1、2023届高考数学专题复习之-坐标系与参数方程【高考展望】从近几年高考情况来看,本讲仍旧延续题型灵活、难度中等的趋势。预测2022年将会考查:极坐标与直角坐标的转化,参数方程的几何意义。普通方程、参数方程之间的转化等等。【考点1】坐标系一、直角坐标与极坐标的互化把平面直角坐标系的原点作为极点,x轴正半轴作为极轴,且在两坐标系中取相同的单位长度,如右图所示,设M是平面内的任意一点,它的直角坐标、极坐标分别为和,则,二、直线的极坐标方程(1)过极点的直线的极坐标方程为:和;(2)过点且垂直于极轴的直线的极坐标方程为:;(3)过点且平行于极轴的直线的极坐标方程为:;三、圆的极坐标方程:(1)圆心在极
2、点处,半径为r的圆的极坐标方程为:;(2)圆心为,半径为r的圆的极坐标方程为:;(3)圆心为,半径为r的圆的极坐标方程为:;四、直角坐标与极坐标的互化(1)直角坐标方程化为极坐标方程时,我们一般是应用公式的代入,并且在把直角坐标化为极坐标时,求极角时,一定要注意点所在的象限,以便正确地求出极角;(2)极坐标方程化为直角坐标方程时。我们一般构造形如的形式,整体代换。(3)对于极坐标系中两曲线位置关系的探究,常将两曲线分别由极坐标方程转化为直角坐标方程,从而在我们所熟悉的直角坐标方程的状态下解决问题。【考点2】参数方程一、直线的参数方程过定点,倾斜角为的直线的参数方程为 (为参数)二、圆的参数方程
3、圆心在点,半径为r的圆的参数方程为(为参数,)三、圆锥曲线的参数方程椭圆的参数方程为 (为参数)双曲线的参数方程为 (为参数)抛物线的参数方程为 (为参数)四、参数方程和普通方程的互化及应用(1)普通方程化为参数方程时,首先要选取合适的参数,并且要注意参数的取值范围,以使得化成的参数方程与原来的普通方程等价;(2)参数方程化为普通方程的思路是消参。消参的方法主要有三种:第一种是利用解方程的方法消参,包括代入消参法、加减消参法;第二种方法是利用三角恒等式消参,主要用到的是;第三种方法是根据参数方程本身的结构特征进行灵活的消参法。这个方法要根据题目的特点具体问题具体对待。五、直线参数方程的标准形式
4、中的几何意义:已知过定点,且倾斜角为的直线参数方程的标准形式为 (为参数)的几何意义是直线上的点到定点的数量,其中时为距离。使用该形式时,设直线上任意两点对应的参数分别为,则有以下结论成立:(1);(2)的中点对应的参数为;(3)。注:如果直线参数方程不是标准形式,应先化为标准形式,然后才能利用标准形式中的几何意义解题。2022年高考数学专题复习之-坐标系与参数方程题型一、极坐标方程和直角坐标方程的互化1已知曲线的参数方程是(为参数),以坐标原点为极点,轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线的极坐标方程是,正方形的顶点都在上,且依逆时针次序排列,点的极坐标为,(1)求点的直角坐标;(2)设为上任意
5、一点,求的取值范围。2在直角坐标系中,直线的方程是,圆的参数方程是(为参数),以为极点,轴的非负半轴为极轴建立极坐标系(1)求直线和圆的极坐标方程;(2)已知射线(其中)与圆交于,两点,射线与直线交于点,若,求的值题型二、平面直角坐标系中的伸缩变换1将圆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)设直线与C的交点为,以坐标原点为极点,x轴正半轴为极坐标建立极坐标系,求过线段的中点且与垂直的直线的极坐标方程.2已知直线为参数), 曲线 (为参数).(1)设与相交于两点,求;(2)若把曲线上各点的横坐标压缩为原来的倍,纵坐标压缩为原来的倍,得到曲线,设点
6、是曲线上的一个动点,求它到直线的距离的最小值.题型三、直线的极坐标方程1在直角坐标系中,直线:=2,圆:,以坐标原点为极点, 轴的正半轴为极轴建立极坐标系.(1)求,的极坐标方程;(2)若直线的极坐标方程为,设与的交点为, ,求的面积. 2在直角坐标系xy中,曲线C1的参数方程为(t为参数,a0)在以坐标原点为极点,x轴正半轴为极轴的极坐标系中,曲线C2:=.(1)说明C1是哪一种曲线,并将C1的方程化为极坐标方程;(2)直线C3的极坐标方程为,其中满足tan=2,若曲线C1与C2的公共点都在C3上,求a题型四、圆锥曲线的极坐标方程1在极坐标系中,已知三点.(1)求经过的圆的极坐标方程;(2)
