内容正文:
■陕西省汉中市西乡县第二中学 陈 刚
坐标系与参数方程为高考选考内容之
一,题量、考查难度都相对稳定。近几年高考
全国卷坐标系与参数方程考查的问题主要
有:极坐标方程、参数方程与普通方程的互
化;求曲线的轨迹方程;利用极坐标方程、参
数方程解决交点问题、距离问题、最值问题
等。试题分设两问,第一问考查内容多为极
坐标方程、参数方程与普通方程的互化或求
曲线的轨迹方程,第二问考查内容多为利用
参数方程中参数的几何意义或极坐标方程中
极径和极角的几何意义解决问题,内容涉及
交点、距离、面积、弦长等问题。在解决此类
问题的过程中,需要注意数形结合、转化与化
归等数学思想的应用。整体来讲,考查难度
定位中等偏易,是考生容易突破的一道题目。
本文结合实例探析2023年高考全国卷坐标
系与参数方程的考向、常考题型及解题方法。
主要目的是帮助同学们把握高考脉搏,提高
复习备考效果和效率。
题型一、求曲线的极坐标方程
例 1 已知曲线C 的极坐标方程为ρ
=4cos
θ,θ∈ 0,
π
4 ,点 M(ρ0,θ0),A(ρ1,
0),Bρ2,
π
6 都在曲线C 上。
(1)当θ0=
π
6
时,求直线 AM 的极坐标
方程。
(2)以极点O 为坐标原点,极轴为x 轴
的正半轴,建立平面直角坐标系。当 M 在C
上运动时,求OM→·AB→ 的取值范围。
解析:(1)由曲线C 的极坐标方程易知
OM⊥AM,当θ0=
π
6
时,ρ0=4cos
π
6=23
,
即 M 23,
π
6 。
设P(ρ,θ)是直线AM 上除M 外的任意
一点,在Rt△OMP 中,ρcosθ-
π
6 =|OM|
=2 3,经 检 验,点 M 23,
π
6 也 满 足
ρcosθ-
π
6 =23,所以直线AM 的极坐标
方程为ρcosθ-
π
6 =23。
(2)将θ=0,θ=
π
6
分别代入曲线C 的极
坐标方程,可得A(4,0),B 23,
π
6 ,所对应
的直角坐标分别为A(4,0),B(3,3),所以
AB→= -1,3 ,曲线C 对应的参数方程为
x=2+2cos
φ,
y=2sin
φ,
φ∈ 0,
π
2 。又因为OM→=
2+2cos
φ,2sin
φ ,所以OM
→·AB→=-2-
2cos
φ+23sin
φ=-2+4sinφ-
π
6 ,φ-
π
6∈ -
π
6
,π
3 ,sinφ-π6 ∈ -12,32
,
-2+4sinφ-
π
6 ∈[-4,2 3-2],所以
OM→·AB→ 的取值范围为[-4,23-2]。
总结:求曲线的极坐标方程的一般步骤:
(1)建立适当的极坐标系,设P(ρ,θ)是曲线
上任意一点。(2)由曲线上的点所满足的条
件,列出曲线上任意一点的极径ρ 和极角θ
之间的关系式。(3)将列出的关系式进行整
理、化简,得出曲线的极坐标方程。
题型二、极坐标方程、参数方程与普通方
程的互化
例 2 已 知 曲 线 C1 的 参 数 方 程 为
x=1+
2t2
1-t2
,
y=
2t
1-t2
(t为参数),曲线C2 的参数
9
知识篇 科学备考新指向
高考数学 2023年6月
方程为
x=2(1+cos
α),
y=2sin
α
(α 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。
(1)求曲线C1 和曲线C2 的极坐标方程;
(2)射线θ=
π
6
与曲线C1 和曲线C2 分
别交于A,B 两点(异于极点),已知点P(4,
0),求△PAB 的面积。
解析:(1)由题意知曲线C1 的参数方程
为
x=
1+t2
1-t2
,
y=
2t
1-t2
(t 为 参 数),所 以 x2 =
1+t2
1-t2
2
,y2=
2t
1-t2
2
,所以 x2-y2=1。
将
x=ρcos
θ,
y=ρsin
θ,
代入整理得ρ2=
1
cos
2θ
。
将曲线C2 的参数方程
x=2+2cos
α,
y=2sin
α
(α 为参数),转换为普通方程为x2+y2=
4x,转换为极坐标方程为ρ=4cos
θ。
(2)因为射线θ=
π
6
与曲线C1 和曲线C2
分别交于点A,B,所以ρA=
1
1
2
= 2,ρB=
4cos
π
6=2 3
,所以|AB|=|ρA -ρB|=
23- 2,则△PAB 的面积为23- 2。
总结:(1)直角坐标方程与极坐标方程的
互化:如果将极坐标系的极点与直角坐标系
的原点重合,