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新课标高考数学极坐标与参数方程分类汇编

2011-2017新课标《坐标系与参数方程》分类汇编1. 【2011年新课标】在直角坐标系xOy 中,曲线C 1的参数方程为2cos 22sin x y αα=⎧⎨=+⎩(α为参数),M 是C 1上的动点,P 点满足OP→ =2OM→ ,P 点的轨迹为曲线C 2.(1)求C 2的方程;(2)在以O 为极点,x 轴的正半轴为极轴的极坐标系中,射线3πθ=与C 1的异于极点的交点为A ,与C 2的异于极点的交点为B ,求|AB |. 【答案】(1)设P (x , y ),则由条件知(,)22x y M . 由于M 点在C 1上,所以2cos 222sin 2xy αα⎧=⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩,即4cos 44sin x y αα=⎧⎨=+⎩,从而C 2的参数方程为4cos 44sin x y αα=⎧⎨=+⎩(α为参数).(2)曲线C 1的极坐标方程为4sin ρθ=,曲线C 2的极坐标方程为8sin ρθ=. 射线3πθ=与C 1的交点A 的极径为14sin3πρ=,射线3πθ=与C 2的交点B 的极径为28sin 3πρ=.所以21||||AB ρρ-==2. 【2012年新课标】已知曲线1C 的参数方程是)(3sin y 2cos x 为参数ϕϕϕ⎩⎨⎧==,以坐标原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立坐标系,曲线2C 的坐标系方程是2=ρ,正方形ABCD 的顶点都在2C 上,且,,,A B C D 依逆时针次序排列,点A 的极坐标为(2,)3π(1)求点,,,A B C D 的直角坐标;(2)设P 为1C 上任意一点,求2222PA PB PC PD +++的取值范围. 【答案】(1)依题意,点A ,B ,C ,D 的极坐标分别为5411(2,),(2,),(2,),(2,)3636ππππ.所以点A ,B ,C ,D的直角坐标分别为、(、(1,-、1)-. (2) 设()2cos ,3sin P ϕϕ,则222222||||||||(12cos )3sin )PA PB PC PD ϕϕ+++=-+222222(2cos )(13sin )(12cos )(3sin )2cos )(13sin )ϕϕϕϕϕϕ++-+--+++--[]22216cos 36sin 163220sin 32,52ϕϕϕ=++=+∈.所以2222||||||||PD PC PB PA +++的取值范围为[]32,52.3.【2013年新课标1】已知曲线C 1的参数方程为45cos ,55sin x t y t =+⎧⎨=+⎩(t 为参数),以坐标原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C 2的极坐标方程为ρ=2sin θ.(1)把C 1的参数方程化为极坐标方程; (2)求C 1与C 2交点的极坐标(ρ≥0,0≤θ<2π= 【答案】(1)将45cos ,55sin x t y t =+⎧⎨=+⎩消去参数t ,化为普通方程(x -4)2+(y -5)2=25,即C 1:x 2+y 2-8x -10y +16=0.将cos ,sin x y ρθρθ=⎧⎨=⎩代入x 2+y 2-8x -10y +16=0得ρ2-8ρcos θ-10ρsin θ+16=0. 所以C 1的极坐标方程为 ρ2-8ρcos θ-10ρsin θ+16=0. (2)C 2的普通方程为x 2+y 2-2y =0.由2222810160,20x y x y x y y ⎧+--+=⎨+-=⎩ 解得1,1x y =⎧⎨=⎩或0,2.x y =⎧⎨=⎩所以C 1与C 2交点的极坐标分别为π4⎫⎪⎭,π2,2⎛⎫ ⎪⎝⎭.4.【2013年新课标2】已知动点P ,Q 都在曲线C :2cos ,2sin x t y t =⎧⎨=⎩(t 为参数)上,对应参数分别为t =α与t =2α(0<α<2π=,M 为PQ 的中点. (1)求M 的轨迹的参数方程;(2)将M 到坐标原点的距离d 表示为α的函数,并判断M 的轨迹是否过坐标原点. 【答案】(1)依题意有P(2cos α,2sin α),Q(2cos 2α,2sin 2α), 因此M(cos α+cos 2α,sin α+sin 2α).M 的轨迹的参数方程为cos cos 2,sin sin 2,x y αααα=+⎧⎨=+⎩(α为参数,0<α<2π).(2)M 点到坐标原点的距离d =<α<2π). 当α=π时,d =0,故M 的轨迹过坐标原点.5.【2014年新课标2】在直角坐标系xOy 中,以坐标原点为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,半圆C 的极坐标方程为2cos ,[0,]2πρθθ=∈(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:2l y =+垂直,根据(Ⅰ)中你得到的参数方程,确定D 的坐标。

