第27练坐标系与参数方程
[明考情]
坐标系与参数方程是高考必考题,以选做题形式出现,基础性知识考查为主,中低档难度.
[知考向]
1.极坐标与直角坐标的互化.
2.参数方程与普通方程的互化.
3.极坐标与参数方程的综合应用.
考点一极坐标与直角坐标的互化
要点重组把直角坐标系的原点作为极点,x轴正半轴作为极轴,且在两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
eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x=ρcosθ,,y=ρsinθ,))eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(ρ2=x2+y2,,tanθ=\f(y,x)?x≠0?.))
1.已知圆C的极坐标方程为ρ2+2eq\r(2)ρ·sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(θ-\f(π,4)))-4=0,求圆C的半径.
解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ρ2+2eq\r(2)ρeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(\r(2),2)sinθ-\f(\r(2),2)cosθ))-4=0,化简,得ρ2+2ρsinθ-2ρcosθ-4=0.
则圆C的直角坐标方程为x2+y2-2x+2y-4=0,
即(x-1)2+(y+1)2=6,所以圆C的半径为eq\r(6).
2.已知圆的极坐标方程为ρ=4cosθ,圆心为C,点P的极坐标为eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(4,\f(π,3))),求CP的长.
解由ρ=4cosθ,得ρ2=4ρcosθ,
即x2+y2=4x,
即(x-2)2+y2=4,∴圆心C(2,0),
又由点P的极坐标为eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(4,\f(π,3))),
可得点P的直角坐标为(2,2eq\r(3)),
∴CP=eq\r(?2-2?2+?2\r(3)-0?2)=2eq\r(3).
3.在极坐标系中,曲线C1:ρ(eq\r(2)cosθ+sinθ)=1与曲线C2:ρ=a(a0)的一个交点在极轴上,求a的值.
解ρ(eq\r(2)cosθ+sinθ)=1,
即eq\r(2)ρcosθ+ρsinθ=1对应的普通方程为eq\r(2)x+y-1=0,
ρ=a(a0)对应的普通方程为x2+y2=a2.
在eq\r(2)x+y-1=0中,令y=0,得x=eq\f(\r(2),2).
将eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(\r(2),2),0))代入x2+y2=a2,得a=eq\f(\r(2),2).
4.在以O为极点的极坐标系中,直线l与曲线C的极坐标方程分别是ρcoseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(θ+\f(π,4)))=3eq\r(2)和ρsin2θ=8cosθ,直线l与曲线C交于点A,B,求线段AB的长.
解∵ρcoseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(θ+\f(π,4)))=ρcosθcoseq\f(π,4)-ρsinθsineq\f(π,4)=eq\f(\r(2),2)ρcosθ-eq\f(\r(2),2)ρsinθ=3eq\r(2),
∴直线l对应的直角坐标方程为x-y=6.
又∵ρsin2θ=8cosθ,∴ρ2sin2θ=8ρcosθ,
∴曲线C对应的直角坐标方程是y2=8x.
解方程组eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x-y=6,,y2=8x,))
得eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x=2,,y=-4))或eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x=18,,y=12,))
所以A(2,-4),B(18,12),
所以AB=eq\r(?18-2?2+[12-?-4?]2)=16eq\r(2).
即线段AB的长为16eq\r(2).
考点二参数方程与普通方程的互化
要点重组常见曲线的参数方程
(1)过定点P(x0,y0),倾斜角为α的直线的参数方程为eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x=x0+tcosα,,y=y0+tsinα))(t为参数).
(2)圆心在P(x0,y0),半径等于r的圆的参数方程为eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x=x0+rcosθ,,y=y0+rsinθ))(θ为参数).
(3)椭圆eq\f(x2,a2)+eq\f(y2,b