《2018年高考數(shù)學(xué) 常見(jiàn)題型解法歸納反饋訓(xùn)練 第93講 極坐標(biāo)系與參數(shù)方程問(wèn)題的處理》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2018年高考數(shù)學(xué) 常見(jiàn)題型解法歸納反饋訓(xùn)練 第93講 極坐標(biāo)系與參數(shù)方程問(wèn)題的處理(9頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、
第93講 極坐標(biāo)系與參數(shù)方程問(wèn)題的處理
【知識(shí)要點(diǎn)】
一、在平面內(nèi)取一個(gè)定點(diǎn)為極點(diǎn),引一條射線為叫做極軸,再選定一個(gè)長(zhǎng)度單位和角度單位及它的正方向(通常取逆時(shí)針?lè)较颍?,這樣就建立了一個(gè)極坐標(biāo)系.對(duì)于平面內(nèi)的點(diǎn),設(shè), ,稱、為點(diǎn)的極徑、極角,有序數(shù)對(duì)就叫做的極坐標(biāo).
二、直角坐標(biāo)系的原點(diǎn)為極點(diǎn),軸的正半軸為極軸,且在兩坐標(biāo)系中取相同的長(zhǎng)度單位.平面內(nèi)任意一點(diǎn)的直角坐標(biāo)與極坐標(biāo)分別為和,則由三角函數(shù)的定義可以得到: (求點(diǎn)的直角坐標(biāo)的公式),(求點(diǎn)的極坐標(biāo)的公式,求極角時(shí)要先定位后定量).
表示過(guò)原點(diǎn)且傾斜角為的直線, 表示過(guò)原點(diǎn)且傾斜角為的向上的射線.
三、參數(shù)方程的定義:一般地,
2、在平面直角坐標(biāo)中,如果曲線上任一點(diǎn)的坐標(biāo)都是某個(gè)變數(shù)的函數(shù),反過(guò)來(lái),對(duì)于的每個(gè)允許值,由函數(shù)式所確定的點(diǎn)都在曲線上,那么方程叫做曲線的參數(shù)方程,聯(lián)系變數(shù)的變數(shù)是參變數(shù),簡(jiǎn)稱參數(shù).相對(duì)于參數(shù)方程而言,直接給出點(diǎn)的坐標(biāo)間關(guān)系的叫普通方程.
四、常見(jiàn)曲線的參數(shù)方程:
(1)圓的參數(shù)方程為 (為參數(shù));
(2)橢圓的參數(shù)方程為 (為參數(shù));
(3)雙曲線的參數(shù)方程 (為參數(shù));
(4)拋物線參數(shù)方程 為參數(shù));
(5)過(guò)定點(diǎn)、傾斜角為的直線的參數(shù)方程(為參數(shù)).當(dāng)動(dòng)點(diǎn)在定點(diǎn)上方時(shí),. 當(dāng)動(dòng)點(diǎn)在定點(diǎn)下方時(shí),.
【方法講評(píng)】
方法一
轉(zhuǎn)化法
解題步驟
先把已知條件都化成直角坐標(biāo),
3、再利用解析幾何的知識(shí)解答.
【例1】【2017課標(biāo)3,理科22】在直角坐標(biāo)系xoy中,直線l1的參數(shù)方程為(t為參數(shù)),直線l2的參數(shù)方程為.設(shè)l1與l2的交點(diǎn)為P,當(dāng)k變化時(shí),P的軌跡為曲線C.
(1)寫出C的普通方程;
(2)以坐標(biāo)原點(diǎn)為極點(diǎn),x軸正半軸為極軸建立極坐標(biāo)系,設(shè)l3:ρ(cosθ+sinθ)?=0,M為l3與C的交點(diǎn),求M的極徑.
【點(diǎn)評(píng)】本題就是轉(zhuǎn)化法解答極坐標(biāo)與參數(shù)方程問(wèn)題的典型例子.第2問(wèn)直接把條件化成直角坐標(biāo)再解答,比較直接,解題效率也比較高.
