- 2021-05-31 发布 |
- 37.5 KB |
- 24页
申明敬告: 本站不保证该用户上传的文档完整性,不预览、不比对内容而直接下载产生的反悔问题本站不予受理。
文档介绍
高考真题与高考等值卷(选修系列-坐标系与参数方程)(文数)-2020年领军高考数学一轮复习(文理通用) Word版含解析
2020年领军高考数学一轮复习(文理通用) 三年高考真题与高考等值卷( 选修系列--坐标系与参数方程 )(文科数学) 1.坐标系 (1)理解坐标系的作用. (2)了解在平面直角坐标系伸缩变换作用下平面图形的变化情况. (3)能在极坐标系中用极坐标表示点的位置,理解在极坐标系和平面直角坐标系中表示点 的位置的区别,能进行极坐标和直角坐标的互化. (4)能在极坐标系中给出简单图形的方程.通过比较这些图形在极坐标系和平面直角坐标系中的方程,理解用方程表示平面图形时选择适当坐标系的意义. (5)了解柱坐标系、球坐标系中表示空间中点的位置的方法,并与空间直角坐标系中表示点的位置的方法相比较,了解它们的区别. 2.参数方程 (1)了解参数方程,了解参数的意义. (2)能选择适当的参数写出直线、圆和圆锥曲线的参数方程. (3)了解平摆线、渐开线的生成过程,并能推导出它们的参数方程. (4)了解其他摆线的生成过程,了解摆线在实际中的应用,了解摆线在表示行星运动轨道中的作用. 1.【2019年新课标3文科22】如图,在极坐标系Ox中,A(2,0),B(,),C(,),D(2,π),弧,,所在圆的圆心分别是(1,0),(1,),(1,π),曲线M1是弧,曲线M2是弧,曲线M3是弧. (1)分别写出M1,M2,M3的极坐标方程; (2)曲线M由M1,M2,M3构成,若点P在M上,且|OP|,求P的极坐标. 【解答】解:(1)由题设得,弧,,所在圆的极坐标方程分别为ρ=2cosθ,ρ =2sinθ,ρ=﹣2cosθ, 则M1的极坐标方程为ρ=2cosθ,(0≤θ),M2的极坐标方程为ρ=2sinθ,(θ), M3的极坐标方程为ρ=﹣2cosθ,(θ≤π), (2)设P(ρ,θ),由题设及(1)值, 若0≤θ,由2cosθ得cosθ,得θ, 若θ,由2sinθ得sinθ,得θ或, 若θ≤π,由﹣2cosθ得cosθ,得θ, 综上P的极坐标为(,)或(,)或(,)或(,). 2.【2019年新课标2文科22】在极坐标系中,O为极点,点M(ρ0,θ0)(ρ0>0)在曲线C:ρ=4sinθ上,直线l过点A(4,0)且与OM垂直,垂足为P. (1)当θ0时,求ρ0及l的极坐标方程; (2)当M在C上运动且P在线段OM上时,求P点轨迹的极坐标方程. 【解答】解:(1)当θ0时,, 在直线l上任取一点(ρ,θ),则有, 故l的极坐标方程为有; (2)设P(ρ,θ),则在Rt△OAP中,有ρ=4cosθ, ∵P在线段OM上,∴θ∈[,], 故P点轨迹的极坐标方程为ρ=4cosθ,θ∈[,]. 3.【2019年新课标1文科22】在直角坐标系xOy中,曲线C的参数方程为(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,直线l的极坐标方程为2ρcosθρsinθ+11=0. (1)求C和l的直角坐标方程; (2)求C上的点到l距离的最小值. 【解答】解:(1)由(t为参数),得, 两式平方相加,得(x≠﹣1), ∴C的直角坐标方程为(x≠﹣1), 由2ρcosθρsinθ+11=0,得. 即直线l的直角坐标方程为得; (2)设与直线平行的直线方程为, 联立,得16x2+4mx+m2﹣12=0. 由△=16m2﹣64(m2﹣12)=0,得m=±4. ∴当m=4时,直线与曲线C的切点到直线的距离最小,为. 4.【2018年新课标2文科22】在直角坐标系xOy中,曲线C的参数方程为,(θ为参数),直线l的参数方程为,(t为参数). (1)求C和l的直角坐标方程; (2)若曲线C截直线l所得线段的中点坐标为(1,2),求l的斜率. 