2020高考数学参数方程题
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专题13 坐标系与参数方程【知识要点】1.极坐标系的概念,极坐标系中点的表示.在平面内取一个定点O ,O 点出发的一条射线Ox ,一个长度单位及计算角度的正方向(通常取逆时针方向),合称为一个极坐标系.O 称为极点,Ox 称为极轴.设M 是平面内任意一点,极点O 与点M 的距离|OM |叫做点M 的极径,记作ρ ;以极轴Ox 为始边,射线OM 为终边的角xOM 叫做点M 的极角,记作θ ,有序数对(ρ ,θ )叫做点M 的极坐标.一般情况下,约定ρ ≥0.2.极坐标系与直角坐标系的互化.直角坐标化极坐标:x =ρ cos θ ,y =ρ sin θ ; 极坐标化直角坐标:, 3.参数方程的概念设在平面上取定一个直角坐标系xOy ,把坐标x ,y 表示为第三个变量t 的函数……①,如果对于t 的每一个值(a ≤t ≤b ),①式所确定的点M (x ,y )都在一条曲线上;而这条曲线上任意一点M (x ,y ),都可由t 的某个值通过①式得到,则称①式为该曲线的参数方程,其中t 称为参数.4.参数方程与普通方程的互化把参数方程化为普通方程,需要根据其结构特征,选取适当的消参方法.常见的消参方法有:代入消元法;加减消参法;平方和(差)消参法;乘法消参法等.把曲线C 的普通方程F (x ,y )=0化为参数方程的关键:一是适当选取参数;二是确保互化前后方程的等价性.要注意方程中的参数的变化范围. 5.直线、圆、椭圆的参数方程.(1)经过一定点P 0(x 0,y 0),倾斜角为α 的直线l 的参数方程为(t 为参数);(2)直线参数方程的一般形式为(t 为参数);222y x +=ρ).0(tan =/=x xyθ⎩⎨⎧==)()(t g y t f x b t a ≤≤⎩⎨⎧+=+=ααsin ,cos 00t y y t x x ⎩⎨⎧+=+=bt y y at x x 00,(3)圆的参数方程为(θ 为参数);(4)椭圆的参数方程为(θ 为参数).【复习要求】1.理解坐标系的作用.2.能在极坐标系中用极坐标表示点的位置,理解在极坐标系和平面直角坐标系中表示点的位置的区别,能进行极坐标和直角坐标的互化.3.了解参数方程.4.能选择适当的参数写出直线、圆和圆锥曲线的参数方程,并会简单的应用. 【例题分析】例1 (1)判断点是否在曲线上. (2)点P 的直角坐标为,则点P 的极坐标为______.(限定0<θ ≤2π)(3)点P 的极坐标为,则点P 的直角坐标为______.解:(1)因为,所以点是在曲线上. (2)根据ρ 2=x 2+y 2,, 得ρ =2,,又点P 在第四象限,,所以,所以点P 的极坐标为 (3)根据x =ρ cos θ ,y =ρ sin θ ,得, 所以点P 的直角坐标为 例2 (1)圆ρ =2(cos θ +sin θ )的半径为______.⎩⎨⎧+=+=θθsin ,cos 00r y y r x x )0(12222>>=+b a b y a x ⎩⎨⎧==θθsin ,cos b y a x )35π,23(-2cos θρ=)3,1(-)4π,3(-2365πcos2cos-==θ)35π,23(-2cos θρ=)0(tan =/=x xy θ3tan -=θ2π23π≤<θ35π=θ).3π5,2(223,223-==y x ).223,223(-(2)直线与圆ρ =2sin θ 交与A ,B 两点,则|AB |=______. 解:(1)由ρ =2(cos θ +sin θ ),得ρ 2=2ρ (cos θ +sin θ ), 所以,x 2+y 2=2x +2y ,即(x -1)2+(y -1)2=2, 所以圆ρ =2(cos θ +sin θ )的半径为. (2)将直线与圆ρ =2sin θ 化为直角坐标方程,得 由得,即, 由ρ =2sin θ ,变形为ρ 2=2ρ sin θ ,得x 2+y 2=2y ,即x 2+(y -1)2=1, 因为圆的半径为1,圆心到直线的距离为, 所以评述:(1)应熟练运用直角坐标与极坐标互化的方法解决有关极坐标的问题;(2)由直角坐标化极坐标时要注意点位于哪一个象限才能确定θ 的大小,如例1(2),否则,极坐标不唯一; (3)例2也可以用极坐标有关知识直接解决.这需要知道一些直线与圆的极坐标方程的知识.如: ①过极点,倾斜角为α 的直线:θ =α (ρ ∈R )或写成θ =α 及θ =α +π. ②过A (a ,α)垂直于极轴的直线:ρ cos θ =a cos α . ③以极点O 为圆心,a 为半径的圆(a >0):ρ =a .④若O (0,0),A (2a ,0),以OA 为直径的圆:ρ =2a cos θ . ⑤若O (0,0),A (2a ,),以OA 为直径的圆:ρ =2a sin θ . 对于例2(2),可以利用结论①⑤,作出直线与圆,通过解三角形的方法求|AB |,当然也可以用极坐标方程直接解ρ ,根据ρ 的几何意义求|AB |.例3 圆O 1和圆O 2的极坐标方程分别为ρ =4cos θ ,ρ =-4sin θ . (1)把圆O 1和圆O 2的极坐标方程化为直角坐标方程; (2)求经过圆O 1和圆O 2交点的直线的直角坐标方程.)(3πR ∈=ρθ2)(3πR ∈=ρθ3π=θxy=3πtan x y 3=21311=+=d .3)21(12||2=-=AB 2π解:(1)由ρ =4cos θ 得ρ 2=4ρ cos θ ,根据x =ρ cos θ ,y =ρ sin θ ,所以x 2+y 2=4x . 即x 2+y 2-4x =0为圆O 1的直角坐标方程,同理x 2+y 2+4y =0为圆O 2的直角坐标方程.(2)由解得 即圆O 1和圆O 2交于点(0,0)和(2,-2).过交点的直线的直角坐标方程为y =-x .例4(1)曲线的参数方程是(t 为参数,t ≠0),它的普通方程是________. (2)在平面直角坐标系xOy 中,直线l 的参数方程为 (参数t ∈R ),圆C 的参数方程为(参数θ ∈[0,2π]),则圆C 的圆心坐标为______,圆心到直线l 的距离为______. 解:(1)由得,带入y =1-t 2,得 注意到,所以已知参数的普通方程为 (2)直线l 的普通方程为x +y -6=0,圆C 的普通方程为x 2+(y -2)2=4, 所以圆心坐标为(0,2),圆心到直线l 的距离评述:(1)应熟练运用将参数方程化为普通方程的方法解决有关参数方程的问题;(2)在将参数方程化为普通方程的过程中应注意消参带来的范围变化问题.如例4(1),若参数方程为(t 为参数,t >0),则其普通方程为 例5 求椭圆的内接矩形的最大面积.解:设内接矩形在第一象限内的顶点为P (a cos θ ,b sin θ ),P 点在两轴上的投影分别为A 、B ,则有S 内接矩形=4S 矩形OAPB =4·a cos θ ·b sin θ =2ab sin2θ . 因为,所以2θ ∈(0,π),S 内接矩形的最大值为2ab . ⎪⎩⎪⎨⎧=++=-+,04,042222y y x x y x ⎩⎨⎧==;0,011y x ⎩⎨⎧-==.2,222y x ⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧-=-=21,11t y t x ⎩⎨⎧-=+=t y t x 3,3⎩⎨⎧+==2sin 2,cos 2θθy x t x 11-=x t -=11,)1()2()11(122--=--=x x x x y 111=/-=t x ⋅--=2)1()2(x x x y .222|620|=-+=d ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=-=21,11t y t x ).1()1()2(2<--=x x x x y 12222=+by a x )2π,0(∈θ评述:圆锥曲线参数方程主要应用于利用参数方程设圆锥曲线上的点,从而讨论最值等有关问题.椭圆的参数方程为 (θ 为参数).抛物线y 2=2px (p >0)的参数方程为.例6 圆M 的参数方程为x 2+y 2-4Rx cos α -4Ry sin α +3R 2=0(R >0). (1)求该圆的圆心坐标以及圆M 的半径;(2)当R 固定,α 变化时,求圆心M 的轨迹,并证明此时不论α 取什么值,所有的圆M 都外切于一个定圆. 解:(1)依题意得圆M 的方程为(x -2R cos α )2+(y -2R sin α )2=R 2, 故圆心的坐标为M (2R cos α ,2R sin α ),半径为R .(2)当α 变化时,圆心M 的轨迹方程为 (α 为参数),两式平方相加得x 2+y 2=4R 2,所以圆心M 的轨迹是圆心在原点,半径为2R 的圆.由于所以所有的圆M 都和定圆x 2+y 2=R 2外切,和定圆x 2+y 2=9R 2内切.例7 过P (5,-3),倾斜角为α ,且的直线交圆x 2+y 2=25于P 1、P 2两点.(1)求|PP 1|·|PP 2|的值;(2)求弦P 1P 2的中点M 的坐标.解:(1)由已知得所以已知直线的参数方程为…………………①(t 为参数)代入圆的方程化简,得…………………② ②的两个解t 1、t 2就是P 1、P 2对应的参数,由参数的几何意义及韦达定理知)0,0(12222>>=+b a b y a x ⎩⎨⎧==θθtan sec b y a x ⎩⎨⎧==pty ptx 222⎩⎨⎧==,sin 2,cos 2ααR y R x ,32)sin 2()cos 2(22R R R R R -==+αα,2)sin 2()cos 2(22R R R R R +==+αα53cos -=α53cos -=α,54sin =α⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+-=-=,543,535t y t x .095542=+-t t|PP 1|·|PP 2|=|t 1|·|t 2|=9.(2)设M (x ,y )为P 1P 2的中点,则点M 对应的参数,代入参数方程, 得 所以 评述:根据直线的参数方程的标准式中t 的几何意义,有如下常用结论: ①直线与圆锥曲线相交,交点对应的参数分别为t 1,t 2,则弦长l =|t 1-t 2|; ②定点M 0是弦M 1M 2的中点t 1+t 2=0;③设弦M 1M 2的中点为M ,则点M 对应的参数值,(由此可求得|M 2M |及中点坐标). 习题13一、选择题 1.极坐标的直角坐标为 (A)(1,)(B)(-,-1)(C)(-1,-)(D)(-1,)2.椭圆(θ 为参数)的焦距等于( )(A) (B)2 (C) (D)3.已知某条曲线的参数方程为(0≤t ≤5),则该曲线是( )(A)线段 (B)圆弧 (C)双曲线的一支 (D)射线4.若是极坐标系中的一点,则四点中与P 重合的点有( )(A)1个(B)2个(C)3个(D)4个527221=+=t t t ,2533,2544==y x M PP PP ,9||||21=⋅).2533,2544(⇒221t t t M +=)34π(2,3333⎩⎨⎧==θθsin 5,cos 2y x 212129292⎪⎩⎪⎨⎧-=+=1,2322t y t x )3π,2(--P 、、、)3π5,2()3π8,2()3π2,2(-M R Q )3π5π2,2(-k N )(Z ∈k5.在极坐标系中,若等边△ABC 的两个顶点是,那么顶点C 的坐标可能是( ) (A) (B) (C)(D)(3,π)二、选择题6.过极点,倾斜角是的直线的极坐标方程为____________. 7.点M 的直角坐标(3,-3)化为极坐标是____________. 8.直线(t 为参数)过定点____________.9.曲线(t 为参数)与y 轴的交点坐标是____________.10.参数方程(θ 为参数)表示的曲线的普通方程是____________.三、解答题11.求过点,并且和极轴垂直的直线的极坐标方程.12.在椭圆上求一点,使点M 到直线的距离最小,并求出最小距离.13.设圆C 是以C (4,0)为圆心,半径等于4的圆.(1)求圆C 的极坐标方程;(2)从极点O 作圆C 的弦ON ,求ON 的中点M 的轨迹方程.)4π5,2()4π,2(B A 、)4π3,4()43π,32()π,32(6π⎩⎨⎧+-=+=t y at x 41,3⎩⎨⎧=+-=t y t x ,12⎩⎨⎧+==θθθcos sin ,2sin y x )4π,3(14922=+y x 021032=-+y x14.已知点M (2,1)和双曲线,求以M 为中点的双曲线右支的弦AB 所在直线l 的方程.专题13 坐标系与参数方程参考答案习题13一、选择题1.C 2.B 3.A 4.C 5.B 二、填空题 6.; 7.; 8.(3,-1); 9.(0,1),(0,-1); 三、解答题 11. 12.解:由题设知椭圆参数方程为(θ 为参数).设M 的坐标(3cos θ ,2sin θ )由点到直线距离 即d 的最小值为,此时.所以M 的坐标为13.解:(1)设P (ρ ,θ )为圆C 上任意一点,圆C 交极轴于另一点A .由已知|OA |=8,在Rt △ABC 中,|OP |=|OA |cos θ ,即ρ =8cos θ ,这就是圆C 的方程.1222=-y x )(6πR ∈=ρθ)47π,23(⋅=223cos θρ⎩⎨⎧==θθsin 2,cos 3y x ,13|210)4πsin(26|13|210sin 6cos 6|-+=-+=θθθd 261344π=θ).2,223((2)连结CM ,因为M 是ON 的中点,所以CM ⊥ON ,故M 在以OC 为直径的圆上. 由r =|OC |=4,得动点M 的轨迹方程是ρ =4cos θ .14.解:设AB 的方程为(t 为参数),代入双曲线方程,得(2cos 2α -sin 2α )t 2+(8cos α -2sin α )t +5=0,由于M 为AB 的中点,则t 1+t 2=0,则tan α =4,从而AB 的方程为:4x -y -7=0.⎩⎨⎧+=+=ααsin 1,cos 2t y t x。
2020年全国统一高考数学试卷(文科)(新课标Ⅱ)一、选择题:本题共12小题,每小题5分,共60分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.(5分)已知集合A={x||x|<3,x∈Z},B={x||x|>1,x∈Z},则A∩B=()A.∅B.{﹣3,﹣2,2,3}C.{﹣2,0,2}D.{﹣2,2}2.(5分)(1﹣i)4=()A.﹣4B.4C.﹣4i D.4i3.(5分)如图,将钢琴上的12个键依次记为a1,a2,…,a12.设1≤i<j<k≤12.若k﹣j=3且j﹣i=4,则a i,a j,a k为原位大三和弦;若k﹣j=4且j﹣i=3,则称a i,a j,a k为原位小三和弦.用这12个键可以构成的原位大三和弦与原位小三和弦的个数之和为()A.5B.8C.10D.154.(5分)在新冠肺炎疫情防控期间,某超市开通网上销售业务,每天能完成1200份订单的配货,由于订单量大幅增加,导致订单积压.为解决困难,许多志愿者踊跃报名参加配货工作.已知该超市某日积压500份订单未配货,预计第二天的新订单超过1600份的概率为0.05.志愿者每人每天能完成50份订单的配货,为使第二天完成积压订单及当日订单的配货的概率不小于0.95,则至少需要志愿者()A.10名B.18名C.24名D.32名5.(5分)已知单位向量,的夹角为60°,则在下列向量中,与垂直的是()A .B.2+C .﹣2D.2﹣6.(5分)记S n为等比数列{a n}的前n项和.若a5﹣a3=12,a6﹣a4=24,则=()A.2n﹣1B.2﹣21﹣n C.2﹣2n﹣1D.21﹣n﹣17.(5分)执行如图的程序框图,若输入的k=0,a=0,则输出的k为()A.2B.3C.4D.58.(5分)若过点(2,1)的圆与两坐标轴都相切,则圆心到直线2x﹣y﹣3=0的距离为()A .B .C .D .9.(5分)设O为坐标原点,直线x=a与双曲线C :﹣=1(a>0,b>0)的两条渐近线分别交于D,E 两点.若△ODE的面积为8,则C的焦距的最小值为()A.4B.8C.16D.3210.(5分)设函数f(x)=x3﹣,则f(x)()A.是奇函数,且在(0,+∞)单调递增B.是奇函数,且在(0,+∞)单调递减C.是偶函数,且在(0,+∞)单调递增D.是偶函数,且在(0,+∞)单调递减11.(5分)已知△ABC 是面积为的等边三角形,且其顶点都在球O的球面上.若球O的表面积为16π,则O到平面ABC的距离为()A .B .C.1D .12.(5分)若2x﹣2y<3﹣x﹣3﹣y,则()A.ln(y﹣x+1)>0B.ln(y﹣x+1)<0C.ln|x﹣y|>0D.ln|x﹣y|<0二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
高考数学参数方程大题 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN高三最后一题1、以平面直角坐标系的原点为极点,x 轴正半轴为极轴,建立极坐标系,两种坐标系中取相同的长度单位,设点A 的极坐标为)6,2(π,直线l 过点A 且与极轴成角为3π,圆C 的极坐标方程为)4cos(2πθρ-=. (1)写出直线l 参数方程,并把圆C 的方程化为直角坐标方程;(2)设直线l 与曲线圆C 交于B 、C 两点,求AC AB .的值.【答案】(1)直线lC 的直角坐标方程为02222=--+y x y x ;(22、已知曲线C的参数方程为31x y αα⎧=+⎪⎨=+⎪⎩(α为参数),以直角坐标系原点为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系.(1)求曲线C 的极坐标方程,并说明其表示什么轨迹.(2)若直线的极坐标方程为1sin cos θθρ-=,求直线被曲线C 截得的弦长.【答案】(1)6cos 2sin ρθθ=+(23、在直角坐标系xOy 中,直线l 的参数方程为t t y t x (225225⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+=+-=为参数),若以O 点为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,则曲线C 的极坐标方程为θρcos 4=。
