極座標系與引數方程複習

2022-12-29 10:48:02 字數 4345 閱讀 3790

選修4-4《座標系與引數方程》複習講義

一、選考內容《座標系與引數方程》高考考試大綱要求:

1.座標系: ① 理解座標系的作用.

② 能在極座標系中用極座標表示點的位置,能進行極座標和直角座標的互化.

③ 能在極座標系中給出簡單圖形(如過極點的直線、過極點或圓心在極點的圓)的方程.

2.引數方程:① 了解引數方程,及引數的意義. ② 能寫出直線、圓和圓錐曲線的引數方程.

二、基礎知識歸納總結:

1.極座標系的概念

2.點m的極座標

注: 極座標與表示同乙個點。極點o的座標為.

3.極座標與直角座標的互化

4。圓的極座標方程:

①在極座標系中,以極點為圓心,r為半徑的圓的極座標方程是;

②在極座標系中,以(a>0)為圓心, a為半徑的圓的極座標方程是;

③在極座標系中,以(a>0)為圓心,a為半徑的圓的極座標方程是;

5.在極座標系中,表示以極點為起點的一條射線;表示過極點的一條直線.在極座標系中,過點,且垂直於極軸的直線l的極座標方程是.

6.引數方程的概念:在平面直角座標系中,如果曲線上任意一點的座標x,y都是某個變數t的函式這個方程就叫做這條曲線的引數方程, t 叫做參變數,簡稱引數。

7.經過點,傾斜角為的直線l的引數方程為(t為引數)。

圓的引數方程可表示為.

橢圓(a>b>0)的引數方程可表示為.

三、基礎訓練:

1.在極座標系中,過點,並且和極軸平行的直線的極座標方程是

2.在極座標系中,圓心在,半徑為1的圓的極座標方程是

3. 直角座標方程化為極座標方程是

4. 極座標方程化為直角座標方程是

5. 在極座標系中,極點到直線的距離是

6.極座標系內,曲線上的動點p與定點的最近距離等於

7.引數方程化為普通方程是

8.曲線上的點與定點a(-1,-1)距離的最小值是

四、高考中的《座標系與引數方程》例題樣題選編:

1.(江蘇省南通市2008-2009)

求直線(t為引數)被圓(α為引數)截得的弦長.

解:把直線方程化為普通方程為.將圓化為普通方程為.圓心o到直線的距離,弦長.

所以直線被圓截得的弦長為.

2.(08海南、寧夏理)已知曲線c1:(為引數),

曲線c2:

(ⅰ)指出c1,c2各是什麼曲線,並說明c1與c2公共點的個數;

(ⅱ)若把c1,c2上各點的縱座標都壓縮為原來的一半,分別得到曲線.寫出的引數方程.與公共點的個數和c公共點的個數是否相同?說明你的理由.

解:(ⅰ)是圓,是直線.的普通方程為,圓心,半徑.

的普通方程為.因為圓心到直線的距離為,

所以與只有乙個公共點.

(ⅱ)壓縮後的引數方程分別為:(為引數);

:(t為引數).化為普通方程為::,:,

聯立消元得,其判別式,所以壓縮後的直線與橢圓仍然只有乙個公共點,和與公共點個數相同.

2.極座標方程與引數方程混合

1.(2008南通四縣市)已知曲線c的極座標方程是.以極點為平面直角座標系的原點,極軸為x軸的正半軸,建立平面直角座標系,直線l的引數方程是:,求直線l與曲線c相交所成的弦的弦長.

解:曲線c的極座標方程是化為直角座標方程為,

即,直線l的引數方程,化為普通方程為x-y-1=0,

曲線c的圓心(2,0)到直線l的距離為,所以直線l與曲線c相交所成的弦的弦長=.

2.(淮安、徐州、宿遷、連雲港四市2008—2009)已知在直角座標系x0y內,直線l的引數方程為 (t為引數).以ox為極軸建立極座標系,圓c的極座標方程為.

(1)寫出直線l的普通方程和圓c的直角座標方程;

(2)判斷直線l和圓c的位置關係.

解:(1)消去引數,得直線的直角座標方程為; ,即,兩邊同乘以得,消去引數,得⊙的直角座標方程為:

(2)圓心到直線的距離,所以直線和⊙相交.

