高中数学参数方程大题(带答案)

高中数学参数方程大题(带答案)
高中数学参数方程大题(带答案)

参数方程极坐标系

解答题

1.已知曲线C:+=1,直线l:(t为参数)

(Ⅰ)写出曲线C的参数方程,直线l的普通方程.

(Ⅱ)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.

考点:参数方程化成普通方程;直线与圆锥曲线的关系.

专题:坐标系和参数方程.

分析:(Ⅰ)联想三角函数的平方关系可取x=2cosθ、y=3sinθ得曲线C的参数方程,直接消掉参数t得直线l的普通方程;

(Ⅱ)设曲线C上任意一点P(2cosθ,3sinθ).由点到直线的距离公式得到P到直线l的距离,除以

sin30°进一步得到|PA|,化积后由三角函数的X围求得|PA|的最大值与最小值.

解答:

解:(Ⅰ)对于曲线C:+=1,可令x=2cosθ、y=3sinθ,

故曲线C的参数方程为,(θ为参数).

对于直线l:,

由①得:t=x﹣2,代入②并整理得:2x+y﹣6=0;

(Ⅱ)设曲线C上任意一点P(2cosθ,3sinθ).

P到直线l的距离为.

则,其中α为锐角.

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.

点评:本题考查普通方程与参数方程的互化,训练了点到直线的距离公式,体现了数学转化思想方法,是中档题.

2.已知极坐标系的极点在直角坐标系的原点处,极轴与x轴的正半轴重合,直线l的极坐标方程为:

,曲线C的参数方程为:(α为参数).

(I)写出直线l的直角坐标方程;

(Ⅱ)求曲线C上的点到直线l的距离的最大值.

考点:参数方程化成普通方程.

专题:坐标系和参数方程.

分析:(1)首先,将直线的极坐标方程中消去参数,化为直角坐标方程即可;

(2)首先,化简曲线C的参数方程,然后,根据直线与圆的位置关系进行转化求解.

解答:解:(1)∵直线l的极坐标方程为:,

∴ρ(sinθ﹣cosθ)=,

∴,

∴x﹣y+1=0.

(2)根据曲线C的参数方程为:(α为参数).

(x﹣2)2+y2=4,

它表示一个以(2,0)为圆心,以2为半径的圆,

圆心到直线的距离为:

d=,

∴曲线C上的点到直线l的距离的最大值=.

点评:本题重点考查了直线的极坐标方程、曲线的参数方程、及其之间的互化等知识,属于中档题.

3.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中点M到直线C3:(t为参数)距离的最小值.

考点:圆的参数方程;点到直线的距离公式;直线的参数方程.

专题:计算题;压轴题;转化思想.

分析:

(1)分别消去两曲线参数方程中的参数得到两曲线的普通方程,即可得到曲线C1表示一个圆;曲线C2表示一个椭圆;

(2)把t的值代入曲线C1的参数方程得点P的坐标,然后把直线的参数方程化为普通方程,根据曲线C2的参数方程设出Q的坐标,利用中点坐标公式表示出M的坐标,利用点到直线的距离公式表示出M到已知直线的距离,利用两角差的正弦函数公式化简后,利用正弦函数的值域即可得到距离的最小值.

解答:

解:(1)把曲线C1:(t为参数)化为普通方程得:(x+4)2+(y﹣3)2=1,

所以此曲线表示的曲线为圆心(﹣4,3),半径1的圆;

把C2:(θ为参数)化为普通方程得:+=1,所以此曲线方程表述的曲线为中心是坐标原点,

焦点在x轴上,长半轴为8,短半轴为3的椭圆;

(2)把t=代入到曲线C1的参数方程得:P(﹣4,4),

把直线C3:(t为参数)化为普通方程得:x﹣2y﹣7=0,

设Q的坐标为Q(8cosθ,3sinθ),故M(﹣2+4cosθ,2+sinθ)

所以M到直线的距离d==,(其中sinα=,cosα=)

从而当cosθ=,sinθ=﹣时,d取得最小值.

点评:此题考查学生理解并运用直线和圆的参数方程解决数学问题,灵活运用点到直线的距离公式及中点坐标公式化简求值,是一道综合题.

4.在直角坐标系xOy中,以O为极点,x轴正半轴为极轴建立直角坐标系,圆C的极坐标方程为,直线l的参数方程为(t为参数),直线l和圆C交于A,B两点,P是圆C上不同于A,B的任意一点.

(Ⅰ)求圆心的极坐标;

(Ⅱ)求△PAB面积的最大值.

考点:参数方程化成普通方程;简单曲线的极坐标方程.

专题:坐标系和参数方程.

分析:

(Ⅰ)由圆C的极坐标方程为,化为ρ2=,把代入即可得出.

(II)把直线的参数方程化为普通方程,利用点到直线的距离公式可得圆心到直线的距离d,再利用弦长公式可得|AB|=2,利用三角形的面积计算公式即可得出.

解答:

解:(Ⅰ)由圆C的极坐标方程为,化为ρ2=,把代入可得:圆C的普通方程为x2+y2﹣2x+2y=0,即(x﹣1)2+(y+1)2=2.

