专题十五 坐标系参数方程
第四十讲 坐标系参数方程
2019 年
1(2019 全国 I 理 22)[选修 4—4:坐标系参数方程]
直角坐标系 xOy 中曲线 C 参数方程
2
2
2
1
1
4
1
tx t
ty t
(t 参数).坐标原点 O 极
点x 轴正半轴极轴建立极坐标系直线 l 极坐标方程
2 cos 3 sin 11 0 .
(1)求 C l 直角坐标方程
(2)求 C 点 l 距离值.
2(2019 全国 II 理 22)[选修 44:坐标系参数方程]
极坐标系中O 极点点 0 0 0( )( 0)M 曲线 4sinC 直线 l 点 (40)A
OM 垂直垂足 P
(1) 0 3 时求 0 l 极坐标方程
(2) M C 运动 P 线段 OM 时求 P 点轨迹极坐标方程
3(2019 全国 III 理 22)[选修 44:坐标系参数方程](10 分)
图极坐标系 Ox 中 (20)A( 2 )4B ( 2 )4C (2 )D 弧 AB BC CD
圆圆心分(10) (1 )2
(1 ) 曲线 1M 弧 AB 曲线 2M 弧 BC 曲线 3M
弧CD
(1)分写出 1M 2M 3M 极坐标方程
(2)曲线 M 1M 2M 3M 构成点 P M | | 3OP 求 P 极坐标
4(2019 天津理 12)设 aR直线 20ax y圆 2 2cos
1 2sin
x
y
( 参数)相
切 a 值
20102018 年
1.(2018 北京)极坐标系中直线 cos sin ( 0)aa 圆 2cos相切
a ___.
2.(2017 北京)极坐标系中点 A 圆 2 2 cos 4 sin 4 0 点 P 坐
标(10) )||AP 值___________.
3.( 2017 天津)极坐标系中直线 4 cos( ) 1 06 圆 2sin 公点
数_____.
4.( 2016 北京)极坐标系中直线 cos 3 sin 1 0 圆 2cos 交 AB
两点||AB ____.
5.(2015 广东)已知直线l 极坐标方程 2 sin( ) 24
点 Α 极坐标
72 2 )4
点 直线l 距离 .
6.( 2015 安徽)极坐标系中圆 8sin 点直线 ()3 R距离值
7.(2018 全国卷Ⅰ) [选修 4–4:坐标系参数方程](10 分)
直角坐标系 xOy 中曲线 1C 方程 | | 2y k x.坐标原点极点x 轴正半轴
极轴建立极坐标系曲线 2C 极坐标方程 2 2 cos 3 0 .
(1)求 2C 直角坐标方程
(2) 1C 2C 仅三公点求 1C 方程.
8.(2018 全国卷Ⅱ)[选修 4-4:坐标系参数方程](10 分)
直角坐标系 xOy 中曲线C 参数方程 2cos
4sin
x θ
y θ
(θ 参数)直线l 参数
方程 1 cos
2 sin
xtα
ytα
(t 参数).
(1)求C l 直角坐标方程
(2)曲线 截直线l 线段中点坐标(1 2) 求l 斜率.
9.(2018 全国卷Ⅲ)[选修 4—4:坐标系参数方程](10 分)
面直角坐标系 xOy 中 O 参数方程 cos
sin
x
y
( 参数)点(0 2)
倾斜角 直线l 交 AB 两点.
(1)求 取值范围
(2)求 AB 中点 P 轨迹参数方程.
10.(2018 江苏)C.[选修 4—4:坐标系参数方程](题满分 10 分)
极坐标系中直线l 方程 πsin( ) 26曲线C 方程 4cos 求直线l
曲线C 截弦长.
11.( 2017 新课标Ⅰ)直角坐标系 xOy 中曲线C 参数方程 3cos
sin
x
y
( 参数)
直线l 参数方程 4
1
x a t
yt
(t 参数).