3.(2023年高考福建卷理科21)

在直角座標系xoy中,直線的引數方程為(t為引數)。在極座標系(與直角座標系xoy取相同的長度單位,且以原點o為極點,以x軸正半軸為極軸)中,圓c的方程為。

(ⅰ)求圓c的直角座標方程;

(ⅱ)設圓c與直線交於點a、b,若點p的座標為,求|pa|+|pb|。

【解析】(ⅰ)由得即

(ⅱ)將的引數方程代入圓c的直角座標方程,得,

即由於,故可設是上述方程的兩實根,

所以故由上式及t的幾何意義得:

|pa|+|pb|==。

4.(2023年高考江蘇卷試題21)

在極座標系中,已知圓ρ=2cosθ與直線3ρcosθ+4ρsinθ+a=0相切,求實數a的值。

解:,圓ρ=2cosθ的普通方程為:,

直線3ρcosθ+4ρsinθ+a=0的普通方程為:,

又圓與直線相切,所以解得:,或。

5. (2023年全國高考寧夏卷23)

已知直線c1(t為引數),c2(為引數),

求當=時,求c1與c2的交點座標;

解:(ⅰ)當時,的普通方程為,的普通方程為。聯立方程組 ,解得與的交點為(1,0)。

五選修4—4:座標系與引數方程複習題

1、(2023年高考課標ⅰ卷(文))

已知曲線的引數方程為(為引數),以座標原點為極點,軸的正半軸為極軸建立極座標系,曲線的極座標方程為.

(ⅰ)把的引數方程化為極座標方程;

(ⅱ)求與交點的極座標().

2.(2023年高考課標ⅱ卷(文))

已知動點都在曲線為引數上,對應引數分別為與,為的中點.

(ⅰ)求的軌跡的引數方程;

(ⅱ)將到座標原點的距離表示為的函式,並判斷的軌跡是否過座標原點.

3.(2023年高考遼寧卷(文))

在直角座標系中以為極點,軸正半軸為極軸建立座標系.圓,直線的極座標方程分別為.

()求與交點的極座標;

()設為的圓心,為與交點連線的中點.已知直線的引數方程為

,求的值.

4. (2023年高考江蘇卷21)

在極座標中,已知圓c經過點,圓心為直線與極軸的交點,求圓c的極座標方程.

5. (2023年高考福建卷理科21)

在平面直角座標系中,以座標原點為幾點,軸的正半軸為極軸建立極座標系。已知直線上兩點的極座標分別為,圓的引數方程為引數)。

(ⅰ)設為線段的中點,求直線的平面直角座標方程;

(ⅱ)判斷直線與圓的位置關係。

6.(2023年高考遼寧卷理科23)

在直角座標中,圓,圓。

(ⅰ)在以o為極點,x軸正半軸為極軸的極座標系中,分別寫出圓的極座標方程,並求出圓的交點座標(用極座標表示);

(ⅱ)求出的公共弦的引數方程.

7.(2023年高考新課標全國卷理科23)

已知曲線的引數方程是,以座標原點為極點,軸的正半軸

為極軸建立座標系,曲線的座標系方程是,正方形的頂點都在上,

且依逆時針次序排列,點的極座標為21世紀教育網

(1)求點的直角座標;

(2)設為上任意一點,求的取值範圍。

8、(2011 福建)在直接座標系中,直線l的方程為x-y+4=0,曲線c的引數方程為.

(i)已知在極座標(與直角座標系xoy取相同的長度單位,且以原點o為極點,以x軸正半軸為極軸)中,點p的極座標為(4,),判斷點p與直線l的位置關係;

(ii)設點q是曲線c上的乙個動點,求它到直線l的距離的最小值.

9.(2011 遼寧)在平面直角座標系xoy中,曲線c1的引數方程為(為引數),曲線c2的引數方程為(,為引數),在以o為極點,x軸的正半軸為極軸的極座標系中,射線l:θ=與c1,c2各有乙個交點.當=0時,這兩個交點間的距離為2,當=時,這兩個交點重合.

(i)分別說明c1,c2是什麼曲線,並求出a與b的值;

(ii)設當=時,l與c1,c2的交點分別為a1,b1,當=時,l與c1,c2的交點為a2,b2,求四邊形a1a2b2b1的面積.

10.(2011 新課標)在直角座標系xoy中,曲線的引數方程為為引數),m為上的動點,p點滿足,點p的軌跡為曲線.

(i)求的方程;

(ii)在以o為極點,x軸的正半軸為極軸的極座標系中,射線與的異於極點的交點為a,與的異於極點的交點為b,求|ab|.

11、(2010遼寧理數)

已知p為半圓c為引數,)上的點,點a的座標為(1,0),

o為座標原點,點m在射線op上,線段om與c的弧的長度均為。

()以o為極點,軸的正半軸為極軸建立極座標系,求點m的極座標;

()求直線am的引數方程。

12、(2010福建理數)在直角座標系xoy中,直線的引數方程為(t為引數)。在極座標系(與直角座標系xoy取相同的長度單位,且以原點o為極點,以x軸正半軸為極軸)中,圓c的方程為。

(ⅰ)求圓c的直角座標方程;(ⅱ)設圓c與直線交於點a、b,若點p的座標為,

求|pa|+|pb|。

極座標系與引數方程講義學生

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