【反饋檢測(cè)1】在平面直角坐標(biāo)系中,曲線的參數(shù)方程為(為參數(shù)).以平面直角坐標(biāo)系的原點(diǎn)為極點(diǎn),軸的非負(fù)半軸為極
4、軸建立極坐標(biāo)系,曲線的極坐標(biāo)方程為.
(1)求曲線的普通方程和曲線的直角坐標(biāo)方程;(2)求曲線和公共弦的長(zhǎng)度.
方法二
用極坐標(biāo)解決解析幾何問(wèn)題
解題步驟
把已知條件化成極坐標(biāo),再利用極坐標(biāo)的知識(shí)解答.
【例2】【2017課標(biāo)II,理22】在直角坐標(biāo)系中,以坐標(biāo)原點(diǎn)為極點(diǎn),軸的正半軸為極軸建立極坐標(biāo)系,曲線的極坐標(biāo)方程為.
(1)為曲線上的動(dòng)點(diǎn),點(diǎn)在線段上,且滿足,求點(diǎn)的軌跡的直角坐標(biāo)方程;
(2)設(shè)點(diǎn)的極坐標(biāo)為,點(diǎn)在曲線上,求面積的最大值.
(2)設(shè)點(diǎn)的極坐標(biāo)為,由題設(shè)知,
當(dāng)時(shí),S取得最大值,所以△OAB面積的最大值為.
【點(diǎn)評(píng)】(1)本
5、題的兩問(wèn),如果用直角坐標(biāo)來(lái)解答,思路難找,計(jì)算量大,解題效率低. 如果用極坐標(biāo)來(lái)解答,問(wèn)題就簡(jiǎn)單了很多. (2)怎么聯(lián)想到利用極坐標(biāo)解答呢?因?yàn)橐阎锩嬗行畔?,譬如,?問(wèn)中,就是點(diǎn)的極徑,就是點(diǎn)的極徑,并且點(diǎn)的極角相同,所以用極坐標(biāo)解答就自然了,所以我們要注意觀察已知的信息. 第2小問(wèn)的觀察和思維類似.
【反饋檢測(cè)2】在直角坐標(biāo)系中,曲線,曲線為參數(shù)), 以坐標(biāo)原點(diǎn)為極點(diǎn),軸的正半軸為極軸建立極坐標(biāo)系.
(1)求曲線的極坐標(biāo)方程;
(2)若射線分別交于兩點(diǎn), 求的最大值.
方法三
用圓錐曲線參數(shù)方程解決解析幾何的問(wèn)題
解題步驟
先把某些已知條件化成參數(shù)方
6、程,再利用參數(shù)方程的知識(shí)解答.
【例3】【2017課標(biāo)1,理22】在直角坐標(biāo)系中,曲線的參數(shù)方程為(為參數(shù)),直線的參數(shù)方程為.
(1)若,求與的交點(diǎn)坐標(biāo);(2)若上的點(diǎn)到的距離的最大值為,求.
從而與的交點(diǎn)坐標(biāo)為,.
【點(diǎn)評(píng)】(1)本題就是利用圓錐曲線解決解析幾何問(wèn)題的典型例子.本題如果把已知條件都化成直角坐標(biāo)再解答,計(jì)算量比較復(fù)雜,解題效率比較低. 但是如果利用圓錐參數(shù)方程設(shè)點(diǎn)的坐標(biāo),再利用三角函數(shù)的知識(shí)來(lái)解答,計(jì)算量小,解題效率高了很多. (2)圓錐曲線的參數(shù)方程的一個(gè)重要作用就是設(shè)點(diǎn).所以一般情況下,設(shè)點(diǎn)有三種方式,一是利用直角坐標(biāo)設(shè)點(diǎn),這是最普遍的一種.二是利用參數(shù)方
7、程設(shè)點(diǎn),三是利用極坐標(biāo)設(shè)點(diǎn),大家要注意靈活選用.
【反饋檢測(cè)3】(2016年全國(guó)III高考)在直角坐標(biāo)系中,曲線的參數(shù)方程為
,以坐標(biāo)原點(diǎn)為極點(diǎn),以軸的正半軸為極軸,,建立極坐標(biāo)系,曲線的極坐標(biāo)方程為 .