(1) 1a 求 交点坐标
(2) 点 距离值 17 求 a .
12.( 2017 新课标Ⅱ)直角坐标系 xOy 中坐标原点极点x 轴正半轴极轴建立
极坐标系曲线 1C 极坐标方程 cos 4 .
(1) M 曲线 动点点 P 线段OM 满足| | | | 16OM OP求点
轨迹 2C 直角坐标方程
(2)设点 A 极坐标(2 )3
点 B 曲线 求 OAB 面积值.
13.( 2017 新课标Ⅲ)直角坐标系 xOy 中直线 1l 参数方程 2xt
y kt
(t 参数)
直线 2l 参数方程
2xm
my k
( m 参数).设 1l 交点 P k 变化时
轨迹曲线C.
(1)写出 普通方程
(2)坐标原点极点 x 轴正半轴极轴建立极坐标系设 3l :(cos sin )
20 M 3l 交点求 极径.
14.( 2017 江苏)面坐标系中 xOy 中已知直线l 参考方程
8
2
xt
ty
(t 参数)
曲线C 参数方程
22
22
xs
ys
( s 参数).设 P 曲线 动点求点 P 直
线l 距离值.
15.( 2016 年全国 I)直角坐标系 xOy 中曲线 1C 参数方程 cos
1 sin
x a t
y a t
(t 参
数a>0).坐标原点极点 x 轴正半轴极轴极坐标系中曲线 2C:
4cos .
(I)说明 种曲线 方程化极坐标方程
(II)直线 3C 极坐标方程 0a 中 0a 满足 0tan 2a 曲线 公点
求 a.
16.( 2016 年全国 II)直角坐标系 xOy 中圆 C 方程 2 26 25xy .
(I)坐标原点极点x 轴正半轴极轴建立极坐标系求 C 极坐标方程
(II)直线 l 参数方程 cos
sin
xt
yt
(t 参数)l C 交 AB 两点 10AB
求 l 斜率.
17.( 2016 年全国 III)直角坐标系 xOy 中曲线 1C 参数方程 3 cos
sin
x
y
(
参数)坐标原点极点 x 轴正半轴极轴建立极坐标系曲线 2C 极坐标
方程 sin( ) 2 24 .
(Ⅰ)写出 1C 普通方程 直角坐标方程
(Ⅱ)设点 P 1C 点 Q 求||PQ 值时 P 直角坐标.
18.( 2016 江苏)面直角坐标系 xOy 中已知直线l 参数方程
112
3 2
xt
t
yt
参数
椭圆C 参数方程 cos
2sin
x
y
参数 设直线 l 椭圆C 相交 AB两点求线
段 AB 长.
19.( 2015 新课标Ⅰ)直角坐标系 xOy 中直线 1C: 2x 圆 2C: 22( 1) ( 2) 1xy
坐标原点极点 x 轴正半轴极轴建立极坐标系.
(Ⅰ)求 1C 2C 极坐标方程
(Ⅱ)直线 3C 极坐标方程 4 R设 2C 3C 交点 MN求
2C MN 面积.
20.( 2015 新课标Ⅱ)直角坐标系 xOy 中曲线 1C: cos
sin
xt
yt
(t 参数 ≠0)
中0 ≤ O 极点x 轴正半轴极轴极坐标系中曲线 2C:
2sin 3C: 2 3 cos .
(Ⅰ)求 交点直角坐标
(Ⅱ) 相交点 A 相交点 B求||AB 值.
21.( 2015 江苏)已知圆 C 极坐标方程 2 2 2 sin( ) 4 04
求圆 C 半径
22.( 2015 陕西)直角坐标系 xOy 中直线l 参数方程
13 2
3
2
xt
yt
(t 参数).
原点极点 x 轴正半轴极轴建立极坐标系⊙C 极坐标方程 2 3sin .