【解答】解:(1)曲线C的参数方程为(θ为参数), 转换为直角坐标方程为:. 直线l的参数方程为(t为参数). 转换为直角坐标方程为:xsinα﹣ycosα+2cosα﹣sinα=0. (2)把直线的参数方程(t为参数), 代入椭圆的方程得到:1 整理得:(4cos2α+sin2α)t2+(8cosα+4sinα)t﹣8=0, 则:,(由于t1和t2为A、B对应的参数) 由于(1,2)为中点坐标, 所以利用中点坐标公式, 则:8cosα+4sinα=0, 解得:tanα=﹣2, 即:直线l的斜率为﹣2. 5.【2018年新课标1文科22】在直角坐标系xOy中,曲线C1的方程为y=k|x|+2.以坐标原点为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C2的极坐标方程为ρ2+2ρcosθ﹣3=0. (1)求C2的直角坐标方程; (2)若C1与C2有且仅有三个公共点,求C1的方程. 【解答】解:(1)曲线C2的极坐标方程为ρ2+2ρcosθ﹣3=0. 转换为直角坐标方程为:x2+y2+2x﹣3=0, 转换为标准式为:(x+1)2+y2=4. (2)由于曲线C1的方程为y=k|x|+2,则:该射线关于y轴对称,且恒过定点(0,2). 由于该射线与曲线C2的极坐标有且仅有三个公共点. 所以:必有一直线相切,一直线相交. 则:圆心到直线y=kx+2的距离等于半径2. 故:,或 解得:k或0, 当k=0时,不符合条件,故舍去, 同理解得:k或0 经检验,直线与曲线C2没有公共点. 故C1的方程为:. 6.【2018年新课标3文科22】在平面直角坐标系xOy中,⊙O的参数方程为,(θ为参数),过点(0,)且倾斜角为α的直线l与⊙O交于A,B两点. (1)求α的取值范围; (2)求AB中点P的轨迹的参数方程. 【解答】解:(1)∵⊙O的参数方程为(θ为参数), ∴⊙O的普通方程为x2+y2=1,圆心为O(0,0),半径r=1, 当α时,过点(0,)且倾斜角为α的直线l的方程为x=0,成立; 当α时,过点(0,)且倾斜角为α的直线l的方程为y=tanα•x, ∵倾斜角为α的直线l与⊙O交于A,B两点, ∴圆心O(0,0)到直线l的距离d1, ∴tan2α>1,∴tanα>1或tanα<﹣1, ∴或, 综上α的取值范围是(,). (2)l的参数方程为,(t为参数,), 设A,B,P对应的参数分别为tA,tB,tP,则, 且tA,tB满足, ∴, ∵P(x,y)满足, ∴AB中点P的轨迹的参数方程为:,(α为参数,). 7.【2017年新课标2文科22】在直角坐标系xOy中,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C1的极坐标方程为ρcosθ=4. (1)M为曲线C1上的动点,点P在线段OM上,且满足|OM|•|OP|=16,求点P的轨迹C2的直角坐标方程; (2)设点A的极坐标为(2,),点B在曲线C2上,求△OAB面积的最大值. 【解答】解:(1)曲线C1的直角坐标方程为:x=4, 设P(x,y),M(4,y0),则,∴y0, ∵|OM||OP|=16, ∴16, 即(x2+y2)(1)=16, ∴x4+2x2y2+y4=16x2,即(x2+y2)2=16x2, 两边开方得:x2+y2=4x, 整理得:(x﹣2)2+y2=4(x≠0), ∴点P的轨迹C2的直角坐标方程:(x﹣2)2+y2=4(x≠0). (2)点A的直角坐标为A(1,),显然点A在曲线C2上,|OA|=2, ∴曲线C2的圆心(2,0)到弦OA的距离d, ∴△AOB的最大面积S|OA|•(2)=2. 8.【2017年新课标1文科22】在直角坐标系xOy中,曲线C的参数方程为,(θ为参数),直线l的参数方程为 ,(t为参数). (1)若a=﹣1,求C与l的交点坐标; (2)若C上的点到l距离的最大值为,求a. 