(新課標)2022高考數學大一輪復習 坐標系與參數方程 題組層級快練76 參數方程 文(含解析)(選修4-4)
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1、(新課標)2022高考數學大一輪復習 坐標系與參數方程 題組層級快練76 參數方程 文(含解析)(選修4-4) 1.直線(t為參數)的傾斜角為( ) A.70° B.20° C.160° D.110° 答案 B 解析 方法一:將直線參數方程化為標準形式: (t為參數),則傾斜角為20°,故選B. 方法二:tanα===tan20°,∴α=20°. 另外,本題中直線方程若改為,則傾斜角為160°. 2.若直線的參數方程為(t為參數),則直線的斜率為( ) A. B.- C. D.- 答案 D 3.參數方程(θ為參數)表示的曲線上的點到坐標
2、軸的最近距離為( ) A.1 B.2 C.3 D.4 答案 A 解析 參數方程(θ為參數)表示的曲線的普通方程為(x+3)2+(y-4)2=4,這是圓心為(-3,4),半徑為2的圓,故圓上的點到坐標軸的最近距離為1. 4.(2019·皖南八校聯(lián)考)若直線l:(t為參數)與曲線C:(θ為參數)相切,則實數m為( ) A.-4或6 B.-6或4 C.-1或9 D.-9或1 答案 A 解析 由(t為參數),得直線l:2x+y-1=0,由(θ為參數),得曲線C:x2+(y-m)2=5,因為直線與曲線相切,所以圓心到直線的距離等于半徑,即=,解得m=-4或m=6.
3、 5.(2019·北京朝陽二模)在直角坐標系xOy中,直線l的參數方程為(t為參數).以原點O為極點,以x軸的正半軸為極軸建立極坐標系,曲線C的極坐標方程為ρ=4sin(θ+),則直線l和曲線C的公共點有( ) A.0個 B.1個 C.2個 D.無數個 答案 B 解析 直線l:(t為參數)化為普通方程得x-y+4=0; 曲線C:ρ=4sin(θ+)化成普通方程得(x-2)2+(y-2)2=8, ∴圓心C(2,2)到直線l的距離為d==2=r. ∴直線l與圓C只有一個公共點,故選B. 6.在直角坐標系中,已知直線l:(s為參數)與曲線C:(t為參數)相交于A,B兩點,則
4、|AB|=________. 答案 解析 曲線C可化為y=(x-3)2,將代入y=(x-3)2,化簡解得s1=1,s2=2,所以|AB|=|s1-s2|=. 7.(2019·人大附中模擬)已知直線l的參數方程為(t為參數),圓C的極坐標方程為ρ+2sinθ=0,若在圓C上存在一點P,使得點P到直線l的距離最小,則點P的直角坐標為________. 答案 (,-) 解析 由已知得,直線l的普通方程為y=-x+1+2,圓C的直角坐標方程為x2+(y+1)2=1,在圓C上任取一點P(cosα,-1+sinα)(α∈[0,2π)),則點P到直線l的距離為d===.∴當α=時,dmin=,此
5、時P(,-). 8.(2018·天津,理)已知圓x2+y2-2x=0的圓心為C,直線(t為參數)與該圓相交于A,B兩點,則△ABC的面積為________. 答案 解析 直線的普通方程為x+y-2=0,圓的標準方程為(x-1)2+y2=1,圓心為C(1,0),半徑為1,點C到直線x+y-2=0的距離d==,所以|AB|=2=,所以S△ABC=××=. 9.(2019·衡水中學調研)已知直線l的參數方程為(t為參數),以坐標原點為極點,x軸的正半軸為極軸建立極坐標系,曲線C的極坐標方程為ρ=2sinθ-2cosθ. (1)求曲線C的參數方程; (2)當α=時,求直線l與曲線C交點的