(Ⅰ)写出⊙C 直角坐标方程
(Ⅱ) P 直线l 动点 圆心 距离时求 直角坐标.
23.( 2014 新课标Ⅰ)已知曲线C:
22
149
xy直线l : 2
22
xt
yt
(t 参数).
(Ⅰ) 写出曲线 参数方程直线 普通方程
(Ⅱ)曲线 点 P 作 夹角 o30 直线交 点 A求||PA 值
值.
24.( 2014 新课标Ⅱ)直角坐标系 xOy 中坐标原点极点x 轴正半轴极轴建立极
坐标系半圆 C 极坐标方程 2cos 0 2
.
(Ⅰ)求 C 参数方程
(Ⅱ)设点 D C C D 处切线直线 3 2l y x垂直根(Ⅰ)中
参数方程确定 D 坐标.
25.( 2013 新课标Ⅰ)已知曲线 1C 参数方程 4 5cos
5 5sin
xt
yt
(t 参数)坐标原点
极点 x 轴正半轴极轴建立极坐标系曲线 2C 极坐标方程 2sin
(Ⅰ) 参数方程化极坐标方程
(Ⅱ)求 交点极坐标( 0 ≥ 02≤ ≤ ).
26.( 2013 新课标Ⅱ)已知动点 PQ 曲线C: 2cos 2sin
x
y
参数 应
参数分 2 ( 02 )M PQ 中点
(Ⅰ)求 轨迹参数方程
(Ⅱ) 坐标原点距离 d 表示 函数判断 轨迹否坐标原点
27.(2012 新课标)已知曲线 1C 参数方程
sin3
cos2
y
x ( 参数)坐标原点极
点x 轴正半轴极轴建立极坐标系曲线 2C 极坐标方程 2 .正方形 ABCD
顶点 2C ABCD 逆时针次序排列点 A 极坐标 )32( .
(Ⅰ)求点 ABCD 直角坐标
(Ⅱ)设 P 1C 意点求 2222 |||||||| PDPCPBPA 取值范围.
28.( 2011 新课标)直角坐标系 xOy 中曲线 参数方程 2cos
2 2sin
x
y
( 参
数)M 动点 P 点满足 2OP OM
uuuv uuuv
点轨迹曲线 2C
(Ⅰ)求 方程
(Ⅱ) O 极点x 轴正半轴极轴极坐标系中射线
3
异极点
交点 A 异极点交点 B求 AB .
专题十五 坐标系参数方程
第四十讲 坐标系参数方程
答案部分
2019 年
1.解析(1)
2
2
1111
t
t
22 22
2
22 2
14121 1
y t tx t t
C直角
坐标方程
2
2 1( 1)4
yxx
l 直角坐标方程 2 3 11 0xy
(2)(1)设C参数方程 cos
2sin
x
y
( 参数 π π )
C点 距离
π4cos 11| 2cos 2 3 sin 11| 3
77
2π
3 时 π4cos 113
取值7C点 距离值 7
2.解析(1) 00M C 0 3 时 0 4sin 2 33
已知| | | | cos 23OP OA
设 ()Q lP意点 Rt OPQ△ 中 cos | | 23 OP
检验点 (2 )3P 曲线 cos 23
l极坐标方程 cos 23
(2)设 ()P Rt OAP△ 中| | | | cos 4cos OP OA 4cos
P线段OM AP OM 取值范围 42
P点轨迹极坐标方程 4cos 42
3 解析(1)题设弧 AB BC CD 圆极坐标方程分 2cos
2sin 2cos
1M 极坐标方程 π2cos 0 4
剟 2M 极坐标方程
π 3π2sin44
剟 3M 极坐标方程 3π2cos π4
剟
(2)设 ()P 题设(1)知
π0 4剟 2cos 3 解 π
6
π 3π
44剟 2sin 3 解 π
3 2π
3
3π π4 剟 2cos 3解 5π
6
综P极坐标 π3 6
π3 3
2π3 3
5π3 6
4解析 圆参数方程圆普通方程 222 1 4xy
直线 20ax y圆相切
圆心 21 直线 20ax y距离
2
2 1 2 2
1
adr
a
解 3
4a .