(1)求曲线C 的直角坐标方程及直线l 的普通方程;(2)将曲线C 上各点的横坐标缩短为原来的21,再将所得曲线向左平移1个单位,得到曲线1C ,求曲线1C 上的点到直线l 的距离的最小值【答案】(1)()4222=+-y x ,052=+-y x (2)4、在直角坐标系xOy 中,以O 为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,直线l的极坐标方程为sin()4πρθ+=O的参数方程为cos sin x r y r θθ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,(θ为参数,0r >).(1)求圆心的一个极坐标;(2)当r 为何值时,圆O 上的点到直线l 的最大距离为3.【答案】(1)5(1,)4π;(2)22- 5、已知曲线C 的极坐标方程是2ρ=,以极点为原点,极轴为x 轴的正半轴建立平面直角坐标系,直线l的参数方程为12x t y =+⎧⎪⎨=+⎪⎩(t 为参数), (1)写出直线l 的普通方程与曲线C 的直角坐标方程;(2)设曲线C 经过伸缩变换后得到曲线C ',设(,)M x y 为C '上任意一点,求222x y -+的最小值,并求相应的点M 的坐标.【答案】(1)圆C 的方程为224x y +=,直线L方程为20y -=.(2)当⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛231,M 或⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--231,M 时,原式的最小值为1 6、已知直线52:12x t l y t ⎧=+⎪⎪⎨⎪=⎪⎩(t 为参数).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 的坐标方程为2cos ρθ=.(1)将曲线C 的极坐标方程化为直坐标方程;(2)设点M的直角坐标为,直线l 与曲线C 的交点为A 、B ,求||||MA MB ⋅的值.【答案】(1)22(1)1x y -+=;(2)18.7、在极坐标系中,曲线23)3cos(:),0(cos 2=->=πθρθρl a a C :,曲线C 与l 有且仅有一个公共点.(1)求a 的值;(2)O 为极点,A ,B 为C 上的两点,且3π=∠AOB ,求OB OA +的最大值. 8、在直角坐标系x y O 中,圆C 的方程为()2211x y -+=.以O 为极点,x 轴的非负半轴为极轴建立极坐标系.(1)求圆C 的极坐标方程;(2)射线:OM 4πθ=与圆C 的交点为O 、P 两点,求P 点的极坐标.【答案】(1)2cos ρθ=;(2)4π⎫⎪⎭. 9、已知极坐标系的极点与直角坐标系的原点重合,极轴与x 轴的正半轴重合.若曲线1C 的极坐标方程为28sin 15ρρθ=-,曲线2C 的参数方程为⎩⎨⎧==ay x sin 2cos 22α(α为参数). (1)将1C 的极坐标方程化为直角坐标方程;(2)若2C 上的点Q 对应的参数为34απ=,P 为1C 上的动点,求PQ 的最小值。
参数方程极坐标系解答题1.已知曲线C:+=1,直线l:(t为参数)(Ⅰ)写出曲线C的参数方程,直线l的普通方程.(Ⅱ)过曲线C上任意一点P作及l夹角为30°的直线,交l于点A,求|PA|的最大值及最小值.考点:参数方程化成普通方程;直线及圆锥曲线的关系.专题:坐标系和参数方程.分析:(Ⅰ)联想三角函数的平方关系可取x=2cosθ、y=3sinθ得曲线C的参数方程,直接消掉参数t得直线l的普通方程;(Ⅱ)设曲线C上任意一点P(2cosθ,3sinθ).由点到直线的距离公式得到P到直线l的距离,除以sin30°进一步得到|PA|,化积后由三角函数的范围求得|PA|的最大值及最小值.解答:解:(Ⅰ)对于曲线C:+=1,可令x=2cosθ、y=3sinθ,故曲线C的参数方程为,(θ为参数).对于直线l:,由①得:t=x﹣2,代入②并整理得:2x+y﹣6=0;(Ⅱ)设曲线C上任意一点P(2cosθ,3sinθ).P到直线l的距离为.则,其中α为锐角.当sin(θ+α)=﹣1时,|PA|取得最大值,最大值为.当sin(θ+α)=1时,|PA|取得最小值,最小值为.点评:本题考查普通方程及参数方程的互化,训练了点到直线的距离公式,体现了数学转化思想方法,是中档题.2.已知极坐标系的极点在直角坐标系的原点处,极轴及x轴的正半轴重合,直线l的极坐标方程为:,曲线C的参数方程为:(α为参数).(I)写出直线l的直角坐标方程;(Ⅱ)求曲线C上的点到直线l的距离的最大值.考点:参数方程化成普通方程.专题:坐标系和参数方程.分析:(1)首先,将直线的极坐标方程中消去参数,化为直角坐标方程即可;(2)首先,化简曲线C的参数方程,然后,根据直线及圆的位置关系进行转化求解.解答:解:(1)∵直线l的极坐标方程为:,∴ρ(sinθ﹣cosθ)=,∴,∴x﹣y+1=0.(2)根据曲线C的参数方程为:(α为参数).得(x﹣2)2+y2=4,它表示一个以(2,0)为圆心,以2为半径的圆,圆心到直线的距离为:d=,∴曲线C上的点到直线l的距离的最大值=.点评:本题重点考查了直线的极坐标方程、曲线的参数方程、及其之间的互化等知识,属于中档题.3.已知曲线C1:(t为参数),C2:(θ为参数).(1)化C1,C2的方程为普通方程,并说明它们分别表示什么曲线;(2)若C1上的点P对应的参数为t=,Q为C2上的动点,求PQ中点M到直线C3:(t为参数)距离的最小值.考点:圆的参数方程;点到直线的距离公式;直线的参数方程.专题:计算题;压轴题;转化思想.分析:(1)分别消去两曲线参数方程中的参数得到两曲线的普通方程,即可得到曲线C1表示一个圆;曲线C2表示一个椭圆;(2)把t的值代入曲线C1的参数方程得点P的坐标,然后把直线的参数方程化为普通方程,根据曲线C2的参数方程设出Q的坐标,利用中点坐标公式表示出M的坐标,利用点到直线的距离公式表示出M到已知直线的距离,利用两角差的正弦函数公式化简后,利用正弦函数的值域即可得到距离的最小值.解答:解:(1)把曲线C1:(t为参数)化为普通方程得:(x+4)2+(y﹣3)2=1,所以此曲线表示的曲线为圆心(﹣4,3),半径1的圆;把C2:(θ为参数)化为普通方程得:+=1,所以此曲线方程表述的曲线为中心是坐标原点,焦点在x轴上,长半轴为8,短半轴为3的椭圆;(2)把t=代入到曲线C1的参数方程得:P(﹣4,4),把直线C3:(t为参数)化为普通方程得:x﹣2y﹣7=0,设Q的坐标为Q(8cosθ,3sinθ),故M(﹣2+4cosθ,2+sinθ)所以M到直线的距离d==,(其中sinα=,cosα=)从而当cosθ=,sinθ=﹣时,d取得最小值.点评:此题考查学生理解并运用直线和圆的参数方程解决数学问题,灵活运用点到直线的距离公式及中点坐标公式化简求值,是一道综合题.4.在直角坐标系xOy中,以O为极点,x轴正半轴为极轴建立直角坐标系,圆C的极坐标方程为,直线l的参数方程为(t为参数),直线l和圆C交于A,B两点,P是圆C上不同于A,B的任意一点.(Ⅰ)求圆心的极坐标;(Ⅱ)求△PAB面积的最大值.考点:参数方程化成普通方程;简单曲线的极坐标方程.专题:坐标系和参数方程.分析:(Ⅰ)由圆C的极坐标方程为,化为ρ2=,把代入即可得出.(II)把直线的参数方程化为普通方程,利用点到直线的距离公式可得圆心到直线的距离d,再利用弦长公式可得|AB|=2,利用三角形的面积计算公式即可得出.解答:解:(Ⅰ)由圆C的极坐标方程为,化为ρ2=,把代入可得:圆C的普通方程为x2+y2﹣2x+2y=0,即(x﹣1)2+(y+1)2=2.∴圆心坐标为(1,﹣1),∴圆心极坐标为;(Ⅱ)由直线l的参数方程(t为参数),把t=x代入y=﹣1+2t可得直线l的普通方程:,∴圆心到直线l的距离,∴|AB|=2==,点P直线AB距离的最大值为,.点评:本题考查了把直线的参数方程化为普通方程、极坐标化为直角坐标方程、点到直线的距离公式、弦长公式、三角形的面积计算公式,考查了推理能力及计算能力,属于中档题.5.在平面直角坐标系xoy中,椭圆的参数方程为为参数).以o为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,直线的极坐标方程为.求椭圆上点到直线距离的最大值和最小值.考点:椭圆的参数方程;椭圆的应用.专题:计算题;压轴题.分析:由题意椭圆的参数方程为为参数),直线的极坐标方程为.将椭圆和直线先化为一般方程坐标,然后再计算椭圆上点到直线距离的最大值和最小值.解答:解:将化为普通方程为(4分)点到直线的距离(6分)所以椭圆上点到直线距离的最大值为,最小值为.(10分)点评:此题考查参数方程、极坐标方程及普通方程的区别和联系,两者要会互相转化,根据实际情况选择不同的方程进行求解,这也是每年高考必考的热点问题.6.在直角坐标系xoy中,直线I的参数方程为(t为参数),若以O为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C的极坐标方程为ρ=cos(θ+).(1)求直线I被曲线C所截得的弦长;(2)若M(x,y)是曲线C上的动点,求x+y的最大值.考点:参数方程化成普通方程.专题:计算题;直线及圆;坐标系和参数方程.分析:(1)将曲线C化为普通方程,将直线的参数方程化为标准形式,利用弦心距半径半弦长满足的勾股定理,即可求弦长.(2)运用圆的参数方程,设出M,再由两角和的正弦公式化简,运用正弦函数的值域即可得到最大值.解答:解:(1)直线I的参数方程为(t为参数),消去t,可得,3x+4y+1=0;由于ρ=cos(θ+)=(),即有ρ2=ρcosθ﹣ρsinθ,则有x2+y2﹣x+y=0,其圆心为(,﹣),半径为r=,圆心到直线的距离d==,故弦长为2=2=;(2)可设圆的参数方程为:(θ为参数),则设M(,),则x+y==sin(),由于θ∈R,则x+y的最大值为1.点评:本题考查参数方程化为标准方程,极坐标方程化为直角坐标方程,考查参数的几何意义及运用,考查学生的计算能力,属于中档题.7.选修4﹣4:参数方程选讲已知平面直角坐标系xOy,以O为极点,x轴的非负半轴为极轴建立极坐标系,P点的极坐标为,曲线C的极坐标方程为.(Ⅰ)写出点P的直角坐标及曲线C的普通方程;(Ⅱ)若Q为C上的动点,求PQ中点M到直线l:(t为参数)距离的最小值.考点:参数方程化成普通方程;简单曲线的极坐标方程.专题:坐标系和参数方程.分析:(1)利用x=ρcosθ,y=ρsinθ即可得出;(2)利用中点坐标公式、点到直线的距离公式及三角函数的单调性即可得出,解答:解(1)∵P点的极坐标为,∴=3,=.∴点P的直角坐标把ρ2=x2+y2,y=ρsinθ代入可得,即∴曲线C的直角坐标方程为.(2)曲线C的参数方程为(θ为参数),直线l的普通方程为x﹣2y﹣7=0设,则线段PQ的中点.则点M到直线l的距离.,∴点M到直线l的最小距离为.点评:本题考查了极坐标及直角坐标的互化、中点坐标公式、点到直线的距离公式、两角和差的正弦公式、三角函数的单调性等基础知识及基本技能方法,考查了计算能力,属于中档题.8.在直角坐标系xOy中,圆C的参数方程(φ为参数).以O为极点,x轴的非负半轴为极轴建立极坐标系.(Ⅰ)求圆C的极坐标方程;(Ⅱ)直线l的极坐标方程是ρ(sinθ+)=3,射线OM:θ=及圆C的交点为O,P,及直线l的交点为Q,求线段PQ的长.考点:简单曲线的极坐标方程;直线及圆的位置关系.专题:直线及圆.分析:(I)圆C的参数方程(φ为参数).消去参数可得:(x﹣1)2+y2=1.把x=ρcosθ,y=ρsinθ代入化简即可得到此圆的极坐标方程.(II)由直线l的极坐标方程是ρ(sinθ+)=3,射线OM:θ=.可得普通方程:直线l,射线OM.分别及圆的方程联立解得交点,再利用两点间的距离公式即可得出.解答:解:(I)圆C的参数方程(φ为参数).消去参数可得:(x﹣1)2+y2=1.把x=ρcosθ,y=ρsinθ代入化简得:ρ=2cosθ,即为此圆的极坐标方程.(II)如图所示,由直线l的极坐标方程是ρ(sinθ+)=3,射线OM:θ=.可得普通方程:直线l,射线OM.联立,解得,即Q.联立,解得或.∴P.∴|PQ|==2.点评:本题考查了极坐标化为普通方程、曲线交点及方程联立得到的方程组的解的关系、两点间的距离公式等基础知识及基本方法,属于中档题.9.在直角坐标系xoy中,曲线C1的参数方程为(α为参数),以原点O为极点,x轴正半轴为极轴,建立极坐标系,曲线C2的极坐标方程为ρsin(θ+)=4.(1)求曲线C1的普通方程及曲线C2的直角坐标方程;(2)设P为曲线C1上的动点,求点P到C2上点的距离的最小值,并求此时点P的坐标.考点:简单曲线的极坐标方程.专题:坐标系和参数方程.分析:(1)由条件利用同角三角函数的基本关系把参数方程化为直角坐标方程,利用直角坐标和极坐标的互化公式x=ρcosθ、y=ρsinθ,把极坐标方程化为直角坐标方程.(2)求得椭圆上的点到直线x+y﹣8=0的距离为,可得d的最小值,以及此时的α的值,从而求得点P的坐标.解答:解:(1)由曲线C1:,可得,两式两边平方相加得:,即曲线C1的普通方程为:.由曲线C2:得:,即ρsinθ+ρcosθ=8,所以x+y﹣8=0,即曲线C2的直角坐标方程为:x+y﹣8=0.(2)由(1)知椭圆C1及直线C2无公共点,椭圆上的点到直线x+y﹣8=0的距离为,∴当时,d的最小值为,此时点P的坐标为.点评:本题主要考查把参数方程、极坐标方程化为直角坐标方程的方法,点到直线的距离公式的应用,正弦函数的值域,属于基础题.10.已知直线l的参数方程是(t为参数),圆C的极坐标方程为ρ=2cos(θ+).(Ⅰ)求圆心C的直角坐标;(Ⅱ)由直线l上的点向圆C引切线,求切线长的最小值.考点:简单曲线的极坐标方程.专题:计算题.分析:(I)先利用三角函数的和角公式展开圆C的极坐标方程的右式,再利用直角坐标及极坐标间的关系,即利用ρcosθ=x,ρsinθ=y,ρ2=x2+y2,进行代换即得圆C的直角坐标方程,从而得到圆心C的直角坐标.(II)欲求切线长的最小值,转化为求直线l上的点到圆心的距离的最小值,故先在直角坐标系中算出直线l上的点到圆心的距离的最小值,再利用直角三角形中边的关系求出切线长的最小值即可.解答:解:(I)∵,∴,∴圆C的直角坐标方程为,即,∴圆心直角坐标为.(5分)(II)∵直线l的普通方程为,圆心C到直线l距离是,∴直线l上的点向圆C引的切线长的最小值是(10分)点评:本题考查点的极坐标和直角坐标的互化,能在极坐标系中用极坐标刻画点的位置,体会在极坐标系和平面直角坐标系中刻画点的位置的区别,能进行极坐标和直角坐标的互化.11.在直角坐标系xOy中,以O为极点,x轴正半轴为极轴建立坐标系,直线l的参数方程为,(t为参数),曲线C1的方程为ρ(ρ﹣4sinθ)=12,定点A(6,0),点P是曲线C1上的动点,Q为AP的中点.(1)求点Q的轨迹C2的直角坐标方程;(2)直线l及直线C2交于A,B两点,若|AB|≥2,求实数a的取值范围.考点:简单曲线的极坐标方程;参数方程化成普通方程.专题:坐标系和参数方程.分析:(1)首先,将曲线C1化为直角坐标方程,然后,根据中点坐标公式,建立关系,从而确定点Q的轨迹C2的直角坐标方程;(2)首先,将直线方程化为普通方程,然后,根据距离关系,确定取值范围.解答:解:(1)根据题意,得曲线C1的直角坐标方程为:x2+y2﹣4y=12,设点P(x′,y′),Q(x,y),根据中点坐标公式,得,代入x2+y2﹣4y=12,得点Q的轨迹C2的直角坐标方程为:(x﹣3)2+(y﹣1)2=4,(2)直线l的普通方程为:y=ax,根据题意,得,解得实数a的取值范围为:[0,].点评:本题重点考查了圆的极坐标方程、直线的参数方程,直线及圆的位置关系等知识,考查比较综合,属于中档题,解题关键是准确运用直线和圆的特定方程求解.12.在直角坐标系xoy中以O为极点,x轴正半轴为极轴建立坐标系.圆C1,直线C2的极坐标方程分别为ρ=4sinθ,ρcos()=2.(Ⅰ)求C1及C2交点的极坐标;(Ⅱ)设P为C1的圆心,Q为C1及C2交点连线的中点,已知直线PQ的参数方程为(t∈R为参数),求a,b的值.考点:点的极坐标和直角坐标的互化;直线及圆的位置关系;参数方程化成普通方程.专题:压轴题;直线及圆.分析:(I)先将圆C1,直线C2化成直角坐标方程,再联立方程组解出它们交点的直角坐标,最后化成极坐标即可;(II)由(I)得,P及Q点的坐标分别为(0,2),(1,3),从而直线PQ的直角坐标方程为x﹣y+2=0,由参数方程可得y=x ﹣+1,从而构造关于a,b的方程组,解得a,b的值.解答:解:(I)圆C1,直线C2的直角坐标方程分别为 x2+(y﹣2)2=4,x+y﹣4=0,解得或,∴C1及C2交点的极坐标为(4,).(2,).(II)由(I)得,P及Q点的坐标分别为(0,2),(1,3),故直线PQ的直角坐标方程为x﹣y+2=0,由参数方程可得y=x﹣+1,∴,解得a=﹣1,b=2.点评:本题主要考查把极坐标方程化为直角坐标方程、把参数方程化为普通方程的方法,方程思想的应用,属于基础题.13.在直角坐标系xOy中,l是过定点P(4,2)且倾斜角为α的直线;在极坐标系(以坐标原点O为极点,以x轴非负半轴为极轴,取相同单位长度)中,曲线C的极坐标方程为ρ=4cosθ(Ⅰ)写出直线l的参数方程,并将曲线C的方程化为直角坐标方程;(Ⅱ)若曲线C及直线相交于不同的两点M、N,求|PM|+|PN|的取值范围.解答:解:(I)直线l的参数方程为(t为参数).曲线C的极坐标方程ρ=4cosθ可化为ρ2=4ρcosθ.把x=ρcosθ,y=ρsinθ代入曲线C的极坐标方程可得x2+y2=4x,即(x﹣2)2+y2=4.(II)把直线l的参数方程为(t为参数)代入圆的方程可得:t2+4(sinα+cosα)t+4=0.∵曲线C及直线相交于不同的两点M、N,∴△=16(sinα+cosα)2﹣16>0,∴sinαcosα>0,又α∈[0,π),∴.又t1+t2=﹣4(sinα+cosα),t1t2=4.∴|PM|+|PN|=|t1|+|t2|=|t1+t2|=4|sinα+cosα|=,∵,∴,∴.∴|PM|+|PN|的取值范围是.点评:本题考查了直线的参数方程、圆的极坐标方程、直线及圆相交弦长问题,属于中档题.14.在直角坐标系xOy中,直线l的参数方程为(t为参数),以原点为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,⊙C的极坐标方程为ρ=2sinθ.(Ⅰ)写出⊙C的直角坐标方程;(Ⅱ)P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.考点:点的极坐标和直角坐标的互化.专题:坐标系和参数方程.分析:(I)由⊙C的极坐标方程为ρ=2sinθ.化为ρ2=2,把代入即可得出;.(II)设P,又C.利用两点之间的距离公式可得|PC|=,再利用二次函数的性质即可得出.解答:解:(I)由⊙C的极坐标方程为ρ=2sinθ.∴ρ2=2,化为x2+y2=,配方为=3.(II)设P,又C.∴|PC|==≥2,因此当t=0时,|PC|取得最小值2.此时P(3,0).点评:本题考查了极坐标化为直角坐标方程、参数方程的应用、两点之间的距离公式、二次函数的性质,考查了推理能力及计算能力,属于中档题.15.已知曲线C1的极坐标方程为ρ=6cosθ,曲线C2的极坐标方程为θ=(p∈R),曲线C1,C2相交于A,B两点.(Ⅰ)把曲线C1,C2的极坐标方程转化为直角坐标方程;(Ⅱ)求弦AB的长度.考点:简单曲线的极坐标方程.专题:计算题.分析:(Ⅰ)利用直角坐标及极坐标间的关系,即利用ρcosθ=x,ρsinθ=y,ρ2=x2+y2,进行代换即得曲线C2及曲线C1的直角坐标方程.(Ⅱ)利用直角坐标方程的形式,先求出圆心(3,0)到直线的距离,最后结合点到直线的距离公式弦AB的长度.解答:解:(Ⅰ)曲线C2:(p∈R)表示直线y=x,曲线C1:ρ=6cosθ,即ρ2=6ρcosθ所以x2+y2=6x即(x﹣3)2+y2=9(Ⅱ)∵圆心(3,0)到直线的距离,r=3所以弦长AB==.∴弦AB的长度.点评:本小题主要考查圆和直线的极坐标方程及直角坐标方程的互化,以及利用圆的几何性质计算圆心到直线的距等基本方法,属于基础题.16.在直角坐标系xOy中,以O为极点,x轴正半轴为极轴建立坐标系,直线l的极坐标方程为ρsin(θ+)=,圆C的参数方程为,(θ为参数,r>0)(Ⅰ)求圆心C的极坐标;(Ⅱ)当r为何值时,圆C上的点到直线l的最大距离为3.考点:简单曲线的极坐标方程;直线及圆的位置关系.专题:计算题.分析:(1)利用两角差的余弦公式及极坐标及直角坐标的互化公式可得直线l的普通方程;利用同角三角函数的基本关系,消去θ可得曲线C的普通方程,得出圆心的直角坐标后再化面极坐标即可.(2)由点到直线的距离公式、两角和的正弦公式,及正弦函数的有界性求得点P到直线l的距离的最大值,最后列出关于r的方程即可求出r值.解答:解:(1)由ρsin(θ+)=,得ρ(cosθ+sinθ)=1,∴直线l:x+y﹣1=0.由得C:圆心(﹣,﹣).∴圆心C的极坐标(1,).(2)在圆C:的圆心到直线l的距离为:∵圆C上的点到直线l的最大距离为3,∴.r=2﹣∴当r=2﹣时,圆C上的点到直线l的最大距离为3.点评:本小题主要考查坐标系及参数方程的相关知识,具体涉及到极坐标方程、参数方程及普通方程的互化,点到直线距离公式、三角变换等内容.17.选修4﹣4:坐标系及参数方程在直角坐标xOy中,圆C1:x2+y2=4,圆C2:(x﹣2)2+y2=4.(Ⅰ)在以O为极点,x轴正半轴为极轴的极坐标系中,分别写出圆C1,C2的极坐标方程,并求出圆C1,C2的交点坐标(用极坐标表示);(Ⅱ)求圆C1及C2的公共弦的参数方程.考点:简单曲线的极坐标方程;直线的参数方程.专题:计算题;压轴题.分析:(I)利用,以及x2+y2=ρ2,直接写出圆C1,C2的极坐标方程,求出圆C1,C2的交点极坐标,然后求出直角坐标(用坐标表示);(II)解法一:求出两个圆的直角坐标,直接写出圆C1及C2的公共弦的参数方程.解法二利用直角坐标及极坐标的关系求出,然后求出圆C1及C2的公共弦的参数方程.解答:解:(I)由,x2+y2=ρ2,可知圆,的极坐标方程为ρ=2,圆,即的极坐标方程为ρ=4cosθ,解得:ρ=2,,故圆C1,C2的交点坐标(2,),(2,).(II)解法一:由得圆C1,C2的交点的直角坐标(1,),(1,).故圆C1,C2的公共弦的参数方程为(或圆C1,C2的公共弦的参数方程为)(解法二)将x=1代入得ρcosθ=1从而于是圆C1,C2的公共弦的参数方程为.点评:本题考查简单曲线的极坐标方程,直线的参数方程的求法,极坐标及直角坐标的互化,考查计算能力.。
