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2014~2017年极坐标与参数方程全国高考题汇总(精编完美版)

2014~2017年极坐标与参数方程全国高考题汇总1.【2014·全国Ⅱ】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ρ=2cosθ,θ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2⑴求C 的参数方程;⑵设点D 在C 上,C 在D 处的切线与直线l :y =3x +2垂直,根据⑴中你得到的参数方程,确定D 的坐标.解:⑴C 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 t y t =+⎧⎨=⎩(t 为参数,0t x ≤≤) ⑵设D (1cos ,sin )t t +.由(I )知C 是以G (1,0)为圆心,1为半径的上半圆。

因为C 在点D 处的切线与t 垂直,所以直线GD 与t 的斜率相同,tan 3t t π==.故D 的直角坐标为(1cos,sin )33ππ+,即3(2。

2.【2014·全国Ⅰ】已知曲线C :x ²4+y ²9=1,直线l :⎩⎪⎨⎪⎧x =2+t y =2-2t (t 为参数)⑴写出曲线C 的参数方程,直线l 的普通方程; ⑵过曲线C 上任意一点P 作与l 夹角为30°的直线,交l 于点A ,求|P A |的最大值与最小值。

【解析】:⑴曲线C 的参数方程为:2cos 3sin x y θθ=⎧⎨=⎩ (θ为参数),直线l 的普通方程为:260x y +-= ………5分 ⑵在曲线C 上任意取一点P (2cos θ,3sin θ)到l 的距离为3sin 6d θθ=+-,则()0||6sin 30d PA θα==+-,其中α为锐角.且4tan 3α=.当()sin 1θα+=-时,||PA当()sin 1θα+=时,||PA …………10分3.【2015·全国Ⅰ】在直角坐标系xOy 中.直线C 1:x =-2,圆C 2:(x -1)2+(y -2)2=1,以坐标原点为极点, x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系. ⑴求C 1,C 2的极坐标方程;⑵若直线C 3的极坐标方程为θ=π4(ρ∈R ),设C 2与C 3的交点为M ,N ,求△C 2MN 的面积。

解:⑴因为cos x ρθ=,sin y ρθ=,所以1C 的极坐标方程为cos 2ρθ=-,2C 的极坐标方程为22cos 4sin 40ρρθρθ--+=。

……5分 ⑵将4πθ=代入22cos 4sin 40ρρθρθ--+=,得240ρ-+=,解得1ρ=,2ρ12ρρ-=MN =由于2C 的半径为1,所以2C MN ∆的面积为12。

4.【2015·全国Ⅱ】在直线坐标系xOy 中,曲线C 1:⎩⎪⎨⎪⎧x =tcosαy =tsinα(t 为参数,t ≠0)其中0≤α≤π.在以O 为极点,x 轴正半轴为极轴的极坐标系中,曲线C 2:p =2sinθ,C 3:p =23c osθ。

⑴求C 1 与C 3 交点的直角坐标;⑵若C 1 与C 2 相交于点A ,C 1 与C 3 相交于点B ,求|AB |的最大值。

解:⑴曲线C 2的直角坐标方程为2220,x y y +-=曲线C 3的直角坐标方程为220.x y +-=联立222220,0.x y y x y ⎧+-=⎪⎨+-=⎪⎩ 解得0,0,x y =⎧⎨=⎩或,23,2x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩所以C 2与C 3交点的直角坐标为(0,0)和3.2⎫⎪⎪⎝⎭⑵曲线C 1的极坐标方程为 (),0,0.a R a θρρπ=∈≠≤<其中 因此A 的极坐标为()2sin ,,a a B的极坐标为(),.a a所以2sin 4sin .3AB a a a π⎛⎫=-=- ⎪⎝⎭当56a π=时,AB 取得最大值,最大值为4.5.【15北京理科】在极坐标系中,点⎝ ⎛⎭⎪⎫2,π3到直线ρ(cosθ+3sin θ)=6的距离为. 【答案】1【解析】先把点(2,)3π极坐标化为直角坐标,再把直线的极坐标方程()cos 6ρθθ=化为直角坐标方程60x +-=,利用点到直线距离公式1d ==.6.【15年广东理科】已知直线l 的极坐标方程为2ρsin (θ-π4)=2,点A 的极坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫22,7π4,则点A 到直线l 的距离为 。

