1、选考内容考点测试68坐标系与参数方程高考概览本考点是高考必考知识点,题型为解答题,分值10分,中等难度考纲研读1了解坐标系的作用,了解在平面直角坐标系伸缩变换作用下平面图形的变化情况2了解极坐标的基本概念,会在极坐标系中用极坐标刻画点的位置,能进行极坐标和直角坐标的互化3能在极坐标系中给出简单图形表示的极坐标方程4了解参数方程,了解参数的意义5能选择适当的参数写出直线、圆和椭圆的参数方程一、基础小题1参数方程为(0t5)的曲线为()A线段 B双曲线的一支C圆弧 D射线答案A解析化为普通方程为x3(y1)2,即x3y50,由于x3t222,77,故曲线为线段故选A2直线(t为参数)的倾斜角为()
2、A30 B60 C90 D135答案D解析将直线参数方程化为普通方程为xy10,其斜率k1,故倾斜角为135.故选D3在极坐标系中,过点作圆4sin的切线,则切线的极坐标方程是()Asin2 Bcos2Csin2 Dcos2答案B解析4sin的直角坐标方程为x2y24y0,即x2(y2)24,而点化为直角坐标是(2,2),过(2,2)作圆的切线,其方程为x2,即cos2.故选B4在极坐标系中,过圆6cos的圆心,且垂直于极轴的直线的极坐标方程为_答案cos3解析把6cos两边同乘,得26cos,所以圆的普通方程为x2y26x0,即(x3)2y29,圆心为(3,0),故所求直线的极坐标方程为co
3、s3.5在极坐标系中,直线sin2被圆4所截得的弦长为_答案4解析分别将直线与圆的极坐标方程化成直角坐标方程为xy20,x2y216,则圆心O到直线xy20的距离d2,半弦长为2,所以弦长为4.6在平面直角坐标系xOy中,以原点O为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系曲线C1的极坐标方程为(cossin)2,曲线C2的参数方程为(t为参数),则C1与C2交点的直角坐标为_答案(2,4)解析曲线C1的直角坐标方程为xy2,曲线C2的普通方程为y28x,由得所以C1与C2交点的直角坐标为(2,4)二、高考小题7(2019北京高考)已知直线l的参数方程为(t为参数),则点(1,0)到直线l的距离是(
4、)A B C D答案D解析由题意可知直线l的普通方程为4x3y20,由点到直线的距离公式可得点(1,0)到直线l的距离d.故选D8(2019天津高考)设aR,直线axy20和圆(为参数)相切,则a的值为_答案解析把圆的参数方程化为标准方程为(x2)2(y1)24,即圆心为(2,1),半径为r2.又直线方程为axy20,且直线与圆相切,所以圆心到直线的距离d2,所以a.9(2018北京高考)在极坐标系中,直线cossina(a0)与圆2cos相切,则a_.答案1解析由可将直线cossina化为xya0,将2cos,即22cos化为x2y22x,整理成标准方程为(x1)2y21.又直线与圆相切,圆
5、心(1,0)到直线xya0的距离d1,解得a1,a0,a1.10(2018天津高考)已知圆x2y22x0的圆心为C,直线(t为参数)与该圆相交于A,B两点,则ABC的面积为_答案解析由题意可得圆的标准方程为(x1)2y21,直线的直角坐标方程为xy20,则圆心到直线的距离d,由弦长公式可得|AB|2,则SABC.11(2017北京高考)在极坐标系中,点A在圆22cos4sin40上,点P的坐标为(1,0),则|AP|的最小值为_答案1解析由22cos4sin40,得x2y22x4y40,即(x1)2(y2)21,圆心坐标为C(1,2),半径长为1.点P的坐标为(1,0),点P在圆C外又点A在圆
6、C上,|AP|min|PC|1211.12(2017天津高考)在极坐标系中,直线4cos10与圆2sin的公共点的个数为_答案2解析由4cos10得2cos2sin10,故直线的直角坐标方程为2x2y10.由2sin得22sin,故圆的直角坐标方程为x2y22y,即x2(y1)21.圆心为(0,1),半径为1.圆心到直线2x2y10的距离d1,直线与圆相交,有两个公共点一、高考大题1(2019全国卷)在直角坐标系xOy中,曲线C的参数方程为(t为参数)以坐标原点O为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,直线l的极坐标方程为2cossin110.(1)求C和l的直角坐标方程;(2)求C上的点到l
7、距离的最小值解(1)因为11,且x2221,所以C的直角坐标方程为x21(x1),l的直角坐标方程为2xy110.(2)由(1)可设C的参数方程为(为参数,0)在曲线C:4sin上,直线l过点A(4,0)且与OM垂直,垂足为P.(1)当0时,求0及l的极坐标方程;(2)当M在C上运动且P在线段OM上时,求P点轨迹的极坐标方程解(1)因为M(0,0)在曲线C上,当0时,04sin2.由已知得|OP|OA|cos2.设Q(,)为l上除P外的任意一点在RtOPQ中,cos|OP|2.经检验,点P在曲线cos2上,所以l的极坐标方程为cos2.(2)设P(,),在RtOAP中,|OP|OA|cos4c
8、os,即4cos.因为P在线段OM上,且APOM,所以的取值范围是.所以P点轨迹的极坐标方程为4cos,.3(2019全国卷)如图,在极坐标系Ox中,A(2,0),B,C,D(2,),弧,所在圆的圆心分别是(1,0),(1,),曲线M1是弧,曲线M2是弧,曲线M3是弧.(1)分别写出M1,M2,M3的极坐标方程;(2)曲线M由M1,M2,M3构成,若点P在M上,且|OP|,求P的极坐标解(1)由题设可得,弧,所在圆的极坐标方程分别为2cos,2sin,2cos,所以M1的极坐标方程为2cos,M2的极坐标方程为2sin,M3的极坐标方程为2cos.(2)设P(,),由题设及(1)知若0,则2c
9、os,解得;若,则2sin,解得或;若,则2cos,解得.综上,P的极坐标为或或或.4(2018全国卷)在直角坐标系xOy中,曲线C1的方程为yk|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22cos30.(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xcos,ysin,得C2的直角坐标方程为(x1)2y24.(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,曲线C1的方程为y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C
