内容正文:
十、选修4系列
回扣1 坐标系与参数方程
1.直角坐标与极坐标的互化
把直角坐标系的原点作为极点,x轴正半轴作为极轴,并在两坐标系中取相同的长度单位.设M是平面内任意一点,它的直角坐标是(x,y),极坐标是(ρ,θ),则
2.圆的极坐标方程
若圆心为M(ρ0,θ0),半径为r,则圆的方程为ρ2-2ρ0ρcos(θ-θ0)+-r2=0.
几个特殊位置的圆的极坐标方程:
(1)圆心位于极点,半径为r:ρ=r;
(2)圆心位于M(a,0),半径为a:ρ=2acos θ;
(3)圆心位于M(a,),半径为a:ρ=2asin θ.
3.直线的极坐标方程
若直线过点M(ρ0,θ0),且与极轴所成的角为α,则它的方程为ρsin(α-θ)=ρ0sin(α-θ0).
几个特殊位置的直线的极坐标方程:
(1)直线过极点:θ=θ0和θ=π-θ0;
(2)直线过点M(a,0)且垂直于极轴:ρcos θ=a;
(3)直线过M(b,)且平行于极轴:ρsin θ=b.
4.几种常见曲线的参数方程
(1)直线
经过点P0(x0,y0),倾斜角为α的直线的参数方程是其中t是参数.
(2)圆
以O′(a,b)为圆心,r为半径的圆的参数方程是其中α是参数.
当圆心为(0,0)时,方程为其中α是参数.
(3)椭圆
椭圆+=1(a>b>0)的参数方程是其中是参数.
椭圆+=1(a>b>0)的参数方程是其中是参数.
1.在直角坐标系xOy中,曲线C的参数方程为(t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2ρcos θ+ρsin θ+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.
解:(1)因为-1<≤1,且x2+=+=1,所以C的直角坐标方程为x2+=1(x≠-1).
由题意,得l的直角坐标方程为2x+y+11=0.
(2)由(1)可设C的参数方程为(α为参数,-π<α<π),
C上的点到l的距离为=,
当α=-时,取得最小值,故C上的点到l距离的最小值为.
2.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,求点P轨迹的极坐标方程.
解:(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(θ-)=|OP|=2,
经检验,点P(2,)在曲线ρcos(θ-)=2上,
所以l的极坐标方程为ρcos(θ-)=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[,].
所以点P轨迹的极坐标方程为ρ=4cos θ,θ∈[,].
回扣2 不等式选讲
1.绝对值不等式
定理1:如果a,b是实数,则|a+b|≤|a|+|b|,当且仅当ab≥0时,等号成立.
定理2:如果a,b,c是实数,那么|a-c|≤|a-b|+|b-c|,当且仅当(a-b)(b-c)≥0时,等号成立.
2.|ax+b|≤c(c>0)和|ax+b|≥c(c>0)型不等式的解法
(1)|ax+b|≤c(c>0)⇔-c≤ax+b≤c.
(2)|ax+b|≥c(c>0)⇔ax+b≥c或ax+b≤-c.
3.|x-a|+|x-b|≥c(c>0)和|x-a|+|x-b|≤c(c>0)型不等式的解法
(1)利用绝对值不等式几何意义求解,体现数形结合思想.
(2)利用“零点分段法”求解,体现分类讨论思想.
(3)通过构建函数,利用函数图象求解,体现函数与方程思想.
4.证明不等式的基本方法
(1)比较法;(2)综合法;(3)分析法;(4)反证法;(5)放缩法.
1.已知a,b,c为正数,且满足abc=1.证明:
(a+b)3+(b+c)3+(c+a)3≥24.
证明:因为a,b,c为正数,且abc=1,故有
(a+b)3+(b+c)3+(c+a)3≥3=
3(a+b)(b+c)(a+c)≥3×2·2·2=24,
所以(a+b)3+(b+c)3+(c+a)3≥24,当且仅当a=b=c=1时,等号成立.
2.已知函数f(x)=|2x-2|-|x+1|.
(1)画出f(x)的图象;
(2)当x∈(-∞,0]时,f(x)≥ax-b,求a+b的最小值.
解:(1)因为f(x)=|2x-2|-|x+1|=函数f(x)的图象如图所示.
(2)由(1)知,f(x)的图象与y轴交点的纵坐标为1,且y轴左侧部分的折线段所在直线的斜率分别为-1和-3,因为f(x)≥ax-b