高中数学选修4--4经典综合试题
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一、选择题1.点(, )A x y 是曲线2cos 13sin x y θθ=+⎧⎨=+⎩,(θ为参数)上的任意一点,则2 -x y 的最大值为( ) AB5C .3D3+2.已知直线l的参数方程为22x m t y ⎧=+⎪⎪⎨⎪=⎪⎩(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2222cos 3sin 12ρθρθ+=,且曲线C 的左焦点F 在直线l 上,若直线l 与曲线C 交于A 、B 两点,则FA FB ⋅的值等于( ) A .1BCD .23.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 的参数方程为1cos sin x t y t αα=-+⎧⎨=⎩,(t 为参数),曲线C 的方程为4cos 02πρθθ⎛⎫= ⎪⎝⎭,(2,0)C 直线l 与曲线C 相交于A B ,两点,当ABC ∆的面积最大时,tan α=( )A.3B.2CD .74.在参数方程cos sin x a t y b t θθ=+⎧⎨=+⎩,(0θπ<,t 为参数)所表示的曲线上有,B C 两点,它们对应的参数值分别为1t ,2t ,则线段BC 的中点M 对应的参数值是( ) A .122t t - B .122t t + C .122t t - D .122t t + 5.直线122x ty t=+⎧⎨=+⎩(t 是参数)被圆229x y +=截得的弦长等于( )A.125BCD 6.已知在平面直角坐标系xoy 中,曲线C 的参数方程为 4cos ()sin x y 为参数ααα=⎧⎨=⎩,M 是曲线C 上的动点.以原点O 为极点,x 轴的正半轴为极轴,取相同的长度单位建立极坐标系,若曲线T 的极坐标方程为2sin cos 20ρθρθ+=,则点M 到点T 的距离的最大值为( )A.2+BC.4+D.7.直线4x 1t 5(t 3y 1t5⎧=+⎪⎪⎨⎪=-+⎪⎩为参数)被曲线πρθ4⎛⎫=+ ⎪⎝⎭所截的弦长为( ) A .15B .710C .75D .578.已知直线l的参数方程为112x y t ⎧=-⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩(t 为参数),直线l 与圆2216x y +=相交于A ,B 两点,则线段AB 的中点坐标为( ) A .(3,3)- B.3)-C.(D.3(,9.直线21{(1x t t y t =-=+为参数) 被圆229x y +=截得的弦长等于( )A .125B.5C.5D.510.动点1293cos 4sin 1,cos sin 2(55M θθθθθ⎛⎫--++ ⎪⎝⎭为参数)的轨迹的普通方程为( )A .22(1)(2)1259x y +-+=B .22(1)(2)1259x y -++=C .22(1)(2)1925x y +-+=D .22(1)(2)1925x y -++=11.若动点(,)x y 在曲线2221(0)4x yb b+=>上变化,则22x y +的最大值为( )A .24(04)42(4)b b b b ⎧+<⎪⎨⎪>⎩B .24(02)42(4)b b b b ⎧+<<⎪⎨⎪⎩C .244b +D .2b12.设椭圆C :2211612x y +=上的一点P 到两条直线4y =和8x =的距离分别是1d ,2d ,则122d d +的最小值( ) A .5B .6C .7D .8二、填空题13.已知曲线C参数方程为22cos2sinxyθθ=+⎧⎨=⎩(θ为参数),直线l方程为:x y-+=,将曲线C横坐标缩短为原来的12,再向左平移1个单位,得到曲线1C,则曲线1C上的点到直线l距离的最小值为______.14.曲线C的参数方程为4cossinxyαα=⎧⎨=⎩(α为参数),M是曲线C上的动点,若曲线T 极坐标方程2sin cos20ρθρθ+=,则点M到T的距离的最大值为__________.15.直线415{315x ty t=+=--(t为参数)被曲线4πρθ⎛⎫=+⎪⎝⎭所截得的弦长为 . 16.已知曲线C:2cossinxyθθ=⎧⎨=⎩(θ为参数).若点P在曲线C上运动,点Q为直线:0l x y+=-上的动点,则PQ的最小值为________.17.直线122x ty⎧=+⎪⎪⎨⎪=⎪⎩(t为参数)被双曲线221x y-=截得的弦长为_________.18.已知在极坐标系中,曲线C的极坐标方程是2sin4cos0ρθθ+=,以极点为原点,极轴为x轴的正半轴建立直角坐标系,直线l的参数方程是112x tty⎧=-+⎪⎪⎨⎪=⎪⎩(为参数),M (0l与曲线C的公共点为P,Q,则11PM QM+=_______19.已知(,)P x y是椭圆22143x y+=上的一个动点,则x y+的最大值是__________.20.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的参数方程为1cos,sinx ty tαα=-+⎧⎨=⎩(t为参数),曲线C的方程为4cosρθ=(02πθ≤≤),()2,0C.直线l与曲线C相交于A,B两点,当ABC的面积最大时,tanα=______.三、解答题21.已知直线l的参数方程为12{2x ty ==(t 为参数),曲线C 的参数方程为4cos {4sin x y θθ==(θ为参数).(1)将曲线C 的参数方程化为普通方程;(2)若直线l 与曲线C 交于,A B 两点,求线段AB 的长. 22.[选修4-4:坐标系与参数方程]在平面直角坐标系xOy 中,曲线1C 的参数方程为22cos 2sin 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,并使得它与直角坐标系有相同的长度单位,曲线2C 的极坐标方程为2sin ρθ=,曲线3C 的极坐标方程为(0)6πθρ=>. (1)求曲线1C 的普通方程和3C 的直角坐标方程; (2)设3C 分别交1C 、2C 于点P 、Q ,求1C PQ ∆的面积.23.已知直线l的参数方程为12x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩(t 为参数).在平面直角坐标系xOy 中,()1,2P ,以坐标原点O 为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,已知曲线M 的极坐标方程为4cos ρθ=,直线l 与曲线M 交于A ,B 两点. (1)求曲线M 的直角坐标方程; (2)求PA PB ⋅的值.24.在平面直角坐标系xoy 中,已知直线l的参数方程为42x t y ⎧=⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩(t 为参数),以直角坐标原点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413cos 4k k k k ρπθ=⎛⎫-++ ⎪⎝⎭.(1)当1k =时,求直线l 和C 的普通方程;(2)当2k =时,试判断直线l 和C 有无交点若有,求出交点的坐标;若无,说明理由.25.在直角坐标系xOy 中直线l的参数方程为1x y ⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩(t 为参数),以O 为极点,x 轴的非负半轴为极轴建立极坐标系,曲线C 的极坐标方程为2cos 2sin ρθθ=. (1)求直线l 的普通方程和曲线C 的直角坐标方程; (2)若直线l 交曲线C 于A ,B 两点,求线段AB 的长度.26.在直角坐标系xOy 中,直线l的参数方程为32t x y ⎧=-+⎪⎪⎨⎪=⎪⎩.(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,曲线C 的极坐标方程为24cos 30p ρθ-+=.(1)求l 的普通方程及C 的直角坐标方程; (2)求曲线C 上的点P 到l 距离的取值范围.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.D 解析:D 【分析】利用曲线的参数方程得32co sin -32s x y θθ=+-化简求解即可 【详解】由题()32cos 3sin 23-s x y θθθϕ=+-=++ 故当()cos 1θϕ+=时,2 -x y3+ 故选D 【点睛】本题考查参数方程求最值,考查辅助角公式,是基础题2.D解析:D 【分析】根据题意,将曲线C 的极坐标方程变形为标准方程,由直线过的点的坐标可得m 的值,将直线的参数方程与曲线C 的方程联立,可得2220t t --=,由一元二次方程根与系数的关系计算可得答案;【详解】解:根据题意,曲线C 的极坐标方程为2222cos 3sin 12ρθρθ+=,则其标准方程为221124x y +=,其左焦点为(-,直线l过点(-,其参数方程为(x m ty ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩为参数),则m =-将直线l的参数方程22x y ⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩与曲线C 的方程221124x y +=联立,得2220t t --=, 则12||||||2FA FB t t ==. 故选:D 【点睛】本题考查椭圆的极坐标方程、参数方程,涉及椭圆与直线的位置关系,关键是求出椭圆、直线的普通方程,属于中档题.3.D解析:D 【分析】先将直线直线l 与曲线C 转化为普通方程,结合图形分析可得,要使ABC ∆的面积最大,即要ACB ∠为直角,从而求解出tan α. 【详解】解:因为曲线C 的方程为4cos 02πρθθ⎛⎫= ⎪⎝⎭, 两边同时乘以ρ,可得24cos ρρθ=,所以曲线C 的普通方程为22(2)4(02)x y y -+=, 曲线C 是以(2,0)C 为圆心,2为半径的上半个圆. 因为直线l 的参数方程为1cos sin x t y t αα=-+⎧⎨=⎩,(t 为参数),所以直线l 的普通方程为tan tan 0x y αα-+=,因为1sin 2sin 2ABCS CA CB ACB ACB ∆, 所以当ACB ∠为直角时ABC ∆的面积最大,此时C 到直线l 的距离22222AB CA CB d +=== ,因为直线l 与x 轴交于()1,0D -, 所以3CD =,于是7DE =, 所以214tan 77α==, 故选D . 【点睛】本题考查了曲线的参数方程、极坐标方程与普通方程之间的互化,同时考查了直线与圆的位置关系,数形结合是本题的核心思想.4.D解析:D 【解析】 【分析】根据参数的几何意义求解即可。
一、选择题1.(理)在极坐标系中,圆2cos ρθ=的垂直于极轴的两条切线方程分别为( ) A .0()R θρ=∈ 和cos 2ρθ= B .()2R πθρ=∈和cos 2ρθ=C .()2R πθρ=∈和cos 1ρθ= D .0()R θρ=∈和cos 1ρθ=2.已知曲线C 的极坐标方程为222123cos 4sin ρθθ=+,以极点为原点,极轴为x 轴非负半轴建立平面直角坐标系,则曲线C经过伸缩变换123x x y y ⎧=⎪⎪⎨=''⎪⎪⎩后,得到的曲线是( )A .直线B .椭圆C .圆D .双曲线3.已知圆C 与直线l 的极坐标方程分别为6cos ρθ=,sin 4πρθ⎛⎫+= ⎪⎝⎭C 到直线l 的距离是( ) A .1B .2CD.24.在极坐标系中,点(),ρθ与(),ρπθ--的位置关系为( ) A .关于极轴所在直线对称 B .关于极点对称 C .重合D .关于直线()2R πθρ=∈对称5.在极坐标系中,由三条直线0θ=,3πθ=,cos sin 1ρθρθ+=围成的图形的面积为( ) A .14BCD .136.在极坐标系中,曲线1C 的极坐标方程为2sin ρθ=,曲线2C的极坐标方程为ρθ=,若曲线1C 与2C 交于A 、B 两点,则AB 等于( )A .1BC .2D.7.221x y +=经过伸缩变换23x xy y ''=⎧⎨=⎩后所得图形的焦距( )A.B.C .4D .68.将2216x y +=的横坐标压缩为原来的12,纵坐标伸长为原来的2倍,则曲线的方程变为( )A .22134x y +=B .22213x y +=C .222112x y +=D .222134x y +=9.已知曲线C 与曲线5ρ=3cos?5sin?θθ-关于极轴对称,则曲线C 的方程为( )A .10cos ρ=-π-6θ⎛⎫ ⎪⎝⎭ B .10cos ρ=π-6θ⎛⎫ ⎪⎝⎭ C .10cos ρ=-π6θ⎛⎫+⎪⎝⎭D .10cos ρ=π6θ⎛⎫+⎪⎝⎭10.在直角坐标系xOy 中,曲线C 的方程为22162x y+=,以坐标原点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cos()36πρθ+=,射线M 的极坐标方程为(0)θαρ=≥.设射线m 与曲线C 、直线l 分别交于A 、B 两点,则2211OAOB+的最大值为( ) A .34B .25C .23D .1311.极坐标方程cos ρθ=与1cos 2ρθ=的图形是( ) A . B . C . D .12.在同一平面直角坐标系中,将曲线1cos 23y x =按伸缩变换23x x y y ''=⎧⎨=⎩后为( )A .cos y x ''=B .13cos 2y x ''= C .12cos3y x ''= D .1cos32y x ''=二、填空题13.在极坐标系中,曲线C 的方程为28cos 10sin 320ρρθρθ--+=,直线l 的方程为0()R θθρ=∈,0tan 2θ=,若l 与C 交于A ,B 两点,O 为极点,则||||OA OB +=________.14.在极坐标系中,直线sin 24πρθ⎛⎫-= ⎪⎝⎭4ρ=截得的弦长为______.15.(理)在极坐标系中,曲线sin 2ρθ=+与sin 2ρθ=的公共点到极点的距离为_________.16.已知在平面直角坐标系xOy 中,圆C 的参数方程为:2cos 22sin x y ϕϕ=⎧⎨=+⎩(ϕ为参数),以Ox 为极轴建立极坐标系,直线l 30cos sin θθ-=,则圆C截直线l 所得弦长为___________. 17.两条直线sin 20164πρθ⎛⎫+= ⎪⎝⎭,sin 20174πρθ⎛⎫-= ⎪⎝⎭的位置关系是_______ 18.点C 的极坐标是(2,)4π,则点C 的直角坐标为______________ 19.在极坐标系中0,02,ρθπ>≤<,曲线cos 1ρθ=-与曲线=2sin ρθ的交点的极坐标为_______________。
高中数学选修4-4经典综合试题〔含详细答案〕一、选择题:本大题共12小题,每题5分,共60分,在每个小题给出的四个选项中,只有一项为哪一项符合题目要求的.1.曲线25()12x tt y t =-+⎧⎨=-⎩为参数与坐标轴的交点是〔 〕.A .21(0,)(,0)52、 B .11(0,)(,0)52、 C .(0,4)(8,0)-、 D .5(0,)(8,0)9、 2.把方程1xy =化为以t 参数的参数方程是〔 〕.A .1212x t y t -⎧=⎪⎨⎪=⎩B .sin 1sin x t y t =⎧⎪⎨=⎪⎩C .cos 1cos x t y t =⎧⎪⎨=⎪⎩D .tan 1tan x t y t =⎧⎪⎨=⎪⎩ 3.假设直线的参数方程为12()23x tt y t =+⎧⎨=-⎩为参数,那么直线的斜率为〔 〕.A .23 B .23- C .32 D .32- 4.点(1,2)在圆18cos 8sin x y θθ=-+⎧⎨=⎩的〔 〕.A .内部B .外部C .圆上D .与θ的值有关5.参数方程为1()2x t t t y ⎧=+⎪⎨⎪=⎩为参数表示的曲线是〔 〕.A .一条直线B .两条直线C .一条射线D .两条射线6.两圆⎩⎨⎧+=+-=θθsin 24cos 23y x 与⎩⎨⎧==θθsin 3cos 3y x 的位置关系是〔 〕.A .内切B .外切C .相离D .内含7.与参数方程为)x t y ⎧=⎪⎨=⎪⎩为参数等价的普通方程为〔 〕. A .2214y x += B .221(01)4y x x +=≤≤ C .221(02)4y x y +=≤≤ D .221(01,02)4y x x y +=≤≤≤≤8.曲线5cos ()5sin 3x y θπθπθ=⎧≤≤⎨=⎩的长度是〔 〕.A .5πB .10πC .35π D .310π 9.点(,)P x y 是椭圆222312x y +=上的一个动点,那么2x y +的最大值为〔 〕.A. B. CD10.直线112()x t t y ⎧=+⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩为参数和圆2216x y +=交于,A B 两点,那么AB 的中点坐标为〔 〕.A .(3,3)- B.( C.3)- D.(3,11.假设点(3,)P m 在以点F 为焦点的抛物线24()4x t t y t⎧=⎨=⎩为参数上,那么||PF 等于〔 〕.A .2B .3C .4D .5 12.直线2()1x tt y t=-+⎧⎨=-⎩为参数被圆22(3)(1)25x y -++=所截得的弦长为〔 〕.AB .1404CD二、填空题:本大题共4小题,每题5分,共20分,把答案填在题中横线上.13.参数方程()2()t tt tx e et y e e --⎧=+⎪⎨=-⎪⎩为参数的普通方程为__________________. 14.直线2()3x t y ⎧=--⎪⎨=⎪⎩为参数上与点(2,3)A -的点的坐标是_______. 15.直线cos sin x t y t θθ=⎧⎨=⎩与圆42cos 2sin x y αα=+⎧⎨=⎩相切,那么θ=_______________.16.设()y tx t =为参数,那么圆2240x y y +-=的参数方程为____________________. 三、解答题:本大题共6小题,共70分,解容许写出文字说明,证明过程或演算步骤.17.〔本小题总分值10分〕求直线11:()5x tl t y =+⎧⎪⎨=-⎪⎩为参数和直线2:0l x y --=的交点P 的坐标,及点P与(1,5)Q -的距离.18.〔本小题总分值12分〕过点2P 作倾斜角为α的直线与曲线22121x y +=交于点,M N , 求||||PM PN ⋅的值及相应的α的值. 19.〔本小题总分值12分〕ABC ∆中,(2,0),(0,2),(cos ,1sin )A B C θθ--+(θ为变数),求ABC ∆面积的最大值.20.〔本小题总分值12分〕直线l 经过点(1,1)P ,倾斜角6πα=,〔1〕写出直线l 的参数方程.〔2〕设l 与圆422=+y x 相交与两点,A B ,求点P 到,A B 两点的距离之积. 21.〔本小题总分值12分〕分别在以下两种情况下,把参数方程1()cos 21()sin 2t t t t x e e y e e θθ--⎧=+⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩化为普通方程:〔1〕θ为参数,t 为常数;〔2〕t 为参数,θ为常数.22.〔本小题总分值12分〕直线l 过定点3(3,)2P --与圆C :5cos ()5sin x y θθθ=⎧⎨=⎩为参数相交于A 、B 两点.求:〔1〕假设||8AB =,求直线l 的方程;〔2〕假设点3(3,)2P --为弦AB 的中点,求弦AB 的方程.答案与解析:1.B 当0x =时,25t =,而12y t =-,即15y =,得与y 轴的交点为1(0,)5; 当0y =时,12t =,而25x t =-+,即12x =,得与x 轴的交点为1(,0)2.2.D 1xy =,x 取非零实数,而A ,B ,C 中的x 的范围有各自的限制. 3.D 233122y t k x t --===--. 4.A ∵点(1,2)到圆心(1,0)-8=<(圆半径)∴点(1,2)在圆的内部.5.D 2y =表示一条平行于x 轴的直线,而2,2x x ≥≤-或,所以表示两条射线.6.B5=,两圆半径的和也是5,因此两圆外切.7.D 22222,11,1,0,011,0244y y x t t x x t t y ==-=-+=≥≤-≤≤≤而得. 8.D 曲线是圆2225x y +=的一段圆弧,它所对圆心角为233πππ-=. 所以曲线的长度为310π. 9.D 椭圆为22164x y +=,设,2sin )P θθ,24sin )x y θθθϕ+=+=+≤10.D221(1)()162t ++-=,得2880t t --=,12128,42t t t t ++==,中点为114324x x y y ⎧=+⨯⎪=⎧⎪⎪⇒⎨⎨=⎪⎩⎪=-⎪⎩ 11.C 抛物线为24y x =,准线为1x =-,||PF 为(3,)P m 到准线1x =-的距离,即为4.12.C222112x x t y t y ⎧=-+⨯⎪=-+⎧⎪⇒⎨⎨=-⎩⎪=⨯⎪⎩,把直线21x t y t =-+⎧⎨=-⎩ 代入22(3)(1)25x y -++=,得222(5)(2)25,720t t t t -++-=-+=,12||t t -==12|t t -13.221,(2)416x y x -=≥ 22()()422222tt t t tty x e x e e y y x x y y e e x e ---⎧⎧+==+⎪⎪⎪⇒⇒+-=⎨⎨=-⎪⎪-=⎩⎪⎩. 14.(3,4)-,或(1,2)-22221()),,22t t +===±. 15.6π,或56π 直线为tan y x θ=,圆为22(4)4x y -+=,作出图形,相切时,易知倾斜角为6π,或56π.16.2224141t x t t y t ⎧=⎪⎪+⎨⎪=⎪+⎩ 22()40x tx tx +-=,当0x =时,0y =,或241t x t =+; 而y tx =,即2241t y t =+,得2224141t x t ty t ⎧=⎪⎪+⎨⎪=⎪+⎩. 17.解:将15x ty =+⎧⎪⎨=-+⎪⎩,代入0x y --=,得t =,得(1P +,而(1,5)Q -,得||PQ ==.18.解:设直线为cos ()sin x t t y t αα⎧=⎪⎨⎪=⎩为参数,代入曲线并整理得223(1sin ))02t t αα+++=, 那么12232||||||1sin PM PN t t α⋅==+, 所以当2sin 1α=时,即2πα=,||||PM PN ⋅的最小值为34,此时2πα=. 19.解:设C 点的坐标为(,)x y ,那么cos 1sin x y θθ=⎧⎨=-+⎩,即22(1)1x y ++=为以(0,1)-为圆心,以1为半径的圆. ∵(2,0),(0,2)A B -,∴||AB ==且AB 的方程为122x y+=-, 即20x y -+=,那么圆心(0,1)-到直线AB=. ∴点C 到直线AB的最大距离为1 ∴ABC S ∆的最大值是1(132⨯=+. 20.解:〔1〕直线的参数方程为1cos 61sin 6x t y t ππ⎧=+⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩,即12112x y t ⎧=+⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩, 〔2〕把直线12112x t y t ⎧=+⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩,代入422=+y x ,得2221(1)(1)4,1)202t t t ++=+-=, 122t t =-,那么点P 到,A B 两点的距离之积为2.21.解:〔1〕当0t =时,0,cos y x θ==,即1,0x y ≤=且; 当0t ≠时,cos ,sin 11()()22t tt t x y e e e e θθ--==+-,而221x y +=,即2222111()()44tt t t x y e e e e --+=+-;〔2〕当,k k Z θπ=∈时,0y =,1()2t tx e e -=±+,即1,0x y ≥=且; 当,2k k Z πθπ=+∈时,0x =,1()2t ty e e -=±-,即0x =;当,2k k Z πθ≠∈时,得2cos 2sin t tt t x e e y e e θθ--⎧+=⎪⎪⎨⎪-=⎪⎩,即222cos sin 222cos sin tt x y e x ye θθθθ-⎧=+⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩,得222222()()cos sin cos sin t t x y x y e e θθθθ-⋅=+-,即22221cos sin x y θθ-=. 22.解:〔1〕由圆C 的参数方程225cos 255sin x x y y θθ=⎧⇒+=⎨=⎩,设直线l 的参数方程为①3cos ()3sin 2x t t y t αα=-+⎧⎪⎨=-+⎪⎩为参数, 将参数方程①代入圆的方程2225x y += 得2412(2cos sin )550t t αα-+-=, ∴△216[9(2cos sin )55]0αα=++>, 所以方程有两相异实数根1t 、2t ,∴12||||8AB t t =-==, 化简有23cos 4sin cos 0ααα+=, 解之cos 0α=或3tan 4α=-, 从而求出直线l 的方程为30x +=或34150x y ++=.〔2〕假设P 为AB 的中点,所以120t t +=,由〔1〕知2cos sin 0αα+=,得tan 2α=-,故所求弦AB 的方程为2242150(25)x y x y ++=+≤.备用题:1.点00(,)P x y 在圆38cos 28sin x y θθ=+⎧⎨=-+⎩上,那么0x 、0y 的取值范围是〔 〕.A .0033,22x y -≤≤-≤≤B .0038,28x y ≤≤-≤≤C .00511,106x y -≤≤-≤≤D .以上都不对1.C 由正弦函数、余弦函数的值域知选C . 2.直线12()2x tt y t=+⎧⎨=+⎩为参数被圆229x y +=截得的弦长为〔 〕.A .125 BCD2.B11221x x t y t y ⎧=⎪=+⎧⎪⇒⎨⎨=+⎩⎪=+⎪⎩,把直线122x t y t =+⎧⎨=+⎩代入 229x y +=得222(12)(2)9,5840t t t t +++=+-=,1212||5t t -===12|t t -=3.曲线22()2x pt t p y pt⎧=⎨=⎩为参数,为正常数上的两点,M N 对应的参数分别为12,t t 和,120t t +=且,那么||MN =_______________.3.14||p t 显然线段MN 垂直于抛物线的对称轴,即x 轴,121||2||2|2|MN p t t p t =-=. 4.参数方程cos (sin cos )()sin (sin cos )x y θθθθθθθ=+⎧⎨=+⎩为参数表示什么曲线?4.解:显然tan y xθ=,那么222222111,cos cos 1y y x xθθ+==+,2222112tan cossin cos sin 2cos cos 221tan x θθθθθθθθ=+=+=⨯++, 即22222221112111y yx x x y y y x x x+=⨯+=+++,22(1)1y y x x x +=+,得21y yx x x+=+, 即220x y x y +--=.5.点(,)P x y 是圆222x y y +=上的动点,〔1〕求2x y +的取值范围;〔2〕假设0x y a ++≥恒成立,求实数a 的取值范围. 5.解:〔1〕设圆的参数方程为cos 1sin x y θθ=⎧⎨=+⎩,22cos sin 1)1x y θθθϕ+=++=++,∴121x y ≤+≤.〔2〕cos sin 10x y a a θθ++=+++≥,∴(cos sin )1)14a πθθθ≥-+-=+-恒成立,即1a ≥.。
