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高中数学极坐标与参数方程知识点汇编及题型汇总
【知识汇编】
x?x0?tcos?参数方程:直线参数方程:?(t为参数) ??y?y0?tsin?(x0,y0)为直线上的定点, t为直线上任一点
(x,y)到定点(x0,y0)的数量;
x?a?rcos?圆锥曲线参数方程:圆的参数方程:?(?为参数)(a,b)为圆心,r为半径; ??y?b?rsin?x?acos?椭圆x2?y2?1的参数方程是?(?为参数); ?22ab?y?bsin?x2y2x?asec?双曲线2-2?1的参数方程是?(?为参数); ?ab?y?btan?x?2pt抛物线y2?2px的参数方程是?(t为参数) ??y?2pt2极坐标与直角坐标互化公式:
若以直角坐标系的原点为极点,x轴正半轴为极轴建立坐标系,点P的极坐标为(?,?),直角
y坐标为(x,y),则x??cos?, y??sin?, ?2?x2?y2, tan??x。
【题型1】参数方程和极坐标基本概念
1.已知曲线C
??x?2?5cos???y?1?5sin?的参数方程为? (?为参数),
以直角坐标系原点为极点,Ox轴正半轴为极轴建立极坐标系。 1)求曲线c的极坐标方程
2)若直线l的极坐标方程为?(sinθ+cosθ)=1,求直线l被曲线c截得的弦长。
??x?2?5cos???y?1?5sin?解:(1)∵曲线c的参数方程为? (α为参数)
∴曲线c的普通方程为(x-2)+(y-1)=5
22
?x??cos??将?y??sin? 代入并化简得:?=4cosθ+2sinθ 即曲线c的极坐标方程为?=4cosθ+2sinθ (2)∵l的直角坐标方程为x+y-1=0
2∴圆心c到直线l的距离为d=2=2∴弦长为25?2=23 .
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2.极坐标系与直角坐标系xOy有相同的长度单位,以原点O为极点,以x轴正半轴为极轴.已
知曲线C1的极坐标方程为ρ=22sin(θ+4),曲线C2的极坐标方程为ρsinθ=a(a>0),射线θ=?,θ=?+4,θ=?-点O的四点A,B,C,D.
(1)若曲线C1关于曲线C2对称,求a的值,并把曲线C1和C2化成直角坐标方程; (2)求|OA|·|OC|+|OB|·|OD|的值. 解:(1)C1:(x?1)?(y?1)?2, C2:y?a, 因为曲线C1关于曲线C2对称,a?1,C2:y?1 (2)
|OA|?22sin(??22???4,θ=2+?与曲线C1分别交异于极
??)4;
|OB|?22sin(???2)?22cos?
|OC|?22sin?,
|OD|?22sin(??3??)?22cos(??)44
|OA|?|OC|?|OB|?|OD|?42
【题型2】直线参数方程几何意义的应用
1?x??2?t?2???y?2?3txOy中,直线l的参数方程为??21.在平面直角坐标系
(t为参数),直线l与曲
22(y?2)?x?1交于A,B两点. C线:
(1)求
AB的长;
3????22,?4?,求轴的正半轴为极轴建立的极坐标系中,设点P的极坐标为?(2)在以O为极点,x点P到线段AB中点M的距离.
1?x??2?t,?2???y?2?3t,?2的参数方程为?(t
解:(1)直线l为参数),
2代入曲线C的方程得t?4t?10?0.
设点A,B对应的参数分别为t1,t2,则t1?t2??4,t1t2??10,
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所以|AB|?|t1?t2|?214.
2), (2)由极坐标与直角坐标互化公式得点P的直角坐标为(?2,t1?t2??2所以点P在直线l上,中点M对应参数为2,
由参数t的几何意义,所以点P到线段AB中点M的距离|PM|?2. 2.已知直线l经过点P(1,1),倾斜角???,
6(1)写出直线l的参数方程。
(2)设l与圆x2?y2?4相交与两点A,B,求点P到A,B两点的距离之积。
x?1?tcos,即?x?1?解:(1)直线的参数方程为???6??y?1?tsin??6????3t 2??y?1?1t??2321t)?(1?t)2?4,t2?(3?1)t?2?0 22x?1? (2)把直线???3t代入x22??y?1?1t??2?y2?4得(1?t1t2??2,则点P到A,B两点的距离之积为2
3.设经过点P(?1,0)的直线l交曲线C:(?为参数)于A、B两点.
(1)写出曲线C的普通方程;
(2)当直线l的倾斜角??60时,求|PA|?|PB|与|PA|?|PB|的值.
x2y2??1C43解:(1):.
1?x??1?t?2???y?3t?2(2)设l:???x?2cos????y?3sin?(t为参数)
22联立得:5t?4t?12?0
|PA|?|PB|?|t1?t2|??t1?t2??4t1t2?1612|PA|?|PB|?|t1t2|?5,5
4.以直角坐标系的原点O为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,已知点P的直角坐标
??(3,)为(1,2),点M的极坐标为2,若直线l过点P,且倾斜角为6,圆C以M为圆心,3为半径.
(1)求直线l的参数方程和圆C的极坐标方程; (2)设直线l与圆C相交于A,B两点,求
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PA?PB.