20102018 年
1.12 解析利 cosx siny 直线方程 0x y a圆
方程 22( 1) 1xy圆心 (10) 半径 1r 直线圆相切圆心
直线距离等半径 |1 | 1
2
a ∴ 12a 12
0a ∴ 12a .
2.1解析圆普通方程 222 4 4 0x y x y 22( 1) ( 2) 1xy .
设圆心 (12)C min| | | | 2 1 1AP PC r .
3.2解析直线普通方程 2 3 2 1 0xy
圆普通方程 22( 1) 1xy
圆心直线距离 3 14d 两交点.
4.2解析 cos 3 sin 1 0 化直角坐标方程 3 1 0xy ρ2cos
θ 化直角坐标方程 22( 1) 1xy圆心坐标(10)半径 r1(10)直线
3 1 0xy |AB|2r2.
5. 52
2
解析 2 sin( ) 24
22 (sin cos ) 22 1yx
直线l 直角坐标方程 10xy + 点 7(2 2 )4A 应直角坐标
(2 2)A点 直线l : 距离 | 2 2 1| 5 2
22
++ .
6.6解析圆 8sin 2 8 sin 化直角坐标方程 22( 4) 16xy+
直线
3
tan 3 化直角坐标方程 30xy圆心(04) 直线
距离 | 4 | 2
4
圆点直线距离值 6.
7.解析(1) cosx siny 2C 直角坐标方程 22( 1) 4xy .
(2)(1)知 圆心 ( 10)A 半径 2 圆.
题设知 1C 点 (02)B 关 y 轴称两条射线.记 轴右边射线 1l
轴左边射线 2l . B 圆 外面 仅三公点等价
公点 两公点 公点 两
公点.
1l 2C 公点时A 直线距离 2 2
| 2 | 2
1
k
k
4
3k 0k .
检验 时 没公点 时 公点 2l
两公点.
公点时 2l 直线距离 2
| 2 | 2
1
k
k
0k
4
3k .
检验 时 没公点 4
3k 时 没公点.
综求 1C 方程 4 | | 23yx .
8.解析(1)曲线C 直角坐标方程
22
14 16xy .
cos 0 时l 直角坐标方程 tan 2 tan yx
cos 0 时 直角坐标方程 1x .
(2) 参数方程代入 直角坐标方程整理关t 方程
22(1 3cos ) 4(2cos sin ) 8 0 tt.①
曲线 截直线 线段中点 (12) ①两解设 1t 2t
120tt .
① 12 2
4(2cos sin )
1 3cos
tt 2cos sin 0直线 斜率
tan 2 k .
9.解析(1) O 直角坐标方程 221xy.
2 时l O 交两点.
2 时记 tan k l 方程 2y kx . l O 交两点仅
2
2| | 1
1 k
解 1k 1k ()42 ()24 .
综 取值范围 ()44
.
(2) l 参数方程
cos
(
2 sin
xt
t
yt
参数 44 ).
设 ABP 应参数分 At Bt Pt 2
AB
P
ttt
At Bt 满足 2 2 2 sin 1 0tt .
2 2 sinABtt 2 sinPt .点 P 坐标 ()xy满足
cos
2 sin
P
P
xt
yt
点 P 轨迹参数方程
2 sin 2 2
22cos222
x
y
( 参数 44 ).
10.C.解析曲线C 极坐标方程 4cos
曲线 圆心(20) 直径 4 圆.
直线l 极坐标方程 πsin( ) 26
直线l (40)A倾斜角 π
6
A 直线l 圆 交点.
设交点 B∠OAB π
6
.
连结 OB OA 直径∠OBA π
2
x
B
OA
l
π4cos 2 36AB .