∴圆心坐标为(1,﹣1),

∴圆心极坐标为;

(Ⅱ)由直线l的参数方程(t为参数),把t=x代入y=﹣1+2t可得直线l的普通方程:

∴圆心到直线l的距离,

∴|AB|=2==,

点P直线AB距离的最大值为,

点评:本题考查了把直线的参数方程化为普通方程、极坐标化为直角坐标方程、点到直线的距离公式、弦长公式、三角形的面积计算公式,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.

5.在平面直角坐标系xoy中,椭圆的参数方程为为参数).以o为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,直线的极坐标方程为.求椭圆上点到直线距离的最大值和最小值.

考点:椭圆的参数方程;椭圆的应用.

专题:计算题;压轴题.

分析:由题意椭圆的参数方程为为参数),直线的极坐标方程为.将椭

圆和直线先化为一般方程坐标,然后再计算椭圆上点到直线距离的最大值和最小值.

解答:解:将化为普通方程为(4分)

点到直线的距离

(6分)

所以椭圆上点到直线距离的最大值为,最小值为.(10分)

点评:此题考查参数方程、极坐标方程与普通方程的区别和联系,两者要会互相转化,根据实际情况选择不同的方程进行求解,这也是每年高考必考的热点问题.

6.在直角坐标系xoy中,直线I的参数方程为(t为参数),若以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=cos(θ+).

(1)求直线I被曲线C所截得的弦长;

(2)若M(x,y)是曲线C上的动点,求x+y的最大值.

考点:参数方程化成普通方程.

专题:计算题;直线与圆;坐标系和参数方程.

分析:(1)将曲线C化为普通方程,将直线的参数方程化为标准形式,利用弦心距半径半弦长满足的勾股定理,即可求弦长.

(2)运用圆的参数方程,设出M,再由两角和的正弦公式化简,运用正弦函数的值域即可得到最大值.

解答:

解:(1)直线I的参数方程为(t为参数),消去t,

可得,3x+4y+1=0;

由于ρ=cos(θ+)=(),

即有ρ2=ρcosθ﹣ρsinθ,则有x2+y2﹣x+y=0,其圆心为(,﹣),半径为r=,

圆心到直线的距离d==,

故弦长为2=2=;

(2)可设圆的参数方程为:(θ为参数),

则设M(,),

则x+y==sin(),

由于θ∈R,则x+y的最大值为1.

点评:本题考查参数方程化为标准方程,极坐标方程化为直角坐标方程,考查参数的几何意义及运用,考查学生的计算能力,属于中档题.

7.选修4﹣4:参数方程选讲

已知平面直角坐标系xOy,以O为极点,x轴的非负半轴为极轴建立极坐标系,P点的极坐标为,曲线

C的极坐标方程为.

(Ⅰ)写出点P的直角坐标及曲线C的普通方程;

(Ⅱ)若Q为C上的动点,求PQ中点M到直线l:(t为参数)距离的最小值.

点:

参数方程化成普通方程;简单曲线的极坐标方程.

题:

坐标系和参数方程.

分析:(1)利用x=ρcosθ,y=ρsinθ即可得出;

(2)利用中点坐标公式、点到直线的距离公式及三角函数的单调性即可得出,

答:

解(1)∵P点的极坐标为,

∴=3,=.

∴点P的直角坐标

把ρ2=x2+y2,y=ρsinθ代入可得,即

∴曲线C的直角坐标方程为.

(2)曲线C的参数方程为(θ为参数),直线l的普通方程为x﹣2y﹣7=0

设,则线段PQ的中点.

那么点M到直线l的距离

.,∴点M到直线l的最小距离为.

点评:本题考查了极坐标与直角坐标的互化、中点坐标公式、点到直线的距离公式、两角和差的正弦公式、三角函数的单调性等基础知识与基本技能方法,考查了计算能力,属于中档题.

8.在直角坐标系xOy中,圆C的参数方程(φ为参数).以O为极点,x轴的非负半轴为极轴建立极坐

标系.

(Ⅰ)求圆C的极坐标方程;

(Ⅱ)直线l的极坐标方程是ρ(sinθ+)=3,射线OM:θ=与圆C的交点为O,P,与直线l的交点为Q,求线段PQ的长.

考点:简单曲线的极坐标方程;直线与圆的位置关系.

专题:直线与圆.

分析:(I)圆C的参数方程(φ为参数).消去参数可得:(x﹣1)2+y2=1.把x=ρcosθ,y=ρsinθ代入化

简即可得到此圆的极坐标方程.

(II)由直线l的极坐标方程是ρ(sinθ+)=3,射线OM:θ=.可得普通方程:直线l,

射线OM.分别与圆的方程联立解得交点,再利用两点间的距离公式即可得出.

解答:解:(I)圆C的参数方程(φ为参数).消去参数可得:(x﹣1)2+y2=1.

把x=ρcosθ,y=ρsinθ代入化简得:ρ=2cosθ,即为此圆的极坐标方程.

(II)如图所示,由直线l的极坐标方程是ρ(sinθ+)=3,射线OM:θ=.

可得普通方程:直线l,射线OM.

联立,解得,即Q.

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