. 【解析】依题已知直线l:2sin 4πρθ⎛⎫-= ⎪⎝⎭和点74A π⎛⎫ ⎪⎝⎭可化为l :10x y -+=和()2,2A -,所以点A 与直线l 的距离为2d ==. 7.【15年广东文科】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C 1的极坐标方程为ρ(cosθ+sinθ)=-2,曲线C 2的参数方程为⎩⎨⎧x =t ²y =22t (t 为参数),则C 1与C 2交点的直角坐标为 。

【答案】()2,4-【解析】曲线1C 的直角坐标方程为2x y +=-,曲线2C 的普通方程为28y x =,由228x y y x+=-⎧⎨=⎩得:24x y =⎧⎨=-⎩,所以1C 与2C 交点的直角坐标为()2,4-。

8.【15年福建】在平面直角坐标系xOy 中,圆C的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =1+3cost y =-2+3sint(t为参数),.在极坐标系与平面直角坐标系xOy 取相同的长度单位,且以原点O 为极点,以X 轴非负半轴为极轴中,直线l 的方程为2rsin (q -p4)=m ,(m ∈R )。

⑴求圆C 的普通方程及直线l 的直角坐标方程;⑵设圆心C 到直线l 的距离等于2,求m 的值. 【答案】⑴ 22129x y ,0x y m ;⑵2m=-32.【解析】⑴消去参数t ,得到圆的普通方程为22129x y ,由2sin()m 4,得sin cos m 0,所以直线l 的直角坐标方程为0x y m . ⑵依题意,圆心C 到直线l 的距离等于2,即|12m |22,解得2m=-329.【15年陕西理科】在直角坐标系xOy 中,直线l 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =3+12ty =32t (t 为参数).以原点为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,圆C 的极坐标方程为ρ=23sinθ.⑴写出圆C 的直角坐标方程;⑵P 为直线l 上一动点,当P 到圆心C 的距离最小时,求P 的直角坐标. 【答案】⑴()2233x y +-=;⑵()3,0.【解析】⑴由223sin ,23sin ρθρρθ==得, 从而有()2222+23,+33x y y x y =-=所以.⑵设13(3t,t),C(0,3)2P 又,则22213|PC |331222t t t ⎛⎫⎛⎫=++-=+ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 故当t =0时,|PC |取最小值,此时P 点的直角坐标为(3,0).考点:1、极坐标方程化为直角坐标方程;2、参数的几何意义;3、二次函数的性质.10.【15年江苏】已知圆C 的极坐标方程为ρ²+22sin (θ-π4)-4=0,求圆C 的半径. 611.【2016·全国Ⅰ】在直角坐标系xOy 中,曲线C 1的参数方程为⎩⎨⎧x =acos t ,y =1+asin t (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是哪一种曲线,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θ=α0,其中α0满足tan α0=2,若曲线C 1与C 2的公共点都在C 3上,求a 。