一、选择题1.点(, )A x y 是曲线2cos 13sin x y θθ=+⎧⎨=+⎩,(θ为参数)上的任意一点,则2 -x y 的最大值为( ) AB5C .3D3+2.在平面直角坐标系中,以原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,两种坐标系取相同的单位长度,已知曲线C :()2sin2cos 0a a ρθθ=>,过点()2,4P --的直线l的参数方程为:242x y ⎧=-⎪⎪⎨⎪=-+⎪⎩(t 为参数),直线l 与曲线C 分别交于M 、N 两点.若PM 、MN 、PN 成等比数列,求a 的值( )A .1B .2C .3D .43.已知1F ,2F 分别是椭圆2222:1x y C a b+=(0,0)a b >>的左、右焦点,过1F 的直线l 交椭圆于D 、E 两点,115,DF F E=2DF =2DF x ⊥轴.若点P 是圆22:1O x y +=上的一个动点,则12PF PF ⋅的取值范围是( )A .[3,5]B .[2,5]C .[2,4]D .[3,4]4.过椭圆C:2cos x y θθ=⎧⎪⎨=⎪⎩(θ为参数)的右焦点F 作直线l :交C 于M ,N 两点,MF m =,NF n =,则11m n+的值为() A .23B .43C .83D .不能确定5.已知圆的参数方程2cos 2sin x y θθ=⎧⎨=⎩(θ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,直线的极坐标方程为3490cos sin ραρα--=,则直线与圆的位置关系是( ) A .相切 B .相离C .直线过圆心D .相交但直线不过圆心6.已知直线2sin 301sin 30x t y t ︒︒⎧=-⎨=-+⎩(t 为参数)与圆228x y +=相交于B 、C 两点,则||BC 的值为( )A .27B .30C .72D .3027.已知(,)P x y 是椭圆3cos sin x y αα⎧=⎪⎨=⎪⎩上任意一点,则点P 到340x y --=的距离的最大值为( ) A .426+ B .23+C .426- D .23-8.已知直线3:2x tl y t ⎧=⎪⎨=-⎪⎩(t 为参数),抛物线C 的方程22,y x l =与C 交于12,P P ,则点()0,2A 到12,P P 两点距离之和是( )A .43+B .2(23)+C .4(23)+D .83+9.记椭圆221441x ny n +=+围成的区域(含边界)为n Ω(12n =,,),当点()x y ,分别在1Ω,2Ω,…上时,x y +的最大值分别是1M ,2M ,…,则lim n n M →+∞=( ) A .0B .14C .2D .2210.若圆的参数方程为12cos ,32sin x y θθ=-+⎧⎨=+⎩(θ为参数),直线的参数方程为21,61x t y t =-⎧⎨=-⎩(t 为参数),则直线与圆的位置关系是( ) A .相交且过圆心B .相交但不过圆心C .相切D .相离11.极坐标cos ρθ=和参数方程12x ty t =--⎧⎨=+⎩(t 为参数)所表示的图形分别是A .直线、直线B .直线、圆C .圆、圆D .圆、直线12.已知两条曲线的参数方程1C :5cos 5sin x y θθ=⎧⎨=⎩(θ为参数)和2C :4cos 453sin 45x t y t =+︒⎧⎨=+︒⎩(t 为参数),则这两条曲线的交点为端点的线段的长度是( ) A .5B .52C .7D .72二、填空题13.设直线315:{45x tl y t=+=(t 为参数),曲线1cos :{sin x C y θθ==(θ为参数),直线l 与曲线1C 交于,A B 两点,则AB =__________.14.直线被圆所截得的弦长为 .15.在直角坐标平面内,以坐标原点O 为极点,x 轴的非负半轴为极轴建立极坐标系,已知点M的极坐标为4π⎛⎫ ⎪⎝⎭,曲线C的参数方程为1{x y αα=+=(α为参数),则点M 到曲线C 上的点的距离的最小值为 .16.以直角坐标系的原点为极点,x 轴的正半轴为极轴,并在两种坐标系中取相同的长度单位,已知直线的极坐标方程为()4R πθρ=∈,它与曲线1222x cos y sin αα=+⎧⎨=+⎩(α为参数),相交于两点A 和 B ,则AB =__________. 17.已知曲线2cos 5:,0,sin 6x y θπθθ=⎧⎛⎫⎡⎤Γ∈⎨⎪⎢⎥=⎣⎦⎝⎭⎩上一动点P ,曲线Γ与直线1x =交于点Q ,则OP OQ ⋅的最大值是_________.18.将参数方程1212a x t t b y t t ⎧⎛⎫=+ ⎪⎪⎪⎝⎭⎨⎛⎫⎪=- ⎪⎪⎝⎭⎩(t 为参数),转化成普通方程为_______.19.曲线,1x cos y sin αα=⎧⎨=+⎩(α为参数)与曲线22cos 0ρρθ-=的直角坐标方程分别为_____,_____,两条曲线的交点个数为_____个.20.设(,0)M p 是一定点,01p <<,点(,)A a b 是椭圆2214xy +=上距离M 最近的点,则()==a f p ________.三、解答题21.在直角坐标系xOy 中,直线l的参数方程cos 1sin x t y t αα⎧=⎪⎨=+⎪⎩(t 为参数,[0,)απ∈),曲线C的参数方程2sin x y ββ⎧=⎪⎨=⎪⎩(β为参数).(1)求曲线C 在直角坐标系中的普通方程;(2)以坐标原点O 为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,当曲线C 截直线l 所得线段的中点极坐标为2,6π⎛⎫⎪⎝⎭时,求α. 22.已知直线l 的方程为4y x =+,圆C 的参数方程为2cos 22sin x y θθ=⎧⎨=+⎩(θ为参数),以原点为极点,x 轴正半轴为极轴,建立极坐标系. (1)求直线l 与圆C 的交点的极坐标;(2)若P 为圆C 上的动点,求P 到直线l 的距离d 的最大值.23.在平面直角坐标系xOy 中,已知直线l的参数方程为12x t y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩(t 为参数),以坐标原点为极点,x 轴非负半轴为极轴建立极坐标系,曲线C 的极坐标方程为22cos 20ρρθ--=,点P的极坐标是23π⎫⎪⎪⎝⎭. (1)求直线l 的极坐标方程及点P 到直线l 的距离;(2)若直线l 与曲线C 交于M ,N 两点,求PMN 的面积.24.在直角坐标系xoy 中,以原点为极点,x 轴非负半轴为极轴,已知直线的极坐标方程为:cos 2sin 5l ρθρθ+=,曲线22:143x y C +=(1)写出直线l 的直角坐标方程和曲线C 的参数方程;(2)在曲线C 上求一点P ,使它到直线l 的距离最小,并求出最小值. 25.在直角坐标系xOy 中,直线l 的参数方程为1cos 2sin x t y t αα=+⎧⎨=+⎩(t 为参数,0απ≤<),以坐标原点为极点,以x 轴的非负半轴为极轴,建立极坐标系,曲线C 的极坐标方程为24cos 6sin 120ρρθρθ--+=,已知直线l 与曲线C 交于不同的两点A ,B .(1)求直线l 的普通方程和曲线C 的直角坐标方程; (2)设()1,2P ,求22PA PB +的取值范围.26.已知曲线C 的参数方程为32cos 12sin x y αα=+⎧⎨=+⎩(α为参数),以直角坐标系原点为极点,以x轴正半轴为极轴并取相同的单位长度建立极坐标系. (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l 的极坐标方程为1sin 2cos θθρ-=,求曲线C 上的点到直线l 的最大距离.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.D 解析:D 【分析】利用曲线的参数方程得32co sin -32s x y θθ=+-化简求解即可【详解】由题()32cos 3sin 23-s x y θθθϕ=+-=++ 故当()cos 1θϕ+=时,2 -x y3+ 故选D 【点睛】本题考查参数方程求最值,考查辅助角公式,是基础题2.A解析:A 【分析】本题首先可以求出曲线C 的直角坐标方程,然后将直线l 的参数方程代入曲线C 的直角坐标方程中,根据韦达定理得出12t t +以及12t t 的值,再然后根据PM 、MN 、PN 成等比数列得出21212t t t t -=,最后将12t t +以及12t t 的值带入21212t t t t -=中,通过计算即可得出结果. 【详解】 因为曲线C :()2sin2cos 0a a ρθθ=>所以曲线C 的直角坐标方程为()220y ax a =>将直线l的参数方程24x y ⎧=-+⎪⎪⎨⎪=-+⎪⎩代入曲线C 的直角坐标方程得:()2116402t t a -++=, 设交点M 、N 对应的参数分别为1t 、2t ,则()122t t +=,()122164t t a =+, 因为PM 、MN 、PN 成等比数列,所以21212t t t t -=,即212125t t t t =+,()()2410164a =+,解得1a =或4a =-(舍取),故满足条件的1a =, 故选:A. 【点睛】本题考查极坐标方程与直角坐标方程的互化以及直线参数方程的几何意义,考查韦达定理以及等比中项的灵活应用,考查计算能力,考查化归与转化思想,是中档题.3.A解析:A 【分析】由题意可得,D E 两点坐标,代入椭圆方程可求出椭圆的焦点,然后设()cos ,sin P θθ, 利用两点间的距离公式以及三角函数的性质可求出12PF PF ⋅的范围. 【详解】由题意可知,(D c,7,55E c ⎛-- ⎝⎭,将,D E 代入椭圆方程得2222222222112492412525c c a b a c b a b ⎧⎧+=⎪=⎪⎪⇒⎨⎨⎪⎪=+=⎩⎪⎩, 所以()12,0F -,()22,0F , 设()cos ,sin P θθ, 则12PF PF ⋅==,所以12PF PF ⋅的取值范围是[3,5]. 故选:A 【点睛】本题考查了椭圆的性质,考查了转化与化归的思想,同时考查了圆的参数方程以及三角函数的性质,属于中档题.4.B解析:B 【分析】消去参数得到椭圆的普通方程,求得焦点坐标,写出直线l 的参数方程,代入椭圆的普通方程,写出韦达定理,由此求得11m n+的值. 【详解】消去参数得到椭圆的普通方程为22143x y +=,故焦点()1,0F ,设直线l 的参数方程为1cos sin x t y t αα=+⎧⎨=⎩(α为参数),代入椭圆方程并化简得()223sin 6cos 90t t αα++⋅-=.故1212226cos 9,03sin 3sin t t t t ααα+=-⋅=-<++(12,t t 异号).故11m n m n mn ++=1212t t t t -===⋅43.故选B. 【点睛】本小题主要考查椭圆的参数方程化为普通方程,考查直线和椭圆的位置关系,考查利用直线参数的几何意义解题,考查化归与转化的数学思想方法,属于中档题.5.D解析:D 【分析】分别计算圆和直线的普通方程,根据圆心到直线的距离判断位置关系. 【详解】圆的参数方程2cos 2sin x y θθ=⎧⎨=⎩(θ为参数)224x y ⇒+= 直线的极坐标方程为34903490cos sin x y ραρα--=⇐--=圆心到直线的距离为:925d r =<=相交 圆心坐标代入直线不满足,所以直线不过圆心. 故答案选D 【点睛】本题考查了参数方程,极坐标方程,直线和圆心的位置关系,综合性较强,意在考查学生的综合应用能力.6.B解析:B 【分析】根据参数方程与普通方程的互化方法,然后联立方程组,通过弦长公式,即可得出结论. 【详解】曲线2sin 301sin 30x t y t ︒︒⎧=-⎨=-+⎩(t 为参数),化为普通方程1y x =-, 将1y x =-代入228x y +=,可得22270x x --=, ∴BC ==B . 【点睛】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,考查直线与圆的位置关系,属于中档题.7.A解析:A【分析】设点,sin )P αα,求得点P到直线的距离为d =数的性质,即可求解. 【详解】由题意,点(),P x y是椭圆x y sin αα⎧=⎪⎨=⎪⎩上任意一点,设点,sin )P αα,则点P到直线40x -=的距离为d ==当cos()14πα+=-时,距离dA. 【点睛】本题主要考查了椭圆的参数方程的应用,以及点到直线的距离公式和三角函数的性质的应用,其中解答中合理利用椭圆的参数方程,设点,sin )P αα,再利用点到直线的距离公式和三角函数的性质求解是解答的关键,着重考查了运算与求解能力,属于基础题.8.C解析:C 【分析】先写出直线的标准参数方程,再代入y 2=2x ,利用直线参数方程t 的几何求解. 【详解】将直线l参数方程化为122x y t ''⎧=⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩(t′为参数),代入y 2=2x ,得t′2+4(2+16=0,设其两根为t 1′,t 2′,则t 1′+t 2′=-4(2, t 1′t 2′=16>0.由此知在l 上两点P 1,P 2都在A(0,2)的下方, 则|AP 1|+|AP 2|=|t 1′|+|t 2′|=|t 1′+t 2′|=4(2. 故答案为C 【点睛】(1)本题主要考查直线的参数方程和t 的几何意义,意在考查学生对这些知识的掌握水平和分析推理计算能力.(2) 过定点()00,P x y 、倾斜角为α的直线的参数方程00x x tcos y y tsin αα=+⎧⎨=+⎩(t 为参数).当动点A 在定点()00,P x y 上方时,0,||t t PA >=且. 当动点B 在定点()00,P x y 下方时,0,|t t PB =-且.(3)解答本题不能直接把参数方程代入圆的方程,一定要化成标准形式,才能利用参数方程t 的几何意义解答.9.D【解析】分析:先由椭圆221441x nyn +=+得到这个椭圆的参数方程为:2x cos y θθ=⎧⎪⎨=⎪⎩(θ为参数),再由三角函数知识求x+y 的最大值,从而求出极限的值.详解:把椭圆221441x ny n +=+得,椭圆的参数方程为:2x cos y θθ=⎧⎪⎨=⎪⎩(θ为参数), ∴, ∴(x+y )max∴nlim →∞M n=n lim故选D .点睛:本题考查数列的极限,椭圆的参数方程和最大值的求法,解题时要认真审题,注意三角函数知识的灵活运用.10.B解析:B 【分析】根据题意,将圆和直线的参数方程变形为普通方程,分析可得圆心不在直线上,再利用点到直线的距离公式计算可得圆心(1,3)-到直线320y x --=的距离2d <,得到直线与圆的位置关系为相交. 【详解】根据题意,圆的参数方程为1232x cos y sin θθ=-+⎧⎨=+⎩(θ为参数),则圆的普通方程为22(1)(3)4x y ++-=,其圆心坐标为(1,3)-,半径为2.直线的方程为2161x t y t =-⎧⎨=-⎩(t 为参数),则直线的普通方程为13(1)y x +=+,即320y x --=,圆心不在直线上.∴圆心(1,3)-到直线320y x --=的距离为2d ==<,即直线与圆相交.【点睛】本题考查直线、圆的参数方程,涉及直线与圆的位置关系,解答本题的关键是将直线与圆的参数方程变形为普通方程.11.D解析:D 【解析】由ρ=cos θ得ρ2=ρcos θ,∴x 2+y 2=x ,即12x ⎛⎫- ⎪⎝⎭ 2+y 2=14. 它表示以1,02为圆心,以12为半径的圆. 由x =-1-t 得t =-1-x ,代入y =2+t 中,得y =1-x 表示直线.12.D解析:D 【分析】利用直线参数方程参数的几何意义求解即可. 【详解】曲线1C 的直角坐标方程为2225x y +=,2C的参数方程为4232x y ⎧=+⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩(t 为参数) 设这两条曲线的交点为,A B ,其对应的参数为,A B t t将4232x y ⎧=+⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩代入2225x y +=中,整理得20t += 0A t ∴=,B t =-则A B t AB t =-=故选:D 【点睛】本题主要考查了直线参数方程参数的几何意义的应用,属于中档题.二、填空题13.【解析】试题分析:由题意得曲线的普通方程为直线的直角坐标方程为所以圆心到直线的距离为所以直线与曲线交于考点:直线与圆的位置的弦长的计算解析:65【解析】试题分析:由题意得,曲线1C 的普通方程为221x y +=,直线l 的直角坐标方程为4340x y --=,所以圆心到直线的距离为224454(3)d ==+-,所以直线l 与曲线1C 交于224621()55AB =-=. 考点:直线与圆的位置的弦长的计算.14.【解析】试题分析:由题意得直线与圆的普通方程分别为与则弦心距则弦长为考点:曲线的参数方程;直线与圆的位置关系【方法点晴】本题主要考查了曲线的参数方程与普通方程的互化直线与圆的位置关系的判定与应用其中解析:.【解析】试题分析:由题意,得直线与圆的普通方程分别为与,则弦心距,则弦长为.考点:曲线的参数方程;直线与圆的位置关系.【方法点晴】本题主要考查了曲线的参数方程与普通方程的互化、直线与圆的位置关系的判定与应用,其中把曲线的参数方程化为普通方程和牢记直线与圆的弦长公式是解答本题的关键,着重考查了学生分析问题和解答问题的能力及推理、运算能力,属于基础题,本题的解答中,先把直线与圆的参数化为普通方程与,利用直线与圆的弦长公式,即可求解.15.【解析】试题分析:依题意点M 的直角坐标为曲线C 的普通方程为圆心(10)半径则点M 到曲线C 上的点的距离的最小值为考点:参数方程与极坐标 解析:52【解析】试题分析:依题意点M 的直角坐标为()4,4,曲线C 的普通方程为22(1)2x y -+=,圆心(1,02M 到曲线C 上的点的距离的最小值为52 考点:参数方程与极坐标16.【解析】直线的普通方程为曲线的普通方程∴ 14【解析】直线的普通方程为y x =,曲线的普通方程22(1)(2)4x y -+-=∴AB ==17.【分析】先计算出交点的坐标设出点的参数形式利用向量的数量积运算将其表示为关于的函数再求函数的最大值即可【详解】因为曲线与直线交于点故令又因为解得故可得则点的坐标为设点则其中又因为故则故故答案为:【点【分析】先计算出交点Q 的坐标,设出点P 的参数形式,利用向量的数量积运算,将其表示为关于θ的函数,再求函数的最大值即可. 【详解】因为曲线Γ与直线1x =交于点Q ,故令21cos θ=,又因为50,?6πθ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,解得θ60=︒,故可得60y sin =︒=Q 的坐标为⎛ ⎝⎭. 设点()2,P cos sin θθ,则()2,1,222OP OQ cos sin cos sin θθθθ⎛⋅=⋅=+ ⎝⎭()2θϕ=+,其中0,2tan πϕϕ⎛⎫=∈ ⎪⎝⎭又因为tan4tan πϕ>,故,42ππϕ⎛⎫∈⎪⎝⎭,则4,43ππθϕ⎛⎫+∈ ⎪⎝⎭故()maxOP OQ ⋅=.故答案为:2. 【点睛】本题考查椭圆的参数方程,以及参数方程的应用,属综合基础题.18.【分析】将参数方程变形为两式平方再相减可得出曲线的普通方程【详解】将参数方程变形为两等式平方得上述两个等式相减得因此所求普通方程为故答案为:【点睛】本题考查参数方程化为普通方程在消参中常用平方消元法解析:22221x y a b-=【分析】将参数方程变形为112112x t a t y t b t ⎧⎛⎫=+ ⎪⎪⎪⎝⎭⎨⎛⎫⎪=- ⎪⎪⎝⎭⎩,两式平方再相减可得出曲线的普通方程.【详解】将参数方程变形为112112x t a t y t b t ⎧⎛⎫=+ ⎪⎪⎪⎝⎭⎨⎛⎫⎪=- ⎪⎪⎝⎭⎩,两等式平方得2222222211241124x t a t y t b t ⎧⎛⎫=++⎪ ⎪⎪⎝⎭⎨⎛⎫⎪=+- ⎪⎪⎝⎭⎩,上述两个等式相减得22221x y a b -=,因此,所求普通方程为22221x y a b-=,故答案为:22221x y a b-=.【点睛】本题考查参数方程化为普通方程,在消参中,常用平方消元法与加减消元法,考查计算能力,属于中等题.19.【分析】利用平方法把参数方程化为普通方程利用互化公式把极坐标方程化为直角坐标方程根据两圆的圆心距大于两圆的半径之差小于两圆的半径之和即可得到两圆是相交的位置关系【详解】由题设知:把参数方程化为平方相 解析:()2211x y +-=()2211x y -+=【分析】利用平方法把参数方程化为普通方程,利用互化公式把极坐标方程化为直角坐标方程,根据两圆的圆心距大于两圆的半径之差小于两圆的半径之和,即可得到两圆是相交的位置关系. 【详解】由题设知:把参数方程cos 1sin x y αα=⎧⎨=+⎩化为cos 1sin x y αα=⎧⎨-=⎩,平方相加消去参数化为普通方程得22x (y 1)1+-=,极坐标方程两边同乘以ρ,利用222,cos ,sin x y x y ρρθρθ=+==把极坐标方程化为直角方程得 2220x y x +-=,即22(1)1x y -+=;011112=-<<+=,故两圆相交,故有2个公共点.故答案为2222(1)1,(1)1,2y y x x +-=-+=.【点睛】本题考查把参数方程化为普通方程的方法,把极坐标方程化为普通方程的方法,以及圆与圆的位置关系.两圆半径为,R r ,两圆心间的距离d ,比较d 与R r -及d 与R r +的大小,即可得到两圆的位置关系.20.【分析】设根据题意换元后利用配方法即可得出结论【详解】由椭圆可知由椭圆的对称性可设根据题意令当时有最小值此时故答案为:【点睛】本题主要考查了椭圆的参数方程考查距离公式考查配方法的运用属于中档题解析:43p【分析】设(2cos ,sin ),0A αααπ≤≤,根据题意222(2cos )sin AM p αα=-+,换元后利用配方法,即可得出结论. 【详解】由椭圆2214x y +=,可知2,1a b ==,由椭圆的对称性,可设(2cos ,sin ),0A αααπ≤≤,根据题意222(2cos )sin AM p αα=-+, 令cos ,11,t t α=-222223413133p p y t pt p t ⎛⎫=-++=-+-⎪⎝⎭2201,033p p <<<< 当23p t =时,y 有最小值213p -,此时2cos 3pα=, 42cos 3p a α∴==, 故答案为:43p 【点睛】本题主要考查了椭圆的参数方程,考查距离公式,考查配方法的运用,属于中档题.三、解答题21.(1)221124x y +=(2)56πα=【分析】(1)消去参数β,即可得曲线的普通方程;(2)利用点差法求出直线的斜率k 的值,从而求得直线的倾斜角. 【详解】(1)由2sin x y ββ⎧=⎪⎨=⎪⎩得cos sin 2y ββ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩β得221124x y +=,所以曲线C 的普通方程为221124x y +=;(2)直线l 所得线段的中点极坐标为2,6π⎛⎫⎪⎝⎭化成直角坐标为. 设直线l 与曲线C 相交于()11,A x y ,()22,B x y 两点,则122x x +=1212y y+=,2211222211241124x y x y ⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩①②, 由-②①得222221210124x x y y --+=,所以()211221123y y x x x x y y -+=-==-+,即tan 3l k α=-=,又∵[0,)απ∈,∴直线l 的倾斜角为56π. 【点睛】本题考查参数方程化为普通方程、极坐标与直角坐标的互化、点差法的应用,考查转化与化归思想,考查逻辑推理能力、运算求解能力. 22.(1)对应的极坐标分别为34π⎛⎫ ⎪⎝⎭,4,2π⎛⎫⎪⎝⎭(2) 2+【分析】(I )由圆C 的参数方程为222x cos y sin θθ=⎧⎨=+⎩(θ为参数),利用cos 2θ+sin 2θ=1化为普通方程,与直线方程联立解得交点坐标,利用222x y y tan x ρθ⎧=+⎪⎨=⎪⎩可得极坐标.(II )圆心(0,2)到直线l 的距离为d 1,可得P 到直线l 的距离d 的最大值为d 1+r . 【详解】解:(I )直线l :4y x =+,圆C :()2224x y +-=联立方程组()22424y x x y =+⎧⎪⎨+-=⎪⎩,解得22x y =-⎧⎨=⎩或04x y =⎧⎨=⎩对应的极坐标分别为34π⎛⎫ ⎪⎝⎭,4,2π⎛⎫ ⎪⎝⎭. (II )设()2cos ,22sin P θθ+,则14d πθ⎛⎫==++ ⎪⎝⎭,当cos 14πθ⎛⎫+= ⎪⎝⎭时,d取得最大值2 【点睛】本题考查了参数方程化为普通方程、极坐标方程化为直角坐标方程、直线与圆的位置关系,考查了推理能力与计算能力,属于中档题. 23.(1)()3θρπ=∈R2【分析】(1)由122x t y t ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩消去t,得到y =,再利用sin ,cos y x ρθρθ==,求得极坐标方程.