10、2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2,故k或k0.经检验,当k0时,l1与C2没有公共点;当k时,l1与C2只有一个公共点,l2与C2有两个公共点当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2,故k0或k.经检验,当k0时,l1与C2没有公共点;当k时,l2与C2没有公共点. 综上,所求C1的方程为y|x|2.5(2018全国卷)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(t为参数)(1)求C和l
11、的直角坐标方程;(2)若曲线C截直线l所得线段的中点坐标为(1,2),求l的斜率解(1)曲线C的直角坐标方程为1.当cos0时,l的直角坐标方程为ytanx2tan,当cos0时,l的直角坐标方程为x1.(2)将l的参数方程代入C的直角坐标方程,整理得关于t的方程(13cos2)t24(2cossin)t80.因为曲线C截直线l所得线段的中点(1,2)在C内,所以有两个解,设为t1,t2,则t1t20.又由得t1t2,故2cossin0,于是直线l的斜率ktan2.6(2018全国卷)在平面直角坐标系xOy中,O的参数方程为(为参数),过点(0,)且倾斜角为的直线l与O交于A,B两点(1)求的
12、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x2y21.当时,l与O交于两点当时,记tank,则l的方程为ykx.l与O交于两点当且仅当|1,解得k1,即或.综上,的取值范围是.(2)l的参数方程为.设A,B,P对应的参数分别为tA,tB,tP,则tP,且tA,tB满足t22tsin10.于是tAtB2sin,tPsin.又点P的坐标(x,y)满足所以点P的轨迹的参数方程是.二、模拟大题7(2019山东郓城三模)在平面直角坐标系xOy中,曲线C的参数方程为(为参数),在以坐标原点O为极点,x轴的正半轴为极轴的极坐标系中,点M的极坐标为,直线l的极坐标方程为sin20.
13、(1)求直线l的直角坐标方程与曲线C的普通方程;(2)若N是曲线C上的动点,P为线段MN的中点,求点P到直线l的距离的最大值解(1)因为直线l的极坐标方程为sin20,即sincos40.由xcos,ysin,可得直线l的直角坐标方程为xy40.将曲线C的参数方程消去参数,得曲线C的普通方程为y21.(2)设N(cos,sin),0,2)点M的极坐标为,化为直角坐标为(2,2)则P.所以点P到直线l的距离d,所以当时,点P到直线l的距离的最大值为.8(2019武汉二诊)在直角坐标系xOy中,抛物线C的方程为y22px(p0),以点O为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,直线l的极坐标方程为2s
14、in,l与x轴交于点M.(1)求l的直角坐标方程,点M的极坐标;(2)设l与C相交于A,B两点,若|MA|,|AB|,|MB|成等比数列,求p的值解(1)由2sin,得sincos,将siny,cosx代入,得yx,l的直角坐标方程为yx.令y0得点M的直角坐标为(1,0),点M的极坐标为(1,)(2)由(1)知l的倾斜角为,参数方程为(t为参数),代入y22px,得3t24pt8p0,t1t2,t1t2.|AB|2|MB|MA|,(t1t2)2t1t2,(t1t2)25t1t2.25,p.9(2019湖南七校联考)已知在极坐标系中,直线l的极坐标方程为cos,曲线C的极坐标方程为(1cos2
15、)2cos0,以极点为原点,极轴为x轴正半轴,建立平面直角坐标系(1)写出直线l和曲线C的直角坐标方程;(2)若直线l:y(x2)与曲线C交于P,Q两点,M(2,0),求|MP|2|MQ|2的值解(1)因为直线l:cos,故cossin10,即直线l的直角坐标方程为xy10;因为曲线C:(1cos2)2cos0,则曲线C的直角坐标方程为y22x.(2)设直线l的参数方程为(t为参数)将其代入曲线C的直角坐标方程得3t24t160,设P,Q对应的参数分别为t1,t2,则t1t2,t1t2,所以|MP|2|MQ|2|t1|2|t2|2(t1t2)22t1t2.10(2019安阳模拟)在直角坐标系x
16、Oy中,曲线C的参数方程为(为参数),以坐标原点O为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,直线l的极坐标方程为sin2.(1)求曲线C的普通方程和直线l的直角坐标方程;(2)射线OP的极坐标方程为,若射线OP与曲线C的交点为A,与直线l的交点为B,求线段AB的长解(1)由可得所以x2(y1)23cos23sin23,所以曲线C的普通方程为x2(y1)23.由sin2,可得2,所以sincos20,所以直线l的直角坐标方程为xy40.(2)解法一:曲线C的方程可化为x2y22y20,所以曲线C的极坐标方程为22sin20.由题意设A,B,将代入22sin20,可得120,所以12或11(舍去),将代入sin2,可得24,所以|AB|12|2.解法二:因为射线OP的极坐标方程为,所以射线OP的直角坐标方程为yx(x0),由解得A(,1),由解得B(2,2),所以|AB| 2.11(2019石家庄模拟)在平面直角坐标系xOy中,曲线C的参数方程为(为参数),以坐标原点O为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,射线l的极坐标方程为.(1)求曲线C的极坐标方程;(2)当0r0,结合0r2,得3r20,.3r24,04r20,结合0r2,得3r20,t20,.3r24,04r21,(2,)