解 (1)消去参数t 得到C 1的普通方程x 2+(y -1)2=a 2,C 1是以(0,1)为圆心,a 为半径的圆.将x =ρcos θ,y =ρsin θ代入C 1的普通方程中,得到C 1的极坐标方程为ρ2-2ρsin θ+1-a 2=0.(2)曲线C 1,C 2的公共点的极坐标满足方程组⎩⎨⎧ρ2-2ρsin θ+1-a 2=0,ρ=4cos θ.若ρ≠0,由方程组得16cos 2θ-8sin θcos θ+1-a 2=0,由已知tan θ=2,可得16cos 2θ-8sin θcos θ=0,从而1-a 2=0,解得a =-1(舍去),a =1.a =1时,极点也为C 1,C 2的公共点,在C 3上.所以a =1.12.【2016·全国卷Ⅱ】在直角坐标系xOy 中,圆C 的方程为(x +6)2+y 2=25. (1)以坐标原点为极点,x 轴的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⎩⎨⎧x =tcos α,y =tsin α(t 为参数),l 与C 交于A ,B 两点,|AB |=10,求l 的斜率.解 (1)由x =ρcos θ,y =ρsin θ可得圆C 的极坐标方程ρ2+12ρcos θ+11=0. (2)在(1)中建立的极坐标系中,直线l 的极坐标方程为θ=α(ρ∈R ).设A ,B 所对应的极径分别为ρ1,ρ2,将l 的极坐标方程代入C 的极坐标方程得ρ2+12ρcos α+11=0,于是ρ1+ρ2=-12cos α,ρ1ρ2=11.|AB |=|ρ1-ρ2|=(ρ1+ρ2)2-4ρ1ρ2=144cos 2α-44.由|AB |=10得cos 2α=38,tan α=±153.所以l 的斜率为153或-153.13. 【2016·全国Ⅲ】在直角坐标系xOy 中,曲线C 1的参数方程为⎩⎨⎧x =3cos α,y =sin α,(α为参数),以坐标原点为极点,以x 轴正半轴为极轴,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).因为C 2是直线,所以|PQ |的最小值即为P 到C 2的距离d (α)的最小值.d (α)=|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⎝ ⎛⎭⎪⎫32,12.14.【2016年北京理11】在极坐标系中,直线ρcosθ-3sinθ-1=0与圆ρ=2cosθ交于A ,B 两点,则|AB |=. 【答案】2【解析】分别将直线方程和圆方程化为直角方程:直线为:10x -=, 圆为:()2211x y -+=,直线过圆心()1,0,故2AB =.15.【2016年江苏理21】在平面直角坐标系xOy 中,已知直线l 的参数方程为:⎩⎪⎨⎪⎧x =1+12t y =32t,(t 为参数),椭圆C 的参数方程为:⎩⎪⎨⎪⎧x =cosθy =2sinθ,(θ为参数).设直线l 与椭圆C 相交于A ,B 两点,求线段AB 的长.【解析】椭圆C 的普通方程为:2214y x +=,将直线l 的参数方程112x t y ⎧=+⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,代入2214y x +=,得:2211124t ⎫⎪⎛⎫⎝⎭++= ⎪⎝⎭,即27160t t +=,解得:10t =,2167t =-. 16.【2016年上海理16】下列极坐标方程中,对应的曲线为如图的是( )A .ρ=6+5cosθB .ρ=6+5sinθC .ρ=6-5cosθD .ρ=6-5sinθ【答案】D【解析】依次取0θ=,2π,π,32π,结合图形可知,只有65sin ρθ=-满足条件,故选D . 17.【2016年天津理14】设抛物线⎩⎪⎨⎪⎧x =2pt ²y =2pt,(t为参数,p >0)的焦点F ,准线l .过抛物线上一点A 作l 的垂线,垂足为B .设C ⎝ ⎛⎭⎪⎫72P ,0,AF 与BC 相交于点E .若|CF |=2|AF |,且△ACE 的面积为32,则p 的值为 . 6【解析】抛物线的普通方程为:22y px =,,02p F ⎛⎫⎪⎝⎭,7||322p CF p p =-=,又||2||CF AF =,则3||2AF p =,由抛物线的定义得:3||2AB p =,所以A x p =,则||2A y ,由//CF AB 得:EF CF EA AB =,即2EF CFEA AF ==,所以262CEF CEA S S ∆∆==92ACF ACE CFE S S S ∆∆∆=+=所以132922p ⨯=6p =18.【2017·全国Ⅰ理】在直角坐标系xOy 中,曲线C 的参数方程为⎩⎨⎧x =3cos θ,y =sin θ(θ为参数),直线l 的参数方程为⎩⎨⎧x =a +4t ,y =1-t (t 为参数).(1)若a =-1,求C 与l 的交点坐标;(2)若C 上的点到l 的距离的最大值为17,求a .解:(1)曲线C 的普通方程为x 29+y 2=1.当a =-1时,直线l 的普通方程为x +4y -3=0.由⎩⎪⎨⎪⎧x +4y -3=0,x 29+y 2=1,解得⎩⎨⎧x =3,y =0或⎩⎪⎨⎪⎧x =-2125,y =2425,从而C 与l 的交点坐标是(3,0),⎝ ⎛⎭⎪⎫-2125,2425.(2)直线l 的普通方程是x +4y -4-a =0,故C 上的点(3cos θ,sin θ)到l 距离为 d =|3cos θ+4sin θ-a -4|17.当a ≥-4时,d 的最大值为a +917 .由题设得a +917=17,所以a =8; 当a <-4时,d 的最大值为-a +117.