2020高考數(shù)學(xué)大一輪復(fù)習(xí) 第十一章 坐標(biāo)系與參數(shù)方程 第一節(jié) 坐標(biāo)系檢測 理 新人教A版
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2020高考數(shù)學(xué)大一輪復(fù)習(xí) 第十一章 坐標(biāo)系與參數(shù)方程 第一節(jié) 坐標(biāo)系檢測 理 新人教A版
第一節(jié) 坐標(biāo)系
限時(shí)規(guī)范訓(xùn)練(限時(shí)練·夯基練·提能練)
A級 基礎(chǔ)夯實(shí)練
1.在直角坐標(biāo)系xOy中,以O(shè)為極點(diǎn),x軸正半軸為極軸建立極坐標(biāo)系,曲線C的極坐標(biāo)方程為ρcos=1,M,N分別為曲線C與x軸,y軸的交點(diǎn).
(1)寫出曲線C的直角坐標(biāo)方程,并求M,N的極坐標(biāo);
(2)設(shè)M,N的中點(diǎn)為P,求直線OP的極坐標(biāo)方程.
解:(1)∵ρcos=1,
∴ρcos θ·cos+ρsin θ·sin=1.∴x+y=1.
即曲線C的直角坐標(biāo)方程為x+y-2=0.
令y=0,則x=2;令x=0,則y=.
∴M(2,0),N.
∴M的極坐標(biāo)為(2,0),N的極坐標(biāo)為.
(2)∵M(jìn),N連線的中點(diǎn)P的直角坐標(biāo)為,
∴P的極角為θ=.
∴直線OP的極坐標(biāo)方程為θ=(ρ∈R).
2.在直角坐標(biāo)系xOy中,直線C1:x=-2,圓C2:(x-1)2+(y-2)2=1,以坐標(biāo)原點(diǎn)為極點(diǎn),x軸的正半軸為極軸建立極坐標(biāo)系.求C1,C2的極坐標(biāo)方程;
解:因?yàn)閤=ρcos θ,y=ρsin θ,所以C1的極坐標(biāo)方程為ρcos θ=-2,C2的極坐標(biāo)方程為ρ2-2ρcos θ-4ρsin θ+4=0.
3.(2018·安徽合肥二模)在平面直角坐標(biāo)系xOy中,以坐標(biāo)原點(diǎn)為極點(diǎn),x軸的正半軸為極軸建立極坐標(biāo)系,圓C的極坐標(biāo)方程為ρ=4cos θ.
(1)求出圓C的直角坐標(biāo)方程;
(2)已知圓C與x軸交于A,B兩點(diǎn),直線l:y=2x關(guān)于點(diǎn)M(0,m)(m≠0)對稱的直線為l′,若直線l′上存在點(diǎn)P使得∠APB=90°,求實(shí)數(shù)m的最大值.
解:(1)由ρ=4cos θ得ρ2=4ρcos θ,故x2+y2-4x=0,即圓C的直角坐標(biāo)方程為(x-2)2+y2=4.
(2)l:y=2x關(guān)于點(diǎn)M(0,m)的對稱直線l′的方程為y=2x+2m,易知AB為圓C的直徑,故直線l′上存在點(diǎn)P使得∠APB=90°的充要條件是直線l′與圓C有公共點(diǎn),故≤2,于是,實(shí)數(shù)m的最大值為-2.
B級 能力提升練
4.圓心C的極坐標(biāo)為,且圓C經(jīng)過極點(diǎn).
(1)求圓C的極坐標(biāo)方程.
(2)求過圓心C和圓與極軸交點(diǎn)(不是極點(diǎn))的直線的極坐標(biāo)方程.
解:(1)圓心C的直角坐標(biāo)為(,),則設(shè)圓C的直角坐標(biāo)方程為(x-)2+(y-)2=r2,依題意可知r2=(0-)2+(0-)2=4,故圓C的直角坐標(biāo)方程為(x-)2+(y-)2=4,化為極坐標(biāo)方程為
ρ2-2ρ(sin θ+cos θ)=0,即ρ=2(sin θ+cos θ).
(2)在圓C的直角坐標(biāo)方程x2+y2-2(x+y)=0中,令y=0,得x2-2x=0,解得x=0或2,于是得到圓C與x軸的交點(diǎn)坐標(biāo)(0,0),(2,0),由于直線過圓心C(,)和點(diǎn)(2,0),則該直線的直角坐標(biāo)方程為y-0=(x-2),即x+y-2=0.化為極坐標(biāo)方程得ρcos θ+ρsin θ-2=0.
5.(2018·洛陽模擬)在極坐標(biāo)系中,曲線C1,C2的極坐標(biāo)方程分別為ρ=-2cos θ,ρcos=1.
(1)求曲線C1和C2的公共點(diǎn)的個(gè)數(shù).
(2)過極點(diǎn)O作動(dòng)直線與曲線C2相交于點(diǎn)Q,在OQ上取一點(diǎn)P,使|OP|·|OQ|=2,求點(diǎn)P的軌跡,并指出軌跡是什么圖形.
解:(1)C1的直角坐標(biāo)方程為(x+1)2+y2=1,它表示圓心為(-1,0),半徑為1的圓,C2的直角坐標(biāo)方程為x-y-2=0,所以曲線C2為直線,由于圓心到直線的距離為d=>1,所以直線與圓相離,即曲線C1和C2沒有公共點(diǎn).
(2)設(shè)Q(ρ0,θ0),P(ρ,θ),則即①
因?yàn)辄c(diǎn)Q(ρ0,θ0)在曲線C2上,
所以ρ0cos=1,②
將①代入②,得cos=1,
即ρ=2cos為點(diǎn)P的軌跡方程,化為直角坐標(biāo)方程為2+2=1,
因此點(diǎn)P的軌跡是以為圓心,1為半徑的圓.
6.已知曲線C1的參數(shù)方程為(t為參數(shù)),以坐標(biāo)原點(diǎn)為極點(diǎn),x軸的正半軸為極軸建立極坐標(biāo)系,曲線C2的極坐標(biāo)方程為ρ=2sin θ.
(1)把C1的參數(shù)方程化為極坐標(biāo)方程;
(2)求C1與C2交點(diǎn)的極坐標(biāo)(ρ≥0,0≤θ<2π).
解:(1)將,消去參數(shù)t,化為普通方程為(x-4)2+(y-5)2=25,即C1:x2+y2-8x-10y+16=0.
將,代入x2+y2-8x-10y+16=0得
ρ2-8ρcos θ-10ρsin θ+16=0.
所以C1的極坐標(biāo)方程為ρ2-8ρcos θ-10ρsin θ+16=0.
(2)C2的普通方程為x2+y2-2y=0.
由
解得,或
所以C1與C2交點(diǎn)的極坐標(biāo)分別為,.
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