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1、
層級二 專題七 第1講
限時45分鐘 滿分50分
解答題(本大題共5小題,每小題10分,共50分)
1.(2020·惠州模擬)已知曲線C的極坐標方程為ρ=2cos θ+2sin θ,直線l1:θ=(ρ∈R),直線l2:θ=(ρ∈R).以極點O為坐標原點,極軸為x軸的正半軸建立平面直角坐標系.
(1)求直線l1,l2的直角坐標方程以及曲線C的參數(shù)方程;
(2)若直線l1與曲線C交于O,A兩點,直線l2與曲線C交于O,B兩點,求△AOB的面積.
解析:(1)依題意,直線l1的直角坐標方程為y=x,直線l2的直角坐標方程為y=x.
由ρ=2cos θ+2sin θ得ρ2=2
2、ρcos θ+2ρsin θ,
因為ρ2=x2+y2,ρcos θ=x,ρsin θ=y(tǒng),
所以(x-)2+(y-1)2=4,
所以曲線C的參數(shù)方程為(α為參數(shù)).
(2)聯(lián)立得所以|OA|=4,
同理,|OB|=2.
又∠AOB=,
所以S△AOB=·|OA|·|OB|·sin∠AOB=×4×2×=2,
即△AOB的面積為2.
2.(2019·全國Ⅱ卷)在極坐標系中,O為極點,點M(ρ0,θ0)(ρ0>0)在曲線C:ρ=4sin θ上,直線l過點A(4,0)且與OM垂直,垂足為P.
(1)當θ0=時,求ρ0及l(fā)的極坐標方程;
(2)當M在C上運動且P在線段OM上時,求P
3、點軌跡的極坐標方程.
解:(1)因為M(ρ0,θ0)在C上,當θ0=時,ρ0=4sin =2.由已知得|OP|=|OA|cos =2.
設(shè)Q(ρ,θ)為l上除P的任意一點,在Rt△OPQ中,ρcos =|OP|=2.
經(jīng)檢驗,點P在曲線ρcos =2上.
所以,l的極坐標方程為ρcos =2.
(2)設(shè)P(ρ,θ),在Rt△OAP中,|OP|=|OA|cos θ=4cos θ,則ρ=4cos θ,
因為P在線段OM上,且AP⊥OM,故θ的取值范圍是.
所以,P點軌跡的極坐標方程為ρ=4cos θ,
θ∈.
3.(2020·成都摸底)在直角坐標系xOy中,直線l的參數(shù)方程為(t
4、為參數(shù)).在以坐標原點O為極點,x軸的正半軸為極軸的極坐標系中,曲線C的極坐標方程為ρ2(1+2cos2θ)=3.
(1)寫出直線l的普通方程與曲線C的直角坐標方程;
(2)設(shè)點M(1,1),若直線l與曲線C相交于不同的兩點A,B,求|AM|+|BM|的值.
解析:(1)由直線l的參數(shù)方程消去參數(shù)t,得x-1=(y-1),
化簡,得直線l的普通方程為x-y+1-=0.
曲線C的極坐標方程可化為ρ2+2ρ2cos2θ=3,
∴(x2+y2)+2x2=3,
∴曲線C的直角坐標方程為x2+=1.
(2)由題易知,點M在直線l上.
將直線l的參數(shù)方程代入x2+=1,得2+2=1,
5、化簡,得t2+2t+=0,
此時Δ=+>0,
此方程的兩根為直線l與曲線C的交點A,B對應(yīng)的參數(shù)t1,t2.
由根與系數(shù)的關(guān)系,得t1+t2=-,t1t2=,
∴|AM|+|BM|=|t1|+|t2|=-t1-t2=2+.
4.(2020·南昌模擬)在直角坐標系xOy中,曲線C1的參數(shù)方程為(其中α為參數(shù)),曲線C2:(x-1)2+y2=1,以坐標原點O為極點,x軸的正半軸為極軸建立極坐標系.
(1)求曲線C1的普通方程和曲線C2的極坐標方程.
(2)若射線θ=(ρ>0)與曲線C1,C2分別交于A,B兩點,求|AB|.
解析:(1)因為曲線C1的參數(shù)方程為(其中α為參數(shù)),
6、所以曲線C1的普通方程為x2+(y-2)2=4.
因為曲線C2:(x-1)2+y2=1,
所以把x=ρcos θ,y=ρsin θ代入(x-1)2+y2=1,
得到曲線C2的極坐標方程(ρcos θ-1)2+(ρsin θ)2=1,化簡得ρ=2cos θ.
(2)依題意設(shè)A,B,
因為曲線C1的極坐標方程為ρ2-4ρsin θ-3=0,
將θ=(ρ>0)代入曲線C1的極坐標方程,
得ρ2-2ρ-3=0,解得ρ1=3,
同理,將θ=(ρ>0)代入曲線C2的極坐標方程,
得ρ2=,所以|AB|=|ρ1-ρ2|=3-.
5.(2020·長春模擬)已知曲線C1的參數(shù)方程為(θ為參數(shù)
7、),以直角坐標系的原點O為極點,x軸的正半軸為極軸建立極坐標系,曲線C2的極坐標方程為ρsin2θ=4cos θ.
(1)求C1的普通方程和C2的直角坐標方程;
(2)若過點F(1,0)的直線l與C1交于A,B兩點,與C2交于M,N兩點,求的取值范圍.
解析:(1)曲線C1的普通方程為+y2=1,
曲線C2的直角坐標方程為y2=4x.
(2)設(shè)直線l的參數(shù)方程為(t為參數(shù)),
因為直線l與曲線C2:y2=4x有兩個交點,因此sin α≠0.
聯(lián)立直線l與曲線C1:+y2=1,
可得(1+sin2α)t2+2tcos α-1=0,
則|FA|·|FB|=|t1t2|=,
聯(lián)立直線l與曲線C2:y2=4x,
可得t2sin2α-4tcos α-4=0,
則|FM|·|FN|=|t3t4|=,
所以==·
=·∈.