由题设得-a +117=17,所以a =-16. 综上,a =8或a =-16.19.【2017·全国Ⅱ理】在直角坐标系xOy 中,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 1的极坐标方程为ρcos θ=4.(1)M 为曲线C 1上的动点,点P 在线段OM 上,且满足|OM |·|OP |=16,求点P 的轨迹C 2的直角坐标方程;(2)设点A 的极坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫2,π3,点B 在曲线C 2上,求△OAB 面积的最大值.解:(1)设点P 的极坐标为(ρ,θ)(ρ>0),点M 的极坐标为(ρ1,θ)(ρ1>0),由题设知, |OP |=ρ,|OM |=ρ1=4cos θ.由|OM |·|OP |=16,得C 2的极坐标方程ρ=4cos θ(ρ>0). 所以C 2的直角坐标方程为(x -2)2+y 2=4(x ≠0). (2)设点B 的极坐标为(ρB ,α)(ρB >0). 由题设知|OA |=2,ρB =4cos α.于是△OAB 的面积S =12|OA |·ρB ·sin ∠AOB =4cos α⎪⎪⎪⎪⎪⎪sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π3=4cos α⎪⎪⎪⎪⎪⎪12sin α-32cos α=|sin 2α-3cos 2α-3|=2⎪⎪⎪⎪⎪⎪sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2α-π3-32≤2+3.当2α-π3=-π2,即α=-π12时,S 取得最大值2+3, 所以△OAB 面积的最大值为2+ 3.20.【2017·全国Ⅲ文】在直角坐标系xOy 中,直线l 1的参数方程为⎩⎨⎧x =2+t ,y =kt (t为参数),直线l 2的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =-2+m ,y =mk (m 为参数).设l 1与l 2的交点为P ,当k 变化时,P 的轨迹为曲线C . (1)写出C 的普通方程;(2)以坐标原点为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,设l 3:ρ(cos θ+sin θ)-2=0,M 为l 3与C 的交点,求M 的极径. 解 (1)消去参数t ,得l 1的普通方程l 1:y =k (x -2); 消去参数m ,得l 2的普通方程l 2:y =1k (x +2). 设P (x ,y ),由题设得⎩⎪⎨⎪⎧y =k (x -2),y =1k(x +2).消去k 得x 2-y 2=4(y ≠0).所以C 的普通方程为x 2-y 2=4(y ≠0).(2)C 的极坐标方程为ρ2(cos 2θ-sin 2θ)=4(0<θ<2π,θ≠π). 联立⎩⎨⎧ρ2(cos 2θ-sin 2θ)=4,ρ(cos θ+sin θ)-2=0,得cos θ-sin θ=2(cos θ+sin θ).故tan θ=-13,从而cos 2θ=910,sin 2θ=110.代入ρ2(cos 2θ-sin 2θ)=4,得ρ2=5,所以交点M 的极径为 5.21.【2017·北京理】在极坐标系中,点A 在圆ρ2-2ρcos θ-4ρsin θ+4=0上,点P 的坐标为(1,0),则|AP |的最小值为________. 1.【答案】1【解析】由ρ2-2ρcos θ-4ρsin θ+4=0,得x 2+y 2-2x -4y +4=0, 即(x -1)2+(y -2)2=1,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C 上, ∴|AP |min =|PC |-1=2-1=1.22.【2017·天津理】在极坐标系中,直线4ρcos ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ-π6+1=0与圆ρ=2sin θ的公共点的个数为________.【答案】2【解析】由4ρcos ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ-π6+1=0,得23ρcos θ+2ρsin θ+1=0,故直线的直角坐标方程为23x +2y +1=0, 由ρ=2sin θ,得ρ2=2ρsin θ, 故圆的直角坐标方程为x 2+y 2=2y , 即x 2+(y -1)2=1,圆心为(0,1),半径为1, ∵圆心到直线23x +2y +1=0的距离d =|2×1+1|232+22=34<1,∴直线与圆相交,有两个公共点.23.【2017·江苏】在平面直角坐标系中xOy 中,已知直线l 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =-8+t ,y =t 2(t 为参数),曲线C 的参数方程为⎩⎨⎧x =2s 2,y =22s (s 为参数).设P 为曲线C 上的动点,求点P 到直线l 的距离的最小值.解:直线l 的普通方程为x -2y +8=0,因为点P 在曲线C 上,设P (2s 2,22s ), 从而点P 到直线的距离d =|2s 2-42s +8|5=|2s -22+4|5,当s =2时,d min=455.因此当点P 的坐标为(4,4)时,曲线C 上的点P 到直线l 的距离取到最小值455.。

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