【解答】解:(1)曲线C的参数方程为(θ为参数),化为标准方程是:y2=1; a=﹣1时,直线l的参数方程化为一般方程是:x+4y﹣3=0; 联立方程, 解得或, 所以椭圆C和直线l的交点为(3,0)和(,). (2)l的参数方程(t为参数)化为一般方程是:x+4y﹣a﹣4=0, 椭圆C上的任一点P可以表示成P(3cosθ,sinθ),θ∈[0,2π), 所以点P到直线l的距离d为: d,φ满足tanφ,且的d的最大值为. ①当﹣a﹣4≤0时,即a≥﹣4时, |5sin(θ+φ)﹣a﹣4|≤|﹣5﹣a﹣4|=|5+a+4|=17 解得a=8和﹣26,a=8符合题意. ②当﹣a﹣4>0时,即a<﹣4时 |5sin(θ+φ)﹣a﹣4|≤|5﹣a﹣4|=|5﹣a﹣4|=17, 解得a=﹣16和18,a=﹣16符合题意. 9.【2017年新课标3文科22】在直角坐标系xOy中,直线l1的参数方程为,(t为参数),直线l2的参数方程为,(m为参数).设l1与l2的交点为P,当k变化时,P的轨迹为曲线C. (1)写出C的普通方程; (2)以坐标原点为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,设l3:ρ(cosθ+sinθ)0,M为l3与C的交点,求M的极径. 【解答】解:(1)∵直线l1的参数方程为,(t为参数), ∴消掉参数t得:直线l1的普通方程为:y=k(x﹣2)①; 又直线l2的参数方程为,(m为参数), 同理可得,直线l2的普通方程为:x=﹣2+ky②; 联立①②,消去k得:x2﹣y2=4,即C的普通方程为x2﹣y2=4(y≠0); (2)∵l3的极坐标方程为ρ(cosθ+sinθ)0, ∴其普通方程为:x+y0, 联立得:, ∴ρ2=x2+y25. ∴l3与C的交点M的极径为ρ. 方程的互化和几何意义的应用是考查的重点,解题时常用到参数方程与普通方程的互化,极坐标方程与直角坐标方程的互化,利用几何意义将原问题转化三角函数的问题,考查学生的数学逻辑推理能力、数学运算能力,题型以选择填空题和解答题为主,中等难度. 1.在直角坐标系中,圆的参数方程为(为参数),以直角坐标系的原点为极点,轴正半轴为极轴建立极坐标系. (1)求圆的极坐标方程; (2)设曲线的极坐标方程为,曲线的极坐标方程为,求三条曲线,,所围成图形的面积. 【答案】(1); (2). 【解析】 (1)由条件得圆的直角坐标方程为, 得,将,代入, 得, 即,则, 所以圆的极坐标方程为. (2)由条件知曲线和是过原点的两条射线,设和分别与圆交于异于点的点和, 将代入圆的极坐标方程,得,所以; 将代入圆的极坐标方程,得,所以. 由(1)得圆的圆心为,其极坐标为,故射线经过圆心, 所以,. 所以, 扇形的面积为, 故三条曲线,,所围成图形的面积为. 2.在平面直角坐标系中,曲线的参数方程为(为参数). (Ⅰ)以坐标原点为极点,轴正半轴为极轴建立极坐标系,求曲线的极坐标方程; (Ⅱ)若射线与有两个不同的交点、,求的取值范围. 【答案】(Ⅰ)(Ⅱ) 【解析】 解:(Ⅰ)曲线的直角坐标方程为,即, 又,,, 所以曲线的极坐标方程为. (Ⅱ)联立射线与曲线,得,设, , , 又圆心的极坐标为,所以的取值范围是, 所以,,, 所以的取值范围为. 3.选修4-4:坐标系与参数方程: 在平面直角坐标系中,已知曲线的参数方程为(为参数),直线的参数方程为(为参数),点的坐标为. (1)若点在曲线上运动,点在线段上运动,且,求动点的轨迹方程. (2)设直线与曲线交于两点,求的值. 【答案】(1)(2) 【解析】 (1)设,, 则由,得, 即 消去,得,此即为点的轨迹方程. (2)曲线的普通方程为,直线的普通方程, 设为直线的倾斜角,则,, 则直线的参数方程可设为(为参数), 代入曲线的普通方程,得, 由于, 故可设点对应的参数为,, 则. 4.