7、以极点为坐标原点,极轴为轴的正半轴建立平面直角 坐标系,圆的参数方程为(是参数),若圆与圆外切,求实数的值.2. 在极坐标系中,直线,为直线上一点,且点在极轴上方,以为一边作正三角形(逆时针方向),且面积为,(1)求点的极坐标;(2)求外接圆的极坐标方程,并判断直线与外接圆的位置关系。题型五、参数方程和普通方程的互化1在平面直角坐标系中,(为参数).在以原点为极点,轴正半轴为极轴的极坐标中,直线的极坐标方程为(1)试求;(2)设点对应的轨迹为曲线,若曲线上存在四个点到直线的距离为1,求实数的取值范围2在直角坐标系中,直线(为参数,),在以为极点,轴正半轴为极轴的极坐标系中,曲线.(1)求曲线的
8、直角坐标方程;(2)已知点,若直线与曲线交于两点,且,求.题型六、直线的参数方程1在平面直角坐标系xOy中,已知曲线C:为参数),以平面直角坐标系xOy的原点O为极点,x轴的正半轴为极轴,取相同的单位长度建立极坐标系,已知直线l:=6(1)在曲线C上求一点P,使点P到直线l的距离最大,并求出此最大值;(2)过点M(,0)且与直线l平行的直线l1交C于A, B两点,求点M到A,B两点的距离之积2在直角坐标系中,以原点为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,已知曲线C:,直线:.(1)判断曲线C与直线的位置关系,写出直线的参数方程;(2)设直线与曲线C的两个交点分别为A、B,求的值.3在直角坐标系
9、中,以坐标原点为极点,轴的正半轴为极轴建立极坐标系,已知曲线:=0,直线过点M(0,4)且斜率为-2.(1)将曲线的极坐标方程化为直角坐标方程,写出直线的标准参数方程;(2)若直线与曲线C交于、两点,求的值.题型七、圆锥曲线的参数方程1已知曲线:,直线:(为 参数).(1)写出曲线的参数方程,直线的普通方程;(2)过曲线上任一点作与夹角为的直线,交于点,求的最大值与最小值.2在直角坐标系中,以坐标原点为极点,轴正半轴为极轴建立极坐标系,半圆C的极坐标方程为,.(1)求C的参数方程;(2)设点D在C上,C在D处的切线与直线垂直,根据(1)中你得到的参数方程,确定D的坐标.3已知动点都在曲线为参数
10、)上,对应参数分别为与,为的中点,(1)求的轨迹的参数方程;(2)将到坐标原点的距离表示为的函数,并判断的轨迹是否过坐标原点。题型八、直线的参数方程中,利用参数的几何意义解决问题. 1在极坐标系中,曲线的极坐标方程为,现以极点为原点,极轴为轴的非负半轴建立平面直角坐标系,直线的参数方程为(为参数),(1)写出直线和曲线的普通方程;(2)设直线和曲线交于两点,定点,求的值2在极坐标系中,已知圆的圆心,半径(1)求圆的极坐标方程;(2)若,直线的参数方程为(为参数),直线交圆于两点,求弦长的取值范围题型九、考查圆锥曲线有关几何量问题1已知曲线C的参数方程为(t为参数),C在点处的切线为l,以坐标原
11、点为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系.(1)求l的极坐标方程; (2)过点任作一直线交曲线C于两点,求的最小值.2在平面直角坐标系中,以原点为极点,轴正半轴为极轴建立极坐标系,并在两坐标系中取相同的长度单位已知曲线的极坐标方程为,直线的参数方程为(为参数,为直线的倾斜角)(1)写出直线的普通方程和曲线的直角坐标方程;(2)若直线与曲线有唯一的公共点,求角的大小题型十、圆锥曲线中的最值问题1以坐标原点为极点,轴的正半轴为极轴建立极坐标系,圆的极坐标方程为.(1)求圆的直角坐标方程;(2)为极点, 为圆上的两点,且,求的最大值2已知极坐标的极点与直角坐标系的原点重合,极轴与正半轴重合,且长度单
12、位相同,直线的极坐标方程为,点,(参数).(1)求点轨迹的直角坐标方程;(2)求点到直线距离的最大值.3在直角坐标系中,曲线的参数方程为(为参数),以坐标原点为极点,以轴的正半轴为极轴,建立极坐标系,曲线的极坐标方程为(1)写出的普通方程和的直角坐标方程;(2)设点在上,点在上,求的最小值及此时的直角坐标.4. 在直角坐标系xOy中,曲线C的参数方程为(为参数),直线l的参数方程为(1)若,求C与l的交点坐标;(2)若C上的点到l的距离的最大值为,求2022年高考数学专题复习之-坐标系与参数方程 答案题型一、极坐标方程和直角坐标方程的互化1、解(1)由已知可得,;,即,。(2)设,令,则,因为
13、,所以,所以的取值范围是。2、解(1)将,代入直线l的直角坐标方程,得直线l的极坐标方程为:,即,圆C的普通方程是,所以圆C的极坐标方程是;(2)由题意,则,解得,又因为,故.题型二、平面直角坐标系中的伸缩变换1、解(1)设为圆上的点,在已知变换下位C上点(x,y),依题意,得,由 得,即曲线C的方程为,故C得参数方程为 (t为参数).(2)由解得:,或.不妨设,则线段的中点坐标为,所求直线的斜率为,于是所求直线方程为,化极坐标方程,并整理得,即.2、解(1)的普通方程为的普通方程为联立方程组解得与的交点为, 则. (2)的参数方程为为参数).故点的坐标是,从而点到直线的距离是,由此当时,取得
