高中人教版新课标A第二章 参数方程综合与测试当堂检测题
展开1.方程eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(x=sin θ,,y=cs 2θ))(θ为参数)表示的曲线上的一个点的坐标是( )
A.(2,-7) B.(1,0) C.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2),\f(1,2))) D.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,3),\f(2,3)))
解析:选C 由y=cs 2θ得y=1-2sin2θ,
∴参数方程化为普通方程是y=1-2x2(-1≤x≤1),
当x=eq \f(1,2)时,y=1-2×eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)))2=eq \f(1,2),故选C.
2.直线x+y=0被圆eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(x=3cs θ,,y=3sin θ))(θ为参数)截得的弦长是( )
A.3 B.6 C.2eq \r(3) D.eq \r(3)
解析:选B 圆的普通方程为x2+y2=9,半径为3,直线x+y=0过圆心,故所得弦长为6.
3.过点(3,-2)且与曲线eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(x=3cs θ,,y=2sin θ))(θ为参数)有相同焦点的椭圆方程是( )
A.eq \f(x2,15)+eq \f(y2,10)=1 B.eq \f(x2,152)+eq \f(y2,102)=1
C.eq \f(x2,10)+eq \f(y2,15)=1 D.eq \f(x2,102)+eq \f(y2,152)=1
解析:选A 化为普通方程是:eq \f(x2,9)+eq \f(y2,4)=1,焦点坐标为(-eq \r(5),0),(eq \r(5),0),排除B、C、D.
4.直线eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(x=1-\f(1,\r(5)) t,,y=-1+\f(2,\r(5)) t))(t为参数)的斜率是( )
A.2 B.eq \f(1,2) C.-2 D.-eq \f(1,2)
解析:选C 由eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(x=1-\f(1,\r(5)) t, ①,y=-1+\f(2,\r(5)) t ②))
①×2+②得2x+y-1=0,∴k=-2.
5.参数方程eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(x=cs2θ,,y=sin θ))(θ为参数)所表示的曲线为( )
A.抛物线的一部分 B.一条抛物线
C.双曲线的一部分 D.一条双曲线
解析:选A x+y2=cs2θ+sin2θ=1,即y2=-x+1.
又x=cs2θ∈[0,1],y=sin θ∈[-1,1],
∴为抛物线的一部分.
6.当参数θ变化时,动点P(2cs θ,3sin θ)所确定的曲线必过( )
A.点(2,3) B.点(2,0) C.点(1,3) D.点eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(0,\f(π,2)))
解析:选B 令x=2cs θ,y=3sin θ,则动点(x,y)的轨迹是椭圆:eq \f(x2,4)+eq \f(y2,9)=1,∴曲线过点(2,0).
7.若P(x,y)是椭圆2x2+3y2=12上的一个动点,则x+eq \f(\r(2),2)y的最大值为( )
A.2eq \r(6) B.4 C.eq \r(2)+eq \r(6) D.2eq \r(2)
解析:选D 椭圆为eq \f(x2,6)+eq \f(y2,4)=1,设P(eq \r(6)cs θ,2sin θ),
x+eq \f(\r(2),2)y=eq \r(6)cs θ+eq \r(2)sin θ=2eq \r(2)sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(θ+\f(π,3)))≤2eq \r(2).
8.若直线eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(x=tcs α,,y=tsin α))(t为参数)与圆eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(x=4+2cs φ,,y=2sin φ))(φ为参数)相切,那么直线倾斜角α为( )
A.eq \f(π,6) B.eq \f(π,4) C.eq \f(π,3) D.eq \f(π,6)或eq \f(5π,6)
解析:选D 直线化为eq \f(y,x)=tan α,即y=tan α·x,
圆方程化为(x-4)2+y2=4,
∴由eq \f(|4tan α|,\r(tan2α+1))=2⇒tan2α=eq \f(1,3),
∴tan α=±eq \f(\r(3),3),又α∈[0,π),∴α=eq \f(π,6)或eq \f(5π,6).
9.点P(x,y)在椭圆eq \f(x-22,4)+(y-1)2=1上,则x+y的最大值为( )
A.3+eq \r(5) B.5+eq \r(5) C.5 D.6
解析:选A 椭圆的参数方程为eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(x=2+2cs θ,,y=1+sin θ))(θ为参数),
x+y=2+2cs θ+1+sin θ=3+eq \r(5)sin (θ+φ),
∴(x+y)max=3+eq \r(5).
