极坐标和参数方程知识点+典型例题及其详解知识点回顾(一)曲线的参数方程的定义:在取定的坐标系中,如果曲线上任意一点的坐标x 、y 都是某个变数t 的函数,即⎩⎨⎧==)()(t f y t f x 并且对于t 每一个允许值,由方程组所确定的点M (x ,y )都在这条曲线上,那么方程组就叫做这条曲线的参数方程,联系x 、y 之间关系的变数叫做参变数,简称参数. (二)常见曲线的参数方程如下:1.过定点(x 0,y 0),倾角为α的直线:ααsin cos 00t y y t x x +=+= (t 为参数)其中参数t 是以定点P (x 0,y 0)为起点,对应于t 点M (x ,y )为终点的有向线段PM 的数量,又称为点P 与点M 间的有向距离.根据t 的几何意义,有以下结论.○1.设A 、B 是直线上任意两点,它们对应的参数分别为t A 和t B ,则AB =A B t t -=B A A B t t t t ⋅--4)(2.○2.线段AB 的中点所对应的参数值等于2BA t t +. 2.中心在(x 0,y 0),半径等于r 的圆:θθsin cos 00r y y r x x +=+= (θ为参数)3.中心在原点,焦点在x 轴(或y 轴)上的椭圆:θθsin cos b y a x == (θ为参数) (或 θθsin cos a y b x ==)中心在点(x0,y0)焦点在平行于x 轴的直线上的椭圆的参数方程为参数)ααα(.sin ,cos 00⎩⎨⎧+=+=b y y a x x 4.中心在原点,焦点在x 轴(或y 轴)上的双曲线:θθtg sec b y a x == (θ为参数) (或 θθec a y b x s tg ==)5.顶点在原点,焦点在x 轴正半轴上的抛物线:pty pt x 222== (t 为参数,p >0)直线的参数方程和参数的几何意义过定点P (x 0,y 0),倾斜角为α的直线的参数方程是 ⎩⎨⎧+=+=ααsin cos 00t y y t x x (t 为参数).(三)极坐标系1、定义:在平面内取一个定点O ,叫做极点,引一条射线Ox ,叫做极轴,再选一个长度单位和角度的正方向(通常取逆时针方向)。
对于平面内的任意一点M ,用ρ表示线段OM 的长度,θ表示从Ox 到OM 的角,ρ叫做点M 的极径,θ叫做点M 的极角,有序数对(ρ, θ)就叫做点M 的极坐标。
这样建立的坐标系叫做极坐标系。
2、极坐标有四个要素:①极点;②极轴;③长度单位;④角度单位及它的方向.极坐标与直角坐标都是一对有序实数确定平面上一个点,在极坐标系下,一对有序实数ρ、θ对应惟一点P (ρ,θ),但平面内任一个点P 的极坐标不惟一.一个点可以有无数个坐标,这些坐标又有规律可循的,P (ρ,θ)(极点除外)的全部坐标为(ρ,θ+πk 2)或(ρ-,θ+π)12(+k ),(∈k Z ).极点的极径为0,而极角任意取.若对ρ、θ的取值范围加以限制.则除极点外,平面上点的极坐标就惟一了,如限定ρ>0,0≤θ<π2或ρ<0,π-<θ≤π等. 极坐标与直角坐标的不同是,直角坐标系中,点与坐标是一一对应的,而极坐标系中,点与坐标是一多对应的.即一个点的极坐标是不惟一的.3、直线相对于极坐标系的几种不同的位置方程的形式分别为: ⑴0ϕθ= ⑵θρcos a = ⑶θρcos a-= ⑷θρsin a =⑸θρsin a-= ⑹)cos(ϕθρ-=a4、圆相对于极坐标系的几种不同的位置方程的形式分别为)0(>a : ⑴a =ρ ⑵θρcos 2a = ⑶θρcos 2a -= ⑷θρsin 2a = ⑸ θρsin 2a -= ⑹)cos(2ϕθρ-=a5、极坐标与直角坐标互化公式:[基础训练A 组]一、选择题1.若直线的参数方程为12()23x tt y t=+⎧⎨=-⎩为参数,则直线的斜率为( )A .23 B .23- C .32 D .32- 2.下列在曲线sin 2()cos sin x y θθθθ=⎧⎨=+⎩为参数上的点是( )A.1(,2B .31(,)42- C. D.3.将参数方程222sin ()sin x y θθθ⎧=+⎪⎨=⎪⎩为参数化为普通方程为( ) A .2y x =- B .2y x =+ C .2(23)y x x =-≤≤ D .2(01)y x y =+≤≤ 4.化极坐标方程2cos 0ρθρ-=为直角坐标方程为( )A .201y y +==2x 或 B .1x = C .201y +==2x 或x D .1y = 5.点M的直角坐标是(-,则点M 的极坐标为( )A .(2,)3πB .(2,)3π-C .2(2,)3πD .(2,2),()3k k Z ππ+∈6.极坐标方程cos 2sin 2ρθθ=表示的曲线为( )A .一条射线和一个圆B .两条直线C .一条直线和一个圆D .一个圆二、填空题 1.直线34()45x tt y t =+⎧⎨=-⎩为参数的斜率为______________________。
2.参数方程()2()t tt tx e et y e e --⎧=+⎪⎨=-⎪⎩为参数的普通方程为__________________。
3.已知直线113:()24x tl t y t=+⎧⎨=-⎩为参数与直线2:245l x y -=相交于点B ,又点(1,2)A ,则AB =_______________。