14、最小值, 且最小值为. 题型三、直线的极坐标方程1、解(1)因为,的极坐标方程为,的极坐标方程为. (2)将代入,得,解得=,=,|MN|=,因为的半径为1,则的面积=.2、解(1)(均为参数),, 为以为圆心,为半径的圆方程为,,即为的极坐标方程(2),两边同乘得,, 即,:化为普通方程为,由题意:和的公共方程所在直线即为得:,即为,,题型四、圆锥曲线的极坐标方程1、解(1)对应的直角坐标分别为,则过的圆的普通方程为,又因为,代入可求得经过的圆的极坐标方程为.(2)圆(是参数)对应的普通方程为,因为圆与圆外切,所以,解得.2、解(1)设,由题意得,所以,所以,所以,因为为正三角形,所以的极角
15、为,且,所以点的极坐标为;(2)因为为正三角形,计算可得其外接圆直径,又由平面几何知识知,由(1),所以,设为外接圆上任意一点,在中,所以满足,故外接圆的极坐标方程为,直线,外接圆的直角坐标方程为。圆心到直线的距离,即为半径,故直线与外接圆相切。题型五、参数方程和普通方程的互化1、解(1)由(为参数),消去参数得:,故动点A的普通方程为:;(2)由(1)知,动点A的轨迹是以为圆心,2为半径的圆,由,展开得,所以l的普通方程为,要使圆上有四个点到直线的距离为1,则必须满足,解得.2、解(1),得到,因为则曲线的直角坐标方程为.(2)将代入,得到.又因为,则,所以解得:,所以或,则或.题型六、直线
16、的参数方程1、解(1)直线l:化成普通方程为设点P的坐标为,则点P到直线l的距离为:,当时,点,此时(2)曲线C化成普通方程为,即,的参数方程为(t为参数),代入,化简得,得,所以2、解(1)曲线C的直角坐标方程为,直线的直角坐标方程为,与y轴的交点为,将代入椭圆方程左边得,故点在椭圆的内部。所以直线l与曲线C相交.直线l的参数方程为(为参数)(2)直线的参数方程为:(为参数),曲线C的直角坐标方程为:,将直线的参数方程代入曲线C的直角坐标方程,有 ,设两根为,. . 3、解(1)由=0得,曲线的直角坐标方程为,设直线的倾斜角为,则,为钝角,由平方关系可解得,直线的标准参数方程为(为参数).
17、(2)由(1)知直线的标准参数方程为(为参数),代入整理得,设点对应的参数分别为,则,则=. 题型七、圆锥曲线的参数方程1、解:2、解:(1)C的普通方程为可得C的参数方程为(为参数,),(2)设D(1+cost,sint).由(1)知C是以G(1,0)为圆心,1为半径的上半圆。因为C在点D处的切线与垂直,所以直线GD与的斜率相同。,。故D的直角坐标为,即。3、解(1)依题意有,因此,所以的轨迹的参数方程为: (为参数,);(2)点到坐标原点的距离:,当时,故的轨迹过坐标原点。题型八、直线的参数方程中,利用参数的几何意义解决问题. 1、解:(1),所以,所以,即;直线的普通方程为:. (2)把
18、直线的参数方程代入到圆:,得,因为点显然在直线上,由直线标准参数方程下的几何意义知:= 所以. 2、解:(1)由得,直角坐标,所以圆的直角坐标方程为,由得,圆的极坐标方程为:. (2)将,代入的直角坐标方程,得 ,则,设,对应参数分别为,则,因为,所以,所以,所以的取值范围为. 题型九、考查圆锥曲线有关几何量问题1、解(1);曲线的普通方程为,其在点处的切线的方程为,对应的极坐标方程为,即.(2)曲线的方程可知曲线为圆心在原点半径为的圆.设圆心到直线的距离为,则可得,.由分析可知,.2、解(1)当时,直线l的普通方程为;当时,直线l的普通方程为,由,得,所以,即为曲线C的直角坐标方程;(2)把
19、,代入,整理得,由,得,所以或,故直线l的倾斜角为或.题型十、圆锥曲线中的最值问题1、解(1)圆的极坐标方程为,又,圆的直角坐标方程为. (2)不妨设的极角为,的极角为,则,当时,取得最大值 2、解(1)设点,则且,消去参数得点的轨迹方程:; (2)由得:,即,所以直线的直角坐标方程为;由于的轨迹为圆,圆心到直线距离为,由数形结合得点到直线距离的最大值为.3、解(1)的普通方程为,的直角坐标方程为. (2)由题意,可设点的直角坐标为,因为是直线,所以的最小值即为到的距离的最小值,. 当且仅当时,取得最小值,最小值为,此时的直角坐标为. 4、解(1)曲线的普通方程为当时,直线的普通方程为版权所有:高考资源网()