6、極坐標. 答案 (1)(φ為參數) (2)(2,),(2,π) 解析 (1)由ρ=2sinθ-2cosθ, 可得ρ2=2ρsinθ-2ρcosθ. 所以曲線C的直角坐標方程為x2+y2=2y-2x, 化為標準方程為(x+1)2+(y-1)2=2. 曲線C的參數方程為(φ為參數). (2)當α=時,直線l的方程為化為普通方程為y=x+2. 由解得或 所以直線l與曲線C交點的極坐標分別為(2,),(2,π). 10.(2016·課標全國Ⅱ)在直角坐標系xOy中,圓C的方程為(x+6)2+y2=25. (1)以坐標原點為極點,x軸正半軸為極軸建立極坐標系,求C的極坐標方程;
7、 (2)直線l的參數方程是(t為參數),l與C交于A,B兩點,|AB|=,求l的斜率. 答案 (1)ρ2+12ρcosθ+11=0 (2)或- 解析 (1)由x=ρcosθ,y=ρsinθ可得圓C的極坐標方程為ρ2+12ρcosθ+11=0. (2)在(1)中建立的極坐標系中,直線l的極坐標方程為θ=α(ρ∈R). 設A,B所對應的極徑分別為ρ1,ρ2,將l的極坐標方程代入C的極坐標方程得ρ2+12ρcosα+11=0. 于是ρ1+ρ2=-12cosα,ρ1ρ2=11. |AB|=|ρ1-ρ2|= =. 由|AB|=得cos2α=,tanα=±. 所以l的斜率為或-. 1
8、1.已知曲線C1:(α為參數),C2:(θ為參數). (1)分別求出曲線C1,C2的普通方程; (2)若C1上的點P對應的參數為α=,Q為C2上的動點,求PQ中點M到直線C3:(t為參數)距離的最小值及此時Q點坐標. 答案 (1)C1:(x+4)2+(y-3)2=1 C2:+=1 (2),(,-) 解析 (1)由曲線C1:(α為參數),得(x+4)2+(y-3)2=1, 它表示一個以(-4,3)為圓心,以1為半徑的圓; 由C2:(θ為參數),得+=1, 它表示一個中心為坐標原點,焦點在x軸上,長半軸長為8,短半軸長為3的橢圓. (2)當α=時,P點的坐標為(-4,4),設Q點
9、坐標為(8cosθ,3sinθ),PQ的中點M(-2+4cosθ,2+sinθ). ∵C3:∴C3的普通方程為x-2y-7=0, ∴d= ==, ∴當sinθ=-,cosθ=時,d的最小值為, ∴Q點坐標為(,-). 12.(2019·南昌模擬)在平面直角坐標系xOy中,曲線C的參數方程為(φ為參數).以坐標原點O為極點,x軸的非負半軸為極軸建立極坐標系,直線l的極坐標方程為ρsinθ-kρcosθ+k=0(k∈R). (1)請寫出曲線C的普通方程與直線l的一個參數方程; (2)若直線l與曲線C交于點A,B,且點M(1,0)為線段AB的一個三等分點,求|AB|. 答案 (1)
10、+=1 (t為參數). (2) 解析 (1)由題意知,曲線C的普通方程為+=1. 直線l的直角坐標方程為y=k(x-1),其一個參數方程為(t為參數). (2)聯(lián)立(1)中直線l的參數方程與曲線C的普通方程并化簡得(3+sin2α)t2+6tcosα-9=0, 設點A,B對應的參數分別為t1,t2, ∴① 不妨設t1>0,t2<0,t1=-2t2,代入①中得cos2α=,sin2α=. |AB|=|t1-t2|===. 13.(2019·天星大聯(lián)考)在平面直角坐標系xOy中,直線l的參數方程為(t為參數).以O為極點,x軸正半軸為極軸建立極坐標系,曲線C的極坐標方程為ρ=2c
11、os(θ+),若直線l與曲線C交于A,B兩點. (1)若P(0,-1),求|PA|+|PB|; (2)若點M是曲線C上不同于A,B的動點,求△MAB的面積的最大值. 答案 (1) (2) 解析 (1)ρ=2cos(θ+)可化為ρ=2cosθ-2sinθ,將代入,得曲線C的直角坐標方程為(x-1)2+(y+1)2=2.將直線l的參數方程化為(t為參數),代入(x-1)2+(y+1)2=2,得t2-t-1=0,設方程的解為t1,t2,則t1+t2=,t1t2=-1, 因而|PA|+|PB|=|t1|+|t2|=|t1-t2| ==. (2)將直線l的參數方程化為普通方程為2x-y-1
