1、5【极坐标与参数方程】规范练1451(满分10分)已知曲线C的极坐标方程是4cos.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,直线l的参数方程是(t是参数)(1)将曲线C的极坐标方程化为直角坐标方程;(2)若直线l与曲线C相交于A,B两点,且|AB|,求直线的倾斜角的值解析(1)由4cos,得24cos.因为x2y22,xcos,所以x2y24x,即曲线C的直角坐标方程为(x2)2y24.(4分)(2)将代入圆的方程(x2)2y24,得(tcos1)2(tsin)24,化简得t22tcos30.(6分)设A,B两点对应的参数分别为t1,t2,由根与系数的关系,得所以
2、|AB|t1t2|,(8分)故4cos21,解得cos.(9分)因为直线的倾斜角0,),所以或.(10分)2(满分10分)已知平面直角坐标系中,曲线C的参数方程为(为参数),直线l1:x0,直线l2:xy0,以原点为极点,x轴正半轴为极轴,建立极坐标系(1)写出曲线C和直线l1,l2的极坐标方程;(2)若直线l1与曲线C交于O,A两点,直线l2与曲线C交于O,B两点,求|AB|.解析(1)依题意知,曲线C:(x1)2(y2)25,即x22xy24y0,将xcos,ysin代入上式,得2cos4sin.因为直线l1:x0,直线l2:xy0,故直线l1,l2的极坐标方程为l1:(R),l2:(R)
3、(5分)(2)设A,B两点对应的极径分别为1,2,在2cos4sin中,令,得12cos4sin4,令,得22cos4sin3,因为,所以|AB| .(10分)3(满分10分)在平面直角坐标系中,以原点为极点,以x轴的正半轴为极轴且取相同的单位长度建立极坐标系,曲线C1的极坐标方程为2cos.(1)若曲线C2的参数方程为(为参数),求曲线C1的直角坐标方程和曲线C2的普通方程;(2)若曲线C2的参数方程为(t为参数),A(0,1),且曲线C1与曲线C2的交点分别为P,Q,求的取值范围解析(1)2cos,22cos,又2x2y2,cosx,曲线C1的直角坐标方程为x2y22x0,曲线C2的普通方
4、程为x2(y1)2t2.(4分)(2)将C2的参数方程(t为参数)代入C1的方程x2y22x0,得t2(2sin2cos)t10.(2sin2cos)248sin240,sin.(6分)t1t2(2sin2cos)2sin,t1t210,(7分)t1t210,t1,t2同号,|t1|t2|t1t2|.(8分)由点A在曲线C2上,根据t的几何意义,可得2(2,2 (2,2 (10分)4(满分10分)在直角坐标系xOy中,圆C的参数方程为(为参数),以O为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,直线的极坐标方程为(sincos).(1)求C的极坐标方程;(2)射线OM:1与圆C的交点为O,P,与直线
5、l的交点为Q,求|OP|OQ|的取值范围解析(1)圆C的普通方程是(x2)2y24,又xcos,ysin,所以圆C的极坐标方程为4cos.(4分)(2)设P(1,1),则有14cos1,(5分)设Q(2,1),且直线l的极坐标方程是(sincos),则有2,(7分)所以|OP|OQ|12,(9分)所以2|OP|OQ|3.即|OP|OQ|的取值范围是2,3(10分)5(满分10分)在直角坐标系xOy中,曲线C1的参数方程为(为参数),点M为曲线C1上的动点,动点P满足a(a0且a1),点P的轨迹为曲线C2.(1)求曲线C2的方程,并说明C2是什么曲线;(2)在以坐标原点为极点,以x轴的正半轴为极
6、轴的极坐标系中,A点的极坐标为,射线与C2的异于极点的交点为B,已知AOB面积的最大值为42,求a的值解析(1)设P(x,y),M(x0,y0),由a,得点M在C1上,即(为参数),消去参数,得(x2a)2y24a2(a0且a1)曲线C2是以(2a,0)为圆心,以2a为半径的圆(5分)(2)解法一:A点的直角坐标为(1,),直线OA的普通方程为yx,即xy0.设B点坐标为(2a2acos,2asin),则B点到直线xy0的距离da.当时,dmax(2)a.SAOB的最大值为2(2)a42,a2.(10分)解法二:将xcos,ysin代入(x2a)2y24a2,并整理得4acos,令,得4aco
7、s.B(4acos,)SAOB|OA|OB|sinAOB4acosa|2sincos2cos2|a|sin2cos2|a,当时,SAOB取得最大值(2)a,依题意知(2)a42,a2.(10分)6(满分10分)在平面直角坐标系xOy中,曲线C1过点P(a,1),其参数方程为(t为参数,aR)以O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cos24cos0.(1)求曲线C1的普通方程和曲线C2的直角坐标方程;(2)已知曲线C1与曲线C2交于A,B两点,且|PA|2|PB|,求实数a的值解析(1)曲线C1的参数方程为(t为参数,aR),曲线C1的普通方程为xya10.(2分)曲线C2的极坐标方程为cos24cos0,2cos24cos20,又cosx,2x2y2,x24xx2y20,即曲线C2的直角坐标方程为y24x.(4分)(2)设A,B两点所对应的参数分别为t1,t2,由得t22t28a0.(2)24(28a)0,即a0,(6分)根据参数方程中参数的几何意义可知|PA|t1|,|PB|t2|,由|PA|2|PB|得t12t2或t12t2,当t12t2时,有解得a0,符合题意,(8分)当t12t2时,有解得a0,符合题意综上所述,a或a.(10分)