2020年高考数学选修4-4:坐标系与参数方程解答题专练1.【选修4-4:坐标系与参数方程】在直角坐标系xOy中,直线,曲线(φ为参数).以O为极点,x轴的非负半轴为极轴建立极坐标系,点M的极坐标为.(1)求直线l1和曲线C的极坐标方程;(2)在极坐标系中,已知射线与,C的公共点分别为A,B,且,求MOB的面积.2.【选修4-4:坐标系与参数方程】已知曲线C的极坐标方程是,以极点为平面直角坐标系的原点,极轴为x轴的正半轴,且取相等的单位长度,建立平面直角坐标系,直线l的参数方程是设点P(-1,2).(1)将曲线C的极坐标方程化为直角坐标方程,将直线的参数方程化为普通方程;(2)设直线l与曲线C相交于M,N两点,求的值.3.【选修4-4:坐标系与参数方程】在平面直角坐标系xOy中,已知曲线C的参数方程为(θ为参数),直线l的参数方程为(t为参数),点P的坐标为(-2,0)(1)若点Q在曲线C上运动,点M在线段PQ上运动,且,求动点M的轨迹方程;(2)设直线l与曲线C交于A,B两点,求的值.4.【选修4-4:坐标系与参数方程】在直角坐标系xOy中,设倾斜角为α的直线l:(t为参数)与曲线(φ为参数)相交于不同的两点A,B.(1)若,若以坐标原点为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,求直线AB的极坐标方程;(2)若直线的斜率为,点,求的值.5.【选修4-4:坐标系与参数方程】在直角坐标系xOy中,圆C的参数方程(φ为参数).以O为极点,x轴的非负半轴为极轴建立极坐标系.(1)求圆C的极坐标方程;(2)直线l的极坐标方程是,射线OM与圆C的交点为O、P,与直线l的交点为Q,求线段PQ的长.6.【选修4-4:坐标系与参数方程】在平面直角坐标系xOy中,曲线C的参数方程为,在以原点为极点,x轴正半轴为极轴的极坐标系中,直线l的极坐标方程为.(1)求曲线C的普通方程和直线l的直角坐标方程;(2)设点P(-1,0),直线l和曲线C交于A,B两点,求的值.7.【选修4-4:坐标系与参数方程】以平面直角坐标系的原点O为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,已知点M的直角坐标为(1,0),若直线l的极坐标方程为,曲线C的参数方程是,(m为参数).(1)求直线l的直角坐标方程和曲线C的普通方程;(2)设直线l与曲线C交于A,B两点,求.8.【选修4-4:坐标系与参数方程】已知直线l的参数方程为(t为参数),以坐标原点为极点,x轴的非负半轴为极轴建立极坐标系,圆C的极坐标方程为,直线l与圆C交于A,B两点.(1)求圆C的直角坐标方程及弦AB的长;(2)动点P在圆C上(不与A,B重合),试求ABP的面积的最大值9.【选修4-4:坐标系与参数方程】在平面直角坐标系xOy中,点P(0,﹣1),直线l的参数方程为(t为参数),以坐标原点为极点,以x轴的正半轴为极轴,建立极坐标系,曲线C的极坐标方程为ρ+ρcos2θ=8sinθ.(1)求曲线C的直角坐标方程;(2)若直线l与曲线C相交于不同的两点A,B,M是线段AB的中点,当|PM|=时,求sinα的值.10.【选修4-4:坐标系与参数方程】在平面直角坐标系xOy中,曲线C的参数方程为(α为参数).以坐标原点O为极点,z轴正半轴为极轴建立极坐标系,直线l的极坐标方程为(1)求曲线C的普通方程和直线l的直角坐标方程;(2)设点M(0,1).若直线l与曲线C相交于A,B两点,求|MA|+|MB|的值.为参数),在以坐标原点O为极点,x轴的正半轴为极轴的极坐标系中,点P的极坐标为,直线l的极坐标方程为.(1)求直线l的直角坐标方程与曲线C的普通方程;(2)若Q是曲线C上的动点,M为线段PQ的中点,直线l上有两点A,B,始终满足|AB|=4,求△MAB面积的最大值与最小值。
高考数学极坐标及参数方程专题1.设(,)P x y 是曲线(θ为参数,02θπ≤≤)上任意一点, (1)将曲线化为普通方程;(2)求的取值范围.2.知曲线1C 的参数方程为(为参数),以坐标原点为极点,轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线2C 的极坐标方程为。
(1)把1C 的参数方程化为极坐标方程;(2)求1C 与2C 交点的极坐标(0ρ≥, 02θπ≤<)。
3.已知曲线C 的极坐标方程为2sin cos 10ρθρθ+=,将曲线1cos :sin x C y αα=⎧⎨=⎩(α为参数)经过伸缩变换32x x y y'=⎧⎨'=⎩后得到曲线2C . (1)求曲线2C 的参数方程; (2)若点M 在曲线2C 上运动,试求出M 到曲线C 的距离的最小值.4.在直角坐标系xoy 中,曲线1C 的参数方程为2cos 22sin x y αα=⎧⎨=+⎩(α为参数),M 是1C 上的动点,P 点满足2OP OM =u u u v u u u u v ,P 点的轨迹为曲线2C . (1)求2C 的方程(2)在以O 为极点,x 轴的正半轴为极轴的极坐标系中,射线3πθ=与1C 的异于极点的交点为A ,与2C 的异于极点的交点为B ,求AB .⎩⎨⎧=+-=θθsin ,cos 2y x x y5.在直角坐标系xOy 中,直线1C :x =-2,圆2C :()()22121x y -+-=,以坐标原点为极点, x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系。
(1)求1C ,2C 的极坐标方程;(2)若直线3C 的极坐标方程为()4R πθρ=∈,设2C 与3C 的交点为M ,N ,求2C MN V 的面积6.极坐标系中,已知射线1C :(0)6πθρ=≥动圆2C :220002cos 40()x x x R ρρθ-+-=∈. (1)求1C ,2C 的直角坐标方程;(2)若射线1C 与动圆2C 相交于M 与N 两个不同点,求0x 的取值范围.7.在平面直角坐标系xOy 中,椭圆C 方程为5cos (3sin x y ϕϕϕ=⎧⎨=⎩为参数) (1)求过椭圆的右焦点,且与直线42(3x t t y t=-⎧⎨=-⎩为参数)平行的直线l 的普通方程。
2020年全国统一高考数学试卷(理科)(新课标Ⅰ)一、选择题:本题共12小题,每小题5分,共60分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.(5分)已知集合M={x|﹣4<x<2},N={x|x2﹣x﹣6<0},则M∩N=()A.{x|﹣4<x<3} B.{x|﹣4<x<﹣2} C.{x|﹣2<x<2} D.{x|2<x<3} 2.(5分)设复数z满足|z﹣i|=1,z在复平面内对应的点为(x,y),则()A.(x+1)2+y2=1 B.(x﹣1)2+y2=1C.x2+(y﹣1)2=1 D.x2+(y+1)2=13.(5分)已知a=log20.2,b=20.2,c=0.20.3,则()A.a<b<c B.a<c<b C.c<a<b D.b<c<a4.(5分)古希腊时期,人们认为最美人体的头顶至肚脐的长度与肚脐至足底的长度之比是(≈0.618,称为黄金分割比例),著名的“断臂维纳斯”便是如此.此外,最美人体的头顶至咽喉的长度与咽喉至肚脐的长度之比也是.若某人满足上述两个黄金分割比例,且腿长为105cm,头顶至脖子下端的长度为26cm,则其身高可能是()A.165cm B.175cm C.185cm D.190cm5.(5分)函数f(x)=在[﹣π,π]的图象大致为()A.B.C.D.6.(5分)我国古代典籍《周易》用“卦”描述万物的变化.每一“重卦”由从下到上排列的6个爻组成,爻分为阳爻“”和阴爻“”,如图就是一重卦.在所有重卦中随机取一重卦,则该重卦恰有3个阳爻的概率是()A.B.C.D.7.(5分)已知非零向量,满足||=2||,且(﹣)⊥,则与的夹角为()A.B.C.D.8.(5分)如图是求的程序框图,图中空白框中应填入()A.A=B.A=2+C.A=D.A=1+9.(5分)记S n为等差数列{a n}的前n项和.已知S4=0,a5=5,则()A.a n=2n﹣5 B.a n=3n﹣10 C.S n=2n2﹣8n D.S n=n2﹣2n 10.(5分)已知椭圆C的焦点为F1(﹣1,0),F2(1,0),过F2的直线与C交于A,B两点.若|AF2|=2|F2B|,|AB|=|BF1|,则C的方程为()A.+y2=1 B.+=1C.+=1 D.+=111.(5分)关于函数f(x)=sin|x|+|sin x|有下述四个结论:①f(x)是偶函数②f(x)在区间(,π)单调递增③f(x)在[﹣π,π]有4个零点④f(x)的最大值为2其中所有正确结论的编号是()A.①②④B.②④C.①④D.①③12.(5分)已知三棱锥P﹣ABC的四个顶点在球O的球面上,PA=PB=PC,△ABC是边长为2的正三角形,E,F分别是PA,AB的中点,∠CEF=90°,则球O的体积为()A.8πB.4πC.2πD.π二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
高考数学常考题型:直线参数方程1.已知直线l 的参数方程为1324x ty t=+⎧⎨=+⎩(t 为参数),则点()10,,到直线l 的距离是( )A .15B .25C .45D .652.在平面直角坐标系xOy 中,直线l的参数方程为2cos sin x t y t ϕϕ=+⎧⎪⎨=⎪⎩(t 为参数,03πϕ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,),直线l与22:20C x y x +--=交于, M N 两点,当ϕ变化时,求弦长||MN 的取值范围_______3.在直角坐标系xOy 中,直线l的参数方程为212x y t ⎧=⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩(t 为参数),以坐标原点为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C 的极坐标方程为2cos 4sin ρθθ=,l 与C 交于,A B 两点,则AB =_______.4.已知P 1,P 2是直线1122x t y ⎧=+⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩(t 为参数)上的两点,它们所对应的参数分别为t 1,t 2,则线段P 1P 2的中点到点P (1,-2)的距离是________.5.直线l :12x aty t=⎧⎨=-⎩(t 为参数),圆C :4sin 4cos ρθθ=-(极轴与x 轴的非负半轴重合,且单位长度相同),若圆C 上恰有三个点到直线l,则实数a =_______.6.以平面直角坐标系xOy 的原点为极点,x 轴的正半轴为极轴,建立极坐标系,两种坐标系中取相同的长度单位,直线l的参数方程为221x y ⎧=+⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩(t 为参数),圆C 的极坐标方程为()4sin cos ρθθ=+.设曲线C 与直线l 交于A 、B 两点,若P 点的直角坐标为()2,1,则PA PB -的值=______. 7.已知直线l 的参数方程为34x ty t m=⎧⎨=+⎩(t 为参数),圆C 的极坐标方程为2cos ρθ=若直线l 与圆C,则m 的值为________________.8.已知直线参数方程为355435x t y t ⎧=-⎪⎪⎨⎪=-+⎪⎩(t 为参数),直线与圆5ρ=交于B 、C 两点,则线段BC 中点直角坐标________.9.在直角坐标系中,以原点为极点,x 轴的正半轴为极轴,以相同的长度单位建立极坐标系.已知直线l 的直角坐标方程为10x y +-=,曲线C 的极坐标方程为(1cos 2)ρθ+2sin (0)a a θ=>(1)设t为参数,若12x t =-,求直线l 的参数方程及曲线C 的普通方程; (2)已知直线l 与曲线C 交于,A B ,设(1,0)P ,且,,PA AB PB 依次成等比数列,求实数a 的值.10.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 的极坐标方程为(1cos 2)8cos ρθθ-=. (1)求曲线C 的普通方程; (2)直线l 的参数方程为1cos sin x t y t αα=+⎧⎨=⎩,(t 为参数),直线l 与x 轴交于点F ,与曲线C 的交点为A ,B ,当||||FA FB ⋅取最小值时,求直线l 的直角坐标方程. 11.在平面直角坐标系xOy 中,不过原点的动直线l :y=x+m 交抛物线C :x 2=2py (p >0)于A 、B 两点,且22OA OB m m ⋅=-. (1)求抛物线C 的方程;(2)设直线y=x 与C 的异于原点的交点为P ,直线l 与C 在点P 处的切线的交点为D ,设2||PD t DA DB=⋅,问:t 是否为定值?若为定值,求出该定值;若不为定值,试说明理由.12.在直角坐标系xOy 中,曲线C 的参数方程为3cos 3sin x y θθ=⎧⎨=⎩,(θ为参数).以坐标原点为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,直线l 的极坐标方程为(cos sin )1ρθθ-=.(1)求C 和l 的直角坐标方程;(2)已知直线l 与y 轴交于点M ,且与曲线C 交于A ,B 两点,求11||||MA MB -的值.13.在直角坐标系xOy 中,直线1C的参数方程为323x t y t ⎧=-⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩(其中t 为参数).以坐标原点O 为极点,x 轴非负半轴为极轴建立极坐标系,曲线2C 的极坐标方程为2cos 3sin ρθθ=.(1)求1C 和2C 的直角坐标方程;(2)设点()0,2P ,直线1C 交曲线2C 于,M N 两点,求22PMPN +的值.14.在直角坐标系xOy 中,曲线C 的参数方程为:22t tt te e x e e y --⎧+=⎪⎪⎨-⎪=⎪⎩(其中t 为参数),直线l的参数方程为2x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩(其中m 为参数)(1)以坐标原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,求曲线C 的极坐标方程; (2)若曲线C 与直线l 交于,A B 两点,点P 的坐标为()2,0,求PA PB ⋅的值.15.在平面直角坐标系xOy 中,已知直线l的参数方程是22x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩(t 为参数),以O 为极点,x 轴正半轴为极轴的极坐标系中,圆C 的极坐标方程为2cos 4πρθ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭. (1)求直线l 的普通方程和圆C 的直角坐标方程; (2)由直线l 上的点向圆C 引切线,求切线长的最小值.16.选修4-4:坐标系与参数方程已知曲线C的参数方程为()2cos x y θθθ=⎧⎪⎨=⎪⎩为参数,在同一平面直角坐标系中,将曲线C上的点按坐标变换12x x y y ⎧=⎪⎪⎨=''⎪⎪⎩得到曲线C ',以原点为极点,x 轴的正半轴为极轴,建立极坐标系.(Ⅰ)求曲线C '的极坐标方程;(Ⅱ)若过点3(,)2A π(极坐标)且倾斜角为6π的直线l 与曲线C '交于,M N 两点,弦MN 的中点为P ,求||||||AP AM AN ⋅的值.参考答案1.D2.4⎤⎦将直线l 的参数方程代入圆C 的方程可得:22cos 30t t ϕ+-=,12122cos 3t t t t ϕ∴+=-=-,,12MN t t ∴=-==03πϕ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,,1cos 12ϕ⎡⎤∴∈⎢⎥⎣⎦,,21cos 14ϕ⎡⎤∴∈⎢⎥⎣⎦,,MN ⎤∴∈⎦43.8 4.122t t +因为12,P P 对应的参数分别为12,t t 故其中点所对应的参数为122t t +, 又()1,2P -对应的参数为0t =,根据直线的参数方程中t 的几何意义可知:12P P 中点到点P 的距离为12121022t t t t+-=+ 5.4-±l 的一般方程为20xay a +-=, ∵34πρθ⎛⎫=-+⎪⎝⎭,∴24sin 4cos ρρθρθ=-, ∴圆的直角坐标方程为2244x y y x +=-,即()()22228x y ++-=,∴圆心为()2,2C -,半径r =∵圆C 上恰有三个点到直线l, ∴圆心C 到直线l=,解得4a =-±6解:圆C 的极坐标方程为4πρθ⎛⎫=+⎪⎝⎭,即4sin 4cos ρθθ=+, 则24sin 4cos ρρθρθ=+,圆C 的直角坐标系方程为22440x y x y +--=, 点()2,1P 在直线l 上,且在圆C 内,由已知直线l 的参数方程是2212x t y t ⎧=+⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩(t 为参数)代入22440x y x y +--=,得270t -=,设两个实根为1t ,2t,则12t t +=1270t t =-<,即1t ,2t 异号,所以1212PA PB t t t t -=-=+=7.12m =-或136m =-. 由参数方程可得:3344x t y m t ==-, 整理可得直线l 的直角坐标方程为4330x y m -+=,圆C 的极坐标方程即222222cos ,2,(1)1x y x x y ρρθ=+=-+=, 设圆心到直线的距离为d ,由弦长公式可得:==解得:12d =, 结合点到直线距离公式可得:403152m -+=,解得:12m =-或136m =-. 8.4433,2525⎛⎫ ⎪⎝⎭直线参数方程为355435x t y t⎧=-⎪⎪⎨⎪=-+⎪⎩(t 为参数),转化为普通方程:11433y x =-,圆5ρ=转化为普通方程为2225x y += ,将直线方程代入圆的方程中,整理得225881040x x --= , 设交点为()()1122,,,x y x y ,中点坐标()00,x y ,则1208844252225x x x +===, ()1212012114114112333333223325x x y y y x x -+-+===-+= , 即则线段BC 中点直角坐标为4433,2525⎛⎫⎪⎝⎭.9.