然后利用直线的极坐标方程求点23P π⎫⎪⎪⎝⎭到直线l 的距离. (2)由曲线C 的极坐标方程和直线的极坐标方程联立得到220ρρ--=,再将韦达定理代入12||MN ρρ=-,求得||MN ,再由1||2PMN S MN d =⨯△求解.【详解】(1)由12x t y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩消去t,得到y =,则sin cos ρθθ=,∴tan θ=3πθ∴=,所以直线l 的极坐标方程为()3θρπ=∈R .所以点23P π⎫⎪⎪⎝⎭到直线l的距离为2sin 33d ππ⎛⎫=-== ⎪⎝⎭(2)由22cos 203ρρθπθ⎧--=⎪⎨=⎪⎩,得220ρρ--=, 所以121ρρ+=,122ρρ=-, 所以12||3MN ρρ=-==,所以PMN的面积为11||322PMN S MN d =⨯=⨯=△.【点睛】本题主要考查参数方程,直角坐标方程,极坐标方程的转化,点到直线的距离以及三角形的面积,还考查了运算求解的能力,属于中档题.24.(1):250l x y +-= 2cos :x C y αα=⎧⎪⎨=⎪⎩(α为参数)(2)3(1,)2P,min d =【分析】(1)由公式cos sin x y ρθρθ=⎧⎨=⎩可化极坐标方程为直角坐标方程,由公式22cos sin 1αα+=可得曲线C 的参数方程.(2)利用曲线C 参数方程设P 点坐标,求出点到直线的距离,结合三角函数的性质得最大值. 【详解】(1)由cos sin x y ρθρθ=⎧⎨=⎩得l 的直角坐标方程为25x y +=,即250x y +-=,由22cos sin 1αα+=得曲线22:143x y C+=的参数方程为2cos x y αα=⎧⎪⎨=⎪⎩(α为参数);(2)设(2cos )P αα,则P 到直线l的距离为d==,所以sin()16πα+=时,min 5d =. sin()16πα+=,2,62k k Z ππαπ+=+∈,所以sin 2α=,1cos 2α=,所以3(1,)2P .【点睛】本题考查极坐标方程与直角坐标方程的互化,考查参数方程与普通方程的互化,考查椭圆参数方程的应用,点到直线的距离公式,正弦函数的性质,属于中档题. 25.(1)l :sin cos sin 2cos 0x y αααα--+=,C :22231x y ;(2)(]2,6.【分析】(1)根据消元法消去参数t ,得到直线l 的普通方程,利用cos x ρθ=,sin y ρθ=,222x y ρ=+,将曲线C 极坐标方程化为直角坐标方程;(2)直线l 参数方程与曲线C 的直角方程联立,结合直线参数方程的几何意义和根与系数关系,将22PA PB +表示为关于α的函数,通过确定α的取值范围,即可求解. 【详解】 (1)因为1cos 2sin x t y t αα=+⎧⎨=+⎩,所以sin sin cos sin cos 2cos sin cos x t y t αααααααα=+⎧⎨=+⎩,两式相减可得直线l 的普通方程为sin cos sin 2cos 0x y αααα--+=. 因为cos x ρθ=,sin y ρθ=,222x y ρ+=, 所以曲线C 的直角坐标方程2246120x y x y +--+=, 即22231x y .(2)将直线l 的参数方程代入曲线C 的直角坐标方程,22cos α1sin α11t t ,整理得关于t 的方程()22sin cos 10t t αα-++=.因为直线l 与曲线C 有两个不同的交点,所以上述方程有两个不同的解, 设为1t ,2t ,则()122sin cos t t αα+=+,121t t =. 并且()24sin cos 48sin cos 0αααα∆=+-=>, 注意到0απ≤<,解得02πα<<,故可知10t >,20t >,因为直线l 的参数方程为标准形式,所以根据参数t 的几何意义,有()222221212122PA PB t t t t t t +=+=+-()24sin cos 24sin 22ααα=+-=+,因为02πα<<,所以(]sin 20,1α∈,(]4sin 222,6α+∈.因此22PA PB +的取值范围是(]2,6. 【点睛】本题考查参数方程与普通方程互化,极坐标方程与直角坐标方程互化,应用直线参数方程的几何意义是解题的关键,考查计算求解能力,属于中档题.26.(1)26cos 2sin 40ρρθρθ--+=,表示圆心为()3,1,半径为2的圆;(2)25+ 【分析】(1)根据参数得到直角坐标系方程()()22314x y -+-=,再转化为极坐标方程得到答案. (2)直线方程为21y x -=,计算圆心到直线的距离加上半径得到答案. 【详解】 (1)32cos 12sin x y αα=+⎧⎨=+⎩,即()()22314x y -+-=,化简得到:226240x y x y +--+=.即26cos 2sin 40ρρθρθ--+=,表示圆心为()3,1,半径为2的圆.(2)1sin 2cos θθρ-=,即21y x -=,圆心到直线的距离为d ==.故曲线C 上的点到直线l 的最大距离为2d r +=. 【点睛】本题考查了参数方程,极坐标方程,直线和圆的距离的最值,意在考查学生的计算能力和应用能力.。
模块综合评价(时间:120分钟 满分:150分)一、选择题(本大题共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.点M 的直角坐标是(-1,3),则点M 的极坐标为( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫2,π3 B.⎝ ⎛⎭⎪⎫2,-π3 C.⎝ ⎛⎭⎪⎫2,2π3 D.⎝ ⎛⎭⎪⎫2,2k π+π3(k ∈Z) 解析:点M 的极径是2,点M 在第二象限,故点M 的极坐标是⎝⎛⎭⎪⎫2,2π3.答案:C2.极坐标方程cos θ=32(ρ∈R)表示的曲线是( )A .两条相交直线B .两条射线C .一条直线D .一条射线解析:由cos θ=32,解得θ=π6或θ=116π,又ρ∈R ,故为两条过极点的直线.答案:A3.曲线ρcos θ+1=0关于直线θ=π4对称的曲线的方程是( )A .ρsin θ+1=0B .ρcos θ+1=0C .ρsin θ=2D .ρcos θ=2解析:因为M (ρ,θ)关于直线θ=π4的对称点是N ⎝ ⎛⎭⎪⎫ρ,π2-θ,从而所求曲线方程为ρcos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-θ+1=0,即ρsin θ+1=0. 答案:A4.直线⎩⎨⎧x =1+12t ,y =-33+32t (t 为参数)和圆x 2+y 2=16交于A ,B 两点,则AB 的中点坐标为( )A .(3,-3)B .(-3,3)C .(3,-3)D .(3,-3)解析:将x =1+t2,y =-33+32t 代入圆方程,得⎝ ⎛⎭⎪⎫1+t 22+⎝ ⎛⎭⎪⎫-33+32t 2=16, 所以t 2-8t +12=0,则t 1=2,t 2=6, 因此AB 的中点M 对应参数t =t 1+t 22=4,所以x =1+12×4=3,y =-33+32×4=-3,故AB 中点M 的坐标为(3,-3). 答案:D5.化极坐标方程ρ2cos θ-ρ=0为直角坐标方程为( ) A .x 2+y 2=0或y =1 B .x =1 C .x 2+y 2=0或x =1 D .y =1解析:ρ(ρcos θ-1)=0,ρ=x 2+y 2=0或ρcos θ=x =1. 答案:C6.极坐标方程分别是ρ=2cos θ和ρ=4sin θ的两个圆的圆心距是( )A .2 B.2 C .5 D. 5解析:ρ=2cos θ是圆心为(1,0),半径为1的圆;ρ=4sin θ是圆心为()0,2,半径为2的圆,所以两圆的圆心距是 5.答案:D7.已知圆M :x 2+y 2-2x -4y =10,则圆心M 到直线⎩⎪⎨⎪⎧x =4t +3,y =3t +1(t 为参数)的距离为( )A .1B .2C .3D .4解析:由题意易知圆的圆心M (1,2),由直线的参数方程化为一般方程为3x -4y -5=0,所以圆心到直线的距离为d =|3×1-4×2-5|32+42=2.答案:B8.点M ⎝ ⎛⎭⎪⎫1,7π6关于直线θ=π4(ρ∈R)的对称点的极坐标为( ) A.⎝ ⎛⎭⎪⎫1,4π3B.⎝ ⎛⎭⎪⎫1,2π3 C.⎝⎛⎭⎪⎫1,π3D.⎝⎛⎭⎪⎫1,-7π6解析:点M ⎝ ⎛⎭⎪⎫1,7π6的直角坐标为⎝⎛⎭⎪⎫cos 7π6,sin 7π6=⎝ ⎛⎭⎪⎫-32,-12,直线θ=π4(ρ∈R),即直线y =x ,点⎝ ⎛⎭⎪⎫-32,-12关于直线y =x 的对称点为⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,-32,再化为极坐标为⎝⎛⎭⎪⎫1,4π3. 答案:A9.极坐标方程(ρ-1)(θ-π)=0(ρ≥0)和参数方程⎩⎨⎧x =tan θ,y =2cos θ(θ为参数)所表示的图形分别是( )A .直线、射线和圆B .圆、射线和双曲线C .两直线和椭圆D .圆和抛物线解析:因为(ρ-1)(θ-π)=0,所以ρ=1或θ=π(ρ≥0),ρ=1表示圆,θ=π(ρ≥0)表示一条射线,参数方程⎩⎨⎧x =tan θ,y =2cos θ(θ为参数)化为普通方程为y 24-x 2=1,表示双曲线.答案:B10.已知直线l 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =at ,y =a 2t -1(t 为参数),椭圆C 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =1+cos θ,y =2sin θ(θ为参数),且它们总有公共点.则a 的取值范围是( )A.⎣⎢⎡⎭⎪⎫-32,0∪(0,+∞) B .(1,+∞)C.⎣⎢⎡⎭⎪⎫-32,+∞D.⎣⎢⎡⎭⎪⎫-32,4 解析:由已知得⎩⎪⎨⎪⎧at =1+cos θ,a 2t -1=2sin θ,则4(at -1)2+(a 2t -1)2=4, 即a 2(a 2+4)t 2-2a (a +4)t +1=0,Δ=4a 2(a +4)2-4a 2(a 2+4)=16a 2(2a +3). 直线l 与椭圆总有公共点的充要条件是Δ≥0, 即a ≥-32.答案:C11.已知圆锥曲线⎩⎪⎨⎪⎧x =2cos θ,y =3sin θ(θ是参数)和定点A (0,3),F 1、F 2是圆锥曲线的左、右焦点,以坐标原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,则直线AF 2的极坐标方程为( )A .ρcos θ+3ρsin θ= 3B .ρcos θ-3ρsin θ= 3 C.3ρcos θ+ρsin θ= 3 D.3ρcos θ-ρsin θ= 3解析:圆锥曲线为椭圆,c =1,故F 2的坐标为(1,0),直线AF 2的直角坐标方程是x +y3=1,即3x +y =3,化为极坐标方程就是3ρcos θ+ρsin θ= 3.答案:C12.已知曲线C 的极坐标方程为ρ=6sin θ,以极点为平面直角坐标系的原点,极轴为x 轴正半轴,直线l 的参数方程为⎩⎨⎧x =2t -1,y =22t(t 为参数),则直线l 与曲线C 相交所得弦长为( )A .1B .2C .3D .4解析:曲线C 的直角坐标方程为x 2+y 2-6y =0, 即x 2+(y -3)2=9,直线⎩⎨⎧x =2t -1,y =22t的直角坐标方程为x -2y +1=0, 因为圆心C 到直线l 的距离d =|0-2×3+1|12+(-2)2=5,所以直线l 与圆C 相交所得弦长为2r 2-d 2= 29-5=4. 答案:D二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在题中横线上)13.在极坐标系中,点⎝⎛⎭⎪⎫2,π2关于直线ρcos θ=1的对称点的极坐标为________.解析:结合图形不难知道点⎝ ⎛⎭⎪⎫2,π2关于直线ρcos θ=1的对称点的极坐标为⎝⎛⎭⎪⎫22,π4. 答案:⎝⎛⎭⎪⎫22,π414.已知圆的渐开线的参数方程⎩⎪⎨⎪⎧x =3cos φ+3φsin φ,y =3sin φ-3φcos φ(φ为参数),当φ=π4时,对应的曲线上的点的坐标为________.解析:当φ=π4时,代入渐开线的参数方程,得⎩⎪⎨⎪⎧x =3cos π4+3·π4·sin π4,y =3sin π4-3·π4·cos π4,x =322+32π8,y =322-32π8,所以当φ=π4时,对应的曲线上的点的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫322+32π8,322-32π8. 答案:⎝ ⎛⎭⎪⎫322+32π8,322-32π8 15.若直线l 的极坐标方程为ρcos ⎝⎛⎭⎪⎫θ-π4=32,曲线C :ρ=1上的点到直线l 的距离为d ,则d 的最大值为________.解析:直线的直角坐标方程为x +y -6=0,曲线C 的方程为x 2+y 2=1,为圆;d 的最大值为圆心到直线的距离加半径,即为d max =|0+0-6|2+1=32+1. 答案:32+116.在直角坐标系Oxy 中,椭圆C 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =a cos θ,y =b sin θ(θ为参数,a >b >0).在极坐标系中,直线l 的极坐标方程为ρcos ⎝⎛⎭⎪⎫θ+π3=32,若直线l 与x 轴、y 轴的交点分别是椭圆C 的右焦点、短轴端点,则a =________.解析:椭圆C 的普通方程为x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0),直线l 的直角坐标方程为x -3y -3=0,令x =0,则y =-1,令y =0,则x =3,所以c =3,b =1,所以a 2=3+1=4,所以a =2. 答案:2三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)17.(本小题满分10分)在平面直角坐标系xOy 中,直线l 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =t +1,y =2t (t 为参数),曲线C 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =2tan 2θ,y =2tan θ(θ为参数).试求直线l 和曲线C 的普通方程,并求出它们的公共点的坐标.解:因为直线l 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =t +1,y =2t (t 为参数),由x =t +1,得t =x -1,代入y =2t ,得到直线l 的普通方程为2x -y -2=0.同理得到曲线C 的普通方程为y 2=2x .联立方程组⎩⎪⎨⎪⎧y =2(x -1),y 2=2x ,解得公共点的坐标为(2,2),⎝ ⎛⎭⎪⎫12,-1. 18.(本小题满分12分)在极坐标系下,已知圆O :ρ=cos θ+sinθ和直线l :ρsin ⎝⎛⎭⎪⎫θ-π4=22.(1)求圆O 和直线l 的直角坐标方程;(2)当θ∈(0,π)时,求直线l 与圆O 公共点的一个极坐标. 解:(1)由ρ=cos θ+sin θ,可得ρ2=ρcos θ+ρsin θ,⎩⎪⎨⎪⎧ρ2=x 2+y 2,ρcos θ=x ,ρsin θ=y ,代入得⊙O :x 2+y 2-x -y =0, 由l :ρsin ⎝⎛⎭⎪⎫θ-π4=22,得:22ρsin θ-22ρcos θ=22,ρsin θ-ρcos θ=1,又⎩⎪⎨⎪⎧ρcos θ=x ,ρsin θ=y ,代入得:x -y +1=0.(2)由⎩⎪⎨⎪⎧x -y +1=0,x 2+y 2-x -y =0,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =0,y =1,又⎩⎨⎧ρ2=x 2+y 2,tan θ=y x ,得ρ=1,tan θ不存在, 又因为θ∈(0,π),则θ=π2,故直线l 与圆O 公共点的一个极坐标为⎝⎛⎭⎪⎫1,π2.19.(本小题满分12分)已知曲线C 的极坐标方程是ρ=2cos 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 =32t +m ,y =12t (t 为参数).(1)求曲线C 的直角坐标方程和直线l 的普通方程;(2)当m =2时,直线l 与曲线C 交于A 、B 两点,求|AB |的值. 解:(1)由ρ=2cos θ,得:ρ2=2ρcos θ,所以x 2+y 2=2x ,即(x -1)2+y 2=1, 所以曲线C 的直角坐标方程为(x -1)2+y 2=1. 由⎩⎨⎧x =32t +m ,y =12t 得x =3y +m ,即x -3y -m =0,所以直线l 的普通方程为x -3y -m =0. (2)设圆心到直线l 的距离为d , 由(1)可知直线l :x -3y -2=0, 曲线C :(x -1)2+y 2=1,圆C 的圆心坐标为(1,0),半径1, 则圆心到直线l 的距离为d =|1-3×0-2|1+(3)2=12. 所以|AB |=21-⎝ ⎛⎭⎪⎫122= 3.因此|AB |的值为 3.20.(本小题满分12分)在平面直角坐标系中,以坐标原点为极点,x 轴的非负半轴为极轴建立极坐标系.已知点A 的极坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫2,π4,直线l 的极坐标方程为ρcos ⎝⎛⎭⎪⎫θ-π4=a ,且点A 在直线l 上.(1)求a 的值及直线l 的直角坐标方程;(2)圆C 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =1+cos α,y =sin α(α为参数),试判断直线l与圆C 的位置关系.解:(1)由点A ⎝ ⎛⎭⎪⎫2,π4在直线ρcos ⎝⎛⎭⎪⎫θ-π4=a 上,可得a =2,所以直线l 的方程可化为ρcos θ+ρsin θ=2, 从而直线l 的直角坐标方程为x +y -2=0.(2)由已知得圆C 的直角坐标方程为(x -1)2+y 2=1, 所以圆C 的圆心为(1,0),半径r =1. 因为圆心C 到直线l 的距离d =12=22<1,所以直线l 与圆C 相交.21.(本小题满分12分)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,圆C 的极坐标方程为ρ=22cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π4,直线l 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =t ,y =-1+22t (t 为参数),直线l 与圆C 交于A ,B 两点,P 是圆C 上不同于A ,B 的任意一点.(1)求圆心的极坐标;(2)求△PAB 面积的最大值.解:(1)圆C 的直角坐标方程为x 2+y 2-2x +2y =0, 即(x -1)2+(y +1)2=2.所以圆心坐标为(1,-1),圆心极坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫2,7π4. (2)直线l 的普通方程为22x -y -1=0,圆心到直线l 的距离d =|22+1-1|3=223, 所以|AB |=22-89=2103, 点P 到直线AB 距离的最大值为2+223=523,故最大面积S max =12×2103×523=1059. 22.(本小题满分12分)在直角坐标系xOy 中,曲线C 1的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =a cos t ,y =1+a sin 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C 2:ρ=4cos θ.(1)说明C 1是哪一种曲线,并将C 1的方程化为极坐标方程;(2)直线C 3的极坐标方程为θ=α0,其中α0满足tan α0=2,若曲线C 1与C 2的公共点都在C 3上,求a .解:(1)消去参数t 得到C 1的普通方程为x 2+(y -1)2=a 2,则C 1是以(0,1)为圆心,a 为半径的圆.将x =ρcos θ,y =ρsin θ代入C 1的普通方程中,得到C 1的极坐标方程为ρ2-2ρsin θ+1-a 2=0.(2)曲线C 1,C 2的公共点的极坐标满足方程组⎩⎪⎨⎪⎧ρ2-2ρsin θ+1-a 2=0,ρ=4cos θ.若ρ≠0,由方程组得16cos 2θ-8sin θcos θ+1-a 2=0, 由已知tan θ=2,得16cos 2θ-8sin θcos θ=0, 从而1-a 2=0,解得a =-1(舍去)或a =1.当a =1时,极点也为C 1,C 2的公共点,且在C 3上. 所以a =1.。
一、选择题1.已知直线:60l x y -+=与圆12cos :12sin x C y θθ=+⎧⎨=+⎩,则C 上各点到l 的距离的最小值为( ) A .322-B .32C .23D .322+2.在极坐标系中,曲线C 的方程为22312sin ρθ,以极点O 为直角坐标系的原点,极轴为x 轴的正半轴,建立直角坐标系xOy ,设(),P x y 为曲线C 上一动点,则1x y +-的取值范围为( )A .31,31⎡⎤---⎣⎦B .[]3,1-C .[]22-,D .[]2,1--3.若直线l :y kx =与曲线C :2cos sin x y θθ=+⎧⎨=⎩(θ为参数)有唯一的公共点,则实数k等于() A .33B .33-C .3D .33±4.参数方程21,11x ty t t ⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩(t 为参数)所表示的曲线是( )A .B .C .D .5.点(,)P x y 是椭圆222312x y +=上的一个动点,则2x y +的最大值为( ) A 22B .22C 6D .46.记椭圆221441x ny n +=+围成的区域(含边界)为n Ω(12n =,,),当点()x y ,分别在1Ω,2Ω,…上时,x y +的最大值分别是1M ,2M ,…,则lim n n M →+∞=( ) A .0B .14C .2D .227.在直角坐标系xOy 中,过点()1,2P -的直线l 的参数方程为212222x y ⎧=--⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩(t 为参数),直线l 与抛物线2y x 交于点,A B ,则PA PB ⋅的值是( )A 2B .2C .32D .108.圆ρ=r 与圆ρ=-2rsin (θ+4π)(r >0)的公共弦所在直线的方程为( ) A .2ρ(sin θ+cos θ)=r B .2ρ(sin θ+cos θ)=-rC 2(sin θ+cos θ)=rD 2(sin θ+cos θ)=-r9.直线22{x ty t=+=-(t 为参数)被曲线4cos p θ=所截的弦长为( )A .4B 85C 165D .810.以平面直角坐标系的原点为极点,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,已知直线l 的参数方程是13x t y t =+⎧⎨=-⎩(t 为参数),圆C 的极坐标方程是4cos ρθ=,则直线l 被圆C 截得的弦长为( )AB.CD.11.参数方程22sin {12x y cos θθ=+=-+ (θ为参数)化成普通方程是( )A .240x y -+=B .240x y +-=C .[]240,2,3x y x -+=∈D .[]240,2,3x y x +-=∈ 12.动点1293cos 4sin 1,cos sin 2(55M θθθθθ⎛⎫--++ ⎪⎝⎭为参数)的轨迹的普通方程为( )A .22(1)(2)1259x y +-+=B .22(1)(2)1259x y -++=C .22(1)(2)1925x y +-+=D .22(1)(2)1925x y -++=二、填空题13.已知点(,)P x y 在曲线2cos sin x y θθ=-+⎧⎨=⎩,(θ为参数)上,则yx 的取值范围为_____.14.过椭圆C:2cos x y θθ=⎧⎪⎨=⎪⎩(θ为参数)的右焦点F 作直线l :交C 于M ,N 两点,MF m =,NF n =,则11m n+的值为______. 15.点P 在椭圆7x 2+4y 2=28上,则点P 到直线3x -2y -16=0的距离的最大值为________ 16.曲线C 的参数方程为4cos sin x y αα=⎧⎨=⎩(α为参数),M 是曲线C 上的动点,若曲线T极坐标方程2sin cos 20ρθρθ+=,则点M 到T 的距离的最大值为__________. 17.已知(3,0)A -,(3,0)B ,点P 在圆22(3)(4)4x y -+-=上运动,则22PA PB +的最小值是________.18.在平面直角坐标系xOy 中,直线l 的参数方程为5,4x t y t=+⎧⎨=--⎩(t 为参数),圆C 的参数方程是cos ,sin x y θθ=⎧⎨=⎩,(θ为参数),直线l 与圆C 交于两个不同的点A 、B ,当点P 在圆C 上运动时,PAB ∆面积的最大值为__________. 19.若点(,)P x y 在曲线2cos sin x y θθ=-+⎧⎨=⎩(θ为参数,R θ∈)上,则yx 的最小值是__________. 20.已知圆心是直线(1x tt y t =⎧⎨=-⎩为参数)与x 轴的交点,且与直线340x y c -+=相切的圆C 的极坐标方程是2cos ρθ=,则c = .三、解答题21.在平面直角坐标系xOy 中,曲线C的参数方程为2cos x y αα=⎧⎪⎨=⎪⎩(α为参数),在以直角坐标系的原点为极点,x 轴的非负半轴为极轴的极坐标系中,直线l的极坐标方程为sin 4πρθ⎛⎫-=⎪⎝⎭(1)求曲线C 在直角坐标系中的普通方程和直线l 的倾斜角.(2)设点()0,1P ,若直线l 与曲线C 相交于不同的两点,A B ,求||||PA PB +的值. 22.以直角坐标系xOy 的原点为极坐标系的极点,x 轴的正半轴为极轴.已知曲线1C 的极坐标方程为4cos 8sin ρθθ=+,P 是1C 上一动点,2OP OQ =,点Q 的轨迹为2C . (1)求曲线2C 的极坐标方程,并化为直角坐标方程; (2)若点(0,1)M ,直线l 的参数方程cos 1sin x t y t αα=⎧⎨=+⎩(t 为参数),直线l 与曲线2C 的交点为A B ,,当MA MB +取最小值时,求直线l 的普通方程.23.在平面直角坐标系xOy 中,已知曲线C 的参数方程为cos sin x t y αα=⎧⎨=⎩,(0,t α>为参数).以坐标原点O 为极点,x 轴的正半轴为极轴,取相同的长度单位建立极坐标系,直线lsin()34πθ+=.(Ⅰ)当1t =时,求曲线C 上的点到直线l 的距离的最大值; (Ⅱ)若曲线C 上的所有点都在直线l 的下方,求实数t 的取值范围.24.在平面直角坐标系xOy 中,以原点O 为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系.已知直线l的极坐标方程为sin 4πρθ⎛⎫-= ⎪⎝⎭C 的极坐标方程为2sin cos ρθθ=. (1)写出直线l 和曲线C 的直角坐标方程;(2)过动点20000()(),P x y y x <且平行于l 的直线交曲线C 于,A B 两点,若2PA PB ⋅=,求动点P 到直线l 的最近距离.25.在平面直角坐标系xOy 中,曲线C 的参数方程为2cos 2sin x y αα=⎧⎨=⎩(α为参数),将曲线C 按伸缩变换公式12x x y y =⎧''⎪⎨=⎪⎩,变换得到曲线E(1)求E 的普通方程;(2)直线l 过点()0,2M -,倾斜角为4π,若直线l 与曲线E 交于,A B 两点,N 为AB 的中点,求OMN 的面积.26.在平面直角坐标系xOy 中,直线1l :cos ,sin x t y t αα=⎧⎨=⎩(t 为参数,π02α<<),曲线1C :2cos 4+2sin x y ββ=⎧⎨=⎩,(β为参数),1l 与1C 相切于点A ,以坐标原点为极点,x 轴的非负半轴为极轴建立极坐标系.(1)求1C 的极坐标方程及点A 的极坐标; (2)已知直线2l :()6R πθρ=∈与圆2C:2cos 20ρθ-+=交于B ,C 两点,记AOB ∆的面积为1S ,2COC ∆的面积为2S ,求1221S S S S +的值.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.A 解析:A 【分析】将圆的参数方程化为直角坐标系方程,计算圆心到直线的距离,判断直线与圆的位置关系为相离,最近距离为d r -. 【详解】将圆12cos :12sin x C y θθ=+⎧⎨=+⎩化成在平面直角坐标系下的形式,圆22:(1)(1)4C x y -+-= ,圆心C 为(1,1) ,半径2r.已知直线:60l x y -+=,那么,圆心C 到直线l的距离为d r ==> ,故直线l 与圆C 相离,所以C 上各点到l的距离的最小值为2d r -=. 故选:A. 【点睛】本题主要考查了参数方程,直线与圆的位置关系,综合性较强,是常考题型.2.B解析:B 【分析】 将曲线C 的方程22312sin ρθ化为直角坐标形式,可得2213x y +=,设x α=,sin y α=,由三角函数性质可得1x y +-的取值范围.【详解】解:将cos =x ρθ ,sin y ρθ=代入曲线C 的方程22312sin ρθ,可得:2222sin 3ρρθ+=,即2233x y +=,2213x y+=设x α=,sin y α=,可得1sin 1sin )12sin()1213x y πααααα+-=-=+++--=, 可得1x y +-的最大值为:1,最小值为:3-, 故选:B. 【点睛】本题主要考查极坐标和直角坐标的互换及椭圆的参数方程,属于中档题,注意运算准确.3.D解析:D 【分析】根据题意,将曲线C 的参数方程消去θ,得到曲线C 的普通方程22(2)1x y -+=,可知曲线C 为圆,又知圆C 与直线相切,利用圆心到直线的距离等于半径,求得k 。