(I)寫出的普通方程和的直角坐標(biāo)方程;
(II)設(shè)點(diǎn)P在上,點(diǎn)Q在上,求|PQ|的最小值及此時(shí)P的直角坐標(biāo).
方法四
用直線參數(shù)方程解決解析幾何的問(wèn)題
解題步驟
先把某些已知條件化成參數(shù)方程,再利用參數(shù)方程的知識(shí)解答.
【例4】在直角坐標(biāo)系中,直線的參數(shù)方程為.在極坐標(biāo)系(與直角坐標(biāo)系取相同的長(zhǎng)度單位,且以原點(diǎn)為極點(diǎn),以軸正半軸為極軸)中,圓
8、的方程為.
(1)求圓的直角坐標(biāo)方程;
(2)設(shè)圓與直線交于點(diǎn),若點(diǎn)的坐標(biāo)為,求.
【點(diǎn)評(píng)】(1)直線參數(shù)方程中參數(shù)的幾何意義是這樣的:如果點(diǎn)在定點(diǎn)的上方,則點(diǎn)對(duì)應(yīng)的參數(shù)就表示點(diǎn)到點(diǎn)的距離,即.如果點(diǎn)在定點(diǎn)的下方,則點(diǎn)對(duì)應(yīng)的參數(shù)就表示點(diǎn)到點(diǎn)的距離的相反數(shù),即.(2)由 直線參數(shù)方程中參數(shù)的幾何意義得:如果求直線上兩點(diǎn)間的距離,不管兩點(diǎn)在哪里,總有.
【反饋檢測(cè)4】在極坐標(biāo)系中,曲線的方程為,點(diǎn).以極點(diǎn)為原點(diǎn),極軸為軸的正半軸建立直角坐標(biāo)系.
(1)求直線的參數(shù)方程和曲線的直角坐標(biāo)方程;
(2)若直線與曲線交于、兩點(diǎn),求的值.
9、
【反饋檢測(cè)5】在直角坐標(biāo)系中,直線過(guò),傾斜角為().以為極點(diǎn),軸非負(fù)半軸為極軸,建立極坐標(biāo)系,曲線的極坐標(biāo)方程為.
(1)求直線的參數(shù)方程和曲線的直角坐標(biāo)方程;
(2)已知直線與曲線交于、兩點(diǎn),且,求直線的斜率.
高中數(shù)學(xué)常見(jiàn)題型解法歸納及反饋檢測(cè)第93講:
極坐標(biāo)系與參數(shù)方程問(wèn)題的處理參考答案
【反饋檢測(cè)1答案】(1),;(2).
【反饋檢測(cè)2答案】(1)ρ(cosθ+sinθ)=4,ρ=2cosθ;(2)(+1).
【反饋檢測(cè)2詳細(xì)解析】(1)C1:ρ(cosθ+sinθ)=4,C2的普通方程為(x-1)2+y2=1,所以ρ=2cos
10、θ.
(2)設(shè)A(ρ1,α),B(ρ2,α),-<α<,則ρ1=,ρ2=2cosα,
==×2cosα(cosα+sinα)
=(cos2α+sin2α+1)=[cos(2α-)+1], 當(dāng)α=時(shí),取得最大值(+1).
【反饋檢測(cè)3答案】(1);(2)最小值為,此時(shí)的坐標(biāo)為.
【反饋檢測(cè)3詳細(xì)解析】(1)的普通方程為,的直角坐標(biāo)方程為.
(2)由題意,可設(shè)點(diǎn)P的直角坐標(biāo)為,因?yàn)槭侵本€,所以|PQ|的最小值,即為P到的距離的最小值, .
當(dāng)且僅當(dāng)時(shí),取得最小值,最小值為此時(shí)P的直角坐標(biāo)為.
【反饋檢測(cè)4答案】(1),;(2).
【反饋檢測(cè)5答案】(1),;(2).
【反饋檢測(cè)5詳細(xì)解析】(1)直線的參數(shù)方程為(為參數(shù)),
由,得,∴曲線的直角坐標(biāo)方程為.
(2)把,代入得,
設(shè),兩點(diǎn)對(duì)應(yīng)的參數(shù)分別為與,則,,
易知與異號(hào),又∵,∴,消去與,得,即.
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