(1)l的参数方程为122x y ⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩(t 为参数),C 的普通方程为2(0)x ay a =>;(22. (1)由题意将1x =-代入10x y +-=,得y = 所以l的参数方程为12x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩(t 为参数); 由(1cos2)2sin (0)a a ρθθ+=>和余弦的二倍角公式,可得22cos sin a ρθρθ=,令cos sin x y ρθρθ=⎧⎨=⎩代入化简可得:2(0)x ay a =>,所以曲线C 的普通方程为:2(0)x ay a =>.(2)将直线的参数方程代入2(0)x ay a =>整理得:2)20t t -+= 设,A B 对应的参数为分别为12,t t ,且为上述方程的两实根,则有:1212,2t t t t +=⨯=由题知P 点在直线上并且,,PA AB PB 依次成等比数列可得:2AB PA PB =⋅ 则可得21212t t t t -=,由()221212124t t t t t t -=+-⨯,代入整理得:2410a a +-=,又0a >,则解得2a =-.10.(1)24y x =(2)1x =(1)由题意得(1cos 2)8sin ρθθ+=,得22cos 8sin ρθθ=,得22cos 4sin ρθρθ=,cos x ρθ=,sin y ρθ=,24y x ∴=,即曲线C 的普通方程为24y x =.(2)由题意可知,直线l 与x 轴交于点(1,0)F ,即为抛物线C 的焦点,令1||FA t =,2||FB t =,将直线l 的参数方程1cos sin x t y t αα=+⎧⎨=⎩,代入C 的普通方程24y x =中,整理得22sin 4cos 40t t αα--=,由题意得sin 0α≠,根据根与系数的关系得,1224cos sin t t αα+=,1224sin t t α-=, 121224||||4sin FA FB t t t t α∴===≥(当且仅当2sin 1α=时,等号成立), ∴当||||FA FB ⋅取得最小值时,直线l 的直角坐标方程为1x =.11.(1)22x y =;(2)见解析(1)联立22y x m x py=+⎧⎨=⎩消去y 并整理得:2220x px pm --=,设1(A x ,1)y ,2(B x ,2)y ,则122x x p +=,122x x pm =-,22212121212()()()22y y x m x m x x m x x m pm pm m m ∴=++=+++=-++=,∴22121222OA OB x x y y pm m m m =+=-+=-,22pm m ∴=,又因为0m ≠,1p ∴=,抛物线C 的方程为:22x y =.(2)由22y xx y =⎧⎨=⎩可得(2,2)P ,由22x y =求导得y x '=,所以C 在点P 处的切线为:22(2)y x -=-,即220x y --=,联立220x y y x m--=⎧⎨=+⎩可得(2,22)D m m ++,2222||(22)(222)5PD m m m ∴=+-++-=,又直线l的参数方程为:22(222x m t y m t ⎧=++⎪⎪⎨⎪=++⎪⎩为参数), 将直线l 的参数方程代入到22x y =得22(220t m m +++=, 设A ,B 对应的参数为1t ,2t , 则221212|||||||||||2|2DA DB t t t t m m ====, 222||55||||22PD m t DA DB m ∴===为定值.12.(1)直线l 的直角坐标方程为10x y --=,C 的普通方程229x y +=;(2. 解:(1)因为直线l 的极坐标方程为()cos sin 1ρθθ-=,所以直线l 的直角坐标方程为10x y --=.因为曲线C 的参数方程为33x cos y sin θθ=⎧⎨=⎩(θ为参数),所以曲线C 的普通方程229x y +=.(2)由题可知()0,1M -,所以直线l的参数方程为212x t y ⎧=⎪⎪⎨⎪=-+⎪⎩,(t 为参数),代入229x y +=,得280t --=. 设A ,B 两点所对应的参数分别为1t ,2t ,则12t t +=128t t =-.11MA MB -=12128MB MA t t MA MB t t -+==. 13.(1)1C20y +-=,2C :23x y =(2)90(1)直线1C的参数方程为32x y ⎧=-⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩(其中t 为参数),消去t20y +-=;由2cos 3sin ρθθ=,得22cos 3sin ρθρθ=,则曲线2C 的直角坐标方程为23x y =.(2)将直线1C的参数方程323x y t ⎧=-⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩代入23x y =,得2180t --=,设,M N 对应的参数分别为12,t t,则121218t t t t ⎧+=⎪⎨=-⎪⎩()2221212290PM PN t t t t +=+-=.14.(1)2cos 21((,))44ππρθθ=∈-(2)5解:(1)曲线C :22t t t t e e x e e y --⎧+=⎪⎪⎨-⎪=⎪⎩消去参数t 得到:221(1)x y x -=≥, 由cos x ρθ=,sin y ρθ=, 得2222cos sin 1((,))44ππρθρθθ-=∈-所以2cos 21((,))44ππρθθ=∈-(2)2x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩代入221x y -=,23305m m ∴-= 设1PA m =,2PB m =,由直线的参数方程参数的几何意义得:215PA PB m m ∴⋅==15.(1)圆C的直角坐标方程为220x y+-+=,直线l的普通方程为x y-+=(2)(1)2cos cos2sin sin44ππρθθθθ=-=2cos sinρθθ∴=,即22x y+=∴圆C的直角坐标方程为:220x y+-+=由xy⎧=⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩消去t得:y x-=∴直线l的普通方程为:0x y-+(2)由(1)知,圆C的圆心为22⎛-⎝⎭,半径1r=∴圆心到直线l距离5d==∴直线l上的点向圆C=16.(1)曲线C'的极坐标方程为:1Cρ'=(2)APAM AN=⋅(I)曲线C的参数方程为()2x cosyθθθ=⎧⎪⎨=⎪⎩为参数,利用平方关系即可化为普通方程.利用变换公式代入即可得出曲线C'的直角坐标方程,利用互化公式可得极坐标方程.(II)点A的直角坐标是3,02A⎛⎫-⎪⎝⎭,将l的参数方程3266x tcosy tsinππ⎧=-+⎪⎪⎨⎪=⎪⎩(t为参数)代入曲线C'的直角坐标方程可得2450t-+=,利用根与系数的关系即可得出.试题解析:(Ⅰ)222::143x cos x y C C y θθ=⎧⎪⇒+=⎨=⎪⎩,将122x x x x y y y ⎧=⎪=⎧⎪⎪⇒⎨⎨=⎪⎩⎪''⎪'=⎩',代入C 的普通方程可得221x y ''+=,即22:1C x y +=',所以曲线C '的极坐标方程为:1C ρ'=(Ⅱ)点A 的直角坐标是3,02A ⎛⎫- ⎪⎝⎭,将l 的参数方程3266x tcos y tsin ππ⎧=-+⎪⎪⎨⎪=⎪⎩(t 为参数) 代入221x y +=,可得2450t -+=, ∴t 1+t2=,t 1•t 254=,所以12122t t AP AM AN t t +==⋅。
第1讲坐标系与参数方程(大题)热点一极坐标与简单曲线的极坐标方程1.直角坐标与极坐标的互化把直角坐标系的原点作为极点,x轴的正半轴作为极轴,且在两种坐标系中取相同的长度单位.如图,设M是平面内的任意一点,它的直角坐标、极坐标分别为(x,y)和(ρ,θ),则⎩⎪⎨⎪⎧x =ρcos θ,y =ρsin θ,⎩⎪⎨⎪⎧ρ2=x 2+y 2,tan θ=y x (x ≠0). 2.在与曲线的直角坐标方程进行互化时,一定要注意变量的范围,要注意转化的等价性. 例1 (2019·全国Ⅱ)在极坐标系中,O 为极点,点M (ρ0,θ0)(ρ0>0)在曲线C :ρ=4sin θ上,直线l 过点A (4,0)且与OM 垂直,垂足为P . (1)当θ0=π3时,求ρ0及l 的极坐标方程;(2)当M 在C 上运动且P 在线段OM 上时,求P 点轨迹的极坐标方程.跟踪演练1 在平面直角坐标系xOy 中,已知直线l :x +3y =53,以原点O 为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,圆C 的极坐标方程为ρ=4sin θ.(1)求直线l 的极坐标方程和圆C 的直角坐标方程;(2)射线OP :θ=π6(ρ≥0)与圆C 的交点为O ,A ,与直线l 的交点为B ,求线段AB 的长.热点二 简单曲线的参数方程 1.直线的参数方程过定点M (x 0,y 0),倾斜角为α的直线l 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =x 0+t cos α,y =y 0+t sin α(t 为参数).2.圆的参数方程圆心为点M (x 0,y 0),半径为r 的圆的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =x 0+r cos θ,y =y 0+r sin θ(θ为参数).3.圆锥曲线的参数方程(1)椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =a cos θ,y =b sin θ(θ为参数).(2)抛物线y 2=2px (p >0)的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =2pt 2,y =2pt (t 为参数).4.(1)参数方程的实质是将曲线上每一点的横、纵坐标分别用同一个参数表示出来,所以有时处理曲线上与点的坐标有关的问题时,用参数方程求解非常方便;(2)充分利用直线、圆、椭圆等参数方程中参数的几何意义,在解题时能够事半功倍.例2 (2019·聊城模拟)在直角坐标系xOy 中,曲线C 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =2cos θ,y =sin θ(θ为参数),倾斜角为α的直线l 经过点P (0,2). (1)求曲线C 的普通方程和直线l 的参数方程;(2)若直线l 与曲线C 有两个不同的交点M ,N ,求|PM |+|PN |的最大值.跟踪演练2 (2018·全国Ⅲ)在平面直角坐标系xOy 中,⊙O 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =cos θ,y =sin θ(θ为参数),过点(0,-2)且倾斜角为α的直线l 与⊙O 交于A ,B 两点. (1)求α的取值范围;(2)求AB 中点P 的轨迹的参数方程.热点三 极坐标方程与参数方程的综合应用解决与圆、圆锥曲线的参数方程有关的综合问题时,要注意普通方程与参数方程的互化公式,主要是通过互化解决与圆、圆锥曲线上动点有关的问题,如最值、范围等.例3 (2019·衡阳调研)在直角坐标系xOy 中,设P 为⊙O :x 2+y 2=9上的动点,点D 为P 在x 轴上的投影,动点M 满足2DM →=MP →,点M 的轨迹为曲线C .以坐标原点为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,直线l 的极坐标方程为ρsin ⎝⎛⎭⎫θ+π6=23,点A (ρ1,0),B ⎝⎛⎭⎫ρ2,π2为直线l 上两点.(1)求曲线C 的参数方程;(2)是否存在M ,使得△MAB 的面积为8?若存在,有几个这样的点?若不存在,请说明理由.|AB |=ρ21+ρ22=8. S △MAB =12|AB |d ≥43,∵8>43,故存在符合题意的点M ,且存在两个这样的点.跟踪演练3 (2019·烟台模拟)在平面直角坐标系xOy 中,直线l 的参数方程为⎩⎨⎧x =1-32t ,y =-3+12t (t 为参数),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 的极坐标方程为ρ=222-cos 2θ.(1)求直线l 的普通方程及曲线C 的直角坐标方程;(2)设点P (1,-3),直线l 与曲线C 相交于A ,B 两点,求1|P A |+1|PB |的值.真题体验(2019·全国Ⅰ,理,22)在直角坐标系xOy 中,曲线C 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =1-t 21+t 2,y =4t1+t2(t 为参数).以坐标原点O 为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,直线l 的极坐标方程为2ρcos θ+3ρsin θ+11=0.(1)求C 和l 的直角坐标方程; (2)求C 上的点到l 距离的最小值.押题预测在平面直角坐标系xOy 中,以坐标原点为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,直线l 的极坐标方程为ρcos θ-2ρsin θ+1=0,曲线C 的参数方程为⎩⎨⎧x =2cos α,y =3sin α(α为参数).(1)求曲线C 上的点到直线l 的距离的最大值;(2)直线l 与曲线C 交于A ,B 两点,已知点M (1,1),求|MA |·|MB |的值.A 组 专题通关1.(2019·贵州普通高等学校招生考试)在直角坐标系xOy 中,曲线C 1的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =t cos α,y =t sin α(t 为参数,t ≥0),在以O 为原点,x 轴正半轴为极轴的极坐标系中,曲线C 2,C 3的极坐标方程为ρ2-2ρcos θ-45=0,ρ(cos θ+sin θ)=75.(1)判断C 2,C 3的位置关系,并说明理由;(2)若tan α=34(0≤α≤π),C 1分别与C 2,C 3交于M ,N 两点,求|MN |.2.(2019·全国Ⅲ)如图,在极坐标系Ox 中,A (2,0),B ⎝⎛⎭⎫2,π4,C ⎝⎛⎭⎫2,3π4,D (2,π),弧»»»AB C BC D ,,所在圆的圆心分别是(1,0),⎝⎛⎭⎫1,π2,(1,π),曲线M 1是弧»AB ,曲线M 2是弧»BC ,曲线M 3是弧».CD(1)分别写出M 1,M 2,M 3的极坐标方程;(2)曲线M 由M 1,M 2,M 3构成,若点P 在M 上,且|OP |=3,求P 的极坐标.3.(2019·陕西八校联考)已知曲线C 的极坐标方程为ρ=4cos θsin 2θ,直线l 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =t cos α,y =1+t sin α(t 为参数,0≤α<π). (1)把曲线C 的极坐标方程化为直角坐标方程,并说明曲线C 的形状; (2)若直线l 经过点(1,0),求直线l 被曲线C 截得的线段AB 的长.B 组 能力提高4.(2019·六安模拟)已知曲线E 的极坐标方程为ρ=4tan θcos θ,倾斜角为α的直线l 过点P (2,2).(1)求曲线E 的直角坐标方程和直线l 的参数方程;(2)设l 1,l 2是过点P 且关于直线x =2对称的两条直线,l 1与E 交于A ,B 两点,l 2与E 交于C ,D 两点.求证:|P A |∶|PD |=|PC |∶|PB |.5.在直角坐标系xOy 中,曲线C 1的参数方程为⎩⎨⎧x =3cos α,y =3sin α(α为参数,α∈[0,π]).以O为极点,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ρ2=61-sin 2θ+3cos 2θ.(1)求曲线C 1的极坐标方程;(2)设C 1与C 2的交点为M ,N ,求∠MON .数学核心素养练习一、数学抽象、直观想象素养1 数学抽象例1 (2019·全国Ⅱ)设函数f (x )的定义域为R ,满足f (x +1)=2f (x ),且当x ∈(0,1]时,f (x )=x (x -1).若对任意x ∈(-∞,m ],都有f (x )≥-89,则m 的取值范围是( )A.⎝⎛⎦⎤-∞,94 B.⎝⎛⎦⎤-∞,73 C.⎝⎛⎦⎤-∞,52 D.⎝⎛⎦⎤-∞,831.如图表示的是一位骑自行车和一位骑摩托车的旅行者在相距80 km 的甲、乙两城间从甲城到乙城所行驶的路程与时间之间的函数关系,有人根据函数图象,提出了关于这两个旅行者的如下信息:①骑自行车者比骑摩托车者早出发3 h,晚到1 h;②骑自行车者是变速运动,骑摩托车者是匀速运动;③骑摩托车者在出发1.5 h后追上了骑自行车者;④骑摩托车者在出发1.5 h后与骑自行车者速度一样.其中,正确信息的序号是________.素养2直观想象例2(2019·全国Ⅲ)如图,点N为正方形ABCD的中心,△ECD为正三角形,平面ECD⊥平面ABCD,M是线段ED的中点,则()A.BM=EN,且直线BM,EN是相交直线B.BM≠EN,且直线BM,EN是相交直线C.BM=EN,且直线BM,EN是异面直线D.BM≠EN,且直线BM,EN是异面直线2.(2018·北京)某四棱锥的三视图如图所示,在此四棱锥的侧面中,直角三角形的个数为()A.1B.2C.3D.4二、逻辑推理、数学运算素养3逻辑推理例3(2019·全国Ⅱ)在“一带一路”知识测验后,甲、乙、丙三人对成绩进行预测.甲:我的成绩比乙高.乙:丙的成绩比我和甲的都高. 丙:我的成绩比乙高.成绩公布后,三人成绩互不相同且只有一个人预测正确,那么三人按成绩由高到低的次序为( )A.甲、乙、丙B.乙、甲、丙C.丙、乙、甲D.甲、丙、乙3.(2018·全国Ⅰ)已知双曲线C :x 23-y 2=1,O 为坐标原点,F 为C 的右焦点,过F 的直线与C 的两条渐近线的交点分别为M ,N .若△OMN 为直角三角形,则|MN |等于( ) A.32B.3C.2 3D.4 素养4 数学运算例4 (2019·全国Ⅰ)已知非零向量a ,b 满足|a |=2|b |,且(a -b )⊥b ,则a 与b 的夹角为( ) A.π6 B.π3 C.2π3 D.5π64.(2018·全国Ⅲ)设a=log0.20.3,b=log20.3,则()A.a+b<ab<0B.ab<a+b<0C.a+b<0<abD.ab<0<a+b三、数学建模、数据分析素养5数学建模例5(2019·全国Ⅰ)古希腊时期,人们认为最美人体的头顶至肚脐的长度与肚脐至足底的长度之比是5-12⎝⎛⎭⎪⎫5-12≈0.618,称为黄金分割比例,著名的“断臂维纳斯”便是如此.此外,最美人体的头顶至咽喉的长度与咽喉至肚脐的长度之比也是5-12.若某人满足上述两个黄金分割比例,且腿长为105 cm,头顶至脖子下端的长度为26 cm,则其身高可能是()A.165 cmB.175 cmC.185 cmD.190 cm5.(2019·北京)李明自主创业,在网上经营一家水果店,销售的水果中有草莓、京白梨、西瓜、桃,价格依次为60元/盒、65元/盒、80元/盒、90元/盒.