统考作业题目——4-46.21.在平面直角坐标系xOy 中,直线l 的参数方程为12,(2x t t y t =+⎧⎨=-⎩为参数),以原点O 为极点,以x 轴非负半轴为极轴建立极坐标系,两坐标系取相同的长度单位。
曲线C 的极坐标方程为 22cos 4sin 40ρρθρθ+++=. (1)求l 的普通方程和C 的直角坐标方程;(2)已知点M 是曲线C 上任一点,求点M 到直线l 距离的最大值.2.已知极坐标的极点在平面直角坐标系的原点处,极轴与轴的正半轴重合,且长度单位相同。
直线的极坐标方程为:,点,参数.(I )求点轨迹的直角坐标方程; (Ⅱ)求点到直线距离的最大值.1、【详解】(1)12,2x t y t=+⎧⎨=-⎩10x y ∴+-= 因为222,cos ,sin x y x y ρρθρθ=+==,所以222440x y x y ++++=,即22(1)(2)1x y +++= (2)因为圆心(1,2)--到直线10x y +-=距离为222=, 所以点M 到直线l 距离的最大值为2222 1.r +=+ 2、解:(Ⅰ)设,则,且参数,消参得:所以点的轨迹方程为(Ⅱ)因为所以所以,所以直线的直角坐标方程为法一:由(Ⅰ)点的轨迹方程为圆心为(0,2),半径为2.,点到直线距离的最大值等于圆心到直线距离与圆的半径之和, 所以点到直线距离的最大值.法二:当时,,即点到直线距离的最大值为.6.33.在平面直角坐标系xOy 中,已知曲线的参数方程为(为参数),曲线的参数方程为(,t 为参数).(1)求曲线的普通方程和曲线的极坐标方程;(2)设P 为曲线上的动点,求点P 到上点的距离的最小值,并求此时点P 的坐标.4.在直角坐标系xOy 中曲线1C 的参数方程为cos 3x 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 224πρθ⎛⎫+= ⎪⎝⎭(1)写出1C 的普通方程和2C 的直角坐标方程;(2)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.3、【详解】 (1)对曲线:,,∴曲线的普通方程为.对曲线消去参数可得且∴曲线的直角坐标方程为.又,从而曲线的极坐标方程为。
一、选择题1.在直角坐标系xOy 中,曲线C :22x ty t⎧=⎪⎨=⎪⎩(t 为参数)上的点到直线l :230x y -+=的距离的最小值为( )A .23B .223C .233D .22.直线2413x t y t =-+⎧⎨=--⎩(t 为参数)被圆25cos 15sin x y θθ=+⎧⎨=+⎩(θ为参数)所截得的弦长为( ) A .6B .5C .8D .7 3.已知点是曲线:(为参数,)上一点,点,则的取值范围是 A .B .C .D .4.在方程sin {cos 2x y θθ==(θ为参数)所表示的曲线上的点是 ( )A .(2,7)B .12(,)33C .(1,0)D .11(,)225.若曲线2sin301sin30x t y t =-︒⎧⎨=-+︒⎩(t 为参数)与曲线22ρ=相交于B ,C 两点,则BC 的值为( )A .27B .60C .72D .306.在平面直角坐标系中以原点为极点,以x 轴正方向为极轴建立的极坐标系中,直线:20l y kx ++=与曲线2:cos C ρθ=相交,则k 的取值范围是( )A .k ∈RB .34k ≥-C .34k <-D .k ∈R 但0k ≠7.过()0,2P -,倾斜角为60︒的直线与曲线232y x x =-+交于A B 、两点,则PA PB ⋅= ( )A .623+B .16C .8D .623-8.点M 的直角坐标是()3,1--,则点M 的极坐标为( ) A .52,6π⎛⎫ ⎪⎝⎭B .72,6π⎛⎫ ⎪⎝⎭C .112,6π⎛⎫ ⎪⎝⎭D .2,6π⎛⎫⎪⎝⎭9.极坐标系中,由三条曲线围成的图形的面积是( )A .B .C .D .10.极坐标cos ρθ=和参数方程12x ty t =--⎧⎨=+⎩(t 为参数)所表示的图形分别是A .直线、直线B .直线、圆C .圆、圆D .圆、直线11.已知在平面直角坐标系xOy 中,以O 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4cos ρθ=,直线251:51x l y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩(t 为参数).若曲线2C 的参数方程为2cos sin x y αα=⎧⎨=⎩(α为参数),曲线1C 上点P 的极角为4π,Q 为曲线2C 上的动点,求PQ 的中点M 到直线l 距离的最大值为( )A .2B 63+C 31D 10 12.椭圆221169x y +=上的点到直线34132x y += )A .0B .25C .52D .241325- 二、填空题13.已知点(,)P x y 在曲线2cos sin x y θθ=-+⎧⎨=⎩,(θ为参数)上,则yx 的取值范围为_____.14.以直角坐标系的原点为极点,x 轴的正半轴为极轴,并在两种坐标系中取相同的长度单位,已知直线的极坐标方程为()4R πθρ=∈,它与曲线1222x cos y sin αα=+⎧⎨=+⎩(α为参数),相交于两点A 和 B ,则AB =__________. 15.直线170{?270x tsin y tcos =+=+(t 为参数)的倾斜角为_________16.在直角坐标系xOy 中,直线l 的参数方程为22212x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩(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 =_______.17.在平面直角坐标系xOy 中,曲线C的参数方程为,sin ,x y φφ⎧=⎪⎨=⎪⎩(φ为参数),直线l 的方程为40x y +-=,则曲线C 上的点到直线l 的距离的最大值为__________. 18.曲线4cos 2sin x y θθ=⎧⎨=⎩上的点到直线20x y +=的最大距离为__________.19.曲线1C 的极坐标方程2cos sin ρθθ=,曲线2C 的参数方程为31x t y t =-⎧⎨=-⎩,以极点为原点,极轴为x 轴正半轴建立直角坐标系,则曲线1C 上的点与曲线2C 上的点最近的距离为__________.20.已知直线12:(22x l t y t⎧=--⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩为参数)与曲线:(x cos C y θθθ=⎧⎪⎨=⎪⎩为参数)交于,A B 两点,则点()1,2M -与,A B 两点的距离之积MA MB ⋅=______.三、解答题21.在平面直角坐标系xOy 中,直线l的参数方程为4x aty ⎧=⎪⎨=+⎪⎩(其中t 为参数),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A 的极坐标为2,6π⎛⎫⎪⎝⎭,直线l 经过点A .曲线C 的极坐标方程为2sin 4cos ρθθ=. (1)求直线l 的普通方程与曲线C 的直角坐标方程; (2)过点)P作直线l 的垂线交曲线C 于D ,E 两点(D 在x 轴上方),求11PD PE-的值. 22.已知纵坐标系的极点在直角坐标系的原点处,极轴与x 轴的正半轴重合,直线l 的参数方程为:112x y t ⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩(t 为参数),曲线C 的极坐标方程为:4cos ρθ=. (1)写出C 的直角坐标方程,并指出C 是什么曲线. (2)设直线l 与曲线C 相交于P ,Q 两点,求PQ 值.23.曲线1C :2121x t y t =+⎧⎨=-⎩(其中t 为参数),以原点为极点,x 轴的正半轴为极轴,取相同的单位长度建立极坐标系,曲线2C :()2cos 0a a ρθ=>关于1C 对称.(1)求曲线1C 的普通方程,曲线2C 直角坐标方程;(2)将2C 向左平移2个单位长度,按照12x x y y ⎧=⎪⎪⎨=''⎪⎪⎩变换得到3C ,点P 为3C 上任意一点,求点P 到曲线1C 距离的最大值. 24.[选修4-4:坐标系与参数方程](10分)在极坐标系中,圆C 的极坐标方程为()24cos sin 3ρρθθ=+-,若以极点O 为原点,极轴为x 轴的正半轴建立平面直角坐标系. (1)求圆C 的一个参数方程;(2)在平面直角坐标系中,(),P x y 是圆C 上的动点,试求2x y +的最大值,并求出此时点P 的直角坐标.25.在平面直角坐标系中,以坐标原点O 为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系.已知直线l 上两点M ,N 的极坐标分别为(2,0),(32π,),圆C的参数方程222x cos y sin θθ=+⎧⎪⎨=⎪⎩(θ为参数). (Ⅰ)设P 为线段MN 的中点,求直线OP 的平面直角坐标方程; (Ⅱ)判断直线l 与圆C 的位置关系.26.已知曲线C 的参数方程为32cos 12sin x y αα=+⎧⎨=+⎩ (α为参数),以直角坐标系原点为极点,以x轴正半轴为极轴并取相同的单位长度建立极坐标系. (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l 的极坐标方程为1sin 2cos θθρ-=,求曲线C 上的点到直线l 的最大距离.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.C 解析:C 【分析】设曲线C上点的坐标为()2t ,利用点到直线的距离公式表示出距离,即可求出最小值. 【详解】设曲线C 上点的坐标为()2,2t t , 则C 上的点到直线l 的距离2223(1)2233333t t t d -+-+===, 即C 上的点到直线1的距离的最小值为23. 故选:C. 【点睛】本题考查参数方程的应用,属于基础题.2.A解析:A 【分析】把直线和圆的参数方程化为普通方程,结合点到直线的距离公式和利用圆的弦长公式,即可求解. 【详解】由题意,直线2413x ty t =-+⎧⎨=--⎩(t 为参数)可得直线的方程为34100x y ++=,圆25cos 15sin x y θθ=+⎧⎨=+⎩(θ为参数)的普通方程为22(2)(1)25x y -+-=, 可得圆心(2,1)C ,半径为=5r ,所以圆心到直线34100x y ++=的距离为226410434d ++==+,由圆的弦长公式可得,弦长222222546L r d =-=-=. 故选:A. 【点睛】本题主要考查了参数方程与普通方程的互化,以及直线与圆的位置关系的应用,其中解答中把参数方程化为普通方程,结合圆的弦长公式求解是解答的关键,着重考查推理与运算能力.3.D解析:D 【解析】 【分析】将曲线的参数方程化为普通方程,可知曲线是圆的上半圆,再利用数形结合思想求出的最大值和最小值。
最新人教版高中数学选修4-4测试题全套及答案第一章 测试题一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50分,在每小题给出的四小选项中,只有一项是符合题目要求的).1.原点与极点重合,x 轴正半轴与极轴重合,则点(-2,-23)的极坐标是( ) A .⎝⎛⎭⎫4,π3 B .⎝⎛⎭⎫4,4π3 C .⎝⎛⎭⎫-4,-2π3 D .⎝⎛⎭⎫4,2π3 解析: 由直角坐标与极坐标互化公式: ρ2=x 2+y 2,tan θ=yx(x ≠0).把点(-2,-23)代入即可得ρ=4,tan θ=3, 因为点(-2,-23)在第三象限,所以θ=4π3.答案: B2.在极坐标系中有如下三个结论:①点P 在曲线C 上,则点P 的极坐标满足曲线C 的极坐标方程;②tan θ=1与θ=π4表示同一条曲线;③ρ=3与ρ=-3表示同一条曲线.在这三个结论中正确的是( )A .①③B .①C .②③D .③解析: 在直角坐标系内,曲线上每一点的坐标一定适合它的方程,但在极坐标系内,曲线上一点的所有坐标不一定都适合方程,故①是错误的;tan θ=1不仅表示θ=π4这条射线,还表示θ=5π4这条射线,故②亦不对;ρ=3与ρ=-3差别仅在于方向不同,但都表示一个半径为3的圆,故③正确.答案: D3.可以将椭圆x 210+y 28=1变为圆x 2+y 2=4的伸缩变换( )A .⎩⎨⎧5x ′=2x 2y ′=yB .⎩⎨⎧ 2x ′=5x y ′=2yC .⎩⎨⎧2x ′=x5y ′=2xD .⎩⎨⎧5x ′=2x2y ′=y解析: 方法一:将椭圆方程x 210+y 28=1化为2x 25+y 22=4,∴⎝ ⎛⎭⎪⎫2x 52+⎝⎛⎭⎫y 22=4, 令⎩⎪⎨⎪⎧x ′=25x ,y ′=y2,得x ′2+y ′2=4,即x 2+y 2=4,∴伸缩变换⎩⎨⎧5x ′=2x ,2y ′=y为所求.方法二:将x 2+y 2=4改写为x ′2+y ′2=4,设满足题意的伸缩变换为⎩⎪⎨⎪⎧x ′=λx (λ>0),y ′=μy (μ>0),代入x ′2+y ′2=4得λ2x 2+μ2y 2=4, 即λ2x 24+μ2y 24=1,与椭圆x 210+y 28=1比较系数得⎩⎨⎧ λ24=110,μ24=18,解得⎩⎪⎨⎪⎧ λ=25,μ=12,∴伸缩变换为⎩⎪⎨⎪⎧x ′=25x ,y ′=12y ,即⎩⎨⎧5x ′=2x ,2y ′=y .答案: D4.在极坐标方程中,曲线C 的方程是ρ=4sin θ,过点⎝⎛⎭⎫4,π6作曲线C 的切线,则切线长为( )A .4B .7C .22D .23解析: ρ=4sin θ化为普通方程为x 2+(y -2)2=4,点⎝⎛⎭⎫4,π6化为直角坐标为(23,2),切线长、圆心到定点的距离及半径构成直角三角形,由勾股定理:切线长为(23)2+(2-2)2-22=2 2.答案: C5.在极坐标中,与圆ρ=4sin θ相切的一条直线方程为( ) A .ρsin θ=2 B .ρcos θ=2 C .ρcos θ=4D .ρcos θ=-4解析: 圆ρ=4sin θ的圆心为⎝⎛⎭⎫2,π2,半径为r =2, 对于选项A ,方程ρsin θ=2对应的直线y =2,与圆相交; 对于选项B ,方程ρcos θ=2对应的直线x =2,与圆相切; 选项C ,D 对应的直线与圆相离. 答案: B6.圆ρ=2(cos θ+sin θ)的圆心坐标是( ) A .⎝⎛⎭⎫1,π4 B .⎝⎛⎭⎫12,π4 C .⎝⎛⎭⎫2,π4 D .⎝⎛⎭⎫2,π4 解析: 将圆的极坐标方程化成直角坐标方程⎝⎛⎭⎫x -222+⎝⎛⎭⎫y -222=1, 圆心直角坐标为⎝⎛⎭⎫22,22,故其极坐标为⎝⎛⎭⎫1,π4. 答案: A7.极坐标系内曲线ρ=2cos θ上的动点P 与定点Q ⎝⎛⎭⎫1,π2的最近距离等于( ) A .2-1 B .5-1 C .1D .2解析: 将曲线ρ=2cos θ化成直角坐标方程为(x -1)2+y 2=1,点Q 的直角坐标为(0,1),则P 到Q 的最短距离为点Q 与圆心的距离减去半径,即2-1.答案: A8.已知点P 的坐标为(1,π),则过点P 且垂直极轴的直线方程是( ) A .ρ=1 B .ρ=cos θ C .ρ=-1cos θD .ρ=1cos θ解析: 由点P 的坐标可知,过点P 且垂直极轴的直线方程在直角坐标系中为x =-1,即ρcos θ=-1,故选C .答案: C9.圆ρ=r 与圆ρ=-2r sin ⎝⎛⎭⎫θ+π4(r >0)的公共弦所在直线的方程为( ) A .2ρ(sin θ+cos θ)=rB .2ρ(sin θ+cos θ)=-rC .2ρ(sin θ+cos θ)=rD .2ρ(sin θ+cos θ)=-r解析: 圆ρ=r 的直角坐标方程为x 2+y 2=r 2① 圆ρ=-2r sin ⎝⎛⎭⎫θ+π4 =-2r ⎝⎛⎭⎫sin θcos π4+cos θsin π4=-2r (sin θ+cos θ). 两边同乘以ρ得ρ2=-2r (ρsin θ+ρcos θ), ∵x =ρcos θ,y =ρsin θ,ρ2=x 2+y 2, ∴x 2+y 2+2rx +2ry =0②①-②整理得2(x +y )=-r ,即为两圆公共弦所在直线的普通方程.再将直线2(x +y )=-r 化为极坐标方程为2ρ(cos θ+sin θ)=-r .答案: D10.已知曲线C 1,C 2的极坐标方程分别为ρcos θ=3,ρ=4cos θ(ρ≥0,0≤θ<π2),则曲线C 1与C 2交点的极坐标为( )A .⎝⎛⎭⎫23,56π B .⎝⎛⎭⎫23,π6 C .⎝⎛⎭⎫23,7π6 D .⎝⎛⎭⎫23,116π 解析: ∵⎩⎪⎨⎪⎧ρcos θ=3(①),ρ=4cos θ(②),∴4cos 2 θ=3.∴cos θ=±32. ∵0≤θ<π2,∴cos θ=32,∴θ=π6.将θ=π6代入②,得ρ=23,∴C 1与C 2交点的极坐标为⎝⎛⎭⎫23,π6. 答案: B二、填空题(每小题5分,共20分.把正确答案填在题中的横线上)11.在极坐标系中,直线l 的方程为ρsin θ=3,则点⎝⎛⎭⎫2,π6到直线l 的距离为________. 解析: 直线l 的极坐标方程为ρsin θ=3,化为直线方程得y =3; 点⎝⎛⎭⎫2,π6化为直角坐标即为(3,1),于是点⎝⎛⎭⎫2,π6到直线l 的距离为2.答案: 212.在极坐标系中,由三条直线θ=0,θ=π3,ρcos θ+ρsin θ=1围成图形的面积是________.解析: 三条直线在直角坐标系下的方程依次为y =0,y =3x ,x +y =1.如图可知,S △POQ =12×|OQ |×|y p |=12×1×33+1=3-34. 答案:3-3413.已知极坐标系中,极点为O ,将点A ⎝⎛⎭⎫4,π6绕极点逆时针旋转π4得到点B ,且|OA |=|OB |,则点B 的直角坐标________.解析: 依题意,点B 的极坐标为⎝⎛⎭⎫4,5π12, ∵cos5π12=cos ⎝⎛⎭⎫π4+π6 =cos π4cos π6-sin π4sin π6=22×32-22×12 =6-24, sin5π12=sin ⎝⎛⎭⎫π4+π6 =sin π4cos π6+cos π4sin π6=22×32+22×12=6+24, ∴x =ρcos θ=4×6-24=6-2, y =ρsin θ=4×6+24=6+ 2. ∴点B 的直角坐标为(6-2,6+2). 答案: (6-2,6+2)14.从极点作圆ρ=2a cos θ的弦,则各条弦中点的轨迹方程为________.解析: 数形结合,易知所求轨迹是以⎝⎛⎭⎫a 2,0为圆心,a2为半径的圆.求得方程是ρ=a cos θ⎝⎛⎭⎫-π2≤θ≤π2. 答案: ρ=a cos θ⎝⎛⎭⎫-π2≤θ≤π2 三、解答题(本大题共4小题,共50分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤) 15.(12分)设极点O 到直线l 的距离为d ,由点O 向直线l 作垂线,由极轴到垂线OA 的角度为α(如图所示).求直线l 的极坐标方程.解析: 在直线l 上任取一点M (ρ,θ). 在直角三角形OMA 中, 由三角知识得ρcos(α-θ)=d ,即ρ=dcos (α-θ).这就是直线l 的极坐标方程.16.(12分)已知⊙C :ρ=cos θ+sin θ,直线l :ρ=22cos ⎝⎛⎭⎫θ+π4.求⊙C 上点到直线l 距离的最小值.解析: ⊙C 的直角坐标方程是x 2+y 2-x -y =0, 即⎝⎛⎭⎫x -122+⎝⎛⎭⎫y -122=12. 又直线l 的极坐标方程为ρ(cos θ-sin θ)=4, 所以直线l 的直角坐标方程为x -y -4=0.设M ⎝⎛⎭⎫12+22cos θ,12+22sin θ为⊙C 上任意一点,M 点到直线l 的距离d =⎪⎪⎪⎪12+22cos θ-⎝⎛⎭⎫12+22sin θ-42=4-cos ⎝⎛⎭⎫θ+π42,当θ=7π4时,d min =32=322.17.(12分)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.曲线C 的极坐标方程为ρcos ⎝⎛⎭⎫θ-π3=1,M ,N 分别为C 与x 轴,y 轴的交点. (1)写出C 的直角坐标方程,并求M ,N 的极坐标; (2)设MN 的中点为P ,求直线OP 的极坐标方程. 解析: (1)由ρcos ⎝⎛⎭⎫θ-π3=1,得ρ⎝⎛⎭⎫12cos θ+32sin θ=1.从而C 的直角坐标方程为12x +32y =1,即x +3y =2.当θ=0时,ρ=2,得M (2,0); 当θ=π2时,ρ=233,得N ⎝⎛⎭⎫233,π2.(2)M 点的直角坐标为(2,0),N 点的直角坐标为⎝⎛⎭⎫0,233.所以P 点的直角坐标为⎝⎛⎭⎫1,33, 则P 点的极坐标为⎝⎛⎭⎫233,π6.所以直线OP 的极坐标方程为θ=π6,ρ∈R .18.(14分)△ABC 底边BC =10,∠A =12∠B ,以B 为极点,BC 为极轴,求顶点A 的轨迹的极坐标方程.解析: 如图:令A (ρ,θ), △ABC 内,设∠B =θ,∠A =θ2,又|BC |=10,|AB |=ρ. 于是由正弦定理, 得ρsin ⎝⎛⎭⎫π-3θ2=10sin θ2, 化简,得A 点轨迹的极坐标方程为 ρ=10+20cos θ.第二章 测试题一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50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.极坐标方程ρ=cos θ和参数方程⎩⎪⎨⎪⎧x =-1-ty =2+3t (t 为参数)所表示的图形分别是( )A .圆、直线B .直线、圆C .圆、圆D .直线、直线解析: ∵ρ=cos θ, ∴x 2+y 2=x ,∴表示一个圆.由⎩⎪⎨⎪⎧x =-1-ty =2+3t得到直线3x +y =-1. 答案: A2.直线⎩⎪⎨⎪⎧x =-2+t ,y =1-t (t 为参数)被圆(x -3)2+(y +1)2=25所截得的弦长为( )A .72B .4014D .93+43解析: ⎩⎪⎨⎪⎧x =-2+t ,y =1-t⇒⎩⎨⎧x =-2+22·2t ,y =1-22·2t ,令t ′=2t ,把⎩⎨⎧x =-2+22t ′,y =1-22t ′代入(x -3)2+(y +1)2=25. 整理,得t ′2-72t ′+4=0,|t ′1-t ′2|=(t ′1+t ′2)2-4t ′1t ′2=82. 答案: C3.点集M =⎩⎨⎧⎭⎬⎫(x ,y )|⎩⎪⎨⎪⎧x =3cos θy =3sin θ(θ是参数,0<θ<π),N ={(x ,y )|y =x +b },若M ∩N ≠∅,则b 满足( )A .-32≤b ≤32B .-3<b <32C .0≤b ≤32D .-3<b ≤32解析: 用数形结合法解. 答案: D4.