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高考数学课时训练选修4-4-1
2015-10-12 | 阅:  转:  |  分享 
  
Gothedistance





A组考点基础演练

一、选择题

1.将点M的直角坐标(-3,-1)化成极坐标为()

A.????3,π6B.????2,7π6

C.????-2,7π6D.????2,π6

解析:ρ=?-3?2+?-1?2=3+1=2,

tanθ=-1-3=33,点M在第三象限,θ=7π6.

所以点M的极坐标为????2,7π6

答案:B

2.在极坐标系中,圆ρ=-2sinθ的圆心的极坐标是()

A.????1,π2B.????1,-π2

C.(1,0)D.(1,π)

解析:该圆的直角坐标方程为x2+y2=-2y,即x2+(y+1)2=1,故圆心的直角坐标为(0,

-1),化为极坐标为????1,-π2,故选B.

答案:B

3.极坐标方程(ρ-1)(θ-π)=0(ρ≥0)表示的图形是()

A.两个圆B.两条直线

C.一个圆和一条射线D.一条直线和一条射线

解析:∵(ρ-1)(θ-π)=0,∴ρ=1或θ=π.ρ=1表示以极点为圆心、半径为1的圆,θ

=π表示由极点出发的一条射线,∴C选项正确.

答案:C

4.在极坐标系中,点????2,π3与圆ρ=2cosθ的圆心之间的距离为()

A.2B.4+π

2

9

C.1+π

2

9D.3

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解析:由

?

??

x=ρcosθ=2cosπ3=1,

y=ρsinθ=2sinπ3=3

可知,点????2,π3的直角坐标为(1,3).圆ρ=2cos

θ的直角坐标方程为x2+y2=2x,即(x-1)2+y2=1,则圆心(1,0)与点(1,3)之间的距离为3.

答案:D

5.(2014年高考安徽卷)以平面直角坐标系的原点为极点,x轴的正半轴为极轴,建立

极坐标系,两种坐标系中取相同的长度单位.已知直线l的参数方程是

??

??

?x=t+1,

y=t-3(t为参数),

圆C的极坐标方程是ρ=4cosθ,则直线l被圆C截得的弦长为()

A.14B.214

C.2D.22

解析:由

??

??

?x=t+1,

y=t-3消去t得x-y-4=0,

C:ρ=4cosθ?ρ2=4ρcosθ,∴C:x2+y2=4x,

即(x-2)2+y2=4,∴C(2,0),r=2.

∴点C到直线l的距离d=|2-0-4|2=2,

∴所求弦长=2r2-d2=22.故选D.

答案:D

二、填空题

6.如图,在极坐标系中,过点M(2,0)的直线l与极轴的夹角α=π6.若将l的极坐标方程写

成ρ=f(θ)的形式,则f(θ)=________.



解析:利用正弦定理求解.

如图,设P(ρ,θ)为直线上任一点,



在△OPM中,|OM|

sin????π6-θ

=ρ

sin56π



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∴2

sin????π6-θ

=ρ1

2

.

∴ρ=1

sin????π6-θ

,即f(θ)=1

sin????π6-θ

.

答案:1

sin????π6-θ



7.(2014年高考广东卷)(坐标系与参数方程选做题)在极坐标系中,曲线C1与C2的方程

分别为2ρcos2θ=sinθ与ρcosθ=1,以极点为平面直角坐标系的原点,极轴为x轴的正半轴,

建立平面直角坐标系,则曲线C1与C2交点的直角坐标为________.

解析:将2ρcos2θ=sinθ两边同乘以ρ,得2(ρcosθ)2=ρsinθ,化为直角坐标方程为2x2

=y①,C2:ρcosθ=1化为直角坐标方程为x=1②,联立①②可解得

??

??

?x=1,

y=2,所以曲线

C1与C2交点的直角坐标为(1,2).

答案:(1,2)

8.已知曲线C的参数方程为???

x=2cost,

y=2sint(t为参数),C在点(1,1)处的切线为l.以坐

标原点为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,则l的极坐标方程为________.

解析:由曲线C的参数方程???

x=2cost,

y=2sint(t为参数),可知曲线C的普通方程为x

2+

y2=2,表示圆心为(0,0),半径为2的圆,所以点(1,1)在圆上.由切线的性质可知切线l的

斜率为-1,故切线l的方程为x+y-2=0,由极坐标方程与直角坐标方程的互化公式可得

切线l的极坐标方程为ρcosθ+ρsinθ=2.

答案:ρcosθ+ρsinθ=2

三、解答题

9.已知圆的极坐标方程为:

ρ2-42ρcos????θ-π4+6=0.