12、=0,設M(1+cosθ,-1+sinθ), 由點到直線的距離公式,得M到直線AB的距離為 d= =, 最大值為,由(1)知|AB|=|PA|+|PB|=,因而△MAB面積的最大值為××=. 14.(2018·課標全國Ⅱ)在直角坐標系xOy中,曲線C的參數方程為(θ為參數),直線l的參數方程為(t為參數). (1)求C和l的直角坐標方程; (2)若曲線C截直線l所得線段的中點坐標為(1,2),求l的斜率. 答案 (1)+=1 x=1或y=xtanα+2-tanα (2)-2 解析 (1)曲線C的直角坐標方程為+=1. 當cosα≠0時,l的直角坐標方程為y=tanα·x+2
13、-tanα, 當cosα=0時,l的直角坐標方程為x=1. (2)將l的參數方程代入C的直角坐標方程,整理得關于t的方程(1+3cos2α)t2+4(2cosα+sinα)t-8=0.① 因為曲線C截直線l所得線段的中點(1,2)在C內,所以①有兩個解,設為t1,t2,則t1+t2=0. 又由①得t1+t2=-,故2cosα+sinα=0,于是直線l的斜率k=tanα=-2. (第二次作業(yè)) 1.(2019·石家莊質量檢測)在平面直角坐標系中,直線l的參數方程是(t為參數 ),以坐標原點為極點,x軸的正半軸為極軸建立極坐標系,已知曲線C的極坐標方程為ρ2+2ρsinθ-3=0.
14、(1)求直線l的極坐標方程; (2)若直線l與曲線C相交于A,B兩點,求|AB|. 答案 (1)sinθ=2cosθ (2) 解析 (1)由消去t得y=2x, 把代入y=2x,得ρsinθ=2ρcosθ, ∴直線l的極坐標方程為sinθ=2cosθ. (2)∵ρ2=x2+y2,y=ρsinθ, ∴曲線C的方程可化為x2+y2+2y-3=0,即x2+(y+1)2=4, 圓C的圓心C(0,-1)到直線l的距離d=, ∴|AB|=2=. 2.(2019·鄭州質量預測)在平面直角坐標系xOy中,直線l過點(1,0),傾斜角為α,以坐標原點為極點,x軸的正半軸為極軸建立極坐標系,曲線
15、C的極坐標方程是ρ=. (1)寫出直線l的參數方程和曲線C的直角坐標方程; (2)若α=,設直線l與曲線C交于A,B兩點,求△AOB的面積. 答案 (1)(t為參數) y2=8x (2)2 解析 (1)由題知直線l的參數方程為(t為參數). ∵ρ=,∴ρsin2θ=8cosθ,∴ρ2sin2θ=8ρcosθ,即y2=8x. (2)方法一:當α=時,直線l的參數方程為(t為參數 ), 代入y2=8x可得t2-8t-16=0, 設A,B兩點對應的參數分別為t1,t2, 則t1+t2=8,t1·t2=-16, ∴|AB|=|t1-t2|==8. 又點O到直線AB的距離d=1×
16、sin=, ∴S△AOB=|AB|×d=×8×=2. 方法二:當α=時,直線l的方程為y=x-1, 設M(1,0),A(x1,y1),B(x2,y2), 由得y2=8(y+1),即y2-8y-8=0, 由根與系數的關系,得 S△AOB=|OM||y1-y2|=×1×=×=×4=2. 3.(2019·廣州綜合測試)已知過點P(m,0)的直線l的參數方程是(t為參數),以平面直角坐標系的原點為極點,x軸的正半軸為極軸,建立極坐標系,曲線C的極坐標方程為ρ=2cosθ. (1)求直線l的普通方程和曲線C的直角坐標方程; (2)若直線l和曲線C交于A,B兩點,且|PA|·|PB|=2
17、,求實數m的值.
答案 (1)x-y-m=0 x2-2x+y2=0
(2)1±
解析 (1)直線l的普通方程為x-y-m=0,曲線C的直角坐標方程為x2+y2-2x=0.
(2)方法一:把x-y-m=0代入x2-2x+y2=0,消去y,得4x2-2(3+m)x+m2=0.
由Δ>0,得-1 18、消去x,得4y2+2(m-1)y+m2-2m=0.
