内容正文:
专题五 选修系列
建构体系
建构体系
建构体系
建构体系
第一讲 坐标系与参数方程
内容索引
引领
高考价值
01
提升
关键能力
02
专 题 集 训
03
高考价值 引领
01
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1.(2023·全国甲卷)已知点P(2,1),直线l: (t为参数),α为l的倾斜
角,l与x轴正半轴、y轴正半轴分别交于点A,B,且|PA|·|PB|=4.
(1)求α;
因为l与x轴,y轴正半轴交于A,B两点,所以 <α<π,
(2)以坐标原点为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,求l的极坐标
方程.
由(1)可知,直线l的斜率为tan α=-1,
且过点(2,1),
所以直线l的普通方程为:y-1=-(x-2),
即x+y-3=0,
由x=ρcos α,y=ρsin α可得直线l的极坐标方程为ρcos α+ρsin α-3=0.
因为ρ=2sin θ,即ρ2=2ρsin θ,可得x2+y2=2y,
整理得x2+(y-1)2=1,表示以(0,1)为圆心,半径为1的圆,
故C1:x2+(y-1)2=1,x∈[0,1],y∈[1,2].
(2)若直线y=x+m既与C1没有公共点,也与C2没有公共点,求m的取值范围.
整理得x2+y2=4,表示圆心为O(0,0),半径为2,且位于第二象限的
圆弧,
如图所示,若直线y=x+m过(1,1),则1=1+m,解得m=0;
若直线y=x+m与C1,C2均没有公共点,则m>2 或m<0,
即实数m的取值范围(-∞,0)∪(2 ,+∞).
3.(2021·全国甲卷)在直角坐标系xOy中,以坐标原点为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C的极坐标方程为ρ=2 cos θ.
(1)将C的极坐标方程化为直角坐标方程;
因为x2+y2=ρ2,x=ρcos θ,
因为M为C上的动点,
即(x-3+ )2+y2=4,
所以P的轨迹C1的参数方程为:
(其中α为参数,α∈[0,2π)).
所以|CC1|=3-2 ,⊙C1的半径r1=2,
又⊙C的半径r= ,所以|CC1|<r1-r,
所以C与C1没有公共点.
坐标系与参数方程是高考的选考内容之一,高考考查的重点主要有两个方面:一是简单曲线的极坐标方程及应用;二是曲线的参数方程与极坐标方程的综合应用.全国卷对此部分内容的考查以解答题的形式出现,难度中等.突出数学抽象、逻辑推理、数学运算、直观想象等.
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考情分析
02
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关键能力 提升
考点一 极坐标方程及其应用
曲线C1的方程可化为x2+(y-1)2=1(0≤x≤1),
所以C2的极坐标方程为ρ2(1+sin2 θ)=4.
例1
1.直角坐标与极坐标方程的互化
(1)直角坐标方程化极坐标方程时,可以直接将x=ρcos θ,y=ρsin θ代入即可.
(2)极坐标方程化直角坐标方程时,一般需要构造ρ2,ρsin θ,ρcos θ,常用的技巧有式子两边同乘以ρ,两角和与差的正弦、余弦展开等.
2.求解与极坐标有关的问题的主要方法
(1)直接利用极坐标系求解,可与数形结合思想结合使用.
(2)转化为直角坐标系,用直角坐标求解.若结果要求的是极坐标,还应将直角坐标化为极坐标.
感悟提升
针对练1.(2023·四川泸州三诊)在平面直角坐标系xOy中,曲线C的参数方程为
(θ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)写出C的极坐标方程;
所以(x+1)2+(y-1)2=2,即x2+y2+2x-2y=0,
故C的普通方程为x2+y2+2x-2y=0.
又因为x=ρcos θ,y=ρsin θ,
所以C的极坐标方程为ρ2+2ρcos θ-2ρsin θ=0,
即ρ=2sin θ-2cos θ.
由题意知|OA|=2sin π-2cos π=2,
=(2cos α+2sin α)cos α=2cos2α+sin 2α
考点二 参数方程及应用
例2
(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C3的极坐标方程为2cos θ-sin θ=0,求C3与C1交点的直角坐标,及C3与C2交点的直角坐标.
由2cos θ-sin θ=0⇒2ρcos θ-ρsin θ=0,即C3的普通方程为2x-y=0.
参数方程化为普通方程消去参数的方法
1.代入消参法:将参数解出来代入另一个方程消去参数,直线的参数方程通常用代入消参法.
2.三角恒等式法:利用sin2α+cos2α=1消去参数,圆的参数方程和椭圆的参数方程都是运用三角恒等式法.
3.常见消参