直线l 曲线 截弦长 23.
11.解析(1)曲线C 普通方程
2
2 19
x y.
1a 时直线l 普通方程 4 3 0xy .
2
2
4 3 0
19
xy
x y
解 3
0
x
y
21
25
24
25
x
y
.
交点坐标(30) 21 24()25 25 .
(2)直线 普通方程 4 4 0x y a 点(3cos sin ) 距离
| 3cos 4sin 4 |
17
ad .
4a ≥ 时 d 值 9
17
a .题设 9 17
17
a 8a
4a 时 值 1
17
a.题设 1 17
17
a 16a .
综 .
12.解析(1)设 P 极坐标() ( 0) M 极坐标 1() 1( 0) .
椭圆知
||OP 1
4|| cosOM .
| | | | 16OM OP 2C 极坐标方程 4cos .
直角坐标方程 22( 2) 4( 0)x y x .
(2)设点 B 极坐标 ()B( 0)B .题设知| | 2OA 4cosB
OAB 面积
1 | | sin2 BS OA AOB
4cos | sin( ) |3
32 | sin(2 ) |32
23≤ .
12
时 S 取值 23 .
OAB 面积值 .
13.解析(1)消参数t 1l 普通方程 l y k x1 2
消参数 m 2l 普通方程 l y xk2
1 2 .
设 ()P x y 题设
y k x
yxk
2
1 2
消 k x y y 2240.
C 普通方程 x y y 2240
(2) 极坐标方程 cos sin 2 2 2 4 0< <2
联立
cos sin
cos sin
2 2 2 4
+ 20
cos sin cos sin 2 + .
tan 1
3 cos sin2291 10 10
代入 cos sin 2 2 2 4 2 5 交点 M 极径 5 .
14.解析直线l 普通方程 2 8 0xy
点 P 曲线C 设 2(2 2 2 )P s s
点 P 直线 距离
22
22
|2 42 8| 2( 2) 4
5( 1) ( 2)
s s sd
2s 时 min
45
5d
点 P 坐标(44) 时曲线C 点 P 直线l 距离取值 45
5
15.解析(1) cos
1 sin
x a t
y a t
( t 均参数)
∴ 2221x y a ①
∴ 1C 01 圆心 a 半径圆.方程 2 2 22 1 0x y y a
∵ 2 2 2 sinx y y
∴ 222 sin 1 0a 1C 极坐标方程
(2) 2 4cosC :
两边 2 2 2 24 cos cosx y x
224x y x
2 224xy ②
3C:化普通方程 2yx 题意: 1C 2C 公方程直线 3C
①—②: 24 2 1 0x y a 3C
∴ 210a∴ 1a
16.解析(Ⅰ)整理圆方程 2212 11 0xy
2 2 2
cos
sin
xy
x
y
知圆C 极坐标方程 2 12 cos 11 0 .
(Ⅱ)记直线斜率 k 直线方程 0kx y
垂径定理点直线距离公式知:
2
2
6 1025 21
k
k
2
2
36 90
14
k
k
整理 2 5
3k 15
3k .
17.解析(Ⅰ) 1C 普通方程
2
2 13
x y 2C 直角坐标方程 40xy
(Ⅱ)题意设点 P 直角坐标( 3cos sin ) 直线
||PQ 值 距离 ()d 值
| 3 cos sin 4 |( ) 2 | sin( ) 2 |32
d .
仅 2 ( )6k k Z 时 取值值 2
时 P 直角坐标 31()22
.
18.解析椭圆C 普通方程
2
2 14
yx 直线l 参数方程
11 2
3
2
xt
yt
代入
2
2
3()1 2(1 ) 124
t
t 27 16 0tt
解 1 0t 2
16
7t
12
16||7AB t t
19.解析(Ⅰ) cos sinxy
∴ 1C 极坐标方程 cos 2 2C 极坐标方程
2 2 cos 4 sin 4 0 .
