2019届二轮复习坐标系和参数方程学案（全国通用）

2019届二轮复习坐标系和参数方程学案（全国通用）

考情速递：‎ ‎1（2018•新课标Ⅰ）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．‎ 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，（0舍去）或k=或0‎ 经检验，直线与曲线C2没有公共点．‎ 故C1的方程为：．‎ ‎2.（2018•新课标Ⅱ）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．‎ ‎（2）把直线的参数方程代入椭圆的方程得到：+=1‎ 整理得：（4cos2α+sin2α）t2+（8cosα+4sinα）t﹣8=0，‎ 则：，由于（1，2）为中点坐标，‎ ‎①当直线的斜率不存时，x=1．‎ ‎②当直线的斜率存在时，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．‎ 例1‎ 在直角坐标系xOy中，曲线C1的参数方程为（θ为参数），点P在曲线C1上，点A的坐标为（1，0），点Q满足=+．‎ ‎（1）求点Q的轨迹方程；‎ ‎（2）以O为极点，若点M为曲线ρ=﹣2sinθ上一点，求|MQ|的最小值． 学 ‎ ‎（2）∵ρ=﹣2sinθ，∴ρ2=﹣2ρsinθ，∴x2+y2=﹣2y．即x2+（y+1）2=1．‎ ‎∴曲线（x﹣2）2+（y﹣2）2=1的圆心到曲线x2+（y+1）2=1的圆心的距离d==＞2．‎ ‎∴两圆外离，∴|MQ|的最小值为﹣2．‎ 例2（2018•宝鸡一模）极坐标系的极点为直角坐标系的原点，极轴为x轴的正半轴，两种坐标系中的长度单位相同，已知曲线C的极坐标方程为ρ=2（cosθ+sinθ）．‎ ‎（1）求C的直角坐标方程；‎ ‎（2）直线l：为参数）与曲线C交于A，B两点，与y轴交于E，求|EA|+|EB|的值．‎ ‎【解析】：（1）∵曲线C的极坐标方程为ρ=2（cosθ+sinθ）‎ ‎∴ρ2=2ρcosθ+2ρsinθ ‎∴x2+y2=2x+2y 即（x﹣1）2+（y﹣1）2=2‎ ‎（2）将l的参数方程代入曲线C的直角坐标方程， 学 ]‎ 得t2﹣t﹣1=0，‎ 所以|EA|+|EB|=|t1|+|t2|=|t1﹣t2|==．‎ 例3（2018•新课标Ⅲ）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．‎ ‎【分析】（1）⊙O的普通方程为x2+y2=1，圆心为O（0，0），半径r=1，当α=时，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+，从而圆心O（0，0）到直线l的距离d=＜1，进而求出或，由此能求出α的取值范围．‎ ‎（2）设直线l的方程为x=m（y+），联立，得（m2+1）y2+2+2m2﹣1=0，由此利用韦达定理、中点坐标公式能求出AB中点P的轨迹的参数方程．‎ ‎∴圆心O（0，0）到直线l的距离d=＜1，‎ ‎∴tan2α＞1，∴tanα＞1或tanα＜﹣1，‎ ‎∴或，‎ 综上α的取值范围是（，）．‎ ‎（2）由（1）知直线l的斜率不为0，设直线l的方程为x=m（y+），‎ 设A（x1，y1），（B（x2，y2），P（x3，y3），‎ 联立，得（m2+1）y2+2+2m2﹣1=0，‎ ‎， 学 ]‎ ‎=﹣+2，‎ ‎=，=﹣，‎ ‎∴AB中点P的轨迹的参数方程为，（m为参数），（﹣1＜m＜1）．‎ 变式训练题：‎ ‎（2018•济南一模）在直角坐标系xOy中，过点P（1，2）的直线l的参数方程为（t为参数）．以原点O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=4sinθ．‎ ‎（1）求直线l的普通方程和曲线C的直角坐标方程；‎ ‎（2）若直线l与曲线C相交于M，N两点，求的值．