为增加销量,李明对这四种水果进行促销:一次购买水果的总价达到120元,顾客就少付x元,每笔订单顾客网上支付成功后,李明会得到支付款的80%.(1)当x=10时,顾客一次购买草莓和西瓜各1盒,需要支付________元;(2)在促销活动中,为保证李明每笔订单得到的金额均不低于促销前总价的七折,则x的最大值为________.素养6数据分析例6(2019·全国Ⅲ)为了解甲、乙两种离子在小鼠体内的残留程度,进行如下试验:将200只小鼠随机分成A,B两组,每组100只,其中A组小鼠给服甲离子溶液,B组小鼠给服乙离子溶液.每只小鼠给服的溶液体积相同、摩尔浓度相同.经过一段时间后用某种科学方法测算出残留在小鼠体内离子的百分比.根据试验数据分别得到如下直方图:记C为事件:“乙离子残留在体内的百分比不低于5.5”,根据直方图得到P(C)的估计值为0.70.(1)求乙离子残留百分比直方图中a,b的值;(2)分别估计甲、乙离子残留百分比的平均值(同一组中的数据用该组区间的中点值为代表).6.某市一水电站的年发电量y (单位:亿千瓦时)与该市的年降雨量x (单位:毫米)有如下统计数据:(1)若从统计的5年中任取2年,求这2年的发电量都高于7.5 亿千瓦时的概率;(2)由表中数据求得线性回归方程为y ^=0.004x +a ^,该水电站计划2019年的发电量不低于8.6 亿千瓦时,现由气象部门获悉2019年的降雨量约为1 800 毫米,请你预测2019年能否完成发电任务?回扣2复数、程序框图与平面向量1.复数的相关概念及运算法则(1)复数z=a+b i(a,b∈R)的分类①z是实数⇔b=0;②z是虚数⇔b≠0;③z是纯虚数⇔a=0且b≠0.(2)共轭复数复数z=a+b i(a,b∈R)的共轭复数z=a-b i.(3)复数的模复数z=a+b i(a,b∈R)的模|z|=a2+b2.(4)复数相等的充要条件a+b i=c+d i⇔a=c且b=d(a,b,c,d∈R).特别地,a +b i =0⇔a =0且b =0(a ,b ∈R ). (5)复数的运算法则加减法:(a +b i)±(c +d i)=(a ±c )+(b ±d )i ; 乘法:(a +b i)(c +d i)=(ac -bd )+(ad +bc )i ; 除法:(a +b i)÷(c +d i)=ac +bd c 2+d 2+bc -adc 2+d2i(c +d i ≠0).()其中a ,b ,c ,d ∈R2.复数的几个常见结论 (1)(1±i)2=±2i. (2)1+i 1-i =i ,1-i1+i=-i. (3)i 4n =1,i 4n +1=i ,i 4n +2=-1,i 4n +3=-i ,i 4n +i 4n +1+i 4n +2+i 4n +3=0(n ∈Z ). 3.程序框图的三种基本逻辑结构 (1)顺序结构. (2)条件结构. (3)循环结构. 4.平面向量基本定理如果e 1,e 2是同一平面内的两个不共线向量,那么对于这一平面内的任意向量a ,有且只有一对实数λ1,λ2,使a =λ1e 1+λ2e 2.我们把不共线的向量e 1,e 2叫做表示这一平面内所有向量的一组基底. 5.向量a 与b 的夹角已知两个非零向量a 和b .作OA →=a ,OB →=b ,则∠AOB =θ(0°≤θ≤180°)叫做向量a 与b 的夹角.当θ=0°时,a 与b 同向;当θ=180°时,a 与b 反向.如果a 与b 的夹角是90°,我们说a 与b 垂直,记作a ⊥b . 6.平面向量的数量积(1)若a ,b 为非零向量,夹角为θ,则a·b =|a||b |cos θ. (2)设a =(x 1,y 1),b =(x 2,y 2),则a·b =x 1x 2+y 1y 2.(3)a ·b 的几何意义:数量积a ·b 等于a 的长度|a |与b 在a 的方向上的投影|b |cos θ的乘积. 7.两个非零向量平行、垂直的充要条件 若a =(x 1,y 1),b =(x 2,y 2),则 (1)a ∥b ⇔a =λb (b ≠0)⇔x 1y 2-x 2y 1=0. (2)a ⊥b ⇔a·b =0⇔x 1x 2+y 1y 2=0. 8.利用数量积求长度(1)若a =(x ,y ),则|a |=a·a =x 2+y 2. (2)若A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则 |AB →|=(x 2-x 1)2+(y 2-y 1)2. 9.利用数量积求夹角设a ,b 为非零向量,若a =(x 1,y 1),b =(x 2,y 2),θ为a 与b 的夹角, 则cos θ=a·b|a||b |=x 1x 2+y 1y 2x 21+y 21 x 22+y 22.10.三角形“四心”向量形式的充要条件设O 为△ABC 所在平面上一点,角A ,B ,C 所对的边长分别为a ,b ,c ,则 (1)O 为△ABC 的外心⇔|OA →|=|OB →|=|OC →|=a 2sin A. (2)O 为△ABC 的重心⇔OA →+OB →+OC →=0. (3)O 为△ABC 的垂心⇔OA →·OB →=OB →·OC →=OC →·OA →. (4)O 为△ABC 的内心⇔aOA →+bOB →+cOC →=0.1.复数z为纯虚数的充要条件是a=0且b≠0(z=a+b i,a,b∈R).还要注意巧妙运用参数问题和合理消参的技巧.2.复数的运算与多项式运算类似,要注意利用i2=-1化简合并同类项.3.在解决含有循环结构的框图时,要弄清停止循环的条件.注意理解循环条件中“≥”与“>”的区别.4.解决程序框图问题时,要注意流程线的指向与其上文字“是”“否”的对应.5.在循环结构中,易错误判定循环体结束的条件,导致错求输出的结果.6.a·b>0是〈a,b〉为锐角的必要不充分条件;a·b<0是〈a,b〉为钝角的必要不充分条件.数学的核心素养引领复习一、数学抽象、直观想象素养1数学抽象通过由具体的实例概括一般性结论,看我们能否在综合的情境中学会抽象出数学问题,并在得到数学结论的基础上形成新的命题,以此考查数学抽象素养.例1(2019·全国Ⅱ)设函数f(x)的定义域为R,满足f(x+1)=2f(x),且当x∈(0,1]时,f(x)=x(x -1).若对任意x∈(-∞,m],都有f(x)≥-89,则m的取值范围是()A.⎝⎛⎦⎤-∞,94 B.⎝⎛⎦⎤-∞,73C.⎝⎛⎦⎤-∞,52 D.⎝⎛⎦⎤-∞,83答案B解析当-1<x≤0时,0<x+1≤1,则f(x)=12f(x+1)=12(x+1)x;当1<x≤2时,0<x-1≤1,则f(x)=2f(x-1)=2(x-1)(x-2);当2<x≤3时,0<x-2≤1,则f(x)=2f(x-1)=22f(x-2)=22(x-2)(x-3),…,由此可得f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧…,12(x+1)x,-1<x≤0,x(x-1),0<x≤1,2(x-1)(x-2),1<x≤2,22(x-2)(x-3),2<x≤3,由此作出函数f(x)的图象,如图所示.由图可知当2<x≤3时,令22(x-2)·(x-3)=-89,整理,得(3x-7)(3x-8)=0,解得x=73或x=83,将这两个值标注在图中.要使对任意x∈(-∞,m]都有f(x)≥-89,必有m≤73,即实数m的取值范围是⎝⎛⎦⎤-∞,73,故选B.1.如图表示的是一位骑自行车和一位骑摩托车的旅行者在相距80 km的甲、乙两城间从甲城到乙城所行驶的路程与时间之间的函数关系,有人根据函数图象,提出了关于这两个旅行者的如下信息:①骑自行车者比骑摩托车者早出发3 h,晚到1 h;②骑自行车者是变速运动,骑摩托车者是匀速运动;③骑摩托车者在出发1.5 h后追上了骑自行车者;④骑摩托车者在出发1.5 h后与骑自行车者速度一样.其中,正确信息的序号是________.答案①②③解析看时间轴易知①正确;骑摩托车者行驶的路程与时间的函数图象是直线,所以是匀速运动,而骑自行车者行驶的路程与时间的函数图象是折线,所以是变速运动,因此②正确;两条曲线的交点的横坐标对应着4.5,故③正确,④错误.素养2直观想象通过空间图形与平面图形的观察以及图形与数量关系的分析,通过想象对复杂的数学问题进行直观表达,看我们能否运用图形和空间想象思考问题,感悟事物的本质,形成解决问题的思路,以此考查直观想象素养.例2(2019·全国Ⅲ)如图,点N为正方形ABCD的中心,△ECD为正三角形,平面ECD⊥平面ABCD,M是线段ED的中点,则()A.BM=EN,且直线BM,EN是相交直线B.BM≠EN,且直线BM,EN是相交直线C.BM=EN,且直线BM,EN是异面直线D.BM≠EN,且直线BM,EN是异面直线答案B解析取CD的中点O,连接ON,EO,因为△ECD为正三角形,所以EO⊥CD,又平面ECD⊥平面ABCD,平面ECD∩平面ABCD=CD,所以EO⊥平面ABCD.设正方形ABCD的边长为2,则EO=3,ON=1,所以EN2=EO2+ON2=4,得EN=2.过M作CD的垂线,垂足为P,连接BP,则MP=32,CP=32,所以BM2=MP2+BP2=⎝⎛⎭⎫322+⎝⎛⎭⎫322+22=7,得BM=7,所以BM≠EN.连接BD,BE,因为四边形ABCD为正方形,所以N为BD的中点,即EN,MB均在平面BDE内,所以直线BM,EN是相交直线.2.(2018·北京)某四棱锥的三视图如图所示,在此四棱锥的侧面中,直角三角形的个数为()A.1B.2C.3D.4答案C解析由三视图得到空间几何体,如图所示,则P A⊥平面ABCD,平面ABCD为直角梯形,P A=AB=AD=2,BC=1,所以P A⊥AD,P A⊥AB,P A⊥BC.又BC⊥AB,AB∩P A=A,AB,P A⊂平面P AB,所以BC⊥平面P AB.又PB⊂平面P AB,所以BC⊥PB.在△PCD中,PD=22,PC=3,CD=5,所以△PCD为锐角三角形.所以侧面中的直角三角形为△P AB,△P AD,△PBC,共3个.故选C.二、逻辑推理、数学运算素养3逻辑推理通过提出问题和论证命题的过程,看我们能否选择合适的论证方法和途径予以证明,并能用准确、严谨的数学语言表述论证过程,以此考查逻辑推理素养.例3(2019·全国Ⅱ)在“一带一路”知识测验后,甲、乙、丙三人对成绩进行预测.甲:我的成绩比乙高.乙:丙的成绩比我和甲的都高.丙:我的成绩比乙高.成绩公布后,三人成绩互不相同且只有一个人预测正确,那么三人按成绩由高到低的次序为( )A.甲、乙、丙B.乙、甲、丙C.丙、乙、甲D.甲、丙、乙答案 A解析 由于三人成绩互不相同且只有一个人预测正确.若甲预测正确,则乙、丙预测错误,于是三人按成绩由高到低的次序为甲、乙、丙;若甲预测错误,则甲、乙按成绩由高到低的次序为乙、甲,再假设丙预测正确,则乙、丙按成绩由高到低的次序为丙、乙,于是甲、乙、丙按成绩由高到低排序为丙、乙、甲,从而乙的预测也正确,与事实矛盾;若甲、丙预测错误,则可推出乙的预测也错误.综上所述,三人按成绩由高到低的次序为甲、乙、丙.3.(2018·全国Ⅰ)已知双曲线C :x 23-y 2=1,O 为坐标原点,F 为C 的右焦点,过F 的直线与C 的两条渐近线的交点分别为M ,N .若△OMN 为直角三角形,则|MN |等于( ) A.32 B.3 C.2 3 D.4 答案 B解析 由已知得双曲线的两条渐近线方程为y =±13x . 设两渐近线的夹角为2α,则有tan α=13=33, 所以α=30°.所以∠MON =2α=60°.又△OMN 为直角三角形,由于双曲线具有对称性,不妨设MN ⊥ON ,如图所示. 在Rt △ONF 中,|OF |=2, 则|ON |= 3.则在Rt △OMN 中,|MN |=|ON |·tan 2α=3·tan 60°=3.素养4 数学运算通过各类数学问题特别是综合性问题的处理,看我们能否做到明确运算对象,分析运算条件,选择运算法则,把握运算方向,设计运算程序,获取运算结果,以此考查数学运算素养.例4 (2019·全国Ⅰ)已知非零向量a ,b 满足|a |=2|b |,且(a -b )⊥b ,则a 与b 的夹角为( ) A.π6 B.π3 C.2π3 D.5π6 答案 B解析 设a 与b 的夹角为α,∵(a -b )⊥b ,∴(a -b )·b =0,∴a ·b =b 2,∴|a |·|b |cos α=|b |2,又|a |=2|b |,∴cos α=12,∵α∈[0,π],∴α=π3,故选B.4.(2018·全国Ⅲ)设a =log 0.20.3,b =log 20.3,则( ) A.a +b <ab <0 B.ab <a +b <0 C.a +b <0<ab D.ab <0<a +b答案 B解析 ∵a =log 0.20.3>log 0.21=0, b =log 20.3<log 21=0,∴ab <0.∵a +b ab =1a +1b=log 0.30.2+log 0.32=log 0.30.4, ∴1=log 0.30.3>log 0.30.4>log 0.31=0, ∴0<a +b ab<1,∴ab <a +b <0.三、数学建模、数据分析素养5数学建模通过实际应用问题的处理,看我们是否能够运用数学语言清晰、准确地表达数学建模的过程和结果,以此考查数学建模素养.例5(2019·全国Ⅰ)古希腊时期,人们认为最美人体的头顶至肚脐的长度与肚脐至足底的长度之比是5-12⎝⎛⎭⎪⎫5-12≈0.618,称为黄金分割比例,著名的“断臂维纳斯”便是如此.此外,最美人体的头顶至咽喉的长度与咽喉至肚脐的长度之比也是5-12.若某人满足上述两个黄金分割比例,且腿长为105 cm,头顶至脖子下端的长度为26 cm,则其身高可能是()A.165 cmB.175 cmC.185 cmD.190 cm答案B解析若头顶至咽喉的长度为26 cm,则身高为26+26÷0.618+(26+26÷0.618) ÷0.618≈178(cm),此人头顶至脖子下端的长度为26 cm,即头顶至咽喉的长度小于26 cm,所以其身高小于178 cm,同理其身高也大于105÷0.618≈170(cm),故其身高可能是175 cm,故选B.5.(2019·北京)李明自主创业,在网上经营一家水果店,销售的水果中有草莓、京白梨、西瓜、桃,价格依次为60元/盒、65元/盒、80元/盒、90元/盒.为增加销量,李明对这四种水果进行促销:一次购买水果的总价达到120元,顾客就少付x元,每笔订单顾客网上支付成功后,李明会得到支付款的80%.(1)当x =10时,顾客一次购买草莓和西瓜各1盒,需要支付________元;(2)在促销活动中,为保证李明每笔订单得到的金额均不低于促销前总价的七折,则x 的最大值为________. 答案 130 15解析 (1)顾客一次购买草莓和西瓜各1盒,总价为60+80=140(元),又140>120,所以优惠10元,顾客实际需要付款130元.(2)设顾客一次购买的水果总价为m 元,由题意知,当0<m <120时,x =0,当m ≥120时,(m -x )×80%≥m ×70%,得x ≤m 8对任意m ≥120恒成立,又m8≥15,所以x 的最大值为15.素养6 数据分析通过对概率与统计问题中大量数据的分析和加工,看我们能否获得数据提供的信息及其所呈现的规律,进而分析随机现象的本质特征,发现随机现象的统计规律,以此考查数据分析素养.例6 (2019·全国Ⅲ)为了解甲、乙两种离子在小鼠体内的残留程度,进行如下试验:将200只小鼠随机分成A ,B 两组,每组100只,其中A 组小鼠给服甲离子溶液,B 组小鼠给服乙离子溶液.每只小鼠给服的溶液体积相同、摩尔浓度相同.经过一段时间后用某种科学方法测算出残留在小鼠体内离子的百分比.根据试验数据分别得到如下直方图:记C 为事件:“乙离子残留在体内的百分比不低于5.5”,根据直方图得到P (C )的估计值为0.70.(1)求乙离子残留百分比直方图中a ,b 的值;(2)分别估计甲、乙离子残留百分比的平均值(同一组中的数据用该组区间的中点值为代表). 解 (1)由已知得0.70=a +0.20+0.15,故a =0.35.b =1-0.05-0.15-0.70=0.10.(2)甲离子残留百分比的平均值的估计值为2×0.15+3×0.20+4×0.30+5×0.20+6×0.10+7×0.05=4.05. 乙离子残留百分比的平均值的估计值为3×0.05+4×0.10+5×0.15+6×0.35+7×0.20+8×0.15=6.00.6.某市一水电站的年发电量y (单位:亿千瓦时)与该市的年降雨量x (单位:毫米)有如下统计数据:2013年 2014年 2015年 2016年 2017年 降雨量x (毫米) 1 500 1 400 1 900 1 600 2 100 发电量y (亿千瓦时)7.47.09.27.910.0(1)若从统计的5年中任取2年,求这2年的发电量都高于7.5 亿千瓦时的概率;(2)由表中数据求得线性回归方程为y ^=0.004x +a ^,该水电站计划2019年的发电量不低于8.6 亿千瓦时,现由气象部门获悉2019年的降雨量约为1 800 毫米,请你预测2019年能否完成发电任务?解 (1)从统计的5年发电量中任取2年,基本事件为{7.4,7.0},{7.4,9.2},{7.4,7.9},{7.4,10.0},{7.0,9.2},{7.0,7.9},{7.0,10.0},{9.2,7.9},{9.2,10.0},{7.9,10.0},共10个;其中这2年的发电量都高于7.5 亿千瓦时的基本事件为{9.2,7.9},{9.2,10.0},{7.9,10.0},共3个.所以这2年发电量都高于7.5 亿千瓦时的概率为P =310.(2)因为x =1 500+1 400+1 900+1 600+2 1005=8 5005=1 700, y =7.4+7.0+9.2+7.9+10.05=41.55=8.3. 又直线y ^=0.004x +a ^过点(x ,y ),所以8.3=0.004×1 700+a ^, 解得a ^=1.5, 所以y ^=0.004x +1.5.当x =1 800时,y ^=0.004×1 800+1.5=8.7>8.6, 所以预测该水电站2019年能完成发电任务.。
2020年全国统一高考数学试卷(理科)(新课标Ⅲ)一、选择题:本题共12小题,每小题5分,共60分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.(5分)已知集合A={(x,y)|x,y∈N*,y≥x},B={(x,y)|x+y=8},则A∩B中元素的个数为()A.2B.3C.4D.62.(5分)复数的虚部是()A .﹣B .﹣C .D .3.(5分)在一组样本数据中,1,2,3,4出现的频率分别为p1,p2,p3,p4,且p i=1,则下面四种情形中,对应样本的标准差最大的一组是()A.p1=p4=0.1,p2=p3=0.4B.p1=p4=0.4,p2=p3=0.1C.p1=p4=0.2,p2=p3=0.3D.p1=p4=0.3,p2=p3=0.24.(5分)Logistic模型是常用数学模型之一,可应用于流行病学领域.有学者根据公布数据建立了某地区新冠肺炎累计确诊病例数I(t)(t的单位:天)的Logistic模型:I(t )=,其中K为最大确诊病例数.当I(t*)=0.95K时,标志着已初步遏制疫情,则t*约为()(ln19≈3)A.60B.63C.66D.695.(5分)设O为坐标原点,直线x=2与抛物线C:y2=2px(p>0)交于D,E两点,若OD⊥OE,则C的焦点坐标为()A.(,0)B.(,0)C.(1,0)D.(2,0)6.(5分)已知向量,满足||=5,||=6,•=﹣6,则cos <,+>=()A .﹣B .﹣C .D .7.(5分)在△ABC中,cos C =,AC=4,BC=3,则cos B=()A .B .C .D .8.(5分)如图为某几何体的三视图,则该几何体的表面积是()A.6+4B.4+4C.6+2D.4+29.(5分)已知2tanθ﹣tan(θ+)=7,则tanθ=()A.﹣2B.﹣1C.1D.210.(5分)若直线l与曲线y =和圆x2+y2=都相切,则l的方程为()A.y=2x+1B.y=2x +C.y =x+1D.y =x +11.(5分)设双曲线C :﹣=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,离心率为.P是C上一点,且F1P⊥F2P.若△PF1F2的面积为4,则a=()A.1B.2C.4D.812.(5分)已知55<84,134<85.设a=log53,b=log85,c=log138,则()A.a<b<c B.b<a<c C.b<c<a D.c<a<b二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