由Δ>0,得-1 19、在直角坐標系xOy中,曲線C的參數方程為(θ為參數),直線l的參數方程為(t為參數),直線l與曲線C交于A,B兩點.
(1)求|AB|的值;
(2)若F為曲線C的左焦點,求·的值.
思路 (1)把曲線C和直線l的參數方程化為普通方程,再聯(lián)立,消元后利用根與系數的關系和弦長公式計算|AB|;(2)利用向量數量積的計算公式、根與系數的關系得結論.
答案 (1) (2)44
解析 (1)由(θ為參數),消去參數θ得+=1.
由消去參數t得y=2x-4.
將y=2x-4代入x2+4y2=16中,得17x2-64x+176=0.
設A(x1,y1),B(x2,y2),則
所以|AB|= 20、|x1-x2|=×=,所以|AB|的值為.
(2)·=(x1+2,y1)·(x2+2,y2)
=(x1+2)(x2+2)+(2x1-4)(2x2-4)
=x1x2+2(x1+x2)+12+4[x1x2-2(x1+x2)+12]
=5x1x2-6(x1+x2)+60
=5×-6×+60
=44,
所以·的值為44.
5.(2019·福建質檢)在直角坐標系xOy中,直線l的參數方程為(t為參數,α∈[0,π)).以原點O為極點,以x軸的正半軸為極軸,建立極坐標系.設曲線C的極坐標方程為ρcos2θ=4sinθ.
(1)設M(x,y)為曲線C上任意一點,求x+y的取值范圍;
(2 21、)若直線l與曲線C交于不同的兩點A,B,求|AB|的最小值.
審題 對于(1),利用極坐標與直角坐標的互化公式,將曲線C的極坐標方程化為直角坐標方程,再通過代換及二次函數的性質,確定目標函數的取值范圍;對于(2),將直線的參數方程代入到曲線C的直角坐標方程,通過消元,借助根與系數的關系及參數的幾何意義,將|AB|表示出來,再借助三角函數的性質確定其最值.
答案 (1)[-1,+∞) (2)4
解析 (1)將曲線C的極坐標方程ρcos2θ=4sinθ,化為直角坐標方程,得x2=4y.
∵M(x,y)為曲線C上任意一點,∴x+y=x+x2=(x+2)2-1,
∴x+y的取值范圍是[-1, 22、+∞).
(2)將代入x2=4y,得t2cos2α-4tsinα-4=0.
∴Δ=16sin2α+16cos2α=16>0,
設方程t2cos2α-4tsinα-4=0的兩個根為t1,t2,
則t1+t2=,t1t2=,
∴|AB|=|t1-t2|==≥4,當且僅當α=0時,取等號.
故當α=0時,|AB|取得最小值4.
6.(2019·南昌NCS二模)在直角坐標系xOy中,以坐標原點為極點,x軸正半軸為極軸建立極坐標系,曲線C1的極坐標方程為ρ=4sinθ,曲線C2的極坐標方程為ρsin(θ+)=2.
(1)求曲線C1,C2的直角坐標方程;
(2)設曲線C1,C2交于點A, 23、B,曲線C2與x軸交于點E,求線段AB的中點到點E的距離.
思路 (1)根據x=ρcosθ,y=ρsinθ,x2+y2=ρ2即可求得曲線C1和曲線C2的直角坐標方程;(2)首先求得曲線C2的參數方程,然后代入曲線C1的直角坐標方程,最后利用參數的幾何意義求解即可.
答案 (1)x2+y2-4y=0 x+y-4=0
(2)2+1
解析 (1)曲線C1的極坐標方程可以化為ρ2-4ρsinθ=0,
所以曲線C1的直角坐標方程為x2+y2-4y=0.
曲線C2的極坐標方程可以化為ρsinθ·+ρcosθ·=2,
所以曲線C2的直角坐標方程為x+y-4=0.
(2)由題意及(1)得點E的坐標為(4,0),C2的傾斜角為,
所以C2的參數方程為(t為參數),
將C2的參數方程代入曲線C1的直角坐標方程得到(4-t)2+-2t=0,
整理得t2-(4+2)t+16=0,判別式Δ>0,
則線段AB的中點對應的參數為2+1,
所以線段AB的中點到點E的距離為2+1.
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