参数方程⎩⎨⎧x =1t,y =1tt 2-1(t 为参数)所表示的曲线是( )解析: 由y =1t t 2-1,得t 2y 2=t 2-1,把t =1x 代入,得x 2+y 2=1.由于t 2-1≥0,得t ≥1或t ≤-1.当t ≥1时,得0<x ≤1且y ≥0; 当t ≤-1时,得-1≤x <0且y <0. 答案: D5.设r >0,那么直线x cos θ+y sin θ=r (θ为参数)与圆⎩⎪⎨⎪⎧x =r cos φ,y =r sin φ(φ是参数)的位置关系是( )A .相交B .相切C .相离D .由r 的大小而定解析: 圆心到直线的距离 d =|0+0-r |cos 2θ+sin 2θ=|r |=r ,故相切.答案: B6.参数方程⎩⎪⎨⎪⎧x =t +1t y =-2(t 为参数)与⎩⎪⎨⎪⎧x =2cos θy =2sin θ所表示图形的公共点有( )A .0个B .1个C .2个D .以上都不对解析: ⎩⎪⎨⎪⎧x =2cos θy =2sin θ表示图形为方程是x 2+y 2=4的圆.⎩⎪⎨⎪⎧x =t +1ty =-2表示的图形与圆无交点.故选A. 答案: A7.已知圆的渐开线⎩⎪⎨⎪⎧x =r (cos φ+φsin φ)y =r (sin φ-φcos φ)(φ为参数)上有一点的坐标为(3,0),则渐开线对应的基圆的面积为( )A .πB .3πC .4πD .9π解析: 把已知点(3,0)代入参数方程得⎩⎪⎨⎪⎧3=r (cos φ+φsin φ), ①0=r (sin φ-φcos φ). ②①×cos φ+②×sin φ得r =3,所以基圆的面积为9π. 答案: D8.已知直线l :⎩⎨⎧x =3t ,y =2-t(t 为参数),抛物线C 的方程y 2=2x ,l 与C 交于P 1,P 2,则点A (0,2)到P 1,P 2两点距离之和是( )A .4+3B .2(2+3)C .4(2+3)D .8+3解析: 把直线参数方程化为⎩⎨⎧x =-32t ′,y =2+12t ′(t ′为参数),代入y 2=2x ,求得t ′1+t ′2=-4(2+3),t ′1t ′2=16>0,知在l 上两点P 1,P 2都在A (0,2)的下方, 则|AP 1|+|AP 2|=|t ′1|+|t ′2|=|t ′1+t ′2|=4(2+3). 答案: C9.过抛物线⎩⎨⎧x =2t 2,y =3t (t 为参数)的焦点的弦长为2,则弦长所在直线的倾斜角为( )B .π3或2π3D .π6或5π6解析: 将抛物线的参数方程化成普通方程为y 2=32x ,它的焦点为⎝⎛⎭⎫38,0.设弦所在直线的方程为y =k ⎝⎛⎭⎫x -38,由⎩⎨⎧y 2=32x ,y =k ⎝⎛⎭⎫x -38,消去y ,得64k 2x 2-48(k 2+2)x +9k 2=0, 设弦的两端点坐标为(x 1,y 1),(x 2,y 2), 则|x 1-x 2|=(x 1+x 2)2-4x 1x 2 =⎝⎛⎭⎫34·k 2+2k 22-916=2解得k =± 3.故倾斜角为π3或2π3答案: B10.已知直线⎩⎪⎨⎪⎧x =x 0+t cos αy =y 0+t sin α(t 为参数)上的两点A 、B 所对应的参数分别为t 1、t 2,且AP →=λPB →(λ≠-1),则点P 所对应的参数为( )B .t 1+t 21+λD .t 2+λt 11+λ 答案: C二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分,把答案填在题中横线上)11.在直角坐标系xOy 中,已知曲线C 的参数方程是⎩⎪⎨⎪⎧y =sin θ+1,x =cos θ(θ是参数),若以O 为极点,x 轴的正半轴为极轴,则曲线C 的极坐标方程可写为________.解析: 由题意知,曲线C :x 2+(y -1)2=1,即x 2+y 2-2y =0,所以(ρcos θ)2+(ρsin θ)2-2ρsin θ=0,化简得ρ=2sin θ.答案: ρ=2sin θ12.如图所示,齿轮的廓线AB 为圆的渐开线的一段弧.已知此渐开线的基圆的直径为225 mm ,则此渐开线的参数方程为________.答案: ⎩⎨⎧ x =2252(cos t +t sin t )y =2252(sin t -t cos t )(t 为参数)13.点M (x ,y )在椭圆x 212+y 24=1上,则点M 到直线x +y -4=0的距离的最大值为________,此时点M 的坐标是________.解析: 椭圆的参数方程为⎩⎨⎧x =23cos θ,y =2sin θ(θ为参数), 则点M (23cos θ,2sin θ)到直线x +y -4=0的距离d =|23cos θ+2sin θ-4|2=⎪⎪⎪⎪4sin ⎝⎛⎭⎫θ+π3-42.当θ+π3=32π时,d max =42,此时M (-3,-1). 答案: 42 (-3,-1)14.若曲线y 2=4x 与直线⎩⎪⎨⎪⎧x =2+2t cos αy =-4+t cos β(t 为参数)相切,则cos αcos β=________. 解析: ∵⎩⎪⎨⎪⎧x =2+2t cos αy =-4+t cos β, ∴x -2y +4=2cos αcos β=2m , 其中m =cos αcos β, ∴x =2+2my +8m ,代入y 2=4x ,得y 2=4(2+2my +8m ),y 2-8my -8-32m =0.∵直线与曲线相切,∴Δ=(-8m )2-4×(-8-32m )=64m 2+4×8(1+4m )=0,2m 2+4m +1=0,∴(m +1)2=12,m =-1±22, ∴cos αcos β=-1±22. 答案: -1±22 三、解答题(本大题共4题,共50分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)15.(12分)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 轴的非负半轴,建立平面直角坐标系,直线l 的参数方程是 ⎩⎨⎧ x =22t +my =22t (t 是参数).(1)将曲线C 的极坐标方程和直线l 的参数方程转化为普通方程;(2)若直线l 与曲线C 相交于A 、B 两点,且|AB |=14,试求实数m 的值.解析: (1)曲线C 的直角坐标方程为x 2+y 2-4x =0,直线l 的直角坐标方程为y =x -m(2)m =1或m =316.(12分)已知曲线C 的极坐标方程为ρ2=364cos 2θ+9sin 2θ; (1)若以极点为原点,极轴所在的直线为x 轴,求曲线C 的直角坐标方程;(2)若P (x ,y )是曲线C 上的一个动点,求x +2y 的最大值.解析: (1)曲线的极坐标方程ρ2=364cos 2θ+9sin 2θ, 即4ρ2cos 2θ+9ρ2sin 2θ=36,∴4x 2+9y 2=36,∴x 29+y 24=1. (2)设P (3cos θ,2sin θ),则x +2y =3cos θ+4sin θ=5sin(θ+φ),∵θ∈R ,∴当sin(θ+φ)=1时,x +2y 的最大值为5.17.(12分)极坐标的极点是直角坐标系的原点,极轴为x 轴的正半轴,直线l 的参数方程为⎩⎨⎧x =x 0+12t ,y =32t(t 为参数).⊙O 的极坐标方程为ρ=2,若直线l 与⊙O 相切,求实数x 0的值. 解析: 由直线l 的参数方程消参后可得直线l 的普通方程为y =3(x -x 0). ⊙O 的直角坐标方程为x 2+y 2=4.∵直线l 与⊙O 相切,∴圆心O (0,0)到直线l :3x -y -3x 0=0的距离为2. 即|3x 0|2=2,解得x 0=±433. 18.(14分)已知椭圆C 的极坐标方程为ρ2=123cos 2θ+4sin 2θ,点F 1,F 2为其左,右焦点,直线l 的参数方程为⎩⎨⎧ x =2+22t ,y =22t (t 为参数,t ∈R ).(1)求直线l 和曲线C 的普通方程;(2)求点F 1,F 2到直线l 的距离之和.解析: (1)直线l 的普通方程为y =x -2;曲线C 的普通方程为x 24+y 23=1. (2)∵F 1(-1,0),F 2(1,0), ∴点F 1到直线l 的距离d 1=|-1-0-2|2=322. 点F 2到直线l 的距离 d 2=|1-0-2|2=22, ∴d 1+d 2=2 2.。
一、选择题1.以平面直角坐标系的原点为极点,以x 轴的正半轴为极轴,建立极坐标系,则曲线3cos sin x y αα⎧=⎪⎨=⎪⎩(α为参数)上的点到曲线cos sin 4ρθρθ+=的最短距离是( ). A .1B .2C .22D .322.极坐标方程2cos22cos 1ρθρθ-=表示的曲线是( ) A .圆B .椭圆C .抛物线D .双曲线3.在极坐标系中,曲线1C 的极坐标方程为2sin ρθ=,曲线2C 的极坐标方程为23cos ρθ=,若曲线1C 与2C 交于A 、B 两点,则AB 等于( )A .1B .3C .2D .234.若点P 的直角坐标为()1,3-,则它的极坐标可以是( ) A .52,3π⎛⎫ ⎪⎝⎭B .42,3π⎛⎫ ⎪⎝⎭C .72,6π⎛⎫ ⎪⎝⎭D .112,6π⎛⎫⎪⎝⎭ 5.221x y +=经过伸缩变换23x xy y ''=⎧⎨=⎩后所得图形的焦距( )A .25B .213C .4D .66.在极坐标系中,曲线1:2cos C ρθ=,曲线2:4C πθ=,若曲线1C 与2C 交于,A B 两点,则线段AB 的长度为( ) A .2B .2C .22D .17.极坐标系内曲线2cos ρθ=上的动点P 与定点(1,)2Q π的最近距离等于( )A .21-B .51-C .1D .28.已知()()()12cos ,cos 0f x x f x x ωω==>,()2f x 的图象可以看做是把()1f x 的图象在其所在的坐标系中的横坐标压缩到原来的13倍(纵坐标不变)而得到的,则ω为( ) A .12B .2C .3D .139.将直角坐标方程y x =转化为极坐标方程,可以是( ) A .1ρ=B .ρθ=C .1()R θρ=∈D .()4R πθρ=∈10.在极坐标系中,点到直线的距离是( ).A .B .C .D .11.圆心在(0,1)且过极点的圆的极坐标方程为( )A .1ρ=B .cos ρθ=C .2cos ρθ=D .2sin ρθ=12.在极坐标系中,两条曲线1πC :ρsin θ14⎛⎫+= ⎪⎝⎭,2C :ρ2=的交点为A,B ,则AB =( )A .4B .22C .2D .1二、填空题13.在极坐标系中,直线()π3R θρ=∈被圆()2sin 0a a ρθ=>所截弦长为23,则a =_______.14.在极坐标系下,点π(1,)2P 与曲线2cos ρθ=上的动点Q 距离的最小值为_________.15.在极坐标系中,O 为极点,点A 为直线:sin cos 2l ρθρθ=+上一点,则||OA 的最小值为______.16.在极坐标系中,直线3cos sin 0ρθρθ-=与圆4sin ρθ=交A ,B 两点,则||AB =_____.17.在极坐标系中0,02,ρθπ>≤<,曲线cos 1ρθ=-与曲线=2sin ρθ的交点的极坐标为_______________。
一、选择题1.在极坐标系中,曲线C 的方程为22312sin ρθ,以极点O 为直角坐标系的原点,极轴为x 轴的正半轴,建立直角坐标系xOy ,设(),P x y 为曲线C 上一动点,则1x y +-的取值范围为()A.1⎡⎤⎣⎦B .[]3,1-C .[]22-,D .[]2,1--2.已知12,F F 椭圆22184x y+=的左右焦点,Q ,P 是椭圆上的动点,则1PQ PF ⋅的最大值为( )A .4B .92C.5D .43.直线30x y ++=分别与x 轴,y 轴交于A ,B 两点,点P 在圆()2212x y -+=上,则ABP ∆面积的取值范围是A .[]26,B .[]39,C.D.4.直线l :30x y ++=被圆C :1424x cos y sin θθ=-+⎧⎨=+⎩(θ为参数)截得的弦长为()A .B .C .D .85.直线4x 1t 5(t 3y 1t5⎧=+⎪⎪⎨⎪=-+⎪⎩为参数)被曲线πρθ4⎛⎫=+ ⎪⎝⎭所截的弦长为( ) A .15B .710C .75D .576.已知椭圆C 的参数方程为3cos 5sin x y θθ=⎧⎨=⎩(θ为参数),则C 的两个焦点坐标是( )A .(4,0)±B .(0,4)±C .(D .(0,7.记椭圆221441x ny n +=+围成的区域(含边界)为n Ω(12n =,,),当点()x y ,分别在1Ω,2Ω,…上时,x y +的最大值分别是1M ,2M ,…,则lim n n M →+∞=( ) A .0B .14C.2D .8.已知点(),P x y 在曲线2cos sin x y θθ=-+⎧⎨=⎩(θ为参数,且[),2θππ∈)上,则点P 到直线21x t y t =+⎧⎨=--⎩(t 为参数)的距离的取值范围是( )A .3232,22⎡⎤-⎢⎥⎣⎦ B .0tan 60x = C .(2,22⎤⎦D .:::2x r r q q q e αα==9.曲线C 的参数方程为{2x sin cos y sin cos αααα=-=(α为参数),则它的普通方程为( )A .21y x =+B .21y x =-+C .21y x =-+, 2,2x ⎡⎤∈-⎣⎦D .21y x =+, 2,2x ⎡⎤∈-⎣⎦10.直线1sin 70{2cos70x t y t =+=+(t 为参数)的倾斜角为 ( )A .70°B .20°C .160°D .110°11.参数方程22sin {12x y cos θθ=+=-+ (θ为参数)化成普通方程是( )A .240x y -+=B .240x y +-=C .[]240,2,3x y x -+=∈D .[]240,2,3x y x +-=∈12.已知x ,y 为实数,且满足3x 2+2y 2≤6,则2x +y 的最大值为( ) A .6 B .6 C .11D .11二、填空题13.设a R ∈,直线20ax y -+=和圆22cos ,12sin x y θθ=+⎧⎨=+⎩(θ为参数)相切,则a 的值为____. 14.直线被圆所截得的弦长为 .15.无论k 取任何实数,直线2y kx =+与椭圆()2 θm x cos y sin θθ=⎧⎪⎨=⎪⎩为参数恒有交点,则实数m 的取值范围是_____。
高中数学学习材料金戈铁骑整理制作数学选修4-4综合测试卷B(含答案)一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,共60分,在每个小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.曲线25()12x tty t=-+⎧⎨=-⎩为参数与坐标轴的交点是().A.21(0,)(,0)52、B.11(0,)(,0)52、C.(0,4)(8,0)-、D.5(0,)(8,0)9、2.把方程1xy=化为以t参数的参数方程是().A.1212x ty t-⎧=⎪⎨⎪=⎩B.sin1sinx tyt=⎧⎪⎨=⎪⎩C.cos1cosx tyt=⎧⎪⎨=⎪⎩D.tan1tanx tyt=⎧⎪⎨=⎪⎩3.若直线的参数方程为12()23x tty t=+⎧⎨=-⎩为参数,则直线的斜率为().A.23B.23-C.32D.32-4.点(1,2)在圆18cos8sinxyθθ=-+⎧⎨=⎩的().A.内部B.外部C.圆上D.与θ的值有关5.参数方程为1()2x ttty⎧=+⎪⎨⎪=⎩为参数表示的曲线是().A.一条直线B.两条直线C.一条射线D.两条射线6.两圆⎩⎨⎧+=+-=θθsin 24cos 23y x 与⎩⎨⎧==θθsin 3cos 3y x 的位置关系是( ).A .内切B .外切C .相离D .内含7.与参数方程为()21x tt y t⎧=⎪⎨=-⎪⎩为参数等价的普通方程为( ). A .2214y x += B .221(01)4y x x +=≤≤ C .221(02)4y x y +=≤≤ D .221(01,02)4y x x y +=≤≤≤≤ 8.曲线5cos ()5sin 3x y θπθπθ=⎧≤≤⎨=⎩的长度是( ).A .5πB .10πC .35π D .310π 9.点(,)P x y 是椭圆222312x y +=上的一个动点,则2x y +的最大值为( ).A .22B .23C .11D .2210.直线112()3332x t t y t ⎧=+⎪⎪⎨⎪=-+⎪⎩为参数和圆2216x y +=交于,A B 两点,则AB 的中点坐标为( ).A .(3,3)-B .(3,3)-C .(3,3)-D .(3,3)-11.若点(3,)P m 在以点F 为焦点的抛物线24()4x t t y t⎧=⎨=⎩为参数上,则||PF 等于( ).A .2B .3C .4D .5 12.直线2()1x tt y t=-+⎧⎨=-⎩为参数被圆22(3)(1)25x y -++=所截得的弦长为( ).A .98B .1404C .82D .9343+二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分,把答案填在题中横线上.13.参数方程()2()t tt tx e et y e e --⎧=+⎪⎨=-⎪⎩为参数的普通方程为__________________. 14.直线22()32x tt y t⎧=--⎪⎨=+⎪⎩为参数上与点(2,3)A -的距离等于2的点的坐标是_______. 15.直线cos sin x t y t θθ=⎧⎨=⎩与圆42cos 2sin x y αα=+⎧⎨=⎩相切,则θ=_______________.16.设()y tx t =为参数,则圆2240x y y +-=的参数方程为____________________.三、解答题:本大题共6小题,共70分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤. 17.(本小题满分10分)求直线11:()53x tl t y t=+⎧⎪⎨=-+⎪⎩为参数和直线2:230l x y --=的交点P 的坐标,及点P与(1,5)Q -的距离.18.(本小题满分12分)过点10(,0)2P 作倾斜角为α的直线与曲线22121x y +=交于点,M N , 求||||PM PN ⋅的值及相应的α的值.19.(本小题满分12分)已知ABC ∆中,(2,0),(0,2),(cos ,1sin )A B C θθ--+(θ为变数),求ABC ∆面积的最大值.20.(本小题满分12分)已知直线l 经过点(1,1)P ,倾斜角6πα=,(1)写出直线l 的参数方程.(2)设l 与圆422=+y x 相交与两点,A B ,求点P 到,A B 两点的距离之积.21.(本小题满分12分)分别在下列两种情况下,把参数方程1()cos 21()sin 2t t t t x e e y e e θθ--⎧=+⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩化为普通方程:(1)θ为参数,t 为常数;(2)t 为参数,θ为常数.22.(本小题满分12分)已知直线l 过定点3(3,)2P --与圆C :5cos ()5sin x y θθθ=⎧⎨=⎩为参数相交于A 、B 两点.求:(1)若||8AB =,求直线l 的方程;(2)若点3(3,)2P --为弦AB 的中点,求弦AB 的方程.参考答案1.B 当0x =时,25t =,而12y t =-,即15y =,得与y 轴的交点为1(0,)5; 当0y =时,12t =,而25x t =-+,即12x =,得与x 轴的交点为1(,0)2.2.D 1xy =,x 取非零实数,而A ,B ,C 中的x 的范围有各自的限制. 3.D 233122y t k x t --===--. 4.A ∵点(1,2)到圆心(1,0)-的距离为22(11)2228++=<(圆半径)∴点(1,2)在圆的内部.5.D 2y =表示一条平行于x 轴的直线,而2,2x x ≥≤-或,所以表示两条射线. 6.B 两圆的圆心距为22(30)(40)5--+-=,两圆半径的和也是5,因此两圆外切.7.D 22222,11,1,0,011,0244y y x t t x x t t y ==-=-+=≥≤-≤≤≤而得. 8.D 曲线是圆2225x y +=的一段圆弧,它所对圆心角为233πππ-=. 所以曲线的长度为310π. 9.D 椭圆为22164x y +=,设(6cos ,2sin )P θθ, 26cos 4sin 22sin()22x y θθθϕ+=+=+≤.10.D 2213(1)(33)1622t t ++-+=,得2880t t --=,12128,42t t t t ++==, 中点为11432333342x x y y ⎧=+⨯⎪=⎧⎪⎪⇒⎨⎨=-⎪⎩⎪=-+⨯⎪⎩. 11.C 抛物线为24y x =,准线为1x =-,||PF 为(3,)P m 到准线1x =-的距离,即为4.12.C 2222212122x t x t y t y t ⎧=-+⨯⎪=-+⎧⎪⇒⎨⎨=-⎩⎪=-⨯⎪⎩,把直线21x t y t =-+⎧⎨=-⎩代入22(3)(1)25x y -++=,得222(5)(2)25,720t t t t -++-=-+=,2121212||()441t t t t t t -=+-=,弦长为122||82t t -=.13.221,(2)416x y x -=≥ 22()()422222t t tt tty x e x e e y y x x y y e e x e ---⎧⎧+==+⎪⎪⎪⇒⇒+-=⎨⎨=-⎪⎪-=⎩⎪⎩. 14.(3,4)-,或(1,2)- 222212(2)(2)(2),,22t t t t -+===±. 15.6π,或56π 直线为tan y x θ=,圆为22(4)4x y -+=,作出图形,相切时,易知倾斜角为6π,或56π.16.2224141t x t t y t ⎧=⎪⎪+⎨⎪=⎪+⎩ 22()40x tx tx +-=,当0x =时,0y =,或241t x t =+; 而y tx =,即2241t y t =+,得2224141t x t t y t ⎧=⎪⎪+⎨⎪=⎪+⎩. 17.解:将153x ty t=+⎧⎪⎨=-+⎪⎩,代入230x y --=,得23t =,得(123,1)P +,而(1,5)Q -, 得22||(23)643PQ =+=.18.解:设直线为10cos ()2sin x t t y t αα⎧=+⎪⎨⎪=⎩为参数,代入曲线 并整理得223(1sin)(10cos )02t t αα+++=,则12232||||||1sin PM PN t t α⋅==+, 所以当2sin 1α=时,即2πα=,||||PM PN ⋅的最小值为34,此时2πα=. 19.解:设C 点的坐标为(,)x y ,则cos 1sin x y θθ=⎧⎨=-+⎩,即22(1)1x y ++=为以(0,1)-为圆心,以1为半径的圆. ∵(2,0),(0,2)A B -, ∴||4422AB =+=,且AB 的方程为122x y+=-, 即20x y -+=,则圆心(0,1)-到直线AB 的距离为22|(1)2|3221(1)--+=+-. ∴点C 到直线AB 的最大距离为3122+, ∴ABC S ∆的最大值是1322(12)3222⨯⨯+=+. 20.解:(1)直线的参数方程为1cos 61sin 6x t y t ππ⎧=+⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩,即312112x t y t ⎧=+⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩, (2)把直线312112x t y t ⎧=+⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩,代入422=+y x , 得22231(1)(1)4,(31)2022t t t t +++=++-=, 122t t =-,则点P 到,A B 两点的距离之积为2.21.解:(1)当0t =时,0,cos y x θ==,即1,0x y ≤=且;当0t ≠时,cos ,sin 11()()22t t t t x y e e e e θθ--==+-,而221x y +=,即2222111()()44tt t t x y e e e e --+=+-;(2)当,k k Z θπ=∈时,0y =,1()2t tx e e -=±+,即1,0x y ≥=且; 当,2k k Z πθπ=+∈时,0x =,1()2t ty e e -=±-,即0x =;当,2k k Z πθ≠∈时,得2cos 2sin t tt t x e e ye e θθ--⎧+=⎪⎪⎨⎪-=⎪⎩, 即222cos sin 222cos sin tt x y e x y e θθθθ-⎧=+⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩,得222222()()cos sin cos sin t t x y x y e e θθθθ-⋅=+-,即22221cos sin x y θθ-=. 22.解:(1)由圆C 的参数方程225cos 255sin x x y y θθ=⎧⇒+=⎨=⎩,设直线l 的参数方程为①3cos ()3sin 2x t t y t αα=-+⎧⎪⎨=-+⎪⎩为参数, 将参数方程①代入圆的方程2225x y += 得2412(2cos sin )550t t αα-+-=, ∴△216[9(2cos sin )55]0αα=++>, 所以方程有两相异实数根1t 、2t ,∴212||||9(2cos sin )558AB t t αα=-=++=, 化简有23cos 4sin cos 0ααα+=,解之cos 0α=或3tan 4α=-, 从而求出直线l 的方程为30x +=或34150x y ++=.(2)若P 为AB 的中点,所以120t t +=,由(1)知2cos sin 0αα+=,得tan 2α=-,故所求弦AB 的方程为2242150(25)x y x y ++=+≤.备用题:1.已知点00(,)P x y 在圆38cos 28sin x y θθ=+⎧⎨=-+⎩上,则0x 、0y 的取值范围是( ).A .0033,22x y -≤≤-≤≤B .0038,28x y ≤≤-≤≤C .00511,106x y -≤≤-≤≤D .以上都不对1.C 由正弦函数、余弦函数的值域知选C . 2.直线12()2x tt y t=+⎧⎨=+⎩为参数被圆229x y +=截得的弦长为( ).A .125 B .1255 C .955 D .91052.B 21512521155x t x t y t y t ⎧=+⨯⎪=+⎧⎪⇒⎨⎨=+⎩⎪=+⨯⎪⎩,把直线122x t y t =+⎧⎨=+⎩代入 229x y +=得222(12)(2)9,5840t t t t +++=+-=,2212121281612||()4()555t t t t t t -=+-=-+=,弦长为12125||55t t -=.3.已知曲线22()2x pt t p y pt⎧=⎨=⎩为参数,为正常数上的两点,M N 对应的参数分别为12,t t 和,120t t +=且,那么||MN =_______________.3.14||p t 显然线段MN 垂直于抛物线的对称轴,即x 轴,121||2||2|2|MN p t t p t =-=.4.参数方程cos (sin cos )()sin (sin cos )x y θθθθθθθ=+⎧⎨=+⎩为参数表示什么曲线?4.解:显然tan y xθ=,则222222111,cos cos 1y y x x θθ+==+,2222112tan cossin cos sin 2cos cos 221tan x θθθθθθθθ=+=+=⨯++, 即22222221112111y yx x x y y y x x x+=⨯+=+++,22(1)1y y x x x +=+, 得21y yx x x+=+, 即220x y x y +--=.5.已知点(,)P x y 是圆222x y y +=上的动点, (1)求2x y +的取值范围;(2)若0x y a ++≥恒成立,求实数a 的取值范围.5.解:(1)设圆的参数方程为cos 1sin x y θθ=⎧⎨=+⎩,22cos sin 15sin()1x y θθθϕ+=++=++,∴51251x y -+≤+≤+.(2)cos sin 10x y a a θθ++=+++≥, ∴(cos sin )12sin()14a πθθθ≥-+-=-+-恒成立,即21a ≥-.。