(1)将极坐标方程化为普通方程;

(2)若点P(x,y)在该圆上,求x+y的最大值和最小值.

解析:(1)原方程变形为:

ρ2-4ρcosθ-4ρsinθ+6=0.

x2+y2-4x-4y+6=0.

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(2)圆的参数方程为???

x=2+2cosα,

y=2+2sinα(α为参数),

所以x+y=4+2sin????α+π4.

所以x+y的最大值为6,最小值为2.

10.(2014年高考辽宁卷)(选修4-4:坐标系与参数方程)将圆x2+y2=1上每一点的横

坐标保持不变,纵坐标变为原来的2倍,得曲线C.

(1)写出C的参数方程;

(2)设直线l:2x+y-2=0与C的交点为P1,P2,以坐标原点为极点,x轴正半轴为极

轴建立极坐标系,求过线段P1P2的中点且与l垂直的直线的极坐标方程.

解析:(1)设(x1,y1)为圆上的点,在已知变换下变为C上的点(x,y),依题意,得

??

??

?x=x1,

y=2y1,

由x21+y21=1得x2+????y22=1,即曲线C的方程为x2+y

2

4=1.

故C的参数方程为

??

??

?x=cost,

y=2sint(t为参数).

(2)由

??

??

?x2+y24=1,

2x+y-2=0

解得

??

??

?x=1,

y=0或???

??x=0,

y=2.

不妨设P1(1,0),P2(0,2),则线段P1P2的中点坐标为????12,1,所求直线斜率为k=12,于

是所求直线方程为y-1=12????x-12,化为极坐标方程,并整理得2ρcosθ-4ρsinθ=-3,即ρ

=34sinθ-2cosθ.

B组高考题型专练

1.点M,N分别是曲线ρsinθ=2和ρ=2cosθ上的动点,则|MN|的最小值是()

A.1B.2

C.3D.4

解析:ρsinθ=2化为普通方程为y=2,

ρ=2cosθ化为普通方程为x2+y2-2x=0即(x-1)2+y2=1,

圆(x-1)2+y2=1上的点到直线上点的距离的最小值为圆心(1,0)到直线y=2的距离减去

半径,即为2-1=1,故选A.

答案:A

2.在极坐标方程中,曲线C的方程是ρ=4sinθ,过点????4,π6作曲线C的切线,则切线

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长为()

A.4B.7

C.22D.23

解析:ρ=4sinθ化成普通方程为x2+(y-2)2=4,点????4,π6化为直角坐标为(23,2),

切线长、圆心到定点的距离及半径构成直角三角形,由勾股定理得切线长为

?23?2+?2-2?2-22=22,故选C.

答案:C

3.设曲线C的参数方程为

??

??

?x=t,

y=t2(t为参数),若以直角坐标系的原点为极点,x轴的

正半轴为极轴建立极坐标系,则曲线C的极坐标方程为________.

解析:消去曲线C中的参数t得y=x2,将x=ρcosθ代入y=x2中,得ρ2cos2θ=ρsinθ,

即ρcos2θ-sinθ=0.

答案:ρcos2θ-sinθ=0

4.(2015年华南师大模拟)在极坐标系中,点M????4,π3到曲线ρcos????θ-π3=2上的点的

距离的最小值为________.

解析:依题意知,点M的直角坐标是(2,23),

曲线的直角坐标方程是x+3y-4=0,因此所求的距离的最小值等于点M到该直线的

距离,即为|2+23×3-4|

12+?3?2

=2.

答案:2

5.在直角坐标系xOy中,曲线C1的参数方程为

??

??

?x=2cosα,

y=2+2sinα(α为参数).M是C1上

的动点,P点满足OP=2OM,P点的轨迹为曲线C2.

(1)求C2的方程;

(2)在以O为极点,x轴的正半轴为极轴的极坐标系中,射线θ=π3与C1的异于极点的交

点为A,与C2的异于极点的交点为B,求AB.

解析:(1)设P(x,y),则由条件知M????x2,y2.

由于M点在C1上,所以

??

?x2=2cosα,

y

2=2+2sinα,



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??

??

?x=4cosα,

y=4+4sinα,

从而C2的参数方程为

??

??

?x=4cosα,

y=4+4sinα(α为参数).

(2)曲线C1的极坐标方程为ρ=4sinθ,曲线C2的极坐标方程为ρ=8sinθ,射线θ=π3与

C1的交点A的极径为ρ1=4sinπ3.射线θ=π3与C2的交点B的极径为ρ2=4sinπ3.

所以AB=|ρ2-ρ1|=23.

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(本文系云师堂首藏)