2020年普通高等学校招生全国统一考试数学+答案一、选择题:(本题共10小题,每小题6分,共60分)1.若z=1+i ,则|z 2–2z |=( )A. 0B. 1C.D. 2 【答案】D【解析】【分析】由题意首先求得22z z -的值,然后计算其模即可.【详解】由题意可得:()2212z i i =+=,则()222212z z i i -=-+=-. 故2222z z -=-=.故选:D.【点睛】本题主要考查复数的运算法则和复数的模的求解等知识,属于基础题.2.设集合A ={x |x 2–4≤0},B ={x |2x +a ≤0},且A ∩B ={x |–2≤x ≤1},则a =( )A. –4B. –2C. 2D. 4 【答案】B【解析】【分析】由题意首先求得集合A ,B ,然后结合交集的结果得到关于a 的方程,求解方程即可确定实数a 的值.【详解】求解二次不等式240x -≤可得:{}2|2A x x -=≤≤, 求解一次不等式20x a +≤可得:|2a B x x ⎧⎫=≤-⎨⎬⎩⎭. 由于{}|21A B x x ⋂=-≤≤,故:12a -=,解得:2a =-. 故选:B.【点睛】本题主要考查交集的运算,不等式的解法等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力. 3.埃及胡夫金字塔是古代世界建筑奇迹之一,它的形状可视为一个正四棱锥,以该四棱锥的高为边长的正方形面积等于该四棱锥一个侧面三角形的面积,则其侧面三角形底边上的高与底面正方形的边长的比值为( )A. 514-B. 512-C. 514+D. 512+【答案】C【解析】【分析】设,CD a PE b ==,利用212PO CD PE =⋅得到关于,a b 的方程,解方程即可得到答案.【详解】如图,设,CD a PE b ==,则22224aPO PE OE b =-=-,由题意212PO ab =,即22142a b ab -=,化简得24()210b ba a -⋅-=,解得15b a +=(负值舍去).故选:C.【点晴】本题主要考查正四棱锥的概念及其有关计算,考查学生的数学计算能力,是一道容易题. 4.已知A 为抛物线C :y 2=2px (p >0)上一点,点A 到C 的焦点的距离为12,到y 轴的距离为9,则p =( )A. 2B. 3C. 6D. 9【答案】C【解析】【分析】 利用抛物线的定义建立方程即可得到答案.【详解】设抛物线的焦点为F ,由抛物线的定义知||122A p AF x =+=,即1292p =+,解得6p .故选:C.【点晴】本题主要考查利用抛物线的定义计算焦半径,考查学生转化与化归思想,是一道容易题. 5.某校一个课外学习小组为研究某作物种子的发芽率y 和温度x (单位:°C )的关系,在20个不同的温度条件下进行种子发芽实验,由实验数据(,)(1,2,,20)i i x y i =得到下面的散点图:由此散点图,在10°C 至40°C 之间,下面四个回归方程类型中最适宜作为发芽率y 和温度x 的回归方程类型的是( )A. y a bx =+B. 2y a bx =+C. e x y a b =+D. ln y a b x =+【答案】D【解析】【分析】根据散点图的分布可选择合适的函数模型.【详解】由散点图分布可知,散点图分布在一个对数函数的图象附近,因此,最适合作为发芽率y 和温度x 的回归方程类型的是ln y a b x =+.故选:D.【点睛】本题考查函数模型的选择,主要观察散点图的分布,属于基础题.6.函数43()2f x x x =-的图像在点(1(1))f ,处的切线方程为( ) A. 21y x =--B. 21y x =-+C. 23y x =-D. 21y x =+ 【答案】B【解析】【分析】求得函数()y f x =的导数()f x ',计算出()1f 和()1f '的值,可得出所求切线的点斜式方程,化简即可.【详解】()432f x x x =-,()3246f x x x '∴=-,()11f ∴=-,()12f '=-,因此,所求切线的方程为()121y x +=--,即21y x =-+.故选:B.【点睛】本题考查利用导数求解函图象的切线方程,考查计算能力,属于基础题7.设函数()cos π()6f x x ω=+在[π,π]-的图像大致如下图,则f (x )的最小正周期为( )A.10π9B. 7π6C. 4π3D. 3π2 【答案】C【解析】【分析】由图可得:函数图象过点4,09π⎛⎫- ⎪⎝⎭,即可得到4cos 096ππω⎛⎫-⋅+= ⎪⎝⎭,结合4,09π⎛⎫- ⎪⎝⎭是函数()f x 图象与x 轴负半轴的第一个交点即可得到4962πππω-⋅+=-,即可求得32ω=,再利用三角函数周期公式即可得解. 【详解】由图可得:函数图象过点4,09π⎛⎫- ⎪⎝⎭, 将它代入函数()f x 可得:4cos 096ππω⎛⎫-⋅+= ⎪⎝⎭ 又4,09π⎛⎫- ⎪⎝⎭是函数()f x 图象与x 轴负半轴的第一个交点, 所以4962πππω-⋅+=-,解得:32ω= 所以函数()f x 的最小正周期为224332T πππω=== 故选:C 【点睛】本题主要考查了三角函数的性质及转化能力,还考查了三角函数周期公式,属于中档题. 8.25()()x x y xy ++的展开式中x 3y 3的系数为( ) A. 5B. 10C. 15D. 20 【答案】C【解析】【分析】求得5()x y +展开式的通项公式为515rr rr T C x y -+=(r N ∈且5r ≤),即可求得2y x x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭与5()x y +展开式的乘积为65r r r C x y -或425r r r C x y -+形式,对r 分别赋值为3,1即可求得33x y 的系数,问题得解.【详解】5()x y +展开式的通项公式为515r r r r T C x y -+=(r N ∈且5r ≤) 所以2y x x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭的各项与5()x y +展开式的通项的乘积可表示为: 56155r r r r r r r xT xC xy C x y --+==和22542155r r r r r r r T C x y x C y y y x x --++== 在615r r r r xT C x y -+=中,令3r =,可得:33345xT C x y =,该项中33x y 的系数为10,在42152r r r r T C x x y y -++=中,令1r =,可得:521332T C y x xy =,该项中33x y 的系数为5 所以33x y 的系数为10515+=故选:C【点睛】本题主要考查了二项式定理及其展开式的通项公式,还考查了赋值法、转化能力及分析能力,属于中档题.9.已知 π()0,α∈,且3cos28cos 5αα-=,则sin α=( )A. 3B. 23C. 13D.9 【答案】A【解析】【分析】用二倍角的余弦公式,将已知方程转化为关于cos α的一元二次方程,求解得出cos α,再用同角间的三角函数关系,即可得出结论.【详解】3cos28cos 5αα-=,得26cos 8cos 80αα--=,即23cos 4cos 40αα--=,解得2cos 3α=-或cos 2α=(舍去), 又(0,),sin απα∈∴==故选:A.【点睛】本题考查三角恒等变换和同角间的三角函数关系求值,熟记公式是解题的关键,考查计算求解能力,属于基础题.10.已知,,A B C 为球O 的球面上的三个点,⊙1O 为ABC 的外接圆,若⊙1O 的面积为4π,1AB BC AC OO ===,则球O 的表面积为( )A. 64πB. 48πC. 36πD. 32π【答案】A【解析】【分析】由已知可得等边ABC 的外接圆半径,进而求出其边长,得出1OO 的值,根据球的截面性质,求出球的半径,即可得出结论.【详解】设圆1O 半径为r ,球的半径为R ,依题意,得24,2r r ππ=∴=,ABC 为等边三角形, 由正弦定理可得2sin 6023AB r=︒=,123OO AB ∴==,根据球的截面性质1OO ⊥平面ABC ,222211111,4OO O A R OA OO O A OO r ∴⊥==+=+=,∴球O 的表面积2464S R ππ==.故选:A【点睛】本题考查球的表面积,应用球的截面性质是解题的关键,考查计算求解能力,属于基础题.二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
极坐标系与参数方程考点116平面直角坐标系中的伸缩变换考点117极坐标和直角坐标的互化1.(2020全国Ⅱ文理21)已知曲线12,C C 的参数方程分别为2124cos ,:4sin x C y θθ⎧=⎪⎨=⎪⎩(θ为参数),21,:1x t tC y t t ⎧=+⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩(t 为参数).(1)将12,C C 的参数方程化为普通方程;(2)以坐标原点为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系.设12,C C 的交点为P ,求圆心在极轴上,且经过极点和P 的圆的极坐标方程.【解析】(1)由22cos sin 1θθ+=得1C 的普通方程为:4x y +=,由11x t t y t t ⎧=+⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩得:2222221212x t t y t t ⎧=++⎪⎪⎨⎪=+-⎪⎩,两式作差可得2C 的普通方程为:224x y -=.(2)由2244x y x y +=⎧⎨-=⎩得:5232x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,即53,22P ⎛⎫ ⎪⎝⎭.设所求圆圆心的直角坐标为(),0a ,其中0a >,则22253022a a ⎛⎫⎛⎫-+-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,解得:1710a =,∴所求圆的半径1710r =,∴所求圆的直角坐标方程为:22217171010x y ⎛⎫⎛⎫-+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,即22175x y x +=,∴所求圆的极坐标方程为17cos 5ρθ=.2.(2020全国Ⅲ文理22)在直角坐标系xOy 中,曲线C 的参数方程为222,23x t t y t t⎧=--⎪⎨=-+⎪⎩(t 为参数且1t ≠),C 与坐标轴交于,A B 两点.(1)求AB ;(2)以坐标原点为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,求直线AB 的极坐标方程.【解析】(1)令0x =,则220t t +-=,解得2t =-或1t =(舍),则26412y =++=,即(0,12)A .令0y =,则2320t t -+=,解得2t =或1t =(舍),则2244x =--=-,即(4,0)B -.AB ∴==.(2)由(1)可知12030(4)AB k -==--,则直线AB 的方程为3(4)y x =+,即3120x y -+=.由cos ,sin x y ρθρθ==可得,直线AB 的极坐标方程为3cos sin 120ρθρθ-+=.3.(2020江苏22)在极坐标系中,已知点1π(,)3A ρ在直线:cos 2l ρθ=上,点2π(,6B ρ在圆:4sinC ρθ=上(其中0ρ≥,02θπ≤<).(1)求1ρ,2ρ的值(2)求出直线l 与圆C 的公共点的极坐标.【解析】(1)1122cos24;4sin 236ππρρρρ=∴==∴=Q Q .(2)5cos 2,4sin 4sin cos 2,sin 21[0,2),44ππρθρθθθθθπθ==∴=∴=∈∴=Q Q ,当4πθ=时ρ=;当54πθ=时0ρ=-<(舍);即所求交点坐标为当)4π.4.(2019全国II 文理22)在极坐标系中,O 为极点,点000(,)(0)M ρθρ>在曲线:4sin C ρθ=上,直线l过点(4,0)A 且与OM 垂直,垂足为P .(1)当0=3θπ时,求0ρ及l 的极坐标方程;(2)当M 在C 上运动且P 在线段OM 上时,求P 点轨迹的极坐标方程.【解析】(1)因为()00,M ρθ在C 上,当03θπ=时,04sin 3ρπ==由已知得||||cos23OP OA π==.设(,)Q ρθ为l 上除P 的任意一点.在Rt OPQ △中cos ||23OP ρθπ⎛⎫-== ⎪⎝⎭,经检验,点(2,)3P π在曲线cos 23ρθπ⎛⎫-= ⎪⎝⎭上.所以,l 的极坐标方程为cos 23ρθπ⎛⎫-= ⎪⎝⎭.(2)设(,)P ρθ,在Rt OAP △中,||||cos 4cos ,OP OA θθ==即 4cos ρθ=..因为P 在线段OM 上,且AP OM ⊥,故θ的取值范围是,42ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦.所以,P 点轨迹的极坐标方程为4cos ,,42ρθθπ⎡⎤=∈⎢⎥⎣⎦π.5.(2019全国III 文理22)如图,在极坐标系Ox 中,(2,0)A ,)4B π,4C 3π,(2,)D π,弧 AB , BC , CD 所在圆的圆心分别是(1,0),(1,)2π,(1,)π,曲线1M 是弧 AB ,曲线2M 是弧 BC ,曲线3M 是弧 CD.(1)分别写出1M ,2M ,3M 的极坐标方程;(2)曲线M 由1M ,2M ,3M 构成,若点P 在M 上,且||OP =P 的极坐标.【解析】(1)由题设可得,弧 ,,AB BCCD 所在圆的极坐标方程分别为2cos ρθ=,2sin ρθ=,2cos ρθ=-,所以1M 的极坐标方程为π2cos 04ρθθ⎛⎫= ⎪⎝⎭ ,2M 的极坐标方程为π3π2sin 44ρθθ⎛⎫= ⎪⎝⎭ ,3M 的极坐标方程为3π2cos π4ρθθ⎛⎫=- ⎪⎝⎭.(2)设(,)P ρθ,由题设及(1)知若π04θ,则2cos θ=,解得π6θ=;若π3π44θ ,则2sin θ=π3θ=或2π3θ=;若3ππ4θ ,则2cos θ-=,解得5π6θ=.综上,P 的极坐标为π6⎫⎪⎭或π3⎫⎪⎭或2π3⎫⎪⎭或5π6⎫⎪⎭.考点118参数方程与普通方程的互化6.(2020上海14)已知直线方程3410x y ++=的一个参数方程可以是()A .1314x ty t=+⎧⎨=-+⎩B .1413x t y t=-⎧⎨=--⎩C .1314x t y t=-⎧⎨=-+⎩D .1413x t y t=+⎧⎨=--⎩【答案】D【解析】A .参数方程可化简为4370x y --=,故A 不正确;B .参数方程可化简为3470x y --=,故B 不正确;C .参数方程可化简为4310x y +-=,故C 不正确;D .参数方程可化简为3410x y ++=,故D 正确.故选D .7.(2018全国Ⅲ)[选修4—4:坐标系与参数方程](10分)在平面直角坐标系xOy 中,O 的参数方程为cos sin x y θθ=⎧⎨=⎩,(θ为参数),过点(0,且倾斜角为α的直线l 与O 交于A ,B 两点.(1)求α的取值范围;(2)求AB 中点P 的轨迹的参数方程.【解析】(1)O 的直角坐标方程为221x y +=.当2απ=时,l 与O 交于两点.当2απ≠时,记tan k α=,则l 的方程为y kx =-.l 与O 交于两点当且仅当1<,解得1k <-或1k >,即(,)42αππ∈或(,)24απ3π∈.综上,α的取值范围是(,44π3π.(2)l的参数方程为cos ,(sin x t t y t αα=⎧⎪⎨=+⎪⎩为参数,44απ3π<<).设A ,B ,P 对应的参数分别为A t ,B t ,P t ,则2A BP t t t +=,且A t ,B t满足2sin 10t α-+=.于是A B t t α+=,P t α=.又点P 的坐标(,)x y满足cos ,sin .P P x t y t αα=⎧⎪⎨=+⎪⎩所以点P的轨迹的参数方程是22,2cos 222x y αα⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩(α为参数,44απ3π<<).考点119极坐标方程与参数方程的综合应用8.(2018北京文理)在极坐标系中,直线cos sin (0)a a ρθρθ+=>与圆=2cos ρθ相切,则a =___.【答案】1【解析】利用cos x ρθ=,sin y ρθ=,可得直线的方程为0x y a +-=,圆的方程为22(1)1x y -+=,所以圆心(1,0),半径1r =,由于直线与圆相切,故圆心到直线的距离等于半径,即1=,∴1a =或1,又0a >,∴1a =+.9.(2017北京文理)在极坐标系中,点A 在圆22cos 4sin 40ρρθρθ--+=上,点P 的坐标为(1,0)),则||AP 的最小值为___________.【答案】1【解析】圆的普通方程为222440x y x y +--+=,即22(1)(2)1x y -+-=.设圆心为(1,2)C ,所以min ||||211AP PC r =-=-=.10.(2017天津文理)在极坐标系中,直线4cos(106ρθπ-+=与圆2sin ρθ=的公共点的个数为_____.【答案】2【解析】直线的普通方程为210y ++=,圆的普通方程为22(1)1x y +-=,因为圆心到直线的距离314d =<,所以有两个交点.11.(2016北京文理)在极坐标系中,直线cos sin 10ρθθ-=与圆2cos ρθ=交于,A B 两点,则||AB =.【答案】2【解析】将cos sin 10ρθθ-=化为直角坐标方程为10x --=,将ρ=2cos θ化为直角坐标方程为22(1)1x y -+=,圆心坐标为(1,0),半径r=1,又(1,0)在直线10x -=上,所以|AB|=2r=2.12.(2015广东文理)已知直线l 的极坐标方程为2sin()24πρθ-=,点Α的极坐标为722,)4πA (,则点Α到直线l 的距离为.【答案】522【解析】由2sin()24πρθ-=得22(sin cos )22ρθθ´-=,所以1y x -=,故直线l 的直角坐标方程为10x y -+=,而点7(22,)4A π对应的直角坐标为(2,2)A -,所以点(2,2)A -到直线l :10x y -+=的距离为|221|5222++=.13.(2015安徽文理)在极坐标系中,圆8sin ρθ=上的点到直线()3R πθρ=∈距离的最大值是.【答案】6【解析】圆8sin ρθ=即28sin ρρθ=,化为直角坐标方程为22(4)16x y +-=,直线3πθ=,则tan 3θ=,化为直角坐标方程为30x y -=,圆心(0,4)到直线的距离为|4|24-=,所以圆上的点到直线距离的最大值为6.14.(2020全国Ⅰ文理21)在直角坐标系xOy 中,曲线1C 的参数方程为cos ,sin k kx t y t⎧=⎨=⎩(t 为参数).