在直角坐标系中,曲线的参数方程为(为参数),以坐标原点为极点,轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线的极坐标方程为. (1)求的直角坐标方程; (2)已知,与的交点为,求的值. 【答案】(1);(2)20 【解析】 (1)由,得, ∴,即. (2)设, 把代入, 得,则是该方程的两个实数根, ∴,故. 5.在直角坐标系中,直线的参数方程为(为参数),以坐标原点为极点,轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线的极坐标方程为,直线与轴交于点,与曲线交于两点,. (1)求曲线的直角坐标方程; (2)求的取值范围. 【答案】(1) (2) 【解析】 解:(1)由ρ=2sinθ,得ρ2=2ρsinθ, 把ρ2=x2+y2,y=ρsinθ代入,可得x2+y2﹣2y=0. ∴曲线C的直角坐标方程为x2+y2﹣2y=0; (2)将直线l的参数方程代入圆的方程,得t2+(2cosα﹣2sinα)t+1=0. 由△=(2cosα﹣2sinα)2﹣4>0,得sin2α<0, 且t1+t2=﹣2cosα+2sinα,t1t2=1. ∴. sin2α<0∴ 即的取值范围是(2,6]. 6.在直角坐标系中,圆的参数方程为 (为参数),以为极点,轴的非负半轴为极轴建立极坐标系,直线的极坐标方程为. (1)求的极坐标方程和直线的直角坐标方程; (2)射线与圆的交点为,,与直线的交点为,求的取值范围. 【答案】(1)圆的极坐标方程为.直线的直角坐标方程为.(2) 【解析】 (1)圆的普通方程是, 将,代入上式:,化简得:, 所以圆的极坐标方程为. 直线的极坐标方程为, 将,代人上式,得:, ∴直线的直角坐标方程为. (2)设,因为点在圆上,则有, 设,因为点在直线,则有, 所以, ∵,∴,∴, ∴,即, 故的范围为. 7.选修4-4:坐标系与参数方程 在平面直角坐标系中,以为极点,轴正半轴为极轴,建立极坐标系,曲线的极坐标方程为;直线的参数方程为,( 为参数).直线与曲线分别交于、两点. (1)写出曲线的直角坐标方程和直线的普通方程; (2)若点的直角坐标为,,求的值. 【答案】(1) 曲线的直角坐标方程为,直线的普通方程为.(2) 【解析】 (1)由,得, 所以曲线的直角坐标方程为,即, 由直线的参数方程得直线的普通方程为. (2)将直线的参数方程代入, 化简并整理,得. 因为直线与曲线分别交于、两点,所以, 解得,由一元二次方程根与系数的关系,得 ,, 又因为,所以. 因为点的直角坐标为,且在直线上, 所以, 解得,此时满足,故. 8.曲线的参数方程为(为参数),以原点为极点,轴的正半轴为极轴的极坐标系中,曲线的极坐标方程为. (1)求曲线的极坐标方程和曲线的直角坐标方程; (2)若直线与曲线,的交点分别为、(、异于原点),当斜率时,求的最小值. 【答案】(1)的极坐标方程为;曲线的直角坐标方程.(2) 【解析】 (1) 由题曲线的参数方程为(为参数),消去参数, 可得曲线的直角坐标方程为,即, 则曲线的极坐标方程为,即, 又因为曲线的极坐标方程为,即, 根据,代入即可求解曲线的直角坐标方程. (2)解法1:设直线的倾斜角为, 则直线的参数方程为(为参数,), 把直线的参数方程代入曲线的普通坐标方程得:, 解得,,, 把直线的参数方程代入曲线的普通坐标方程得:, 解得,,, , ,即,,, , 当且仅当,即时去等号, 故的最小值为. 解法2:设直线的极坐标方程为), 代入曲线的极坐标方程,得,, 把直线的参数方程代入曲线的极坐标方程得:, ,即,, 曲线的参,即, ,,, 当且仅当,即时去等号, 故的最小值为. 9.