1、专题检测(二十四)坐标系与参数方程 大题专攻强化练1(2019郑州市第一次质量预测)已知曲线 C1:x2(y3)29,A 是曲线 C1 上的动点,以坐标原点 O 为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,以极点 O 为中心,将点 A 绕点 O逆时针旋转 90得到点 B,设点 B 的轨迹为曲线 C2.(1)求曲线 C1,C2 的极坐标方程;(2)射线 56(0)与曲线 C1,C2 分别交于 P,Q 两点,定点 M(4,0),求MPQ 的面积解:(1)曲线 C1:x2(y3)29,把xcos,ysin 代入可得,曲线 C1 的极坐标方程为 6sin.设 B(,),则 A,2,则 6sin2 6co
2、s.所以曲线 C2 的极坐标方程为 6cos.(2)M 到直线 56 的距离为 d4sin56 2,射线 56 与曲线 C1 的交点 P3,56,射线 56 与曲线 C2 的交点 Q3 3,56,所以|PQ|3 33,故MPQ 的面积 S12|PQ|d3 33.2(2019湖南省五市十校联考)在直角坐标系 xOy 中,直线 l 的参数方程为xt,yt2(t 是参数),以原点 O 为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,圆 C 的极坐标方程为 2cos4.(1)求圆 C 的直角坐标方程;(2)过直线 l 上的点向圆 C 引切线,求切线长的最小值解:(1)由 2cos4,得 2cos sin,x2
3、y2xy0,即圆 C 的直角坐标方程为x122y12212.(2)设 l 上任意一点 P(t,t2),过 P 向圆 C 引切线,切点为 Q,连接 PC,CQ,圆 C 的圆心为 C12,12,半径 r 22,|PQ|PC|2|CQ|2 t122t2122222 2(t1)242,即切线长的最小值为 2.3(2019 福建五校第二次联考)在平面直角坐标系 xOy 中,直线 l 的参数方程为x1 3t,y1t(t 为参数)在以原点 O 为极点,x 轴正半轴为极轴的极坐标系中,曲线 C 的极坐标方程为 2cos.(1)求直线 l 的极坐标方程和曲线 C 的直角坐标方程;(2)若直线 l 与曲线 C 交
4、于 P,Q 两点,求POQ.解:(1)由x1 3t,y1t得直线 l 的普通方程为 x 3y1 3,又xcos,ysin,所 以 直 线 l 的 极 坐 标 方 程 为 (cos 3 sin )1 3或2sin6 1 3.由 2cos 得 22cos,即 x2y22x,所以曲线 C 的直角坐标方程为 x2y22x0.(2)曲线 C 的方程可化为(x1)2y21,表示圆心为 C(1,0)且半径为 1 的圆 由(1)得直线 l 的普通方程为 x 3y(1 3)0,则点 C 到直线 l 的距离 d 32,所以|PQ|2 1d21,所以PCQ 是等边三角形,所以PCQ3,又 O 是圆 C 上的点,所以
5、POQPCQ26.4(2019 蓉城名校第一次联考)在直角坐标系 xOy 中,曲线 C1 的参数方程为x22cos,y22sin (为参数),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,曲线 C2 的极坐标方程为 cos3 1,M 为曲线 C1 上的动点(1)求曲线 C1 的普通方程和曲线 C2 的直角坐标方程;(2)求点 M 到曲线 C2 的距离 d 的最小值及此时点 M 的坐标解:(1)由题意知,曲线 C1:x22cos,y22sin,化为普通方程,得(x2)2(y2)24;曲线 C2:cos3 1,展开,化简得 cos 3sin 2,又xcos,ysin,所以曲线 C
6、2 的直角坐标方程为 x 3y20.(2)M(22cos,22sin),则点 M 到曲线 C2 的距离 d|22cos 3(22sin)22|4cos3 42 3|22cos3 2 3,所以当 cos3 1,即 23 时,d 取得最小值,dmin 3.此时 M(1,2 3)5(2019昆明市诊断测试)在平面直角坐标系 xOy 中,曲线 C1 的参数方程为x3cos t,ysin t(t为参数)以原点为极点,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 6(R)(1)求曲线 C1 的极坐标方程;(2)若曲线 C2 的极坐标方程为 8cos 0,直线 l 与曲线 C1 在第一象限的交