以坐标原点为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线2C 的极坐标方程为4cos 16sin 30ρθρθ-+=.(1)当1k =时,1C 是什么曲线?(2)当4k =时,求1C 与2C 的公共点的直角坐标.【解析】(1)当1k =时,曲线1C 的参数方程为cos ,sin x t y t=⎧⎨=⎩(t 为参数),两式平方相加得221x y +=,∴曲线1C 表示以坐标原点为圆心,半径为1的圆.(2)当4k =时,曲线1C 的参数方程为44cos ,sin x t y t⎧=⎨=⎩(t 为参数),∴0,0x y ≥≥,曲线1C 的参数方程化为22cos (sin x tt y t==为参数),两式相加得曲线1C 方程为1x y +=,得1y x =-,平方得1,01,01y x x y=-+≤≤≤≤,曲线2C的极坐标方程为4cos16sin30ρθρθ-+=,曲线2C直角坐标方程为41630x y-+=,联立12,C C方程1,41630y xx y⎧=-+⎪⎨-+=⎪⎩,整理得12130x-=12=136=(舍去),11,44x y∴==,12,C C∴公共点的直角坐标为11(,)44.15.(2019全国1文理22)在直角坐标系xOy中,曲线C的参数方程为2221141txttyt⎧-=⎪⎪+⎨⎪=⎪+⎩,(t为参数),以坐标原点O为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,直线l的极坐标方程为2cos sin110ρθθ+=.(1)求C和l的直角坐标方程;(2)求C上的点到l距离的最小值.【解析】(1)因为221111tt--<≤+,且()22222222141211y t txt t⎛⎫-⎛⎫+=+=⎪⎪+⎝⎭⎝⎭+,所以C的直角坐标方程为221(1)4yx x+=≠-.l的直角坐标方程为2110x++=.(2)由(1)可设C的参数方程为cos,2sinxyαα=⎧⎨=⎩(α为参数,ππα-<<).C上的点到lπ4cos113α⎛⎫-+⎪=.当2π3α=-时,π4cos113α⎛⎫-+⎪⎝⎭取得最小值7,故C上的点到l.16.(2018全国Ⅰ文理)在直角坐标系xOy中,曲线1C的方程为||2y k x=+.以坐标原点为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线2C的极坐标方程为22cos30ρρθ+-=.(1)求2C的直角坐标方程;(2)若1C 与2C 有且仅有三个公共点,求1C 的方程.【解析】(1)由cos x ρθ=,sin y ρθ=得2C 的直角坐标方程为22(1)4x y ++=.(2)由(1)知2C 是圆心为(1,0)A -,半径为2的圆.由题设知,1C 是过点(0,2)B 且关于y 轴对称的两条射线.记y 轴右边的射线为1l ,y 轴左边的射线为2l .由于B 在圆2C 的外面,故1C 与2C 有且仅有三个公共点等价于1l 与2C 只有一个公共点且2l 与2C 有两个公共点,或2l 与2C 只有一个公共点且1l 与2C 有两个公共点.当1l 与2C 只有一个公共点时,A 到1l 所在直线的距离为22=,故43k =-或0k =.经检验,当0k =时,1l 与2C 没有公共点;当43k =-时,1l 与2C 只有一个公共点,2l 与2C 有两个公共点.当2l 与2C 只有一个公共点时,A 到2l 所在直线的距离为22=,故0k =或43k =.经检验,当0k =时,1l 与2C 没有公共点;当43k =时,2l 与2C 没有公共点.综上,所求1C 的方程为4||23y x =-+.17.(2018全国Ⅱ文理)在直角坐标系xOy 中,曲线C 的参数方程为2cos ,4sin ,=⎧⎨=⎩x θy θ(θ为参数),直线l 的参数方程为1cos 2sin =+⎧⎨=+⎩x t αy t α(t 为参数).(1)求C 和l 的直角坐标方程;(2)若曲线C 截直线l 所得线段的中点坐标为(1,2),求l 的斜率.【解析】(1)曲线C 的直角坐标方程为221416+=x y .当cos 0α≠时,l 的直角坐标方程为tan 2tan αα=⋅+-y x ;当cos 0α=时,l 的直角坐标方程为1=x .(2)将l 的参数方程代入C 的直角坐标方程,整理得关于t 的方程22(13cos )4(2cos sin )80ααα+++-=t t .①因为曲线C 截直线l 所得线段的中点(1,2)在C 内,所以①有两个解,设为1t ,2t ,则120+=t t .又由①得1224(2cos sin )13cos ααα++=-+t t ,故2cos sin 0αα+=,于是直线l 的斜率tan 2α==-k .18.(2018江苏)在极坐标系中,直线l 的方程为πsin()26ρθ-=,曲线C 的方程为4cos ρθ=,求直线l 被曲线C 截得的弦长.【解析】因为曲线C 的极坐标方程为=4cos ρθ,所以曲线C 的圆心为(2,0),直径为4的圆.因为直线l 的极坐标方程为πsin()26ρθ-=,则直线l 过(4,0)A ,倾斜角为π6,所以A 为直线l 与圆C 的一个交点.设另一个交点为B ,则∠OAB=π6,连结OB ,因为OA 为直径,从而∠OBA=π2,所以π4cos 6AB ==.因此,直线l 被曲线C截得的弦长为.19.(2017全国Ⅰ文理)在直角坐标系xOy 中,曲线C 的参数方程为3cos sin x y θθ=⎧⎨=⎩,(θ为参数),直线l 的参数方程为41x a ty t=+⎧⎨=-⎩(t 为参数).(1)若1a =-,求C 与l 的交点坐标;(2)若C 上的点到l,求a .【解析】(1)曲线C 的普通方程为2219x y +=.当1a =-时,直线l 的普通方程为430x y +-=.由2243019x y x y +-=⎧⎪⎨+=⎪⎩解得30x y =⎧⎨=⎩或21252425x y ⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,从而C 与l 的交点坐标为(3,0),2124(,2525-.(2)直线l 的普通方程为440x y a +--=,故C 上的点(3cos ,sin )θθ到l的距离为d =.当4a -≥时,d=,所以8a =;当4a <-时,d=16a =-.综上,8a =或16a =-.20.(2017全国Ⅱ文理)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1C 的极坐标方程为cos 4ρθ=.(1)M 为曲线1C 上的动点,点P 在线段OM 上,且满足||||16OM OP ⋅=,求点P 的轨迹2C 的直角坐标方程;(2)设点A 的极坐标为(2,3π,点B 在曲线2C 上,求OAB ∆面积的最大值.【解析】(1)设P 的极坐标为(,)ρθ(0)ρ>,M 的极坐标为1(,)ρθ1(0)ρ>.由椭圆知||OP ρ=,14||cos OM ρθ==.由||||16OM OP ⋅=得2C 的极坐标方程4cos ρθ=(0)ρ>,因此2C 的直角坐标方程为22(2)4(0)x y x -+=≠.(2)设点B 的极坐标为(,)B ρα(0)B ρ>.由题设知||2OA =,4cos B ρα=,于是OAB ∆面积1||sin 2B S OA AOB ρ=⋅⋅∠4cos |sin()|3παα=-32|sin(2|32πα=--2+≤当12πα=-时,S取得最大值2+OAB ∆面积的最大值为2+.21.(2017全国Ⅲ文理)在直角坐标系xOy 中,直线1l 的参数方程为2x ty kt =+⎧⎨=⎩(t 为参数),直线2l 的参数方程为2x mm y k =-+⎧⎪⎨=⎪⎩(m 为参数).设1l 与2l 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3l :(cos sin )ρθθ+-0=,M 为3l 与C 的交点,求M 的极径.【解析】(1)消去参数t 得1l 的普通方程():l y k x =-12,消去参数m 得2l 的普通方程():l y x k=+212.设(,)P x y ,由题设得()()y k x y x k ⎧=-⎪⎨=+⎪⎩212,消去k 得()x y y -=≠2240,所以C 的普通方程为()x y y -=≠2240.(2)C 的极坐标方程为()cos sin ρθθ-=2224(),θπθπ≠0<<2,联立()()cos sin cos sin ρθθρθθ⎧-=⎪⎨⎪⎩2224+得()cos sin cos sin θθθθ-=2+,故tan θ=-13,从而cos sin θθ2291=,=1010,代入()cos sin ρθθ222-=4得ρ2=5,所以交点M22.(2017江苏)在平面坐标系中xOy 中,已知直线l 的参考方程为82x tty =-+⎧⎪⎨=⎪⎩(t 为参数),曲线C 的参数方程为22x s y ⎧=⎪⎨=⎪⎩(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.【解析】直线l 的普通方程为280x y -+=.因为点P 在曲线C上,设2(2,)P s ,从而点P 到直线l的的距离22d ==s =min 455d =.因此当点P 的坐标为(4,4)时,曲线C 上点P 到直线l的距离取到最小值5.23.(2016全国I 文理)在直角坐标系xOy 中,曲线1C 的参数方程为cos 1sin x a ty a 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2C :4cos ρθ=.(I)说明1C 是哪种曲线,并将1C 的方程化为极坐标方程;(II)直线3C 的极坐标方程为0=a θ,其中0a 满足0tan =2a ,若曲线1C 与2C 的公共点都在3C 上,求a .【解析】(1)cos 1sin x a t y a t=⎧⎨=+⎩(t 均为参数),∴()2221x y a +-=①∴1C 为以()01,为圆心,a 为半径的圆.方程为222210x y y a +-+-=.∵222sin x y y ρρθ+==,,∴222sin 10a ρρθ-+-=,即为1C 的极坐标方程.(2)24cos C ρθ=:,两边同乘ρ得22224cos cos x y x ρρθρρθ==+= ,,224x y x ∴+=,即()2224x y -+=②3C :化为普通方程为2y x =,由题意:1C 和2C 的公共方程所在直线即为3C ,①—②得:24210x y a -+-=,即为3C ,∴210a -=,∴1a =.24.(2016全国II 文理)在直角坐标系xOy 中,圆C 的方程为()22625x y ++=.(I)以坐标原点为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,求C 的极坐标方程;(II)直线l 的参数方程是cos sin x t y t αα=⎧⎨=⎩(t 为参数),l 与C 交于A 、B 两点,10AB =,求l 的斜率.【解析】(Ⅰ)整理圆的方程得2212110x y +++=,由222cos sin x y x y ρρθρθ⎧=+⎪=⎨⎪=⎩可知圆C 的极坐标方程为212cos 110ρρθ++=.(Ⅱ)记直线的斜率为k ,则直线的方程为0kx y -=,由垂径定理及点到直线距离公式知:226102521kk ⎛⎫-=- ⎪ ⎪+⎝⎭,即22369014k k =+,整理得253k =,则153k =±.25.(2016全国III 文理)在直角坐标系xOy 中,曲线1C 的参数方程为3cos sin x y αα⎧=⎪⎨=⎪⎩(α为参数),以坐标原点为极点,以x 轴的正半轴为极轴,建立极坐标系,曲线2C 的极坐标方程为sin()224ρθπ+=.(Ⅰ)写出1C 的普通方程和2C 的直角坐标方程;(Ⅱ)设点P 在1C 上,点Q 在2C 上,求||PQ 的最小值及此时P 的直角坐标.【解析】(Ⅰ)1C 的普通方程为2213x y +=,2C 的直角坐标方程为40x y +-=.(Ⅱ)由题意,可设点P 的直角坐标为3,sin )αα,因为2C 是直线,所以||PQ 的最小值,即为P 到2C的距离()d α的最小值,|3cos sin 4|()2|sin()2|32d ααπαα+-==+-.当且仅当2()6k k Z παπ=+∈时,()d α2,此时P 的直角坐标为31(,)22.26.(2016江苏)在平面直角坐标系xOy 中,已知直线l 的参数方程为()11,23,2x t t y ⎧=+⎪⎪⎨⎪=⎪⎩为参数,椭圆C 的参数方程为()cos ,2sin ,x y θθθ=⎧⎨=⎩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11232x t y t⎧=+⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,代入2214y x +=,得223()12(1)124t ++=,即27160t t +=,解得10t =,2167t =-,所以1216||7AB t t =-=.27.(2015全国Ⅰ文理)在直角坐标系xOy 中,直线1C :2x =-,圆2C :22(1)(2)1x y -+-=,以坐标原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系.(Ⅰ)求1C ,2C 的极坐标方程;(Ⅱ)若直线3C 的极坐标方程为()4R πθρ=∈,设2C 与3C 的交点为M ,N ,求2C MN ∆的面积.【解析】(Ⅰ)因为cos ,sin x y ρθρθ==,∴1C 的极坐标方程为cos 2ρθ=-,2C 的极坐标方程为22cos 4sin 40ρρθρθ--+=.(Ⅱ)将=4πθ代入22cos 4sin 40ρρθρθ--+=,得23240ρρ-+=,解得1ρ=222ρ2,|MN|=1ρ-2ρ2,因为2C 的半径为1,则2C MN 的面积o121sin 452⨯=12.28.(2015全国Ⅱ文理)在直角坐标系xOy 中,曲线1C :cos ,sin ,x t y t αα=⎧⎨=⎩(t 为参数,t ≠0)其中0απ<≤,在以O 为极点,x 轴正半轴为极轴的极坐标系中,曲线2C :2sin ρθ=,3C :23ρθ=.(Ⅰ)求2C 与3C 交点的直角坐标;(Ⅱ)若1C 与2C 相交于点A ,1C 与3C 相交于点B ,求||AB 的最大值.【解析】(Ⅰ)曲线2C 的直角坐标方程为2220x y y +-=,曲线3C的直角坐标方程为220x y +-=.联立222220,0,x y y x y ⎧+-=⎪⎨+-=⎪⎩解得0,0,x y =⎧⎨=⎩或3,23,2x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩所以2C 与1C 交点的直角坐标为(0,0)和33,22.(Ⅱ)曲线1C 的极坐标方程为(,0)R θαρρ=∈≠,其中0απ≤<.因此A 得到极坐标为(2sin ,)αα,B的极坐标为,)αα.所以2sin AB αα=-4in(3s πα=-,当56πα=时,AB 取得最大值,最大值为4.29.(2015江苏)已知圆C的极坐标方程为2sin(404πρθ+--=,求圆C 的半径.【解析】以极坐标系的极点为平面直角坐标系的原点O ,以极轴为x 轴的正半轴,建立直角坐标系xoy .圆C的极坐标方程为2sin cos 4022ρθθ⎛⎫+--= ⎪ ⎪⎝⎭,化简,得22sin 2cos 40ρρθρθ+--=.则圆C 的直角坐标方程为222240x y x y +-+-=,即()()22116x y -++=,所以圆C.30.(2015陕西文理)在直角坐标系xOy 中,直线l 的参数方程为13232x t y ⎧=+⎪⎪⎨⎪=⎪⎩(t 为参数).以原点为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,⊙C的极坐标方程为ρθ=.(Ⅰ)写出⊙C 的直角坐标方程;(Ⅱ)P 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.【解析】(Ⅰ)由2,sin ρθρθ==得,从而有(2222+,+3x y x y =-=所以.(Ⅱ)设13(3t,t),22P +又,则|PC |==,故当t =0时,|PC |取最小值,此时P 点的直角坐标为(3,0).31.(2014全国Ⅰ文理)已知曲线C :22149x y +=,直线l :222x t y t=+⎧⎨=-⎩(t 为参数).(Ⅰ)写出曲线C 的参数方程,直线l 的普通方程;(Ⅱ)过曲线C 上任一点P 作与l 夹角为o30的直线,交l 于点A ,求||PA 的最大值与最小值.【解析】2cos .().3sin .x y θθθ=⎧⎨=⎩(I)曲线C的参数方程为为参数60.l x y +-=直线的普通方程为2……5分(Ⅱ)cos sin l θθ曲线C上任意一点P(2.3)到的距离为3sin 6.d θθ=+-4)6,tan .sin 303d PA θααα==+-=︒则其中为锐角,且sin 5PA θα当(+)=-1时,取得最大值,最大值为25sin()1.5PA θα+=当时,取得最小值,最小值为32.(2014全国Ⅱ文理)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2cos ρθ=,0,2πθ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦.(Ⅰ)求C 的参数方程;(Ⅱ)设点D 在C 上,C 在D 处的切线与直线:2l y =+垂直,根据(Ⅰ)中你得到的参数方程,确定D 的坐标.【解析】(I)C 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 ≤≤).(Ⅱ)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33(,22.33.(2013全国Ⅰ文理)已知曲线1C 的参数方程为45cos 55sin x ty t=+⎧⎨=+⎩(t 为参数),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2C 的极坐标方程为2sin ρθ=.(Ⅰ)把1C 的参数方程化为极坐标方程;(Ⅱ)求1C 与2C 交点的极坐标(0ρ≥,02θπ≤≤).【解析】将45cos 55sin x t y t =+⎧⎨=+⎩消去参数t ,化为普通方程22(4)(5)25x y -+-=,即1C :22810160x y x y +--+=,将cos sin x y ρθρθ=⎧⎨=⎩代入22810160x y x y +--+=得,28cos 10sin 160ρρθρθ--+=,∴1C 的极坐标方程为28cos 10sin 160ρρθρθ--+=.(Ⅱ)2C 的普通方程为2220x y y +-=,由222281016020x y x y x y y ⎧+--+=⎪⎨+-=⎪⎩解得11x y =⎧⎨=⎩或02x y =⎧⎨=⎩,∴1C 与2C 的交点的极坐标分别为4π),(2,2π.34.(2013全国Ⅱ文理)已知动点P ,Q 都在曲线C :()2cos 2sin x y βββ=⎧⎨=⎩为参数上,对应参数分别为βα=与2βα=(02απ<<)M 为PQ 的中点.(Ⅰ)求M 的轨迹的参数方程(Ⅱ)将M 到坐标原点的距离d 表示为α的函数,并判断M 的轨迹是否过坐标原点.【解析】(Ⅰ)由题意有()()2cos ,2sin ,2cos 2,2sin 2,P Q αααα因此()cos cos 2,sin sin 2M αααα++,M 的轨迹的参数方程为cos cos 2,sin sin 2,x y αααα=+⎧⎨=+⎩(02απ<<).(Ⅱ)M 点到坐标原点的距离d ==(02απ<<),当απ=时,0d =,故M 的轨迹过坐标原点.35.(2012全国文理)已知曲线1C 的参数方程是⎩⎨⎧==ϕϕsin 3cos 2y x (ϕ为参数),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2C 的极坐标方程是2=ρ.正方形ABCD 的顶点都在2C 上,且A 、B 、C 、D 依逆时针次序排列,点A 的极坐标为)3,2(π.(Ⅰ)求点A 、B 、C 、D 的直角坐标;(Ⅱ)设P 为1C 上任意一点,求2222||||||||PD PC PB P A +++的取值范围.【解析】(1)点,,,A B C D 的极坐标为5411(2,),(2,),(2,),(2,)3636ππππ,点,,,A B C D 的直角坐标为(1,3),(3,1),(1,3),(3,1)----.(2)设00(,)P x y ;则002cos ()3sin x y ϕϕϕ=⎧⎨=⎩为参数,222222004416t PA PB PC PD x y =+++=++23220sin [32,52]ϕ=+∈.36.(2011全国文理)在直角坐标系xOy 中,曲线1C 的参数方程为2cos 22sin x y αα=⎧⎨=+⎩(α为参数),M 是1C 上的动点,P 点满足2OP OM =uuu v uuuv,P 点的轨迹为曲线2C (Ⅰ)求2C 的方程(Ⅱ)在以O 为极点,x 轴的正半轴为极轴的极坐标系中,射线3πθ=与1C 的异于极点的交点为A ,与2C 的异于极点的交点为B ,求AB .【解析】(I)设(,)P x y ,则由条件知M(,22x y).由于M 点在1C 上,所以2cos 222sin 2xy αα⎧=⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩,即4cos 44sin x y αα=⎧⎨=+⎩,从而2C 的参数方程为4cos 44sin x y αα=⎧⎨=+⎩(α为参数),(Ⅱ)曲线1C 的极坐标方程为4sin ρθ=,曲线2C 的极坐标方程为8sin ρθ=.射线3πθ=与1C 的交点A 的极径为14sin 3πρ=,射线3πθ=与2C 的交点B 的极径为28sin 3πρ=.所以21||||23AB ρρ-==。