在直角坐标系中,曲线的参数方程是(为参数),把曲线向左平移2个单位,再把图象上的每一点纵坐标缩短为原来的一半(横坐标不变),得到曲线,直线的普通方程是,以坐标原点为极点,轴的非负半轴为极轴建立极坐标系. (1)求直线的极坐标方程和曲线的普通方程; (2)记射线与交于点,与交于点,求的值. 【答案】(1),;(2). 【解析】 (1)曲线C的普通方程为:,经过变换后得到的方程为:, 即的普通方程为:. 直线的极坐标方程为:,即:. (2)由(1)可求的极坐标方程为:,令解得:,即:,∴, 同理直线的极坐标方程中令有:, 故. 10.在平面直角坐标系中,以为极点,轴的正半轴为极轴,建立极坐标系,曲线的极坐标方程为,点的极坐标为,倾斜角为的直线经过点. (1)写出曲线的直角坐标方程和直线的参数方程; (2)设直线与曲线交于两点,求的取值范围. 【答案】(1),;(2). 【解析】 (1)由可得,,即. 设点,则,,即点, ∴直线的参数方程为(为参数) (2)将直线的参数方程代入得,, 恒成立, 设点对应的参数为,点对应的参数为, 则,, 则 . 11.选修4-4:坐标系与参数方程 在平面直角坐标系中,圆的参数方程为(为参数),以坐标原点为极点,轴的正半轴为极轴建立极坐标系,直线的极坐标方程为. (1)求圆的极坐标方程; (2)已知射线,若与圆交于点(异于点),与直线交于点,求的最大值. 【答案】(1);(2)3 【解析】 (1)由圆的参数方程为消去参数, 得到圆的普通方程为,即, 所以其极坐标方程为,即; (2)由题意,将代入圆的极坐标方程得; 将代入线的极坐标方程,得, 所以 , 因为, 所以, 因此,当,即时,取得最大值3. 12.选修4-4:坐标系与参数方程 在平面直角坐标系中,曲线的方程为,直线的参数方程为(为参数),以坐标原点为极点,轴正半轴为极轴,建立极坐标系. (1)求直线和曲线的极坐标方程; (2)设直线与曲线交于,两点,求的值. 【答案】(1):,:;(2) 【解析】 (1)由得,所以的极坐标方程为, 由得, 又因为,,, 所以曲线的极坐标方程为. (2)将代入, 可得,即, 所以,, 由极坐标几何意义得. 13.在直角坐标系中,曲线的方程为,过点且斜率为的直线与曲线相切于点. (1)以坐标原点为极点,轴的非负半轴为极轴建立极坐标系,求曲线的极坐标方程和点的极坐标; (2)若点在曲线上,求面积的最大值. 【答案】(1) ;点的极坐标为或.(2) 【解析】 解(1)由得 故曲线的极坐标方程为,即, 如图:当与圆相切时,, ∴, ∴为等边三角形, ∴,, ∴点的极坐标为或. (2)由于圆、点、点均关于轴对称, 故不论点A在何处,都不会影响面积最大值的取得. 不妨取,设, 则, ∴ , ∵, ∴, ∴, ∴, ∴,即时,面积取得最大值. 14.在直角坐标系中,曲线的参数方程为(为参数).在以坐标原点为极点,轴正半轴为极轴的极坐标系中,圆的圆心为. (1)说明是哪一种曲线,并将的方程化为极坐标方程; (2)过原点且与直线 (为参数,)平行的直线与的交点为,,且的面积为2,求的值. 【答案】(1)是以为圆心,为半径的圆;极坐标方程为;(2)或 【解析】 (1)消去参数得到的普通方程为: 是以为圆心,为半径的圆 将,代入的普通方程中 得到的极坐标方程为: (2)直线的极坐标方程为,与的交点分别为, ,得 得:或 15.在直角坐标系xOy中,直线的参数方程为(t为参数,).以坐标原点 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. (l)求直线的普通方程和曲线C的直角坐标方程: (2)若直线与曲线C相交于A,B两点,且.求直线 的方程. 【答案】(1)见解析(2) 【解析】 (1)由消去参数t得(), 由得曲线C的直角坐标方程为: (2)由得,圆心为(1,0),半径为2, 圆心到直线的距离为, ∴,即,整理得 ,∵,∴,,, 所以直线l的方程为:.查看更多