高考数学二轮复习极坐标与参数方程学案（含解析）.docx

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1、坐标系与参数方程考向一：极坐标方程极坐标一般地，不作特殊说明时，我们认为ρ≥0，θ可取任意实数．极坐标与直角坐标的互化设M是平面内任意一点，它的直角坐标是(x，y)，极坐标是(ρ，θ)，则它们之间的关系为：1、［2016•全国Ⅱ，23］在直角坐标系xOy中，圆C的方程为(x＋6)2＋y2＝25.(1)以坐标原点为极点，x轴正半轴为极轴建立极坐标系，求C的极坐标方程；(2)直线l的参数方程是(t为参数)，l与C交于A，B两点，

2、AB

3、＝，求l的斜率．解　(1)由x＝ρcosθ，y＝ρsinθ可得圆C的极坐标方程ρ2＋12ρcosθ＋11＝0.(2)在(1)中建立的

4、极坐标系中，直线l的极坐标方程为θ＝α(ρ∈R)．设A，B所对应的极径分别为ρ1，ρ2，将l的极坐标方程代入C的极坐标方程得ρ2＋12ρcosα＋11＝0.于是ρ1＋ρ2＝－12cosα，ρ1ρ2＝11.

5、AB

6、＝

7、ρ1－ρ2

8、＝＝.由

9、AB

10、＝得cos2α＝，tanα＝±.所以l的斜率为或－.解法二：将l的参数方程代入C的方程得t2+12cosαt+11=0于是t1＋t2＝－12cosα，t1t2＝11.

11、AB

12、＝

13、t1－t2

14、＝由

15、AB

16、＝得cos2α＝，tanα＝±.所以l的斜率为或－.条件探究：若直线l的极坐标方程为θ＝(ρ∈R)，l与C交于M，N两点，

17、求△CMN的面积．设A，B所对应的极径分别为ρ1，ρ2，将l的极坐标方程代入C的极坐标方程得ρ2＋62ρ＋11＝0.于是ρ1＋ρ2＝－62，ρ1ρ2＝11.

18、AB

19、＝

20、ρ1－ρ2

21、＝＝72-44=27圆C的半径为5，△CMN的面积为314.2、【2019年高考全国Ⅲ卷理数】如图，在极坐标系Ox中，，，，，弧，，所在圆的圆心分别是，，，曲线是弧，曲线是弧，曲线是弧．（1）分别写出，，的极坐标方程；（2）曲线由，，构成，若点在M上，且，求P的极坐标．【答案】（1）的极坐标方程为，的极坐标方程为，的极坐标方程为．（2）或或或．【解析】（1）由题设可得，弧所在圆的极坐标

22、方程分别为，，．所以的极坐标方程为，的极坐标方程为，的极坐标方程为．（2）设，由题设及（1）知若，则，解得；若，则，解得或；若，则，解得．综上，P的极坐标为或或或．3、［2017•全国Ⅱ，22］在直角坐标系xOy中，以坐标原点为极点，x轴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

23、OM

24、·

25、OP

26、＝16，求点P的轨迹C2的直角坐标方程；(2)设点A的极坐标为，点B在曲线C2上，求△OAB面积的最大值．解　(1)设P的极坐标为(ρ，θ)(ρ>0)，M的极坐标为(ρ1，θ)(ρ1>0)．由题设

27、知

28、OP

29、＝ρ，

30、OM

31、＝ρ1＝.由

32、OM

33、·

34、OP

35、＝16得C2的极坐标方程为ρ＝4cosθ(ρ>0)．因此C2的直角坐标方程为(x－2)2＋y2＝4(x≠0)．(2)设点B的极坐标为(ρB，α)(ρB>0)．由题设知

36、OA

37、＝2，ρB＝4cosα，于是△OAB的面积S＝

38、OA

39、·ρB·sin∠AOB＝4cosα·＝2≤2＋.当α＝－时，S取得最大值2＋.所以△OAB面积的最大值为2＋.4、【2019年高考全国Ⅱ卷理数】在极坐标系中，O为极点，点在曲线上，直线l过点且与垂直，垂足为P．（1）当时，求及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

40、点轨迹的极坐标方程．【答案】（1），l的极坐标方程为；（2）．【解析】（1）因为在C上，当时，．由已知得．设为l上除P的任意一点．在中，，经检验，点在曲线上．所以，l的极坐标方程为．（2）设，在中，即．因为P在线段OM上，且，故的取值范围是．所以，P点轨迹的极坐标方程为．考向二：参数方程1、［2017•全国Ⅰ，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　(1)曲线C的普通方程为＋y2＝1.当a＝－1时，直线l的普通方程为x＋4y－3

41、＝0.由解得或从而C与l的交点坐标为(3，0)，（－，）.(2)直线l的普通方程为x＋4y－a－4＝0，故C上的点(3cosθ，sinθ)到l的距离为d＝.当a≥－4时，d的最大值为.由题设得＝，所以a＝8；当a＜－4时，d的最大值为.由题设得＝，所以a＝－16.综上，a＝8或a＝－16.2、【2019年高考全国Ⅰ卷理数】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．（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．【答案】（1）；的直角坐标方程为；（2）．【解析】（

42、1）解法一：x=1-t2