【答案】(1)C 的普通方程为22(1)1(01)x y y -+=≤≤可得C 的参数方程为1cos sin x ty t =+⎧⎨=⎩(t 为参数,0t π≤≤)(2)设(1cos ,sin )D t t +由(Ⅰ)知C 是以(1,0)G 为圆心,1为半径的上半圆,因为C 在点D 处的切线与l 垂直,所以直线GD 与l 的斜率相同。

tan 3t t π==故D 的直角坐标为(1cos,sin )33ππ+,即3(26.【2015年新课标1】在直角坐标系xOy 中,直线1:2C x =-,圆()()222:121C x y -+-=,以坐标原点为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系. (1)求12,C C 的极坐标方程。

(2)若直线3C 的极坐标方程为()πR 4θρ=∈,设23,C C 的交点为,M N ,求2C MN ∆ 的面积。

【答案】(1)因为cos ,sin x y ρθρθ==,所以1C 的极坐标方程为cos 2ρθ=-,2C 的极坐标方程为22cos 4sin 40ρρθρθ--+=.(2)将4πθ=代入22cos 4sin 40ρρθρθ--+=,得240ρ-+=,解得12ρρ==.故12ρρ-MN =由于2C 的半径为1,所以2C MN ∆的面积为127. 【2015年新课标2】在直角坐标系xOy 中,曲线1cos ,:sin ,x t C y t αα=⎧⎨=⎩ (t 为参数,且0t ≠ ),其中0απ≤<,在以O 为极点,x 轴正半轴为极轴的极坐标系中,曲线23:2sin ,:.C C ρθρθ== (1)求2C 与3C 交点的直角坐标;(2)若1C 与 2C 相交于点A ,1C 与3C 相交于点B ,求AB 最大值 【答案】(1)曲线23:2sin ,:.C C ρθρθ== 的直角坐标方程是.032:;0:222221=-+=-+x y x C y y x C⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧∴====.23230,0,.23,23.0,021),、()交点的直角坐标为(联立解得C C y x y x (2)曲线.001),,(的极坐标方程为παρραρ<≤≠∈=R C .465.)3sin(4cos 32sin 2,,cos 32,,sin 2取得最大值,最大值为时,当所以)的极坐标为(点)的极坐标为(因此点AB AB B A παπααααααα=∴-=-=8.【2016年新课标1】在直线坐标系xoy 中,曲线C 1的参数方程为⎩⎨⎧+==t a y ta x sin 1cos (t 为参数,a >0)。

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C 2:ρ=4cos θ.(1)说明C 1是哪种曲线,并将C 1的方程化为极坐标方程;(2)直线C 3的极坐标方程为a 0=θ,其中a 0满足tan=2,若曲线C 1与C 2的公共点都在C 3上,求a 。

【答案】 (1) (均为参数) ∴ ①∴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 ②cos 1sin x a t y a t=⎧⎨=+⎩t ()2221x y a +-=1C ()01,a 222210x y y a +-+-=222sin x y y ρρθ+==,222sin 10a ρρθ-+-=1C 24cos C ρθ=:ρ22224cos cos x y x ρρθρρθ==+=,224x y x ∴+=()2224x y -+=:化为普通方程为由题意:和的公共方程所在直线即为①—②得:,即为 ∴ ∴9.【2016年新课标2】在直线坐标系xOy 中,圆C 的方程为()22625x y ++=. (1)以坐标原点为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,求C 的极坐标方程; (2)直线l 的参数方程是cos sin x t y t αα=⎧⎨=⎩(t 为参数),l 与C 交于A 、B两点,AB =求l 的斜率. 【答案】(1)整理圆的方程得,由可知圆的极坐标方程为. (2)记直线的斜率为,则直线的方程为,, 即,整理得,则10.【2016年新课标3】在直角坐标系xOy 中,曲线C 1的参数方程为 x =q y =sin q ìíïîï为参数,以坐标原点为极点,以x 轴的正半轴为极轴,建立极坐标系,曲线C 2的极坐标方程为ρsin(θ+π4)=2√2(1)写出C 1的普通方程和C 2的直角坐标方程;(2)设点P 在C 1上,点Q 在C 2上,求|PQ|的最小值及此时P 的直角坐标. 解:(1)C 1的普通方程为x 23+y 2=1,C 2的直角坐标方程为x +y -4=0 (2)由题意,可设点P 的直角坐标为(3cos α,sin α),∵C 2是直线,∴|PQ |的最小值即为P 到C 2的距离d (α)的最小值, d (a )=|3cos α+sin α-4|2=2⎪⎪⎪⎪⎪⎪sin(α+π3)-2当且仅当α=2kπ+π6(k ∈Z )时,d (α)取得最小值,最小值为2, 此时P 的直角坐标为(32,12)3C 2y x =1C 2C 3C 24210x y a -+-=3C 210a -=1a =2212110x y +++=222cos sin x y x y ρρθρθ⎧=+⎪=⎨⎪=⎩C 212cos 110ρρθ++=k 0kx y -==22369014k k =+253k =k =【2017新课标1】在直角坐标系xOy 中,曲线C 的参数方程为3cos ,sin ,x y θθ=⎧⎨=⎩(θ为参数),直线l 的参数方程为4,1,x a t t y t =+⎧⎨=-⎩(为参数)。

(1)若a =−1,求C 与l 的交点坐标;(2)若C 上的点到la 。

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