2020版高考数学一轮复习课后限时集训60《参数方程》文数(含解析)北师大版 试卷
展开课后限时集训(六十)
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A组 基础达标
1.已知P为半圆C:(θ为参数,0≤θ≤π)上的点,点A的坐标为(1,0),O为坐标原点,点M在射线OP上,线段OM与C的弧的长度均为.
(1)以O为极点,x轴的正半轴为极轴,建立极坐标系,求点M的极坐标;
(2)求直线AM的参数方程.
[解] (1)由已知,点M的极角为,
且点M的极径等于,
故点M的极坐标为.
(2)由(1)知点M的直角坐标为,A(1,0).
故直线AM的参数方程为
(t为参数).
2.(2019·南昌模拟)已知直线l的极坐标方程为ρsinθ+=2,现以极点O为原点,极轴为x轴的非负半轴建立平面直角坐标系,曲线C1的参数方程为(φ为参数).
(1)求直线l的直角坐标方程和曲线C1的普通方程;
(2)若曲线C2为曲线C1关于直线l的对称曲线,点A,B分别为曲线C1、曲线C2上的动点,点P的坐标为(2,2),求|AP|+|BP|的最小值.
[解] (1)∵ρsin=2,∴ρcos θ+ρsin θ=2,
即ρcos θ+ρsin θ=4,∴直线l的直角坐标方程为x+y-4=0.
∵,∴曲线C1的普通方程为(x+1)2+(y+2)2=4.
(2)∵点P在直线x+y=4上,根据对称性,|AP|的最小值与|BP|的最小值相等,
又曲线C1是以(-1,-2)为圆心,半径r=2的圆,
∴|AP|min=|PC1|-r=-2=3,
则|AP|+|BP|的最小值为2×3=6.
3.已知曲线C:+=1,直线l:(t为参数).
(1)写出曲线C的参数方程,直线l的普通方程;
(2)过曲线C上任意一点P作与l夹角为30°的直线,交l于点A,求|PA|的最大值与最小值.
[解] (1)曲线C的参数方程为(θ为参数).
直线l的普通方程为2x+y-6=0.
(2)曲线C上任意一点P(2cos θ,3sin θ)到l的距离为d=|4cos θ+3sin θ-6|,
则|PA|==|5sin(θ+α)-6|,其中α为锐角,且tan α=.
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.
4.已知直线的参数方程为(其中t为参数,m为常数).以原点为极点,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ρ=2sin θ,直线与曲线C交于A,B两点.
(1)若|AB|=,求实数m的值;
(2)若m=1,点P的坐标为(1,0),求+的值.
[解] (1)曲线C的极坐标方程可化为ρ2=2ρsin θ,
转化为普通方程可得x2+y2=2y,即x2+(y-1)2=1.
把代入x2+(y-1)2=1并整理可得
t2-(m+)t+m2=0,(*)
由条件可得Δ=(m+)2-4m2>0,解得-<m<.
设A,B对应的参数分别为t1,t2,则t1+t2=m+,t1t2=m2≥0,|AB|=|t1-t2|===,
解得m=或.
(2)当m=1时,(*)式变为t2-(1+)t+1=0,
t1+t2=1+,t1t2=1,
由点P的坐标为(1,0)知P在直线上,可得
+=+===1+.
B组 能力提升
1.(2019·湖南长郡中学联考)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的中点M到直线C3:(t为参数)距离的最小值.
[解] (1)由C1消去参数t,得曲线C1的普通方程为(x+4)2+(y-3)2=1.
同理曲线C2的普通方程为+=1.
C1表示圆心是(-4,3),半径是1的圆,C2表示中心是坐标原点,焦点在x轴上,长半轴长是8,短半轴长是3的椭圆.
(2)当t=时,P(-4,4),又Q(8cos θ,3sin θ).
故M,
又C3的普通方程为x-2y-7=0,
则M到直线C3的距离d=|4cos θ-3sin θ-13|
=|3sin θ-4cos θ+13|
=|5sin(θ-φ)+13|.
所以d的最小值为.
2.(2019·安徽芜湖期末)平面直角坐标系中,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,曲线C的极坐标方程为ρ=.
(1)写出直线l的极坐标方程与曲线C的直角坐标方程;
(2)已知与直线l平行的直线l′过点M(2,0),且与曲线C交于A,B两点,试求|AB|.
[解] (1)由l的参数方程得其普通方程为x-y-+1=0.将x=ρcos θ,y=ρsin θ代入直线方程得ρcos θ-ρsin θ-+1=0.由ρ=可得ρ2(1-cos2θ)=2ρcos θ,即ρ2sin2θ=2ρcos θ,故曲线C的直角坐标方程为y2=2x.
(2)∵直线l的倾斜角为,∴直线l′的倾斜角也为.又直线l′过点M(2,0),∴直线l′的参数方程为(t′为参数),将其代入曲线C的直角坐标方程可得3t′2-4t′-16=0,设点A,B对应的参数分别为t′1,t′2.由根与系数的关系知t′1t′2=-,t′1+t′2=,
∴|AB|=|t′1-t′2|===.