Earlybird课时规范练A 组基础对点练x=t,x=cos α,1.已知直线l的参数方程为{y=mt)(t为参数),圆C的参数方程为{y=1+sin α)(α为参数).(1)若直线l与圆C的相交弦长不小于2,求实数m的取值范围.(2)若点A的坐标为(2,0),动点P在圆C上,试求线段PA的中点Q的轨迹方程.x=t,解析:(1)直线l的参数方程为{y=mt)(t为参数),普通方程为y=mx,x=cos α,圆C的参数方程为{y=1+sin α)(α为参数),1普通方程为x2+(y-1)2=1.圆心到直线l的距离d=,相交弦长=2m2+111-,m2+11所以2 1-≥2,所以m≤-1 或m≥1.m2+1(2)设P(cos α,1+sin α),Q(x,y),则1 1x=(cos α+2),y=(1+sin α),2 21 1消去α,整理可得线段PA的中点Q的轨迹方程(x-1)2+(y-)2=.2 42.已知曲线C的极坐标方程是ρ=4cos θ,以极点为平面直角坐标系的原点,极轴为x轴的正半轴,建立平面直角坐标系,直线l的参数方程是x=1+t cos α,{y=t sin α)(t是参数).(1)将曲线C的极坐标方程化为直角坐标方程.(2)若直线l与曲线C相交于A,B两点,且|AB|=14,求直线l的倾斜角α的值.解析:(1)因为ρcos θ=x,ρsin θ=y,ρ2=x2+y2,所以曲线C的极坐标方程ρ=4cos θ可化为ρ2=4ρcos θ,所以x2+y2=4x,所以(x-2)2+y2=4.x=1+t cos α,(2)将{y=t sin α)代入圆的方程(x-2)2+y2=4 得:(t cos α-1)2+(t sin α)2=Earlybird4,化简得 t 2-2t cos α-3=0.设 A ,B 两点对应的参数分别为 t 1,t 2,t 1+t 2=2cos α,则{t 1t 2=-3,)所以|AB |=|t 1-t 2|= (t 1+t 2)2-4t 1t 2= 4cos 2α+12, 因为|AB |= 14, 所以 4cos 2α+12= 14.2所以 cos α=± . 2 因为 α∈[0,π),π3所以 α= 或 α= π.4 4 π 3 所以直线的倾斜角 α= 或 α= π. 4 4x =cos α3.在直角坐标系 xOy 中,曲线 C 1 的参数方程为{y =1+sin α)(α 为参数,α∈R ),π在以坐标原点为极点,x 轴非负半轴为极轴的极坐标系中,曲线 C 2:ρsin (θ-4)= 2.(1)求曲线 C 1 的普通方程与曲线 C 2 的直角坐标方程; (2)若曲线 C 1 和曲线 C 2 相交于 A ,B 两点,求|AB |的值.x =cos α,x =cos α, 解析:(1)由{y =1+sin α)⇒{y -1=sin α)⇒x 2+(y -1)2=1,π22由 ρsin(θ- =⇒ ρsin θ- ρcos θ= ⇒y -x =2,即 C 2:x -y +2=0.4)2222(2)∵直线 x -y +2=0 与圆 x 2+(y -1)2=1 相交于 A ,B 两点, 又 x 2+(y -1)2=1 的圆心(0,1),半径为 1,|0-1+2|2 故圆心到直线的距离 d = = ,12+(-1)222 2(2 )=.∴|AB|=2 12-2B 组能力提升练Earlybirdx =3cos θ,4.(2019·合肥模拟)在平面直角坐标系 xOy 中,曲线 C 1 的参数方程为{y =2sin θ )(θ 为参数),在以 O 为极点,x 轴的正半轴为极轴的极坐标系中,曲线 C 2 的极坐标方程为 ρ-2cos θ=0. (1)求曲线 C 2 的直角坐标方程;(2)若曲线 C 1 上有一动点 M ,曲线 C 2 上有一动点 N ,求|MN |的最小值. 解析:(1)由 ρ-2cos θ=0 得 ρ2-2ρcos θ=0, 由 ρ2=x 2+y 2,ρcos θ=x ,得 x 2+y 2-2x =0, 即曲线 C 2 的直角坐标方程为(x -1)2+y 2=1. (2)由(1)可知,圆 C 2 的圆心为 C 2(1,0),半径为 1.设曲线 C 1 上的动点 M (3cos α,2sin α),易知点 M 在圆 C 2 外, 由动点 N 在圆 C 2 上可得|MN |min =|MC 2|min -1. 因 为|MC 2| = (3cos α-1)2+4sin 2α=5cos 2α-6cos α+5=3165(cos α- )2+55,34 5所以当 cos α= 时,|MC2|min = ,554 54 5所以|MN |min =|MC 2|min -1= -1,即|MN |的最小值为-1.55x = 3sin α-cos α,5.在直角坐标系 xOy 中,曲线 C 1 的参数方程为{y =3-2 3sin αcos α-2cos 2α)(α 为参数),以坐标原点为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系.曲线 C 2 的极π2坐标方程为 ρsin(θ-4)=m .2(1)求曲线 C 1 的普通方程和曲线 C 2 的直角坐标方程; (2)若曲线 C 1 与曲线 C 2 有公共点,求实数 m 的取值范围.解析:(1)曲线C1 的参数方程为x=3sin α-cos α,{y=3-2 3sin αcos α-2cos2α,)消去参数,可得y=x2(-2≤x≤2),π 2 2 2 2由ρsin(θ-)=m,得ρsin θ-ρcos θ=m,所以曲线C2 的直角坐标4 2 2 2 2Earlybird方程为x-y+m=0.y=x2,(2)由{x-y+m=0,)可得x2-x-m=0,∵曲线C1 与曲线C2 有公共点,1 2 1(x-2)-.∴m=x2-x=41∵-2≤x≤2,∴-≤m≤6.4。
新高考数学极坐标与参数方程题目
在新高考数学考试中,极坐标与参数方程是相对新的考点,但却十分重要。
通过极坐标和参数方程,我们可以更灵活地描述平面上的图形,使数学问题更具有普适性和解题的高效性。
下面我们来看几个与极坐标和参数方程相关的数学题目。
第一题
已知曲线方程 $r = 2 + \\cos(\\theta)$,求曲线与极轴正向夹角终值。
第二题
已知曲线方程 $x = \\cos(t)$,$y = \\sin(t)$,$0 \\leq t < 2\\pi$,求曲线的周期性和对称性。
第三题
已知曲线方程 $r = 3\\sin(2\\theta)$,求曲线的极点和渐近线方程。
第四题
已知曲线方程 $\\begin{cases} x = t^2 \\\\ y = t^3 \\end{cases}$,求曲线的凹凸性。
第五题
已知曲线方程 $\\begin{cases} x = 2\\cos(t) \\\\ y = 3\\sin(t) \\end{cases}$,求曲线在 $t = \\frac{\\pi}{4}$ 时的切线方程。
第六题
已知曲线方程 $r = 1 + \\sin(\\theta)$,求曲线的弧长。
第七题
已知曲线方程 $r = \\frac{1}{2\\cos(\\theta)-\\sin(\\theta)}$,求曲线的极化方程。
这几道题目涉及到了对极坐标与参数方程的综合运用和理解,希望同学们在解答这些题目的过程中,能够加深对这一部分知识的理解和掌握。
祝大家在高考中取得优异的成绩!。
2023新高考一卷数学22题参数方程2023年新高考一卷数学第22题参数方程已知曲线C的参数方程为$\{\begin{matrix} x = 2 + \frac{\sqrt{2}}{2}t \\ y = \frac{\sqrt{2}}{2}t \end{matrix}(t$为参数$)$,以坐标原点为极点,$x$轴的正半轴为极轴建立极坐标系,直线$l$的极坐标方程为$\theta = \frac{\pi}{4}($其中参数$\rho \in \mathbf{R})$.(1)写出曲线C的普通方程和直线$l$的直角坐标方程;(2)设直线$l$与曲线C的交点为$A,B$,求$\frac{1}{OA} +\frac{1}{OB}$的值.【分析】(1)消去参数$t$,能求出曲线C的普通方程;利用互化公式,能求出直线$l$的直角坐标方程.(2)把直线$l$的极坐标方程化为直角坐标方程,与曲线C的普通方程联立,由此能求出$\frac{1}{OA} + \frac{1}{OB}$的值.【解答】(1)$\because$曲线C的参数方程为$\{\begin{matrix} x = 2 +\frac{\sqrt{2}}{2}t \\ y = \frac{\sqrt{2}}{2}t \end{matrix}(t$为参数),$\therefore$消去参数$t$,得曲线C的普通方程为:$x - 2 =y\sin\theta ,\because\theta = \frac{\pi}{4}$,$\therefore x - 2 = y$,即曲线C的普通方程为:$x - 2 = y$.$\because$以坐标原点为极点,$x$轴的正半轴为极轴建立极坐标系,$\therefore\rho\cos\theta = x,\rho\sin\theta = y$,$\because\theta = \frac{\pi}{4}$,$\therefore x = \rho\cos\frac{\pi}{4},y = \rho\sin\frac{\pi}{4}$,$\therefore$直线$l$的直角坐标方程为:$x - y = 0$.(2)由$(1)$知曲线C的普通方程为:$x - 2 = y$,直线$l$的直角坐标方程为:$x - y = 0$.联立$\{\begin{matrix} x - 2 = y \\x - y = 0 \\\end{matrix}$,解得$\{\begin{matrix} x_{1} = 1 + \sqrt{3} \\y_{1} = 1 + \sqrt{3} \\\end{matrix}$或$\{\begin{matrix} x_{2} = 1 - \sqrt{3} \\y_{2} = 1 - \sqrt{3} \\\end{matrix}$,$\therefore A(1 + \sqrt{3},1 + \sqrt{3}),B(1 -\sqrt{3},1 - \sqrt{3})$,$\thereforeOA = OB =$$\sqrt{(1 + \sqrt{3})^{2} + (1 + \sqrt{3})^{2}}$$= 2\sqrt{3} + 2$$\therefore\frac{1}{OA} +\frac{1}{OB} =$$\frac{1}{2\sqrt{3} + 2} + \frac{1}{2\sqrt{3} + 2}$$=\frac{\sqrt{3}}{3}$.。
A .B .10π97C .D .4π338.的展开式中x 3y 3的系数为25()()x x y xy ++A .5B .10C .15答案解析一、选择题1.D 2.B 3.C 4.C 5.D 6.B 7.C 8.C 9.A 10.A11.D12.B非选择题答案二、填空题13.114.15.216.314-三、解答题17.解:(1)设的公比为,由题设得即.{}n a q 1232,a a a =+21112a a q a q =+所以解得(舍去),。
故的公比为.220,q q +-=1q =2q =-{}n a 2-(2)设为的前n 项和.由(1)及题设可得,.所以n S {}n na 1(2)n n a -=-,112(2)(2)n n S n -=+⨯-++⨯- .21222(2)(1)(2)(2)n n n S n n --=-+⨯-++-⨯-+⨯- 可得2131(2)(2)(2)(2)n nn S n -=+-+-++--⨯- 1(2)=(2).3nn n ---⨯-所以.1(31)(2)99nn n S +-=-18.解:(1)设,由题设可得,DO a =63,,63PO a AO a AB a ===。
因此,从而.22PA PB PC a ===222PA PB AB +=PA PB ⊥又,故。
222PA PC AC +=PA PC ⊥所以平面.PA ⊥PBC (2)以为坐标原点,的方向为轴正方向,为单位长,建立如图所示的空间直角O OEy ||OE 坐标系.O xyz -况:胜胜负胜,胜负空胜,负空胜胜,概率分别为,,.1161818因此丙最终获胜的概率为.111178168816+++=20.解:(1)由题设得A (–a ,0),B (a ,0),G (0,1).则,=(a ,–1).由=8得a 2–1=8,即a =3.(,1)AG a = GB AG GB ⋅所以E 的方程为+y 2=1.29x (2)设C (x 1,y 1),D (x 2,y 2),P (6,t ).若t ≠0,设直线CD 的方程为x =my +n ,由题意可知–3<n <3.由于直线PA 的方程为y =(x +3),所以y 1=(x 1+3).9t9t直线PB 的方程为y =(x –3),所以y 2=(x 2–3).3t 3t 可得3y 1(x 2–3)=y 2(x 1+3).由于,故,可得,222219x y +=2222(3)(3)9x x y +-=-121227(3)(3)y y x x =-++即①221212(27)(3)()(3)0.m y y m n y y n ++++++=将代入得x my n =+2219x y +=222(9)290.m y mny n +++-=所以,.12229mn y y m +=-+212299n y y m -=+代入①式得2222(27)(9)2(3)(3)(9)0.m n m n mn n m +--++++=解得n =–3(含去),n =.32故直线CD 的方程为,即直线CD 过定点(,0).3=2x my +32若t =0,则直线CD 的方程为y =0,过点(,0).32综上,直线CD 过定点(,0).3221.解:(1)当a =1时,f (x )=e x +x 2–x ,则=e x +2x –1.()f x '故当x ∈(–∞,0)时,<0;当x ∈(0,+∞)时,>0.所以f (x )在(–∞,0)()f x '()f x '单调递减,在(0,+∞)单调递增.(2)等价于.31()12f x x ≥+321(1)e 12x x ax x --++≤设函数,则321()(1)e (0)2xg x x ax x x -=-++≥32213()(121)e 22xg x x ax x x ax -'=--++-+-21[(23)42]e 2xx x a x a -=--+++.1(21)(2)e 2x x x a x -=----(i )若2a +1≤0,即,则当x ∈(0,2)时,>0.所以g (x )在(0,2)单调递增,12a ≤-()g x '而g (0)=1,故当x ∈(0,2)时,g (x )>1,不合题意.(ii )若0<2a +1<2,即,则当x ∈(0,2a +1)∪(2,+∞)时,g'(x )<0;当x ∈(2a +1,1122a -<<2)时,g'(x )>0.所以g (x )在(0,2a +1),(2,+∞)单调递减,在(2a +1,2)单调递增.由于g (0)=1,所以g (x )≤1当且仅当g (2)=(7−4a )e −2≤1,即a ≥.27e4-所以当时,g (x )≤1.27e 142a -≤<(iii )若2a +1≥2,即,则g (x )≤.12a ≥31(1)e 2x x x -++由于,故由(ii )可得≤1.27e 10[,)42-∈31(1)e 2xx x -++故当时,g (x )≤1.12a ≥综上,a 的取值范围是.27e [,)4-+∞22.解:(1)当k =1时,消去参数t 得,故曲线是圆心为坐标原点,1cos ,:sin ,x t C y t =⎧⎨=⎩221x y +=1C 半径为1的圆.(2)当k =4时,消去参数t 得的直角坐标方程为.414cos ,:sin ,x t C y t ⎧=⎪⎨=⎪⎩1C 1x y +=的直角坐标方程为.2C 41630x y -+=(2)函数的图像向左平移()y f x =的图像与()y f x =(y f x =+。
1、直线的倾斜角是
A、π/6
B、π/3
C、2π/3
D、5π/6
2、已知点A(-4,7π/6)和点B关于直线θ=π/3(ρ∈R)对称,求点B的坐标
A、(-4,π/2)
B、(-4,3π/ 2)
C、(4,π)
D、(4,3π/2)
3、直线与直线的位置关系是
A、平行
B、相交但不垂直
C、垂直
D、重合
4、方程(t为参数)表示的图形是
A、直线
B、一条射线
C、抛物线
D、两条射线
5、极坐标方程表示的曲线是
A、圆
B、椭圆
C、双曲线的一支
D、抛物线
6、参数方程(ψ为参数)所表示的曲线是
A、焦点在x轴上的双曲线
B、焦点在y轴上的双曲线
C、焦点在x轴上的椭圆
D、焦点在y轴上的椭圆
7、极坐标方程ρcosθ=sin2θ表示的曲线是
A、一个圆
B、一条直线和一条射线
C、一条直线及一个圆
D、一条射线及一个圆
8、直线(t为参数)被曲线(θ为参数)所截得的弦长为
A、B、161/4 C、D、
9、(x、y)是曲线(θ为参数,0≤θ<π)上的点;则y/x的取值范围是
A、B、
C、D、
10、在极坐标中,极点到直线的距离为。
11、双曲线焦距为。
12、曲线的直角坐标方程为。
13、直线(t为参数)上与点(-2,3)的距离等于的点的坐标为
14、极坐标方程表示的曲线中,离极点较近的那条准线的极坐标方程为。
15、已知一个圆的极坐标方程为,则圆心的极坐标为。
16、点M(4,π/3)到直线ρcos[θ-(π/3)]=2的距离为。