(Ⅱ) 4
代入 2 3 2 4 0
解 1 22 2 2 |MN| -
半径 1 2C MN 面积 o1 2 1 sin 452 1
2
.
20.解析(Ⅰ)曲线 2C 直角坐标方程 2220x y y 曲线 3C 直角坐标方程
222 3 0x y x .联立
22
22
2 0
2 3 0
x y y
x y x
解 0
0
x
y
3 2
3 2
x
y
1C 交点直角坐标(00) 33()22
.
(Ⅱ)曲线 极坐标方程 ( 0)R 中0 .
A 极坐标(2sin ) B 极坐标(2 3 cos ) .
2sin 2 3 cosAB 4 in( )3s
5
6
时 AB 取值值 4 .
21.解析 极坐标系极点面直角坐标系原点 极轴 x 轴正半轴建
立直角坐标系 xoy .
圆 C 极坐标方程 2 222 2 sin cos 4 022
化简 2 2 sin 2 cos 4 0 .
圆C 直角坐标方程 222 2 4 0x y x y
221 1 6xy 圆C 半径 6 .
22.解析(Ⅰ) 22 3sin 2 3 sin
22 2 2+ 2 3 + 3 3x y y x y .
(Ⅱ)设 13(3 t t) C(0 3)22P +
22
213| PC | 3 3 1222t t t
t 0 时| PC |取值时 P 点直角坐标(30)
23.解析 2cos ( )3sin
x
y
(I)曲线C参数方程 参数
6 0l x y 直线 普通方程2 ……5 分
(Ⅱ) cos sin l曲线C意点P(2 3 ) 距离
5 4cos 3sin 6 5d
2 5 45sin( ) 6 tan sin30 5 3
dPA
中 锐角
22 5sin 5PA ( + )1时 取值值
25sin( ) 1 5PA 时 取值值
24.解析(I)C 普通方程 22( 1) 1(0 1)x y y .
C 参数方程
1 cos
sin
xt
yt
(t 参数0 tx )
(Ⅱ)设 D(1 cos sin )tt (I)知 C G(10)圆心1 半径半圆
C 点 D 处切线 t 垂直直线 GD t 斜率相tan 3 3tt.
D 直角坐标(1 cos sin )33
33()22
.
25.解析 4 5cos
5 5sin
xt
yt
消参数t 化普通方程 22( 4) ( 5) 25xy
1C: 228 10 16 0x y x y cos
sin
x
y
代入
2 8 cos 10 sin 16 0
∴ 极坐标方程
(Ⅱ) 2C 普通方程 2220x y y
22
22
8 10 16 0
20
x y x y
x y y
解 1
1
x
y
0
2
x
y
∴ 交点极坐标分( 2 4
)(2 )2
.
26.解析(Ⅰ)题意 2cos 2sin 2cos2 2sin 2 PQ
cos cos2 sin sin 2M
M 轨迹参数方程 cos cos 2
sin sin 2
x
y
(02 )
(Ⅱ) 点坐标原点距离
22 2 2cosd x y ()
时 0d M 轨迹坐标原点.
27.解析(1)点 ABCD 极坐标 5 4 11(2 )(2 )(2 )(2 )3 6 3 6
点 直角坐标(1 3)( 31)( 1 3)( 3 1)
(2)设 00()P x y 0
0
2cos ()3sin
x
y
参数
2 2 2 2 22
004 4 16t PA PB PC PD x y
232 20sin [3252]
28.解析(I)设 ()P x y 条件知 M(22
xy) M 点 1C
2cos2
2 2sin2
x
y
4cos
4 4sin
x
y
.
2C 参数方程 ( 参数)
(Ⅱ)曲线 1C 极坐标方程 4sin 曲线 极坐标方程 8sin .
射线
3
交点 A 极径 1 4sin 3
射线
3
交点 B 极径 2 8sin 3
.
21| | | | 2 3AB .
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