4.直线122()112x t t y t ⎧=-⎪⎪⎨⎪=-+⎪⎩为参数被圆224x y +=截得的弦长为______________。
5.直线cos sin 0x y αα+=的极坐标方程为____________________。
三、解答题1.已知点(,)P x y 是圆222x y y +=上的动点, (1)求2x y +的取值范围;(2)若0x y a ++≥恒成立,求实数a 的取值范围。
2.求直线11:()5x tl t y =+⎧⎪⎨=-+⎪⎩为参数和直线2:0l x y --=的交点P 的坐标,及点P与(1,5)Q -的距离。
3.在椭圆2211612x y +=上找一点,使这一点到直线2120x y --=的距离的最小值。
一、选择题1.直线l 的参数方程为()x a tt y b t=+⎧⎨=+⎩为参数,l 上的点1P 对应的参数是1t ,则点1P 与(,)P a b 之间的距离是( )A .1tB .12t C1 D1 2.参数方程为1()2x t t t y ⎧=+⎪⎨⎪=⎩为参数表示的曲线是( )A .一条直线B .两条直线C .一条射线D .两条射线3.直线112()2x t t y ⎧=+⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩为参数和圆2216x y +=交于,A B 两点,则AB 的中点坐标为( )A .(3,3)- B.( C.3)- D.(3, 4.圆5cos ρθθ=-的圆心坐标是( )A .4(5,)3π--B .(5,)3π-C .(5,)3πD .5(5,)3π- 5.与参数方程为)x t y ⎧=⎪⎨=⎪⎩为参数等价的普通方程为( ) A .214y +=2x B .21(01)4y x +=≤≤2x C .21(02)4y y +=≤≤2x D .21(01,02)4y x y +=≤≤≤≤2x 6.直线2()1x tt y t=-+⎧⎨=-⎩为参数被圆22(3)(1)25x y -++=所截得的弦长为( )AB .1404C. D二、填空题1.曲线的参数方程是211()1x t t y t ⎧=-⎪≠⎨⎪=-⎩为参数,t 0,则它的普通方程为__________________。
2.直线3()14x att y t=+⎧⎨=-+⎩为参数过定点_____________。
3.点P(x,y)是椭圆222312x y +=上的一个动点,则2x y +的最大值为___________。
4.曲线的极坐标方程为1tan cos ρθθ=⋅,则曲线的直角坐标方程为________________。
5.设()y tx t =为参数则圆2240x y y +-=的参数方程为__________________________。
三、解答题 1.参数方程cos (sin cos )()sin (sin cos )x y θθθθθθθ=+⎧⎨=+⎩为参数表示什么曲线?2.点P 在椭圆221169x y +=上,求点P 到直线3424x y -=的最大距离和最小距离。
3.已知直线l 经过点(1,1)P ,倾斜角6πα=,(1)写出直线l 的参数方程。
(2)设l 与圆422=+y x 相交与两点,A B ,求点P 到,A B 两点的距离之积。
一、选择题1.把方程1xy =化为以t 参数的参数方程是( )A .1212x t y t -⎧=⎪⎨⎪=⎩B .sin 1sin x t y t =⎧⎪⎨=⎪⎩C .cos 1cos x t y t =⎧⎪⎨=⎪⎩D .tan 1tan x t y t =⎧⎪⎨=⎪⎩ 2.曲线25()12x tt y t =-+⎧⎨=-⎩为参数与坐标轴的交点是( )A .21(0,)(,0)52、 B .11(0,)(,0)52、 C .(0,4)(8,0)-、 D .5(0,)(8,0)9、3.直线12()2x tt y t=+⎧⎨=+⎩为参数被圆229x y +=截得的弦长为( )A .125 BCD4.若点(3,)P m 在以点F 为焦点的抛物线24()4x t t y t⎧=⎨=⎩为参数上,则PF 等于( ) A .2 B .3 C .4 D .5 5.极坐标方程cos 20ρθ=表示的曲线为( )A .极点B .极轴C .一条直线D .两条相交直线 6.在极坐标系中与圆4sin ρθ=相切的一条直线的方程为( )A .cos 2ρθ=B .sin 2ρθ=C .4sin()3πρθ=+ D .4sin()3πρθ=-二、填空题1.已知曲线22()2x pt t p y pt ⎧=⎨=⎩为参数,为正常数上的两点,M N 对应的参数分别为12,t t 和,120t t +=且,那么MN =_______________。
2.直线2()3x t y ⎧=-⎪⎨=⎪⎩为参数上与点(2,3)A -的点的坐标是_______。
3.圆的参数方程为3sin 4cos ()4sin 3cos x y θθθθθ=+⎧⎨=-⎩为参数,则此圆的半径为_______________。
4.极坐标方程分别为cos ρθ=与sin ρθ=的两个圆的圆心距为_____________。