‎ ‎【解析】：（1）由已知得：，消去t得， 学 ]‎ ‎∴化为一般方程为：，‎ 即：l：．‎ 曲线C：ρ=4sinθ得，ρ2=4ρsinθ，即x2+y2=4y，整理得x2+（y﹣2）2=4，‎ 即：C：x2+（y﹣2）2=4．‎ ‎（2）把直线l的参数方程（t为参数）代入曲线C的直角坐标方程中得：‎ ‎，即t2+t﹣3=0，‎ 设M，N两点对应的参数分别为t1，t2，则，‎ ‎∴===．‎ ‎ 学 ]‎ 例4（2018•乐山二模）已知圆C的极坐标方程为ρ=2cosθ，直线l的参数方程为 （t为参数），点A的极坐标为（，），设直线l与圆C交于点P、Q两点．‎ ‎（1）写出圆C的直角坐标方程；‎ ‎（2）求|AP|•|AQ|的值．‎ ‎1（2018•上饶三模）已知直线l过点P（1，0），且倾斜角为α，以坐标原点为极点，x轴的正半轴为极轴建立坐标系，圆C的极坐标方程为ρ=4cosθ．‎ ‎（1）求圆C的直角坐标系方程及直线l的参数方程；‎ ‎（2）若直线l与圆C交于A，B两点，求的最大值和最小值．‎ 设A，B两点对应的参数分别为t1，t2，‎ 则，‎ 因为cosα∈[﹣1，1]，‎ 所以的最大值为，最小值为．‎ 必刷题：‎ ‎1. （2018•丰台区一模）在平面直角坐标系xOy中，曲线C的参数方程为（α为参数）．若以射线Ox为极轴建立极坐标系，则曲线C的极坐标方程为（　　）‎ A．ρ=sinθ B．ρ=2sinθ C．ρ=cosθ D．ρ=2cosθ 学 ]‎ ‎【答案】：D ‎【解析】：∵曲线C的参数方程为（α为参数）． 学 ]‎ ‎∴曲线的直角坐标方程为（x﹣1）2+y2=1，即x2+y2﹣2x=0，‎ ‎∴曲线C的极坐标方程为ρ2﹣2ρcosθ=0，即ρ=2cosθ．‎ 故选：D．‎ ‎2（2018•朝阳区二模）在极坐标系中，直线l：ρcosθ+ρsinθ=2与圆C：ρ=2cosθ的位置关系为（　　）‎ A．相交且过圆心 B．相交但不过圆心 C．相切 D．相离 ‎【答案】：B ‎【解析】：直线l：ρcosθ+ρsinθ=2，‎ 转换为直角坐标方程为：x+y﹣2=0．‎ 圆C：ρ=2cosθ，‎ 转换为直角坐标方程为：x2+y2=2x，‎ 整理得：（x﹣1）2+y2=1，‎ 所以圆心（1，0）到直线x+y﹣2=0的距离d==r，‎ 故：直线与圆相交但不过圆心．‎ 故选：B．‎ ‎3（2018天津理）已知圆的圆心为C，直线(为参数)与该圆相交于A，B 两点，则的面积为 . ‎ ‎【答案】‎ ‎4. （2018•北京）在极坐标系中，直线ρcosθ+ρsinθ=a（a＞0）与圆ρ=2cosθ相切，则a=　　．‎ ‎【答案】：1+‎ ‎【解析】：圆ρ=2cosθ，转化成：ρ2=2ρcosθ，进一步转化成直角坐标方程为：（x﹣1）2+y2=1，把直线ρ（cosθ+sinθ）=a的方程转化成直角坐标方程为：x+y﹣a=0．‎ 由于直线和圆相切，所以：利用圆心到直线的距离等于半径．‎ 则：=1，解得：a=1±．a＞0，则负值舍去．‎ 故：a=1+．故答案为：1+．‎ ‎5 （2018•东城区二模）在极坐标系中，点是极点，则△AOB的面积等于　　．‎ ‎【答案】：‎ ‎6．（2018•武昌区一模）以直角坐标系的原点O为极点，以x轴的正半轴为极轴，且两个坐标系取相等的长度单位，已知直线l的参数方程为（t为参数，0≤α＜π），曲线C的极坐标方程为ρcos2θ=4sinθ．‎ ‎（1）若，求直线l的普通方程和曲线C的直角坐标方程；‎ ‎（2）设直线l与曲线C相交于A，B两点，当α变化时，求|AB|的最小值．‎ ‎【解析】：（1）当时，由直线l的参数方程消去t得，‎ 即直线l的普通方程为；‎ 因为曲线过极点，由ρcos2θ=4sinθ，得（ρcosθ）2=4ρsinθ，‎ 所以曲线C的直角坐标方程为x2=4y．‎ ‎（2）将直线l的参数方程代入x2=4y，得t2cos2α﹣4tsinα﹣8=0，‎ 由题意知，设A，B两点对应的参数分别为t1，t2，‎ 则，，‎ ‎∴=‎ ‎=．‎ ‎∵，cos2α∈（0，1]，，‎ 当cos2α=1，即α=0时，|AB|的最小值为．‎