10.曲线eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(x=asin θ+acs θ,,y=acs θ+asin θ))(θ为参数)的图形是( )
A.第一、三象限的平分线
B.以(-a,-a)、(a,a)为端点的线段
C.以(-eq \r(2)a,-eq \r(2)a)、(-a,-a)为端点的线段和以(a,a)、(eq \r(2)a,eq \r(2)a)为端点的线段
D.以(-eq \r(2)a,-eq \r(2)a)、(eq \r(2)a,eq \r(2)a)为端点的线段
解析:选D 显然y=x,而x=asin θ+acs θ=eq \r(2)asinθ+eq \f(π,4),-eq \r(2)|a|≤x≤eq \r(2)|a|.
故图形是以(-eq \r(2)a,-eq \r(2)a)、(eq \r(2)a,eq \r(2)a)为端点的线段.
二、填空题(本大题共4个小题,每小题5分,满分20分.把答案填写在题中的横线上)
11.双曲线eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(x=tan θ,,y=2sec θ))(θ为参数)的渐近线方程为______________.
解析:双曲线的普通方程为eq \f(y2,4)-x2=1,
由eq \f(y2,4)-x2=0,得y=±2x,即为渐近线方程.
答案:y=±2x
12.圆的参数方程为eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(x=3sin θ+4cs θ,,y=4sin θ-3cs θ))(θ为参数),则此圆的半径为________.
解析:平方相加得x2+y2=9sin2θ+24sin θcs θ+16cs 2θ+16sin 2θ-24sin θcs θ+9cs 2θ=25,所以圆的半径为5.
答案:5
13.在平面直角坐标系中,已知直线l与曲线C的参数方程分别为l:eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(x=1+s,,y=1-s))(s为参数)和C:eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(x=t+2,,y=t2))(t为参数),若l与C相交于A,B两点,则|AB|=________.
解析:直线l可化为x+y-2=0,①
曲线C可化为y=(x-2)2,②
联立①②消去y,得x2-3x+2=0,解得x1=1,x2=2.
设A(x1,y1),B(x2,y2),
则|AB|=eq \r(1+-12)·eq \r(x1-x22)
=eq \r(2)|x1-x2|=eq \r(2).
答案:eq \r(2)
14.(广东高考)在平面直角坐标系xOy中,曲线C1和C2的参数方程分别为eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(x=t,,y=\r(t)))(t为参数)和eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(x=\r(2)cs θ,,y=\r(2)sin θ))(θ为参数),则曲线C1与C2的交点坐标为________.
解析:由eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(x=t,,y= \r(t),))得y=eq \r(x),又由eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(x=\r(2)cs θ,,y=\r(2)sin θ,))得x2+y2=2.
由eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(y=\r(x),,x2+y2=2,))得eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(x=1,,y=1,))即曲线C1与C2的交点坐标为(1,1).
答案:(1,1)
三、解答题(本大题共6个小题,满分70分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)
15.(本小题满分10分)半径为r的圆沿直轨道滚动,M在起始处和原点重合,当M转过eq \f(5π,3)和eq \f(7π,2)时,求点M的坐标.
解:由摆线方程eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(x=rφ-sin φ,,y=r1-cs φ))可知:
φ=eq \f(5π,3)时,xM=eq \f(10π+3\r(3),6)r,yM=eq \f(1,2)r,
∴M点坐标为eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(10π+3\r(3)r,6),\f(r,2))).
φ=eq \f(7π,2)时,xM=eq \f(1,2)r(7π+2),yM=r,
∴点M坐标为eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(7π+2r,2),r)).
16.(本小题满分12分)求直线eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(x=1+\f(4,5)t,,y=-1-\f(3,5)t))(t为参数)被曲线ρ=eq \r(2)cseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(θ+\f(π,4)))所截的弦长.
解:将方程eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(x=1+\f(4,5)t,,y=-1-\f(3,5)t,))ρ=eq \r(2)cseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(θ+\f(π,4)))分别化为普通方程3x+4y+1=0,x2+y2-x+y=0,
圆心Ceq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2),-\f(1,2))),
半径为eq \f(\r(2),2),圆心到直线的距离d=eq \f(1,10),
弦长=2eq \r(r2-d2)=2eq \r(\f(1,2)-\f(1,100))=eq \f(7,5).
17.(本小题满分12分)已知某曲线C的参数方程为eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(x=1+2t,y=at2)),(其中t是参数,a∈R),点M(3,1)在该曲线上.(1)求常数a;(2)求曲线C的普通方程.