人教版高中数学选修4-4测试题全套及答案章末综合测评(一) 坐标系(时间120分钟,满分150分)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.将曲线y =sin 2x 按照伸缩变换⎩⎨⎧x ′=2xy ′=3y 后得到曲线方程为( )A .y ′=3sin x ′B .y ′=3sin 2x ′C .y ′=3sin 12x ′D .y ′=13sin 2x ′【解析】 由伸缩变换,得x =x ′2,y =y ′3. 代入y =sin 2x ,有y ′3=sin x ′,即y ′=3sin x ′. 【答案】 A2.在极坐标系中,已知两点A ,B 的极坐标分别为⎝ ⎛⎭⎪⎫3,π3,⎝ ⎛⎭⎪⎫4,π6,则△AOB (其中O 为极点)的面积为( )A .1B .2C .3D .4【解析】 如图所示,OA =3,OB =4,∠AOB =π6,所以S △AOB =12×3×4×12=3.【答案】 C3.已知点P 的极坐标为(1,π),那么过点P 且垂直于极轴的直线的极坐标方程是( ) A .ρ=1 B .ρ=cos θ C .ρ=-1cos θ D .ρ=1cos θ【答案】 C4.在极坐标系中,点A ⎝ ⎛⎭⎪⎫2,π6与B ⎝ ⎛⎭⎪⎫2,-π6之间的距离为( )A .1B .2C .3D .4【解析】 由A ⎝ ⎛⎭⎪⎫2,π6与B ⎝ ⎛⎭⎪⎫2,-π6,知∠AOB =π3,∴△AOB 为等边三角形,因此|AB |=2. 【答案】 B5.极坐标方程4ρ·sin 2θ2=5表示的曲线是( ) A .圆B .椭圆C .双曲线的一支D .抛物线【解析】 由4ρ·sin 2θ2=4ρ·1-cos θ2=2ρ-2ρcos θ=5,得方程为2x 2+y 2-2x =5,化简得y 2=5x +254,∴该方程表示抛物线. 【答案】 D6.直线ρcos θ+2ρsin θ=1不经过( ) A .第一象限 B .第二象限 C .第三象限D .第四象限【解析】 由ρcos θ+2ρsin θ=1,得x +2y =1, ∴直线x +2y =1不过第三象限. 【答案】 C7.点M 的直角坐标为(3,1,-2),则它的球坐标为( ) A.⎝ ⎛⎭⎪⎫22,3π4,π6 B.⎝ ⎛⎭⎪⎫22,π4,π6 C.⎝ ⎛⎭⎪⎫22,π4,π3 D.⎝ ⎛⎭⎪⎫22,3π4,π3 【解析】 设M 的球坐标为(r ,φ,θ),则⎩⎨⎧3=r sin φcos θ,1=r sin φsin θ,-2=r cos φ,解得⎩⎪⎨⎪⎧r =22,φ=3π4,θ=π6.【答案】 A8.在极坐标系中,直线θ=π6(ρ∈R )截圆ρ=2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ-π6所得弦长是( )A .1B .2C .3D .4【解析】 化圆的极坐标方程ρ=2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ-π6为直角坐标方程得⎝⎛⎭⎪⎫x -322+⎝ ⎛⎭⎪⎫y -122=1,圆心坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫32,12,半径长为1,化直线θ=π6(ρ∈R )的直角坐标方程为x -3y =0,由于32-3×12=0,即直线x -3y =0过圆⎝⎛⎭⎪⎫x -322+⎝ ⎛⎭⎪⎫y -122=1的圆心,故直线θ=π6(ρ∈R )截圆ρ=2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ-π6所得弦长为2.【答案】 B9.若点P 的柱坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫2,π6,3,则P 到直线Oy 的距离为( ) A .1 B .2C. 3【解析】 由于点P 的柱坐标为(ρ,⎭⎪⎫,π6,3,故点P 在平面xOy 内的射影Q 到直线Oy 的距离为ρcos π6=3,可得P 到直线Oy 的距离为 6.【答案】 D10.设正弦曲线C 按伸缩变换⎩⎪⎨⎪⎧x ′=12xy ′=3y 后得到曲线方程为y ′=sin x ′,则正弦曲线C 的周期为( )A.π2 B .π C .2πD .4π【解析】 由伸缩变换知3y =sin 12x , ∴y =13sin 12x ,∴T =2π12=4π.【答案】 D11.已知点A 是曲线ρ=2cos θ上任意一点,则点A 到直线ρsin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π6=4的距离的最小值是( )A .1 B.32 C.52 D.72【解析】 曲线ρ=2cos θ即(x -1)2+y 2=1,表示圆心为(1,0),半径等于1的圆,直线ρsin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π6=4,即x +3y -8=0,圆心(1,0)到直线的距离等于|1+0-8|2=72,所以点A 到直线ρsin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π6=4的距离的最小值是72-1=52.【答案】 C12.极坐标方程ρ=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π4的图形是( )【解析】 法一 圆ρ=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π4是把圆ρ=2sin θ绕极点按顺时针方向旋转π4而得,圆心的极坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫1,π4,故选C.法二 圆ρ=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π4的直角坐标方程为⎝ ⎛⎭⎪⎫x -222+⎝ ⎛⎭⎪⎫y -222=1,圆心为⎝ ⎛⎭⎪⎫22,22,半径为1,故选C.【答案】 C二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分,请把正确答案填在题中横线上) 13.在极坐标系中,经过点⎝ ⎛⎭⎪⎫22,π4作圆ρ=4sin θ的切线,则切线的极坐标方程为________.【解析】 圆ρ=4sin θ的直角坐标方程为x 2+y 2=4y ,化成标准方程得x 2+(y -2)2=4,表示以点(0,2)为圆心,以2为半径长的圆,点⎝ ⎛⎭⎪⎫22,π4的直角坐标为(2,2),由于22+(2-2)2=4,即点(2,2)在圆上,故过点且与圆相切的直线的方程为x =2,其极坐标方程为ρcos θ=2.【答案】 ρcos θ=214.已知圆的极坐标方程为ρ=4cos θ,圆心为C ,点P 的极坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫4,π3,则|CP |=________.【解析】 由ρ=4cos θ可得x 2+y 2=4x ,即(x -2)2+y 2=4,因此圆心C 的直角坐标为(2,0).又点P 的直角坐标为(2,23),因此|CP |=2 3.【答案】 2315.在极坐标系中,曲线C 1:ρ(2cos θ+sin θ)=1与曲线C 2:ρ=a (a >0)的一个交点在极轴上,则a =________.【解析】 ρ(2cos θ+sin θ)=1,即2ρcos θ+ρsin θ=1对应的直角坐标方程为2x +y -1=0,ρ=a (a >0)对应的普通方程为x 2+y 2=a 2.在2x +y -1=0中,令y =0,得x =22.将⎝ ⎛⎭⎪⎫22,0代入x 2+y 2=a 2得a =22.【答案】 2216.直线2ρcos θ=1与圆ρ=2cos θ相交的弦长为________.【解析】 直线2ρcos θ=1可化为2x =1,即x =12,圆ρ=2cos θ两边同乘ρ得ρ2=2ρcos θ,化为直角坐标方程是x 2+y 2=2x ,即(x -1)2+y 2=1,其圆心为(1,0),半径为1, ∴弦长为2× 12-⎝ ⎛⎭⎪⎫122= 3.【答案】3三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤) 17.(本小题满分10分)已知⊙C :ρ=cos θ+sin θ, 直线l :ρ=22cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π4.求⊙C 上点到直线l 距离的最小值.【解】 ⊙C 的直角坐标方程是x 2+y 2-x -y =0,即⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+⎝ ⎛⎭⎪⎫y -122=12. 又直线l 的极坐标方程为ρ(cos θ-sin θ)=4,所以直线l 的直角坐标方程为x -y -4=0.设M ⎝ ⎛⎭⎪⎫12+22cos θ,12+22sin θ为⊙C 上任意一点,M 点到直线l 的距离d =⎪⎪⎪⎪⎪⎪12+22cos θ-⎝ ⎛⎭⎪⎫12+22sin θ-42=4-cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π42,当θ=7π4时,d min =32=322.18.(本小题满分12分)已知直线的极坐标方程ρsin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π4=22,求极点到直线的距离. 【解】 ∵ρsin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π4=22,∴ρsin θ+ρcos θ=1,即直角坐标方程为x +y =1. 又极点的直角坐标为(0,0), ∴极点到直线的距离d =|0+0-1|2=22. 19.(本小题满分12分)(1)在极坐标系中,求以点(1,1)为圆心,半径为1的圆C 的方程; (2)将上述圆C 绕极点逆时针旋转π2得到圆D ,求圆D 的方程. 【解】 (1)设M (ρ,θ)为圆上任意一点,如图,圆C 过极点O ,∠COM=θ-1,作CK ⊥OM 于K ,则ρ=|OM |=2|OK |=2cos(θ-1), ∴圆C 的极坐标方程为ρ=2cos(θ-1).(2)将圆C :ρ=2cos(θ-1)按逆时针方向旋转π2得到圆D :ρ=2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ-1-π2,即ρ=-2sin(1-θ).20.(本小题满分12分)如图1,正方体OABC D ′A ′B ′C ′中,|OA |=3,A ′C ′与B ′D ′相交于点P ,分别写出点C 、B ′、P 的柱坐标.图1【解】 设点C 的柱坐标为(ρ1,θ1,z 1), 则ρ1=|OC |=3,θ1=∠COA =π2,z 1=0, ∴C 的柱坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫3,π2,0;设点B ′的柱坐标为(ρ2,θ2,z 2),则ρ2=|OB |=|OA |2+|AB |2=32+32=32, θ2=∠BOA =π4,z 2=3, ∴B ′的柱坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫32,π4,3;如图,取OB 的中点E ,连接PE ,设点P 的柱坐标为(ρ3,θ3,z 3),则ρ3=|OE |=12|OB |=322,θ3=∠AOE =π4,z 3=3, 点P 的柱坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫322,π4,3.21.(本小题满分12分)已知曲线C 1的极坐标方程为ρcos ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ-π3=-1,曲线C 2的极坐标方程为ρ=22cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ-π4,判断两曲线的位置关系.【解】 将曲线C 1,C 2化为直角坐标方程得: C 1:x +3y +2=0,C 2:x 2+y 2-2x -2y =0,即C 2:(x -1)2+(y -1)2=2, 圆心到直线的距离d =|1+3+2|12+(3)2=3+32>2,∴曲线C 1与C 2相离.22.(本小题满分12分)在极坐标系中,极点为O ,已知曲线C 1:ρ=2与曲线C 2:ρsin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ-π4=2交于不同的两点A ,B .(1)求|AB |的值;(2)求过点C (1,0)且与直线AB 平行的直线l 的极坐标方程.【解】 (1)∵ρ=2,∴x 2+y 2=4. 又∵ρsin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ-π4=2,∴y =x +2,∴|AB |=2r 2-d 2=24-⎝ ⎛⎭⎪⎫222=2 2. (2)∵曲线C 2的斜率为1,∴过点(1,0)且与曲线C 2平行的直线l 的直角坐标方程为y =x -1,∴直线l 的极坐标为ρsin θ=ρcos θ-1, 即ρcos ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π4=22.章末综合测评(二) 参数方程(时间120分钟,满分150分)一、选择题(本大题共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.下列点不在直线⎩⎪⎨⎪⎧x =-1-22ty =2+22t (t 为参数)上的是( )A .(-1,2)B .(2,-1)C .(3,-2)D .(-3,2)【解析】 直线l 的普通方程为x +y -1=0, 因此点(-3,2)的坐标不适合方程x +y -1=0. 【答案】 D2.圆的参数方程为⎩⎨⎧x =4cos θ,y =4sin θ(θ为参数,0≤θ<2π),若Q (-2,23)是圆上一点,则对应的参数θ的值是( )A.π3B.23πC.43πD.53π 【解析】 ∵点Q (-2,23)在圆上, ∴⎩⎨⎧-2=4cos θ,23=4sin θ且0≤θ<2π,∴θ=23π.【答案】 B3.直线⎩⎨⎧x =3+t ,y =2-2t (t 为参数)斜率为( )A .2B .-2 C.32D .-32【解析】 直线的普通方程为2x +y -8=0, ∴斜率k =-2. 【答案】 B4.已知O 为原点,当θ=-π6时,参数方程⎩⎨⎧x =3cos θ,y =9sin θ(θ为参数)上的点为A ,则直线OA 倾斜角为( ) A.π6 B.π3 C.2π3 D.5π6【解析】 当θ=-π6时,x =332,y =-92, ∴k OA =tan α=yx =-3,且0≤α<π, 因此α=2π3. 【答案】 C5.已知A (4sin θ,6cos θ),B (-4cos θ,6sin θ),当θ为一切实数时,线段AB 的中点轨迹为( )A .直线B .圆C .椭圆D .双曲线【解析】 设线段AB 的中点为M (x ,y ), 则⎩⎨⎧ x =2sin θ-2cos θ,y =3sin θ+3cos θ(θ为参数), ∴⎩⎨⎧3x +2y =12sin θ,3x -2y =-12cos θ. ∴(3x +2y )2+(3x -2y )2=144, 整理得x 28+y 218=1,表示椭圆. 【答案】 C6.椭圆⎩⎨⎧x =3cos θ,y =4sin θ(θ为参数)的离心率是( )A.74 B.73 C.72D.75【解析】 椭圆⎩⎨⎧x =3cos θ,y =4sin θ的标准方程为x 29+y 216=1,∴e =74.故选A.【答案】 A7.已知圆M :x 2+y 2-2x -4y =10,则圆心M 到直线⎩⎨⎧x =4t +3,y =3t +1(t 为参数)的距离为( )A .1B .2C .3D .4【解析】 由题意易知圆的圆心M (1,2),由直线的参数方程化为一般方程为3x -4y -5=0,所以圆心到直线的距离为d2.【答案】 B8.若直线⎩⎨⎧ x =t cos α,y =t sin α(t 为参数)与圆⎩⎨⎧x =4+2cos φ,y =2sin φ(φ为参数)相切,那么直线的倾斜角为( ) A.π6或5π6 B.π4或3π4 C.π3或2π3D .-π6或-5π6 【解析】 直线的普通方程为y =tan α·x ,圆的普通方程为(x -4)2+y 2=4,由于直线与圆相切,则|4tan α|tan 2x +1=2.∴tan α=±33,∴α=π6或5π6.故选A. 【答案】 A9.若直线y =x -b 与曲线⎩⎨⎧x =2+cos θ,y =sin θθ∈[0,2π)有两个不同的公共点,则实数b 的取值范围是( )A .(2-2,1)B .[2-2,2+2]C .(-∞,2-2)∪(2+2,+∞)D .(2-2,2+2)【解析】 由⎩⎨⎧x =2+cos θ,y =sin θ消去θ,得(x -2)2+y 2=1.(*)将y =x -b 代入(*),化简得 2x 2-(4+2b )x +b 2+3=0,依题意,Δ=[-(4+2b )]2-4×2(b 2+3)>0, 解得2-2<b <2+ 2. 【答案】 D10.实数x ,y 满足3x 2+2y 2=6x ,则x 2+y 2的最大值是( ) A .2 B .4 C.92D .5【解析】 由3x 2+2y 2=6x ,得3(x -1)2+2y 2=3, 令x =1+cos θ,y =62sin θ,代入x 2+y 2,得x 2+y 2=(1+cos θ)2+32sin 2θ=-12(cos θ-2)2+92,∴当cos θ=1时,(x 2+y 2)max =4. 【答案】 B11.参数方程⎩⎪⎨⎪⎧x =1+sin θy =cos 2⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-θ2(θ为参数,0≤θ<2π)所表示的曲线是( )A .椭圆的一部分B .双曲线的一部分C .抛物线的一部分,且过点⎝ ⎛⎭⎪⎫-1,12 D .抛物线的一部分,且过点⎝ ⎛⎭⎪⎫1,12【解析】 由y =cos 2⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-θ2=1+cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-θ2=1+sin θ2,可得sin θ=2y -1,由x =1+sin θ 得x 2-1=sin θ, ∴参数方程可化为普通方程x 2=2y . 又x =1+sin θ∈[0,2],故选D. 【答案】 D12.已知直线l :⎩⎨⎧x =3t ,y =2-t (t 为参数),抛物线C 的方程y 2=2x ,l 与C 交于P 1,P 2,则点A (0,2)到P 1,P 2两点距离之和是( )A .4+3B .2(2+3)C .4(2+3)D .8+3【解析】将直线l 参数方程化为⎩⎪⎨⎪⎧x =-32t ′y(t ′为参数),代入y 2=2x ,得t ′2+4(2+3)t ′+16=0,设其两根为t 1′、t 2′+t 2′=-4(2+3),t 1′t 2′=16>0.由此知在l 上两点P 1,P 2都在A (0,2)的下方,则|AP 1|+|AP 2|=|t 1′|+|t 2′|=|t 1′+t 2′|=4(2+3).【答案】 C二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分,把正确答案填在题中横线上) 13.双曲线⎩⎨⎧x =tan φ,y =sec φ(φ是参数)的渐近线方程为________.【解析】 化参数方程为普通方程,得y 2-x 2=1.故其渐近线为y =±x ,即x ±y =0. 【答案】 x ±y =014.在极坐标系中,直线过点(1,0)且与直线θ=π3(ρ∈R )垂直,则直线极坐标方程为________.【解析】 由题意可知在直角坐标系中,直线θ=π3的斜率是3,所求直线是过点(1,0),且斜率是-13,所以直线方程为y =-13(x -1),化为极坐标方程ρsin θ=-13(ρcos θ-1),化简得2ρsin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π6=1.【答案】 2ρsin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π6=1或2ρcos ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ-π3=1或ρcos θ+3ρsin θ=115.在直角坐标系xOy 中,以原点O 为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系.已知射线θ=π4与曲线⎩⎨⎧x =t +1,y =(t -1)2(t 为参数)相交于A ,B 两点,则线段AB 的中点的直角坐标为________.【解析】 曲线⎩⎨⎧x =t +1,y =(t -1)2可化为y =(x -2)2,射线θ=π4可化为y =x (x ≥0),联立这两个方程得:x 2-5x +4=0,点A ,B 的横坐标就是此方程的根,线段AB 的中点的直角坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫52,52. 【答案】 ⎝ ⎛⎭⎪⎫52,5216.在直角坐标系xOy 中,椭圆C 的参数方程为⎩⎨⎧x =a cos φ,y =b sin φ(φ为参数,a >b >0).在极坐标系(与直角坐标系xOy 取相同的长度单位,且以原点O 为极点,以x 轴正半轴为极轴)中,直线l 与圆O 的极坐标方程分别为ρsin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π4=22m (m 为非零常数)与ρ=b .若直线l 经过椭圆C 的焦点,且与圆O 相切,则椭圆C 的离心率为________.【解析】 由已知可得椭圆标准方程为x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0).由ρsin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π4=22m 可得ρsin θ+ρcos θ=m ,即直线的普通方程为x +y =m .又圆的普通方程为x 2+y 2=b 2,不妨设直线l 经过椭圆C 右焦点(c,0),则得c =m .又因为直线l 与圆O 相切,所以|m |2=b ,因此c =2b ,即c 2=2(a 2-c 2).整理,得c 2a 2=23,故椭圆C 离心率为e =63.【答案】 63三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤) 17.(本小题满分10分)已知圆O 的参数方程为⎩⎨⎧x =2cos θy =2sin θ(θ为参数,0≤θ<2π).(1)求圆心和半径;(2)若圆O 上点M 对应的参数θ=5π3,求点M 的坐标. 【解】 (1)由⎩⎨⎧x =2cos θy =2sin θ(0≤θ<2π),平方得x 2+y 2=4, ∴圆心O (0,0),半径r =2.(2)当θ=5π3时,x =2cos θ=1,y =2sin θ=-3, ∴点M 的坐标为(1,-3).18.(本小题满分12分)已知曲线C :⎩⎨⎧x =4cos φ,y =3sin φ(φ为参数).(1)将C 的方程化为普通方程;(2)若点P (x ,y )是曲线C 上的动点,求2x +y 的取值范围. 【解】 (1)由曲线C :⎩⎨⎧x =4cos φ,y =3sin φ,得⎝ ⎛⎭⎪⎫x 42+⎝ ⎛⎭⎪⎫y 32=1即x 216+y 29=1.(2)2x +y =8cos φ+3sin φ=73sin(φ+θ), ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ由tan θ=83确定, ∴2x +y ∈[-73,73],∴2x +y 的取值范围是[-73,73].19.(本小题满分12分)已知直线l 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =3+12t ,y =2+32t (t 为参数),曲线C 的参数方程为⎩⎨⎧x =4cos θ,y =4sin θ(θ为参数).(1)将曲线C 的参数方程化为普通方程;(2)若直线l 与曲线C 交于A ,B 两点,求线段AB 的长. 【解】 (1)由曲线C :⎩⎨⎧x =4cos θ,y =4sin θ得x 2+y 2=16,∴曲线C 的普通方程为x 2+y 2=16. (2)将⎩⎪⎨⎪⎧x =3+12t ,y =2+32t代入x 2+y 2=16,整理,得t 2+33t -9=0. 