内容正文:
1.(2018·全国卷Ⅰ)在直角坐标系xOy中,曲线C1的方程为y=k|x|+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C2的极坐标方程为ρ2+2ρcosθ-3=0.
(1)求C2的直角坐标方程;
(2)若C1与C2有且仅有三个公共点,求C1的方程.
[解] (1)由x=ρcosθ,y=ρsinθ得C2的直角坐标方程为
(x+1)2+y2=4.
(2)由(1)知C2是圆心为A(-1,0),半径为2的圆.
由题设知,C1是过点B(0,2)且关于y轴对称的两条射线.
记y轴右边的射线为l1,y轴左边的射线为l2.
由于B在圆C2的外面,故C1与C2有且仅有三个公共点等价于l1与C2只有一个公共点且l2与C2有两个公共点,或l2与C2只有一个公共点且l1与C2有两个公共点.
当l1与C2只有一个公共点时,A到l1所在直线的距离为2,所以时,l1与C2只有一个公共点,l2与C2有两个公共点.
或k=0,经检验,当k=0时,l1与C2没有公共点;当k=-=2,故k=-
当l2与C2只有一个公共点时,A到l2所在直线的距离为2,所以时,l2与C2没有公共点.
.经检验,当k=0时,l1与C2没有公共点;当k==2,故k=0或k=
综上,所求C1的方程为y=-|x|+2.
2.(2018·全国卷Ⅲ)在平面直角坐标系xOy中,⊙O的参数方程为)且倾斜角为α的直线l与⊙O交于A,B两点.
(θ为参数),过点(0,-
(1)求α的取值范围;
(2)求AB中点P的轨迹的参数方程.
[解] (1)⊙O的直角坐标方程为x2+y2=1.
当α=时,l与⊙O交于两点.
当α≠.
或α∈<1,解得k<-1或k>1,即α∈.l与⊙O交于两点当且仅当时,记tanα=k,则l的方程为y=kx-
综上,α的取值范围是.
(2)l的参数方程为
).
<α<(t为参数,
设A,B,P对应的参数分别为tA,tB,tP,则tP=tsinα+1=0.
,且tA,tB满足t2-2
于是tA+tB=2sinα.
sinα,tP=
又点P的坐标(x,y)满足
所以点P的轨迹的参数方程是
).<α<(α为参数,
1.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;二是参数方程、极坐标方程与曲线的综合应用.
2.全国课标卷对此部分内容的考查以解答题形式出现,难度中等,备考此部分内容时应注意转化思想的应用.
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第 二 篇
专 题 八
第一讲
选修4-4 坐标系与参数方程
考点一 极坐标方程及应用
1.直角坐标与极坐标的互化公式
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eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(x=ρcosθ,,y=ρsinθ,))
eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(ρ2=x2+y2,,tanθ=\f(y,x)x≠0.))
2.几个特殊位置的圆的极坐标方程
(1)当圆心位于极点,半径为r:ρ=r.
(2)当圆心位于M(a,0),半径为a:ρ=2acosθ.
(3)当圆心位于Meq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(a,\f(π,2))),半径为a:ρ=2asinθ.
3.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:ρcosθ=a.
(3)直线过Meq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(b,\f(π,2)))且平行于极轴:ρsinθ=b.
[解题指导] (1)eq \x(\a\al(设出P点的极,坐标ρ,θ))→eq \x(\a\al(用ρ,θ表示,|OM|,|OP|))→eq \x(由|OM|·|OP|=16得极坐标方程)→eq \x(化直角坐标方程)
(2)eq \x(\a\al(设出B点极,坐标ρB,α))→eq \x(用α表示ρB)→eq \x(\a\al(用α表示,△OAB的面积))
→eq \x(确定结果)
[解] (1)设P的极坐标为(ρ,θ)(ρ>0),M的极坐标为(ρ1,θ)(ρ1>0).由题设知|OP|=ρ,|OM|=ρ1=eq \f(4,cosθ).
由|OM|·|OP|=16得C2的极坐标方程
ρ=4cosθ(ρ>0).
因此C2的直角坐标方程为(x-2)2+y2=4(x≠0).
(2)设点B的极坐标为(ρB,α)(ρB>0).
由题设知|OA|=2,ρB=4cosα,于是△OAB面积
S=eq \f(1,2)|OA|·ρB·sin∠AOB
=4cosα·eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1