
的数量,向上向右为正(如图16-33所示).
SHAPE \* MERGEFORMAT
五、圆的参数方程
若圆心为点
,半径为
,则圆的参数方程为
.
六、椭圆的参数方程
椭圆
的参数方程为
(
为参数,
).
七、双曲线的参数方程
双曲线
的参数方程为
EMBED Equation.DSMT4 .
八、抛物线的参数方程
抛物线
的参数方程为
(
为参数,参数
的几何意义是抛物线上的点与顶点连线的斜率的倒数).
1.(2020年江苏卷)在极坐标系中,已知点
在直线
上,点
在圆
上(其中
,
).
(1)求
,
的值
(2)求出直线
与圆
的公共点的极坐标.
【答案】(1)
(2)
【分析】
(1)将A,B点坐标代入即得结果;(2)联立直线与圆极坐标方程,解得结果.
【详解】
(1)以极点为原点,极轴为
轴的正半轴,建立平面直角坐标系,
,
因为点
为直线
上,故其直角坐标方程为
,
又
对应的圆的直角坐标方程为:
,
由
解得
或
,
对应的点为
,故对应的极径为
或
.
(2)
,
,
当
时
;
当
时
,舍;即所求交点坐标为当
【点睛】
本题考查极坐标方程及其交点,考查基本分析求解能力,属基础题.
2.(2019年江苏卷)在极坐标系中,已知两点
,直线l的方程为
.
(1)求A,B两点间的距离;
(2)求点B到直线l的距离.
【答案】(1)
;
(2)2.
【分析】
(1)由题意,在
中,利用余弦定理求解
的长度即可;
(2)首先确定直线的倾斜角和直线所过的点的极坐标,然后结合点B的坐标结合几何性质可得点B到直线
的距离.
【详解】
(1)设极点为O.在△OAB中,A(3,
),B(
,
),
由余弦定理,得AB=
.
(2)因为直线l的方程为
,
则直线l过点
,倾斜角为
.
又
,所以点B到直线l的距离为
.
【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.
3.(2018年江苏卷)
在极坐标系中,直线l的方程为
,曲线C的方程为
,求直线l被曲线C截得的弦长.
【答案】直线l被曲线C截得的弦长为
【解析】
分析:先根据直线与圆极坐标方程得直线与圆的一个交点为A(4,0),且OA为直径.设直线与圆的另一个交点为B,根据直线倾斜角得∠OAB=
.最后根据直角三角形OBA求弦长
.
详解:因为曲线C的极坐标方程为
,
所以曲线C的圆心为(2,0),直径为4的圆.
因为直线l的极坐标方程为
,
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=
.
连结OB,因为OA为直径,从而∠OBA=
,
所以
.
因此,直线l被曲线C截得的弦长为
.
点睛:本题考查曲线的极坐标方程等基础知识,考查运算求解能力.
4.(2017年江苏卷)在直角坐标系xOy中,曲线C的参数方程为
(θ为参数),直线l的参数方程为
.
(1)若
,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
,求
.
【答案】(1)
,
;(2)
或
.
【解析】
试题分析:(1)直线与椭圆的参数方程化为直角坐标方程,联立解交点坐标;(2)利用椭圆参数方程,设点
,由点到直线距离公式求参数.
试题解析:(1)曲线
的普通方程为
.
当
时,直线
的普通方程为
.
由
解得
或