设A ,B 对应的参数为t 1,t 2,则 t 1+t 2=-33,t 1t 2=-9.|AB |=|t 1-t 2|=(t 1+t 2)2-4t 1t 2=37.20.(本小题满分12分)已知动点P 、Q 都在曲线C :⎩⎨⎧x =2cos t ,y =2sin t (t 为参数)上,对应参数分别为t =α与t =2α(0<α<2π),M 为PQ 的中点.(1)求M 的轨迹的参数方程;(2)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】 (1)依题意有P (2cos α,2sin α), Q (2cos 2α,2sin 2α),因此M (cos α+cos 2α,sin α+sin 2α).M 的轨迹的参数方程为⎩⎨⎧x =cos α+cos 2α,y =sin α+sin 2α(α为参数,0<α<2π).(2)M 点到坐标原点的距离d =x 2+y 2=2+2cos α(0<α<2π). 当α=π时,d =0,故M 的轨迹过坐标原点.21.(本小题满分12分)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=4cos θ.(1)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; (2)若曲线C 与直线相交于不同的两点M ,N ,求|PM |+|PN |的取值范围. 【解】 (1)直线l 的参数方程为⎩⎨⎧x =4+t cos αy =2+t sin α(t 为参数).∵ρ=4cos θ,∴ρ2=4ρcos θ,所以C :x 2+y 2=4x .(2)直线l 的参数方程为⎩⎨⎧x =4+t cos αy =2+t sin α(t 为参数),代入C :x 2+y 2=4x ,得t 2+4(sin α+cos α)t +4=0,则有⎩⎨⎧Δ=16(sin α+cos α)2-16>0,t 1+t 2=-4(sin α+cos α),t 1·t 2=4,∴sin α·cos α>0,又α∈[0,π), 所以α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,t 1<0,t 2<0. 而|PM |+|PN |=(4+t 1cos α-4)2+(2+t 1sin α-2)2+ (4+t 2cos α-4)2+(2+t 2sin α-2)2=|t 1|+|t 2| =-t 1-t 2=4(sin α+cos α)=42sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4.∵α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,∴α+π4∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,3π4, ∴22<sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4≤1,所以|PM |+|PN |的取值范围为(4,42].22.(本小题满分12分)在平面直角坐标系xOy 中,曲线C 1的参数方程为⎩⎨⎧x =cos φy =sin φ(φ为参数),曲线C 2的参数方程为⎩⎨⎧x =a cos φy =b sin φ(a >b >0,φ为参数).在以O 为极点,x 轴的正半轴为极轴的极坐标系中,射线l :θ=α与C 1,C 2各有一个交点.当α=0时,这两个交点间的距离为2,当α=π2时,这两个交点重合.(1)分别说明C 1,C 2是什么曲线,并求出a 与b 的值;(2)设当α=π4时,l 与C 1,C 2的交点分别为A 1,B 1,当α=-π4时,l 与C 1,C 2的交点分别为A 2,B 2,求四边形A 1A 2B 2 B 1的面积.【解】 (1)C 1是圆,C 2是椭圆.当α=0时,射线l 与C 1,C 2交点的直角坐标分别为(1,0),(a,0),因为这两点间的距离为2,所以a =3.当α=π2时,射线l与C1,C2交点的直角坐标分别为(0,1),(0,b),因为这两点重合,所以b=1.(2)C1,C2的普通方程分别为x2+y2=1和x29+y2=1.当α=π4时,射线l与C1交点A1的横坐标为x=22,与C2交点B1的横坐标为x′=31010.当α=-π4时,射线l与C1,C2的两个交点A2,B2分别与A1,B1关于x轴对称,因此四边形A1A2B2B1为梯形.故四边形A1A2B2B1的面积为(2x′+2x)(x′-x)2=25.模块综合测评(时间120分钟,满分150分)一、选择题(本大题共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.极坐标方程cos θ=32(ρ∈R)表示的曲线是()A.两条相交直线B.两条射线C.一条直线D.一条射线【解析】由cos θ=32,解得θ=π6或θ=116π,又ρ∈R,故为两条过极点直线.【答案】A2.极坐标系中,过点P(1,π)且倾斜角为π4直线方程为() A.ρ=sin θ+cos θB.ρ=sin θ-cos θC.ρ=1sin θ+cos θD.ρ=1sin θ-cos θ【解析】设M(ρ,θ) 为直线上任意一点,则在△OPM 中,由正弦定理得ρsin π4=1sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ-π4, ∴ρ=1sin θ-cos θ.【答案】 D3.已知参数方程⎩⎨⎧x =at +λcos θy =bt +λsin θ(a 、b 、λ均不为零,0≤θ≤2π),分别取①t 为参数;②λ为参数;③θ为参数,则下列结论中成立的是( )A .①、②、③均是直线B .只有②是直线C .①、②是直线,③是圆D .②是直线,①③是圆【解析】 ①t 为参数,原方程可化为:y -λsin θ=ba (x -λcos θ),②λ为参数,原方程可化为:y -bt =(x -at )·tan θ,③θ为参数,原方程可化为: (x -at )2+(y -bt )2=λ2,即①、②是直线,③是圆. 【答案】 C4.将曲线x 23+y 22=1按φ:⎩⎪⎨⎪⎧x ′=13x ,y ′=12y 变换后的曲线的参数方程为( )A.⎩⎨⎧x =3cos θy =2sin θ B.⎩⎨⎧x =3cos θy =2sin θ C.⎩⎪⎨⎪⎧x =13cos θy =12sin θD.⎩⎪⎨⎪⎧x =33cos θy =22sin θ【解析】 x 23+y 22=1→(3x ′)23+(2y ′)22=1→(3x ′)2+(2y ′)2=1→⎩⎨⎧3x ′=cos θ,2y ′=sin θ→⎩⎪⎨⎪⎧ x ′=33cos θ,y ′=22sin θ,即⎩⎪⎨⎪⎧x =33cos θ,y =22sin θ,故选D.【答案】 D5.化极坐标方程ρ2cos θ-ρ=0为直角坐标方程为( ) A .x 2+y 2=0或y =1 B .x =1 C .x 2+y 2=0或x =1D .y =1【解析】 由ρ2cos θ-ρ=0,得ρ(ρcos θ-1)=0, 又ρ=x 2+y 2,x =ρcos θ, ∴x 2+y 2=0或x =1. 【答案】 C6.柱坐标⎝ ⎛⎭⎪⎫2,π3,1对应的点的直角坐标是( )A .(3,-1,1)B .(3,1,1)C .(1,3,1)D .(-1,3,1)【解析】由直角坐标与柱坐标之间的变换公式⎩⎨⎧x =ρcos θ,y =ρsin θz =z,可得⎩⎨⎧x =1,y =3,z =1,故应选C.【答案】 C7.直线l :3x +4y -12=0与圆C :⎩⎨⎧x =-1+2cos θy =2+2sin θ(θ为参数)的公共点个数为( )A .0个B .1个C .2个D .无法确定【解析】 圆C 的直角坐标方程为(x +1)2+(y -2)2=4, ∴圆心C (-1,2),半径r =2. 圆心C 到直线l 的距离d =|3×(-1)+4×2-12|32+42=75,因此d <r ,直线与圆C 相交于两点. 【答案】 C8.双曲线⎩⎨⎧x =4sec θy =2tan θ(θ为参数)上,当θ=2π3时对应的点为P ,O 为原点,则OP 的斜率为( )A.34B.32C.3D .2【解析】 ∵x =4sec θ=4cos 2π3=-8, y =2tan θ=2tan 2π3=-23, ∴k OP =y x =34. 【答案】 A9.已知曲线C 的极坐标方程为ρ=6sin θ,以极点为平面直角坐标系的原点,极轴为x轴正半轴,直线l 的参数方程为⎩⎨⎧x =2t -1,y =22t(t 为参数),则直线l 与曲线C 相交所得弦长为( )A .1B .2C .3D .4【解析】 曲线C 的直角坐标方程为x 2+y 2-6y =0,即x 2+(y -3)2=9,直线⎩⎨⎧x =2t -1,y =22t的直角坐标方程为x -2y +1=0,∵圆心C 到直线l 的距离 d =|0-2×3+1|12+(-2)2=5,∴直线l 与圆C 相交所得弦长为 2r 2-d 2=29-5=4.【答案】 D10.直线⎩⎨⎧x =-2-4t ,y =1+3t (t 为参数)与圆ρ=2cos θ的位置关系为( )A .相离B .相切C .相交D .无法确定【解析】 直线⎩⎨⎧x =-2-4t ,y =1+3t (t 为参数)的普通方程为3x +4y +2=0,圆ρ=2cos θ的普通方程为x 2+y 2-2x =0,即(x -1)2+y 2=1,圆心到直线3x +4y +2=0的距离d =1=r ,所以直线与圆的位置关系为相切.故选B.【答案】 B11.已知曲线的参数方程是⎩⎪⎨⎪⎧x =cos 2α2,y =12sin α(α为参数),若以此曲线所在的直角坐标系的原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,则曲线的极坐标方程为( )A .ρ=sin θB .ρ=2sin θC .ρ=2cos θD .ρ=cos θ【解析】由⎩⎪⎨⎪⎧x =cos 2α2=12+12cos α,y =12sin α(α为参数)得普通方程为⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+y 2=14,故圆心为C ⎝ ⎛⎭⎪⎫12,0,半径r =12,所以极坐标方程为ρ=cos θ. 【答案】 D12.若动点(x ,y )在曲线x 24+y 2b 2=1(b >0)上变化,则x 2+2y 的最大值为( ) A.⎩⎪⎨⎪⎧ b 24+4 (0<b ≤4)2b (b >4) B.⎩⎪⎨⎪⎧b 24+4 (0<b <2)2b (b ≥2)C.b 24+4D .2b【解析】 设动点的坐标为(2cos θ,b sin θ), 代入x 2+2y =4cos 2θ+2b sin θ =-⎝ ⎛⎭⎪⎫2sin θ-b 22+4+b 24,当0<b ≤4时,(x 2+2y )max =b 24+4;当b >4时,(x 2+2y )max =-⎝ ⎛⎭⎪⎫2-b 22+4+b 24=2b .【答案】 A二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分,把正确答案填在题中横线上) 13.在直角坐标系xOy 中,以原点O 为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系.已知射线θ=π4与曲线⎩⎨⎧x =t +1,y =(t -1)2(t 为参数)相交于A ,B 两点,则线段AB 的中点的直角坐标为________.【解析】 射线θ=π4的普通方程为y =x (x ≥0),代入⎩⎨⎧x =t +1,y =(t -1)2,得t 2-3t =0,解得t =0或t =3.当t =0时,x =1,y =1,即A (1,1); 当t =3时,x =4,y =4,即B (4,4). 所以AB 的中点坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫52,52.【答案】 ⎝ ⎛⎭⎪⎫52,5214.极坐标系中,曲线ρ=-4cos θ上的点到直线ρ()cos θ+3sin θ=8的距离的最大值是________.【解析】 曲线方程化为:ρ2=-4ρcos θ,即x 2+y 2+4x =0,化为:(x +2)2+y 2=4,圆心坐标为(-2,0),半径为r =2,直线方程化为:x +3y -8=0,圆心到直线距离为:d =|-2-8|2=5,所以最大距离为:5+2=7.【答案】 715.直线⎩⎨⎧ x =2+t y =-1-t (t 为参数)与曲线⎩⎨⎧x =3cos αy =3sin α(α为参数)交点个数为________.【解析】 直线与曲线的普通方程分别为 x +y -1=0, ① x 2+y 2=9, ②②表示圆心为O (0,0),半径为3的圆, 设O 到直线的距离为d ,则d =|-1|2=22,∵22<3,∴直线与圆有2个交点. 【答案】 216.已知曲线C 的参数方程为⎩⎨⎧x =2cos t ,y =2sin t (t 为参数),C 在点(1,1)处的切线为l .以坐标原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,则l 的极坐标方程为________.【解析】 由sin 2t +cos 2t =1得曲线C 的普通方程为x 2+y 2=2,过原点O 及切点(1,1)的直线的斜率为1,故切线l 的斜率为-1,所以切线l 的方程为y -1=-(x -1),即x +y -2=0.把x =ρcos θ,y =ρsin θ代入直线l 的方程可得ρcos θ+ρsin θ-2=0,即2ρsin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π4-2=0,化简得ρsin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π4= 2.【答案】 ρsin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π4=2三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤) 17.(本小题满分10分)在平面直角坐标系xOy 中,求过椭圆⎩⎨⎧x =5cos φ,y =3sin φ(φ为参数)的右焦点,且与直线⎩⎨⎧x =4-2t ,y =3-t (t 为参数)平行的直线的普通方程.【解】 由题设知,椭圆的长半轴长a =5,短半轴长b =3,从而c =a 2-b 2=4,所以右焦点为(4,0).将已知直线的参数方程化为普通方程x -2y +2=0.故所求直线的斜率为12,因此其方程为y =12(x -4),即x -2y -4=0.18.(本小题满分12分)在平面直角坐标系中, 以坐标原点为极点,x 轴的非负半轴为极轴建立极坐标系.已知点A 的极坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫2,π4,直线l 的极坐标方程为ρcos ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ-π4=a ,且点A 在直线l 上.(1)求a 的值及直线l 的直角坐标方程;(2)圆C 的参数方程为⎩⎨⎧x =1+cos α,y =sin α(α为参数),试判断直线l 与圆C 的位置关系.【解】 (1)由点A ⎝ ⎛⎭⎪⎫2,π4在直线ρcos ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ-π4=a 上,可得a =2,所以直线l 的方程可化为ρcos θ+ρsin θ=2, 从而直线l 的直角坐标方程为x +y -2=0.(2)由已知得圆C 的直角坐标方程为(x -1)2+y 2=1, 所以圆C 的圆心为(1,0),半径r =1. 因为圆心C 到直线l 的距离d =12=22<1, 所以直线l 与圆C 相交.19.(本小题满分12分)已知曲线C 1的参数方程为⎩⎨⎧x =4+5cos t ,y =5+5sin 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 2的极坐标方程为ρ=2sin θ.(1)把C 1的参数方程化为极坐标方程; (2)求C 1与C 2交点的极坐标(ρ≥0,0≤θ<.【解】 (1)将⎩⎨⎧x =4+5cos t ,y =5+5sin t 消去参数t ,化为普通方程(x -4)2+(y -5)2=25,即C 1:x 2+y 2-8x -10y +16=0.将⎩⎨⎧x =ρcos θ,y =ρsin θ代入x 2+y 2-8x -10y +16=0得 ρ2-8ρcos θ-10ρsin θ+16=0,所以C 1的极坐标方程为ρ2-8ρcos θ-10ρsin θ+16=0. (2)C 2的普通方程为x 2+y 2-2y =0. 由⎩⎨⎧x 2+y 2-8x -10y +16=0,x 2+y 2-2y =0, 解得⎩⎨⎧ x =1,y =1或⎩⎨⎧x =0,y =2.所以C 1与C 2交点的极坐标分别为⎝ ⎛⎭⎪⎫2,π4,⎝ ⎛⎭⎪⎫2,π2.20.(本小题满分12分)在直角坐标系xOy 中,圆C 1:x 2+y 2=4,圆C 2:(x -2)2+y 2=4. (1)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C 1,C 2的极坐标方程,并求出圆C 1,C 2的交点坐标(用极坐标表示);(2)求圆C 1与C 2的公共弦的参数方程.【解】 (1)圆C 1的极坐标方程为ρ=2,圆C 2的极坐标方程为ρ=4cos θ. 解⎩⎨⎧ρ=2,ρ=4cos θ,得ρ=2,θ=±π3. 故圆C 1与圆C 2交点的坐标为 ⎝ ⎛⎭⎪⎫2,-π3或⎝ ⎛⎭⎪⎫2,π3. 注:极坐标系下点的表示不惟一.(2)法一 将x =1代入⎩⎨⎧x =ρcos θ,y =ρsin θ,得ρcos θ=1,从而ρ=1cos θ.于是圆C 1与C 2的公共弦的参数方程为⎩⎨⎧x =1,y =tan θ,⎝⎛⎭⎪⎫-π3≤θ≤π3. 法二 由⎩⎨⎧x =ρcos θ,y =ρsin θ,得圆C 1与圆C 2交点的直角坐标分别为(1,-3)或(1,3).故圆C 1与C 2公共弦的参数方程为 ⎩⎨⎧x =1,y =t ,(-3≤t ≤3). 21.(本小题满分12分)在直角坐标系中,以原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立坐标系,已知曲线C :ρsin 2θ=2a cos θ(a >0),已知过点P (-2,-4)的直线l 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =-2+22t y =-4+22t (t 为参数),直线l 与曲线C 分别交于M ,N 两点.(1)写出曲线C 和直线l 的普通方程;(2)若|PM |,|MN |,|PN |成等比数列,求a 的值. 【解】 (1)曲线C :y 2=2ax ,直线l :x -y -2=0. (2)将直线的参数表达式代入抛物线得 12t 2-(42+2a )t +16+4a =0,所以t 1+t 2=82+22a ,t 1t 2=32+8a . 因为|PM |=|t 1|,|PN |=|t 2|,|MN |=|t 1-t 2|, 由题意知,|t 1-t 2|2=|t 1t 2|⇒(t 1+t 2)2=5t 1t 2, 代入得a =1.22.(本小题满分12分)如图1,已知抛物线y 2=2px (p >0)的焦点为F ,过F 的直线交抛物线于A ,B 两点.图1(1)求证:1|F A |+1|FB |为定值; (2)求AB 的中点M 的轨迹方程.【解】 设直线AB 的方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =p 2+t cos α,y =t sin α(t 为参数,α≠0),代入y 2=2px 整理,得t 2sin 2α-2pt cos α-p 2=0.设A 、B 两点对应的参数分别为t 1、t 2, 则由根与系数的关系,得 t 1+t 2=2p cos αsin 2α,t 1t 2=-p 2sin 2α. (1)1|F A |+1|FB |=1|t 1|+1|t 2|=|t 1|+|t 2||t 1t 2|=|t 1-t 2||t 1t 2|=(t 1+t 2)2-4t 1t 2|t 1t 2|=⎝ ⎛⎭⎪⎫2p cos αsin 2α2+4p 2sin 2α⎪⎪⎪⎪⎪⎪-p 2sin 2α=2p (定值).(2)设AB 的中点M (x ,y ),则M 对应参数为t =t 1+t 22=p cos αsin 2α,∴⎩⎪⎨⎪⎧x =p 2+p cos 2αsin 2α,y =p cos αsin α(α为参数),消去α,得y 2=p ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -p 2为所求轨迹方程.。
一、选择题1.P 是直线:40l x y +-=上的动点,Q 是曲线C :sin x y θθ⎧=⎪⎨=⎪⎩(θ为参数)上的动点,则PQ 的最小值是( )A .2B .2C D .22.在平面直角坐标系xOy 中,曲线C 的参数方程为sin x y θθ⎧=⎪⎨=⎪⎩(θ为参数),直线l的方程为4x y +=,则曲线C 上的点到直线l 的距离的最小值是( )A .2B C .1 D .23.若直线l :y kx =与曲线C :2cos sin x y θθ=+⎧⎨=⎩(θ为参数)有唯一的公共点,则实数k等于()A B .C D .±4.已知在平面直角坐标系xoy 中,曲线C 的参数方程为 4cos ()sin x y 为参数ααα=⎧⎨=⎩,M 是曲线C 上的动点.以原点O 为极点,x 轴的正半轴为极轴,取相同的长度单位建立极坐标系,若曲线T 的极坐标方程为2sin cos 20ρθρθ+=,则点M 到点T 的距离的最大值为( )A .2+BC .4+D .5.记椭圆221441x ny n +=+围成的区域(含边界)为n Ω(12n =,,),当点()x y ,分别在1Ω,2Ω,…上时,x y +的最大值分别是1M ,2M ,…,则lim n n M →+∞=( )A .0B .14C .2D .6.椭圆3cos (4sin x y θθθ=⎧⎨=⎩为参数)的离心率是( )A B C D 7.直线1sin 702cos70x t y t ⎧=+⎨=+⎩(t 为参数)的倾斜角为( )A .70B .20C .160D .1108.若曲线2sin301sin30x t y t =-︒⎧⎨=-+︒⎩(t 为参数)与曲线ρ=B ,C 两点,则BC 的值为( )A .BC .D9.直线22{x ty t=+=-(t 为参数)被曲线4cos p θ=所截的弦长为( )A .4B .5C .5D .810.以平面直角坐标系的原点为极点,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,已知直线l 的参数方程是13x t y t =+⎧⎨=-⎩(t 为参数),圆C 的极坐标方程是4cos ρθ=,则直线l 被圆C 截得的弦长为( )A B .C D .11.A ,B 分别在曲线1C :cos 4sin x y θθ=⎧⎨=+⎩(θ为参数)和2C :1ρ=上,则AB 最小值是( ) A .1 B .2 C .3 D .412.已知点A 是曲线2213x y +=上任意一点,则点A 到直线sin()6πρθ+=的距离的最大值是( )A B C D .二、填空题13.已知点()4,4P -,曲线C :8cos 3sin x y θθ=⎧⎨=⎩(θ为参数),若Q 是曲线C 上的动点,则线段PQ 的中点M 到直线l :322x ty t =+⎧⎨=-+⎩(t 为参数)距离的最小值为______. 14.在平面直角坐标系中,记曲线C 为点(2cos 1,2sin 1)P θθ-+的轨迹,直线20x ty -+=与曲线C 交于A 、B 两点,则||AB 的最小值为________.15.已知曲线C 的参数方程是2cos sin x y θθ=⎧⎨=⎩(θ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,A ,B 的极坐标分别为(2,)A π,4(2,)3B π.设M 为曲线C 上的动点,过点M 作一条与直线AB 夹角为30︒的直线l 交直线AB 于点N ,则MN 的最大值是_________.16.直线170{?270x tsin y tcos =+=+(t 为参数)的倾斜角为_________17.已知曲线2cos 5:,0,sin 6x y θπθθ=⎧⎛⎫⎡⎤Γ∈⎨⎪⎢⎥=⎣⎦⎝⎭⎩上一动点P ,曲线Γ与直线1x =交于点Q ,则OP OQ ⋅的最大值是_________.18.已知在极坐标系中,曲线C 的极坐标方程是2sin 4cos 0ρθθ+=,以极点为原点,极轴为x 轴的正半轴建立直角坐标系,直线l的参数方程是1122x t t y ⎧=-+⎪⎪⎨⎪=⎪⎩(为参数),M (0l 与曲线C 的公共点为P ,Q ,则11PM QM+=_______ 19.已知圆心是直线(1x tt y t =⎧⎨=-⎩为参数)与x 轴的交点,且与直线340x y c -+=相切的圆C 的极坐标方程是2cos ρθ=,则c = .20.已知点()11,A x y ,()22,B x y 是椭圆2212x y +=两个不同的动点,且满足1122x y x y ⋅+⋅=2212x x +的值是_____. 三、解答题21.已知圆C 的极坐标方程为4cos 8sin ρθθ=+,直线l的参数方程为21x y ⎧=-⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩(t 为参数).(1)把圆C 的极坐标方程化为直角坐标方程; (2)求直线l 被圆C 截得的线段AB 的长.22.已知直线l的参数方程为2x ty =+⎧⎪⎨=⎪⎩(t 为参数),()2,0P ,曲线C 的极坐标方程为2cos21ρθ=.(1)求直线l 的普通方程及曲线C 的直角坐标方程;(2)若直线l 与曲线C 交于A ,B 两点,设A ,B 中点为Q ,求弦长AB 以及PQ . 23.曲线C 的参数方程为2cos sin x y ϕϕ=⎧⎨=⎩(ϕ为参数),以直角坐标系的原点为极点,x 轴正半轴为极轴的极坐标中,直线l 的方程为102cos sin ρθθ=+.(1)求出直角坐标系中l 的方程和曲线C 的普通方程;(2)曲线C 上有一个动点M ,求M 到l 的最小距离及此时M 的坐标.24.在直角坐标系xOy 中,曲线C的参数方程为21x y θθ⎧=⎪⎨=-⎪⎩(θ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. (1)求曲线C 的极坐标方程;(2)若点P 的极坐标为()1,π,过P 的直线与曲线C 交于A ,B 两点,求11PA PB+的最大值.25.在平面直角坐标系中,以坐标原点O 为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系.已知直线l 上两点M ,N 的极坐标分别为(2,02π,),圆C的参数方程222x cos y sin θθ=+⎧⎪⎨=⎪⎩(θ为参数). (Ⅰ)设P 为线段MN 的中点,求直线OP 的平面直角坐标方程; (Ⅱ)判断直线l 与圆C 的位置关系. 26.[选修4—4:坐标系与参数方程]以平面直角坐标系的原点为极点,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.已知直线l 的参数方程是3x ty t =⎧⎨=-⎩(t 为参数),圆C 的极坐标方程是ρ=4cos θ,求直线l 被圆C 截得的弦长.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.C 解析:C 【分析】设点,sin )Q θθ,利用点到直线的距离公式,结合三角函数的性质,即可求解. 【详解】由曲线C:sin x y θθ⎧=⎪⎨=⎪⎩(θ为参数)消去参数,设点,sin )Q θθ,则点Q 到直线:40l x y +-=的距离为d ==,当2,6k k Z πθπ=+∈时,min d ==故选:C. 【点睛】本题主要考查曲线的参数方程,点到直线的距离公式,以及三角函数的恒等变换和余弦函数的性质的应用,着重考查运算与求解能力,以及转换能力,属于基础题.2.B解析:B 【分析】设曲线C上任意一点的坐标为),sin θθ,利用点到直线的距离公式结合辅助角公式可得出曲线C 上的点到直线l 的距离的最小值. 【详解】设曲线C上任意一点的坐标为),sin θθ,所以,曲线C 上的一点到直线l的距离为d ==42sin πθ⎛⎫-+ ⎪=, 当()232k k Z ππθπ+=+∈时,d取最小值,且min d == B. 【点睛】本题考查椭圆参数方程的应用,考查椭圆上的点到直线距离的最值问题,解题时可将椭圆上的点用参数方程表示,利用三角恒等变换思想求解,考查运算求解能力,属于中等题.3.D解析:D 【分析】根据题意,将曲线C 的参数方程消去θ,得到曲线C 的普通方程22(2)1x y -+=,可知曲线C 为圆,又知圆C 与直线相切,利用圆心到直线的距离等于半径,求得k 。
