2020年高考数学一轮复习考点与题型总结:选修4-4 坐标系与参数方程含答案 下载本文

1

∴S△AOB=ρ1ρ2sin∠AOB

2ππ?1

=(4+33)(3+43)sin??3-6? 2253=12+. 4

??x=tcos α,

7.在直角坐标系xOy中,曲线C1:?(t为参数,t≠0),其中0≤α<π.在以O为极点,x轴

?y=tsin α?

正半轴为极轴的极坐标系中,曲线C2:ρ=2sin θ,C3:ρ=23cos θ.

(1)求C2与C3交点的直角坐标;

(2)若C1与C2相交于点A,C1与C3相交于点B,求|AB|的最大值. 解:(1)曲线C2的直角坐标方程为x2+y2-2y=0, 曲线C3的直角坐标方程为x2+y2-23x=0.

?x2+y2-2y=0,

联立?22

?x+y-23x=0,

??x=0,解得?

?y=0?

?x=23,或?3

y=?2.

所以C2与C3交点的直角坐标为(0,0)和?

33?

.

?2,2?

(2)曲线C1的极坐标方程为θ=α(ρ∈R,ρ≠0),其中0≤α<π. 因此A的极坐标为(2sin α,α),B的极坐标为(23cos α,α).

?α-π??. 所以|AB|=|2sin α-23cos α|=4?sin??3??

当α=时,|AB|取得最大值,最大值为4.

6

8.(2019·郑州一中模拟)在平面直角坐标系中,曲线C1的普通方程为x2+y2+2x-4=0,曲线C2的方程为y2=x,以坐标原点O为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系.

(1)求曲线C1,C2的极坐标方程;

(2)求曲线C1与C2交点的极坐标,其中ρ≥0,0≤θ<2π.

??x=ρcos θ,解:(1)依题意,将?代入x2+y2+2x-4=0可得ρ2+2ρcos θ-4=0.

?y=ρsin θ??x=ρcos θ,?

将?代入y2=x,得ρsin2θ=cos θ. ??y=ρsin θ

故曲线C1的极坐标方程为ρ2+2ρcos θ-4=0,曲线C2的极坐标方程为ρsin2θ=cos θ. (2)将y2=x代入x2+y2+2x-4=0,得x2+3x-4=0,解得x=1,x=-4(舍去),

当x=1时,y=±1,所以曲线C1与C2交点的直角坐标分别为(1,1),(1,-1),记A(1,1),B(1,-1), 所以ρA=1+1=2,ρB=1+1=2,tan θA=1,tan θB=-1, 因为ρ≥0,0≤θ<2π,点A在第一象限,点B在第四象限,

π7ππ7π

2,?,?2,?. 所以θA=,θB=,故曲线C1与C2交点的极坐标分别为?4??4??44

第二节 参数方程

一、基础知识

1.曲线的参数方程

??x=f?t?,

在平面直角坐标系中,如果曲线上任意一点的坐标x,y都是某个变数t的函数?并且对于t的

?y=g?t?,?

每一个允许值,由这个方程组所确定的点M(x,y)都在这条曲线上,那么这个方程组就叫做这条曲线的参数方程,联系变数x,y的变数t叫做参变数,简称参数.

相对于参数方程而言,直接给出点的坐标间关系的方程F(x,y)=0叫做普通方程. 2.参数方程和普通方程的互化

(1)参数方程化普通方程:利用两个方程相加、减、乘、除或者代入法消去参数.

(2)普通方程化参数方程:如果x=f(t),把它代入普通方程,求出另一个变数与参数的关系y=g(t),则得

?x=f?t?,?

曲线的参数方程?

?y=g?t?.?

3.直线、圆、椭圆的参数方程

(1)过点M(x0,y0),倾斜角为α的直线l的参数方程为?

直线参数方程的标准形式的应用

??x=x0+tcos α,

过点M0(x0,y0),倾斜角为α的直线l的参数方程是?若M1,M2是l上的两点,其对应参

?y=y+tsin α.?0

?x=x0+tcos α,?

??y=y0+tsin α

(t为参数).

数分别为t1,t2,则

①|M1M2|=|t1-t2|.

t1+t2t1+t2?②若线段M1M2的中点M所对应的参数为t,则t=,中点M到定点M0的距离|MM0|=|t|=?2?2?. ③若M0为线段M1M2的中点,则t1+t2=0. ④|M0M1||M0M2|=|t1t2|.

??x=x0+rcos θ,(2)圆心在点M0(x0,y0),半径为r的圆的参数方程为?(θ为参数).

?y=y0+rsin θ??x=acos φ,?x2y2

(3)椭圆2+2=1(a>b>0)的参数方程为? (φ为参数).

ab?y=bsin φ?

考点一 参数方程与普通方程的互化

??x=a-2t,

[典例] 已知直线l的参数方程为?(t为参数),圆C的参数方程为

?y=-4t???x=4cos θ,

?(θ为参数). ?y=4sin θ?

(1)求直线l和圆C的普通方程;

(2)若直线l与圆C有公共点,求实数a的取值范围. [解] (1)直线l的普通方程为2x-y-2a=0, 圆C的普通方程为x2+y2=16. (2)因为直线l与圆C有公共点,

|-2a|

故圆C的圆心到直线l的距离d=≤4,

5解得-25≤a≤25.

即实数a的取值范围为[-25,25 ]. [解题技法] 将参数方程化为普通方程的方法

将参数方程化为普通方程,需要根据参数方程的结构特征,选取适当的消参方法.常见的消参方法有:代入消参法、加减消参法、平方消参法等,对于含三角函数的参数方程,常利用同角三角函数关系式消参(如sin2θ+cos2θ=1等).

[提醒] 将参数方程化为普通方程时,要注意两种方程的等价性,防止增解. [题组训练]

1.将下列参数方程化为普通方程.

?x=2?e+e(1)?1

y=?2?e-e

tt

1

-t

?,?

-t

(t为参数).

?x=2tan2θ,?(2)?(θ为参数). ?y=2tan θ?

解:(1)由参数方程得et=x+y,et=x-y, 所以(x+y)(x-y)=1,即x2-y2=1.

2??x=2tanθ,(2)因为曲线的参数方程为?(θ为参数),

?y=2tan θ?

①②

y

由y=2tan θ,得tan θ=,代入①得y2=2x.

2

2.如图,以过原点的直线的倾斜角θ为参数,求圆x2+y2-x=0的参1

解:圆的半径为,

2

1?

记圆心为C??2,0?,连接CP,

数方程.