解:(1)由题意可知有eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(1+2t=3,,at2=1))故eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(t=1,,a=1,))∴a=1.
(2)由已知及(1)可得,曲线C的方程为eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(x=1+2t,,y=t2.))
由第一个方程得t=eq \f(x-1,2)代入第二个方程得y=(eq \f(x-1,2))2,
即(x-1)2=4y为所求方程.
18.(本小题满分12分)已知经过A(5,-3)且倾斜角的余弦值是-eq \f(3,5)的直线,直线与圆x2+y2=25交于B、C两点.
(1)求BC中点坐标;
(2)求过点A与圆相切的切线方程及切点坐标.
解:(1)直线参数方程为eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(x=5-\f(3,5)t,,y=-3+\f(4,5)t))(t为参数),
代入圆的方程得t2-eq \f(54,5)t+9=0,∴tM=eq \f(t1+t2,2)=eq \f(27,5),
则xM=eq \f(44,25),yM=eq \f(33,25),中点坐标为Meq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(44,25),\f(33,25))).
(2)设切线方程为eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(x=5+tcs α,,y=-3+tsin α))(t为参数),
代入圆的方程得t2+(10cs α-6sin α)t+9=0.
Δ=(10cs α-6sin α)2-36=0,
整理得cs α(8cs α-15sin α)=0,
cs α=0或tan α=eq \f(8,15).
∴过A点切线方程为x=5,8x-15y-85=0.
又t切=-eq \f(b,2a)=3sin α-5cs α,
由cs α=0得t1=3,由8cs α-15sin α=0,
解得eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(sin α=\f(8,17),,cs α=\f(15,17),))可得t2=-3.
将t1,t2代入切线的参数方程知,相应的切点为(5,0),eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(40,17),-\f(75,17))).
19.(本小题满分12分)在双曲线x2-2y2=2上求一点P,使它到直线x+y=0的距离最短,并求这个最短距离.
解:设双曲线eq \f(x2,2)-y2=1上一点P(eq \r(2)sec α,tan α)0≤α<2π,且α≠eq \f(π,2),α≠eq \f(3π,2),
则它到直线x+y=0的距离为d=eq \f(|\r(2)sec α+tan α|,\r(2))=eq \f(|\r(2)+sin α|,\r(2)|cs α|).
于是d2=eq \f(2+2\r(2)sin α+sin2α,2cs2α),化简得,
(1+2d2)sin2α+2eq \r(2)sin α+2(1-d2)=0.
∵sin α是实数,
∴Δ=(2eq \r(2))2-8(1+2d2)(1-d2)≥0,∴d≥eq \f(\r(2),2).
当d=eq \f(\r(2),2)时,sin α=-eq \f(\r(2),2),
∴α=eq \f(5π,4)或eq \f(7π,4),这时x0=eq \r(2)seceq \f(5π,4)=-2,y0=taneq \f(5π,4)=1.
或x0=eq \r(2)seceq \f(7π,4)=2,y0=tan eq \f(7π,4)=-1.
故当双曲线上的点P为(-2,1)或(2,-1)时,
它到直线x+y=0的距离最小,这个最小值为eq \f(\r(2),2).
20.(新课标全国卷Ⅰ)(本小题满分12分)已知曲线C1的参数方程为eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(x=4+5cs 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C2的极坐标方程为ρ=2sin θ .
(1)把C1的参数方程化为极坐标方程;
(2)求C1与C2交点的极坐标(ρ≥0,0≤θ<2π).
解:(1)将eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(x=4+5cs t,,y=5+5sin t))
消去参数t,化为普通方程(x-4)2+(y-5)2=25,
即C1:x2+y2-8x-10y+16=0.
将eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(x=ρcs θ,,y=ρsin θ))代入x2+y2-8x-10y+16=0,
得ρ2-8ρcs θ-10ρsin θ+16=0.
所以C1的极坐标方程为ρ2-8ρcs θ-10ρsin θ+16=0.
(2)C2的普通方程为x2+y2-2y=0.
由eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(x2+y2-8x-10y+16=0,,x2+y2-2y=0,))
得相交弦方程x+y-2=0,
联立eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(x2+y2-2y=0,,x+y-2=0,))得eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(y1=1,,y2=2,))解得eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(x=1,,y=1,))或eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(x=0,,y=2.))
所以C1与C2交点的极坐标分别为eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\r(2),\f(π,4))),eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2,\f(π,2))).
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