7、点为 A,与曲线 C2 的交点为 B(异于原点),求|AB|.解:(1)消去参数 t 得曲线 C1 的普通方程为 x29y29,故曲线 C1 的极坐标方程为 282sin290.(2)因为 A,B 两点在直线 l 上,所以可设 A1,6,B2,6.把点 A 的极坐标代入 C1 的极坐标方程得,21821sin26 90,解得 1 3.已知 A 点在第一象限,所以 1 3.因为 B 异于原点,所以把点 B 的极坐标代入 C2 的极坐标方程得,28cos6 0,解得 24 3.所以|AB|12|34 3|5 3.6(2019合肥市高三质检)在直角坐标系 xOy 中,曲线 C 的参数方程为x2cos
8、,y2sin(为参数,0,)在以直角坐标原点 O 为极点,x 轴正半轴为极轴的极坐标系中,曲线E 的方程为 2(13sin2)4.(1)求曲线 C 的普通方程和曲线 E 的直角坐标方程;(2)若直线 l:xt 分别与曲线 C,曲线 E 交于点 A,B,求AOB 面积的最大值解:(1)消去参数得曲线 C 的普通方程为 x2y24(y0),由2x2y2,ysin 得曲线 E 的直角坐标方程为x24y21.(2)设 A(2cos,2sin),0,要使AOB 的面积最大,则 B(2cos,sin)SAOB12|AB|xB|123sin|2cos|32|sin 2|.0,20,2,当 4 或34 时,A
9、OB 的面积取得最大值32.7(2019广东六校第一次联考)在平面直角坐标系 xOy 中,直线 l 的参数方程为x 55 t,y2 55 t(t 为参数),以平面直角坐标系的原点为极点,x 轴正半轴为极轴,取相同的长度单位建立极坐标系,曲线 C 的极坐标方程为 22 2sin4 1.(1)求直线 l 的普通方程和曲线 C 的直角坐标方程,并指明曲线 C 的形状;(2)设直线 l 与曲线 C 交于 A,B 两点,且|OA|OB|,求 1|OA|1|OB|.解:(1)由x 55 ty2 55 t(t 为参数)消去参数 t,得 y2x.由 22 2sin4 1,得 22cos 2sin 10,所以曲
10、线 C 的直角坐标方程为 x2y22x2y10,即(x1)2(y1)21.直线 l 的普通方程为 y2x,曲线 C 的直角坐标方程为(x1)2(y1)21,曲线 C 表示以(1,1)为圆心,1 为半径的圆(2)将 x 55 t,y2 55 t 代入 x2y22x2y10,得 t26 55 t10,设点 A,B 对应的参数分别为 t1,t2,则 t1t26 55 0,t1t210,t10,t20.|OA|OB|,1|OA|1|OB|0,1|OA|1|OB|1t11t2t2t1t1t2 (t1t2)24t1t2t1t26 5524114 55.8(2019郑州市高三第三次质量预测)在平面直角坐标系
11、 xOy 中,直线 l 的参数方程为x2t,y1t(t 为参数),曲线 C1:y1x2.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 4 2sin4.(1)若直线 l 与 x,y 轴的交点分别为 A,B,点 P 在 C1 上,求BABP的取值范围;(2)若直线 l 与 C2 交于 M,N 两点,点 Q 的直角坐标为(2,1),求|QM|QN|的值解:(1)由题意可知,直线 l 的普通方程为 xy10,A(1,0),B(0,1),C1 的方程可化为 x2y21(y0),设点 P 的坐标为(cos,sin),0,BABPcos sin 1 2sin4 10,21(2)由 4 2sin4 及 xcos,ysin 得曲线 C2 的直角坐标方程为(x2)2(y2)28,直线 l 的标准参数方程为x2 22 m,y1 22 m(m 为参数),代入 C2 得 m2 2m70,设 M,N 两点对应的参数分别为 m1,m2,则 m1m2 2,m1m270,故 m1,m2 异号,|QM|QN|m1|m2|m1m2|2.