一、选择题1.点P 对应的复数为33i -+,以原点为极点,实轴正半轴为极轴建立极坐标系,则点P 的极坐标为( ) A.34π⎛⎫ ⎪⎝⎭B.54π⎛⎫- ⎪⎝⎭C .53,4π⎛⎫ ⎪⎝⎭D .33,4π⎛⎫- ⎪⎝⎭2.圆22cos 4sin 30ρρθρθ++-=上到直线cos sin 10ρθρθ++=点共有( ) A .1个B .2个C .3个D .4个3.在平面直角坐标系中,抛物线23x y =-经过伸缩变换1'21'3x x y y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩后得到的曲线方程是( ) A .2''4y x =- B .2''4x y =- C .2'9'4y x =-D .2'9'4x y =-4.在极坐标系中,点A 是曲线8sin ρθ=上一动点,以极点O 为中心,将点A 绕O 顺时针旋转90︒得到点B ,设点B 的轨迹为曲线C ,则曲线C 的极坐标方程为( ) A .8cos ρθ= B .8sin ρθ= C .8cos ρθ=-D .8sin ρθ=-5.在满足极坐标和直角坐标互化的条件下,极坐标方程222123cos 4sin ρθθ=+经过直角坐标系下的伸缩变换1'2'x x y y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩后,得到的曲线是( )A .圆B .椭圆C .双曲线D .直线6.以π4⎛⎫ ⎪⎝⎭) A .ρ=-(sin θ+cosθ) B .ρ=sin θ+cosθ C .ρ=-2(sin θ+cosθ)D .ρ=2(sin θ+cosθ)7.在直角坐标系xOy 中,曲线1C 的参数方程为,{?1x cos y sin αα==+(α为参数),在极坐标系(与直角坐标系xOy 取相同的长度单位,且以原点O 为极点,以x 轴正半轴为极轴)中,曲线2C 的方程为()cos sin 10ρθθ-+=,则1C 与2C 的交点个数为( ). A .0B .1C .2D .38.在同一平面直角坐标系中,将曲线1cos 23y x =按伸缩变换23x x y y ''=⎧⎨=⎩后为( )A .cos y x ''=B .13cos 2y x ''= C .12cos3y x ''= D .1cos32y x ''=9.在同一平面直角坐标系中,将直线22x y -=按124x xy y⎧=⎪⎨⎪='⎩'变换后得到的直线l 的方程,若以坐标原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,则直线l 的极坐标方程为( ) A .4cos sin 4ρθρθ-= B .cos 16sin 4ρθρθ-= C .cos 4sin 4ρθρθ-=D .cos 8sin 4ρθρθ-=10.将点的直角坐标(-2,化成极坐标得( ). A .(4,23π) B .(-4,23π) C .(-4,3π) D .(4,3π) 11.将曲线22(1sin )2ρθ+=化为直角坐标方程为A .2212y x +=B .2212x y +=C .2221x y +=D .2221x y +=12.若曲线2 1x ty t=-⎧⎨=-+⎩(t为参数)与曲线ρ=B , C 两点,则BC 的值为( ) ABCD二、填空题13.在极坐标系中,直线sin 4πρθ⎛⎫-= ⎪⎝⎭4ρ=截得的弦长为______. 14.在极坐标系中,直线sin cos 1ρθρθ-=被曲线1ρ=截得的线段长为_____________. 15.在平面直角坐标系中,以坐标原点为极点,以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 4l πρθ⎛⎫-= ⎪⎝⎭C的参数方程12x y θθ⎧=+⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,(θ为参数).则曲线C 上的点到直线l 的距离的最小值为________.16.在同一平面直角坐标系中,将曲线22368120x y x --+=变成曲线22''4'30x y x --+=,则满足上述图形变换的伸缩变换是________.17.在极坐标系中,曲线43sin πρθ⎛⎫=-⎪⎝⎭关于________对称.18.在极坐标系中,极点到直线cos()6πρθ-=的距离等于________.19.对于函数y =f (x )(x ∈R)而言,下列说法中正确的是________.(填序号) ①函数y =f (x +1)的图象和函数y =f (1-x )的图象关于x =1对称. ②若恒有f (x +1)=f (1-x ),则函数y =f (x )的图象关于x =1对称. ③函数y =f (2x +1)的图象可以由y =f (2x )向左移一个单位得到. ④函数y =f (x )和函数y =-f (-x )图象关于原点对称. 20.已知直线l 的参数方程为1{1x t 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坐标系,曲线C 的极坐标方程为235cos 24(0,)44ππρθρθ=><<,则直线l 与曲线C 的交点的极坐标为_______.三、解答题21.在极坐标系中,已知直线l 过点1,0A ,且其向上的方向与极轴的正方向所成的最小正角为3π,求:(1)直线的极坐标方程; (2)极点到该直线的距离.22.在平面直角坐标系xoy ,曲线1:40C x y +-=,曲线2cos :1sin x C y θθ=⎧⎨=+⎩(θ为参数),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1C ,2C 的极坐标方程;(2)射线:0,02l a a πθρ⎛⎫=≥<< ⎪⎝⎭分别交1C ,2C 于M ,N 两点,求ON OM 的最大值.23.在直角坐标系xOy 中,直线1:1C x =,圆()222:23C x y -+=,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1C ,2C 的极坐标方程; (2)若直线3C 的极坐标方程为()4R πθρ=∈,设2C ,3C 的交点为,M N ,试求2C MN ∆的面积.24.在平面直角坐标系xOy 中,直线l 的参数方程为325425x t y t⎧=-+⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩(t 为参数),它与曲线C :(y -2)2-x 2=1交于A 、B 两点. (1)求|AB|的长;(2)在以O 为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,设点P的极坐标为34π⎛⎫ ⎪⎝⎭,求点P 到线段AB 中点M 的距离.25.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),曲线2C 的直角坐标方程为22(4)16x y +-=.(1)求1C 与2C 的极坐标方程;(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 .26.在平面直角坐标系xOy 中,曲线1C 的参数方程为cos sin x t y t αα=⎧⎨=⎩ (t 为参数,且0t >,(0,)2πα∈),曲线2C 的参数方程为cos 1x y sin ββ=⎧⎨=+⎩(β为参数,且(,)22ππβ∈-).以O为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线3C 的极坐标方程为1cos ((0,))2πρθθ=+∈,曲线4C 的极坐标方程为cos 1ρθ=.(1)求3C 与4C 的交点到极点的距离;(2)设1C 与2C 交于P 点,1C 与3C 交于Q 点,当α在(0,)2π上变化时,求||||OP OQ +的最大值.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.A 解析:A 【解析】分析:先求出点P 的直角坐标,P 到原点的距离r ,根据点P 的位置和极角的定义求出极角,从而得到点P 的极坐标. 详解:点P 对应的复数为33i -+,则点P 的直角坐标为()3,3-,点P到原点的距离r =,且点P 第二象限的平分线上,故极角等于34π,故点P的极坐标为34π⎛⎫ ⎪⎝⎭,故选A .点睛:本题考查把直角坐标化为极坐标的方法,复数与复平面内对应点间的关系,求点P 的极角是解题的难点.2.C解析:C 【解析】 【分析】把圆和直线方程化为直角坐标方程,结合点到直线的距离公式与直线与圆的位置关系求解。
选修4-4数学练习题答案选修4-4数学练习题答案在学习数学的过程中,练习题是巩固知识、提高技能的重要环节。
选修4-4数学练习题是一种对学生进行知识检测和能力培养的方式,通过解答这些题目,可以帮助学生巩固所学的知识,提高解题能力。
下面是选修4-4数学练习题的答案,供大家参考。
第一题:已知函数f(x) = 2x + 3,求f(5)的值。
解答:将x=5代入函数f(x) = 2x + 3中,得到f(5) = 2(5) + 3 = 13。
所以f(5)的值为13。
第二题:已知函数g(x) = 3x^2 - 4x + 2,求g(-2)的值。
解答:将x=-2代入函数g(x) = 3x^2 - 4x + 2中,得到g(-2) = 3(-2)^2 - 4(-2) + 2 = 18。
所以g(-2)的值为18。
第三题:已知函数h(x) = 4x^3 + 2x^2 - x + 1,求h(0)的值。
解答:将x=0代入函数h(x) = 4x^3 + 2x^2 - x + 1中,得到h(0) = 4(0)^3 +2(0)^2 - 0 + 1 = 1。
所以h(0)的值为1。
第四题:已知函数k(x) = 5x - 2,求k(3)的值。
解答:将x=3代入函数k(x) = 5x - 2中,得到k(3) = 5(3) - 2 = 13。
所以k(3)的值为13。
第五题:已知函数m(x) = 2x^2 + 3x - 1,求m(2)的值。
解答:将x=2代入函数m(x) = 2x^2 + 3x - 1中,得到m(2) = 2(2)^2 + 3(2) - 1 = 15。
所以m(2)的值为15。
通过以上题目的解答,我们可以看出,对于给定的函数和特定的x值,我们可以通过将x代入函数中,计算得出对应的函数值。
这是因为函数的定义是一种对应关系,给定一个自变量x,就可以确定一个因变量的值。
这种通过代入计算的方法可以帮助我们更好地理解函数的性质和特点。
在解答这些题目的过程中,我们还可以运用一些数学方法和技巧。
一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,共60分,在每个小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的. 1.曲线25()12x tt y t =-+⎧⎨=-⎩为参数与坐标轴的交点是( ).A .21(0,)(,0)52、 B .11(0,)(,0)52、 C .(0,4)(8,0)-、 D .5(0,)(8,0)9、 2.把方程1xy =化为以t 参数的参数方程是( ).A .1212x t y t -⎧=⎪⎨⎪=⎩B .sin 1sin x t y t =⎧⎪⎨=⎪⎩C .cos 1cos x t y t =⎧⎪⎨=⎪⎩D .tan 1tan x t y t =⎧⎪⎨=⎪⎩ 3.若直线的参数方程为12()23x tt y t=+⎧⎨=-⎩为参数,则直线的斜率为( ).A .23 B .23- C .32 D .32- 4.点(1,2)在圆18cos 8sin x y θθ=-+⎧⎨=⎩的( ).A .内部B .外部C .圆上D .与θ的值有关5.参数方程为1()2x t t t y ⎧=+⎪⎨⎪=⎩为参数表示的曲线是( ).A .一条直线B .两条直线C .一条射线D .两条射线 6.两圆⎩⎨⎧+=+-=θθsin 24cos 23y x 与⎩⎨⎧==θθsin 3cos 3y x 的位置关系是( ).A .内切B .外切C .相离D .内含7.与参数方程为)x t y ⎧=⎪⎨=⎪⎩为参数等价的普通方程为( ). A .2214y x += B .221(01)4y x x +=≤≤ C .221(02)4y x y +=≤≤ D .221(01,02)4y x x y +=≤≤≤≤ 8.曲线5cos ()5sin 3x y θπθπθ=⎧≤≤⎨=⎩的长度是( ).A .5πB .10πC .35π D .310π 9.点(,)P x y 是椭圆222312x y +=上的一个动点,则2x y +的最大值为( ).A..10.直线112()2x t t y ⎧=+⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩为参数和圆2216x y +=交于,A B 两点,则AB 的中点坐标为( ).A .(3,3)- B.( C.3)- D.(3,11.若点(3,)P m 在以点F 为焦点的抛物线24()4x t t y t⎧=⎨=⎩为参数上,则||PF 等于( ).A .2B .3C .4D .512.直线2()1x tt y t=-+⎧⎨=-⎩为参数被圆22(3)(1)25x y -++=所截得的弦长为( ).A.1404C二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分,把答案填在题中横线上.13.参数方程()2()t tt tx e et y e e --⎧=+⎪⎨=-⎪⎩为参数的普通方程为__________________. 14.直线2()3x t y ⎧=--⎪⎨=⎪⎩为参数上与点(2,3)A -的点的坐标是_______. 15.直线cos sin x t y t θθ=⎧⎨=⎩与圆42cos 2sin x y αα=+⎧⎨=⎩相切,则θ=_______________.16.设()y tx t =为参数,则圆2240x y y +-=的参数方程为____________________. 三、解答题:本大题共6小题,共70分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.17.(本小题满分10分)求直线11:()5x tl t y =+⎧⎪⎨=-⎪⎩为参数和直线2:0l x y --=的交点P 的坐标,及点P 与(1,5)Q -的距离. 18.(本小题满分12分)过点2P 作倾斜角为α的直线与曲线22121x y +=交于点,M N , 求||||PM PN ⋅的值及相应的α的值. 19.(本小题满分12分)已知ABC ∆中,(2,0),(0,2),(cos ,1sin )A B C θθ--+(θ为变数), 求ABC ∆面积的最大值.20.(本小题满分12分)已知直线l 经过点(1,1)P ,倾斜角6πα=,(1)写出直线l 的参数方程.(2)设l 与圆422=+y x 相交与两点,A B ,求点P 到,A B 两点的距离之积. 21.(本小题满分12分)分别在下列两种情况下,把参数方程1()cos 21()sin 2t t t t x e e y e e θθ--⎧=+⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩化为普通方程:(1)θ为参数,t 为常数;(2)t 为参数,θ为常数.22.(本小题满分12分)已知直线l 过定点3(3,)2P --与圆C :5cos ()5sin x y θθθ=⎧⎨=⎩为参数相交于A 、B 两点.求:(1)若||8AB =,求直线l 的方程;(2)若点3(3,)2P --为弦AB 的中点,求弦AB 的方程.答案与解析:1.B 当0x =时,25t =,而12y t =-,即15y =,得与y 轴的交点为1(0,)5; 当0y =时,12t =,而25x t =-+,即12x =,得与x 轴的交点为1(,0)2.2.D 1xy =,x 取非零实数,而A ,B ,C 中的x 的范围有各自的限制. 3.D 233122y t k x t --===--. 4.A ∵点(1,2)到圆心(1,0)-8=<(圆半径)∴点(1,2)在圆的内部.5.D 2y =表示一条平行于x 轴的直线,而2,2x x ≥≤-或,所以表示两条射线.6.B5=,两圆半径的和也是5,因此两圆外切.7.D 22222,11,1,0,011,0244y y x t t x x t t y ==-=-+=≥≤-≤≤≤而得. 8.D 曲线是圆2225x y +=的一段圆弧,它所对圆心角为233πππ-=. 所以曲线的长度为310π. 9.D 椭圆为22164x y +=,设,2sin )P θθ,24sin )x y θθθϕ+=+=+≤10.D 221(1)()162t ++-=,得2880t t --=,12128,42t t t t ++==,中点为114324x x y y ⎧=+⨯⎪=⎧⎪⎪⇒⎨⎨=⎪⎩⎪=-⎪⎩ 11.C 抛物线为24y x =,准线为1x =-,||PF 为(3,)P m 到准线1x =-的距离,即为4.12.C 222112x x t y t y ⎧=-+⨯⎪=-+⎧⎪⇒⎨⎨=-⎩⎪=⨯⎪⎩,把直线21x t y t =-+⎧⎨=-⎩ 代入22(3)(1)25x y -++=,得222(5)(2)25,720t t t t -++-=-+=,12||t t -==12|t t -13.221,(2)416x y x -=≥ 22()()422222tt t t tty x e x e e y y x x y y e e x e ---⎧⎧+==+⎪⎪⎪⇒⇒+-=⎨⎨=-⎪⎪-=⎩⎪⎩. 14.(3,4)-,或(1,2)-22221()),,22t t +===±. 15.6π,或56π 直线为tan y x θ=,圆为22(4)4x y -+=,作出图形,相切时,易知倾斜角为6π,或56π.16.2224141t x t t y t ⎧=⎪⎪+⎨⎪=⎪+⎩ 22()40x tx tx +-=,当0x =时,0y =,或241t x t =+; 而y tx =,即2241t y t =+,得2224141t x t ty t ⎧=⎪⎪+⎨⎪=⎪+⎩. 17.解:将15x ty =+⎧⎪⎨=-+⎪⎩,代入0x y --=,得t =得(1P +,而(1,5)Q -,得||PQ ==.18.解:设直线为cos ()sin x t t y t αα⎧=+⎪⎨⎪=⎩为参数,代入曲线并整理得223(1sin ))02t t αα+++=, 则12232||||||1sin PM PN t t α⋅==+, 所以当2sin 1α=时,即2πα=,||||PM PN ⋅的最小值为34,此时2πα=. 19.解:设C 点的坐标为(,)x y ,则cos 1sin x y θθ=⎧⎨=-+⎩,即22(1)1x y ++=为以(0,1)-为圆心,以1为半径的圆. ∵(2,0),(0,2)A B -,∴||AB ==且AB 的方程为122x y+=-, 即20x y -+=,则圆心(0,1)-到直线AB=. ∴点C 到直线AB的最大距离为1 ∴ABC S ∆的最大值是1(132⨯=+. 20.解:(1)直线的参数方程为1cos 61sin 6x t y t ππ⎧=+⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩,即12112x t y t ⎧=+⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩, (2)把直线12112x y t ⎧=+⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩,代入422=+y x ,得2221(1)(1)4,1)202t t t ++=+-=, 122t t =-,则点P 到,A B 两点的距离之积为2.21.解:(1)当0t =时,0,cos y x θ==,即1,0x y ≤=且; 当0t ≠时,cos ,sin 11()()22t tt t x y e e e e θθ--==+-,而221x y +=,即2222111()()44tt t t x y e e e e --+=+-;(2)当,k k Z θπ=∈时,0y =,1()2t tx e e -=±+,即1,0x y ≥=且; 当,2k k Z πθπ=+∈时,0x =,1()2t ty e e -=±-,即0x =;当,2k k Z πθ≠∈时,得2cos 2sin t tt t x e e y e e θθ--⎧+=⎪⎪⎨⎪-=⎪⎩,即222cos sin 222cos sin tt x y e x ye θθθθ-⎧=+⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩,得222222()()cos sin cos sin t t x y x y e e θθθθ-⋅=+-,即22221cos sin x y θθ-=. 22.解:(1)由圆C 的参数方程225cos 255sin x x y y θθ=⎧⇒+=⎨=⎩,设直线l 的参数方程为①3cos ()3sin 2x t t y t αα=-+⎧⎪⎨=-+⎪⎩为参数, 将参数方程①代入圆的方程2225x y += 得2412(2cos sin )550t t αα-+-=, ∴△216[9(2cos sin )55]0αα=++>, 所以方程有两相异实数根1t 、2t ,∴12||||8AB t t =-==, 化简有23cos 4sin cos 0ααα+=, 解之cos 0α=或3tan 4α=-, 从而求出直线l 的方程为30x +=或34150x y ++=.(2)若P 为AB 的中点,所以120t t +=,由(1)知2cos sin 0αα+=,得tan 2α=-,故所求弦AB 的方程为2242150(25)x y x y ++=+≤.备用题:1.已知点00(,)P x y 在圆38cos 28sin x y θθ=+⎧⎨=-+⎩上,则0x 、0y 的取值范围是( ).A .0033,22x y -≤≤-≤≤B .0038,28x y ≤≤-≤≤C .00511,106x y -≤≤-≤≤D .以上都不对1.C 由正弦函数、余弦函数的值域知选C .2.直线12()2x tt y t=+⎧⎨=+⎩为参数被圆229x y +=截得的弦长为( ).A .125 B2.B 11221x x t y t y ⎧=+⎪=+⎧⎪⇒⎨⎨=+⎩⎪=+⎪⎩,把直线122x t y t =+⎧⎨=+⎩代入 229x y +=得222(12)(2)9,5840t t t t +++=+-=,1212||5t t -===12|t t -=3.已知曲线22()2x pt t p y pt⎧=⎨=⎩为参数,为正常数上的两点,M N 对应的参数分别为12,t t 和,120t t +=且,那么||MN =_______________.3.14||p t 显然线段MN 垂直于抛物线的对称轴,即x 轴,121||2||2|2|MN p t t p t =-=. 4.参数方程cos (sin cos )()sin (sin cos )x y θθθθθθθ=+⎧⎨=+⎩为参数表示什么曲线4.解:显然tan y xθ=,则222222111,cos cos 1y y x xθθ+==+, 2222112tan cossin cos sin 2cos cos 221tan x θθθθθθθθ=+=+=⨯++, 即22222221112111y yx x x y y y x x x+=⨯+=+++,22(1)1y y x x x +=+, 得21y yx x x+=+,即220x y x y +--=.5.已知点(,)P x y 是圆222x y y +=上的动点, (1)求2x y +的取值范围;(2)若0x y a ++≥恒成立,求实数a 的取值范围.5.解:(1)设圆的参数方程为cos 1sin x y θθ=⎧⎨=+⎩,22cos sin 1)1x y θθθϕ+=++=++,∴121x y ≤+≤.(2)cos sin 10x y a a θθ++=+++≥,∴(cos sin )1)14a πθθθ≥-+-=+-恒成立,即1a ≥.。