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- 2021-06-03 发布
2020 年领军高考数学一轮复习(文理通用)
选修系列—坐标系与参数方程 章节验收测试卷 A 卷
姓名 班级 准考证号
1.在平面直角坐标系 中 设倾斜角为 的直线 的参数方程为 为参
数).在以坐标原点 为极点,以 轴正半轴为极轴建立的极坐标系中,曲线 的极坐标方程
为 ,直线 与曲线 相交于不同的两点 .
(1)若 ,求直线 的普通方程和曲线 的直角坐标方程;
(2)若 为 与 的等比中项,其中 ,求直线 的斜率.
【答案】(1) , ;(2) .
【解析】
(1)因为 ,所以直线 的参数方程为 ( 为参数).
消 可得直线 的普通方程为 .
因为曲线 的极坐标方程 可化为 ,
所以曲线 的直角坐标方程为 .
(2)设直线 上两点 对应的参数分别为 , ,
将 代入曲线 的直角坐标方程 可得
,
化简得 ,
xOy , α l 3 cos (
2 sin
x t
y t
α α
α
= + = +
O x C
2
2
1 3cos
ρ
θ
=
+ l C ,A B
6
πα = l C
OP PA PB ( )3,2P l
3 3 0x y− + = 2 24 4x y+ = 4 5
5
6
πα = l
33 2
12 2
x t
y t
= +
= +
t
t l 3 3 0x y− + =
C 2
2
1 3cos
ρ
θ
=
+
( )2 21 3cos 4ρ θ+ =
C 2 24 4x y+ =
l ,A B 1t 2t
3 cos
2 sin
x t
y t
α
α
= + = +
C 2 24 4x y+ =
2 24( 3 cos ) (2 sin ) 4t tα α+ + + =
( )2 2 24cos sin (8 3 cos 4sin ) 12 0t tα α α α+ + + + =
因为 , ,
所以 ,解得 .
因为
即 ,可知 ,解得 ,
所以直线 的斜率为 .
2.在平面直角坐标系 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 .
(Ⅰ)写出当 时直线 的普通方程和曲线 的直角坐标方程;
(Ⅱ)已知点 ,直线 与曲线 相交于不同的两点 , ,求 的最大值.
【答案】(Ⅰ)直线 的普通方程为 ,曲线 的直角坐标方程为
(Ⅱ)
【解析】
(Ⅰ)当 时,由 ,消去参数 可得: ,
即直线 的普通方程为 ,
由 得 ,得 ,
∴曲线 的直角坐标方程为 .
(Ⅱ)显然,点 在直线 上,
1 2 2 2
12| | | | 4cos sinPA PB t t α α⋅ = = +
2| | 7OP =
2 2
12 74cos sinα α =+
2 16tan 5
α =
( )2 2 2(8 3 cos 4sin ) 48 4cos sin 0α α α α∆ = + − + >
2sin (2 3 cos sin ) 0α α α− > tan 0α > 4 5tan 5
α =
l 4 5
5
xOy l
1 cos
1 sin
x t
y t
α
α
= − +
= + t
[ ]0,α π∈ x C
4cosρ θ= −
3
4
πα = l C
( )1,1P − l C A B
1 1
PA PB
+
l 0x y+ = C 2 2 4 0x y x+ + =
2
3
4
πα =
21 2
21 2
x t
y t
= − −
= +
t 0x y+ =
l 0x y+ =
4cosρ θ= − 2 4 cosρ ρ θ= − 2 2 4x y x+ = −
C 2 2 4 0x y x+ + =
( )1,1P − l
联立 得: ,
设 , 对应的参数为 , ,
则 , ,
∴
,
∴当 时, 取得最大值 2.
3.在直角坐标系 中,曲线 : ( 为参数).以原点 为极点, 轴
的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线 : .
(1)求 的普通方程和 的直角坐标方程;
(2)若曲线 与 交于 , 两点, , 的中点为 ,点 ,求 的
值.
【答案】(1) 的普通方程为 , 的直角坐标方程为 ;
(2)3.
【解析】
(1)曲线 的普通方程为 .
由 , ,得曲线 的直角坐标方程为 .
(2)将两圆的方程 与 作差得直线 的方程为
.
2 2
1 cos
1 sin
4 0
x t
y t
x y x
α
α
= − +
= +
+ + =
( )2 2 cos sin 2 0t tα α+ + − =
A B 1t 2t
( )1 2 2 cos sint t α α+ = − + 1 2 2t t = −
( )2
1 2 1 21 2
1 2 1 2 1 2
41 1 1 1 t t t tt t
PA PB t t t t t t
+ −−+ = + = =
( )24 cos sin 8 4sin 2 12
2 2
α α α+ + += =
sin2 1α = 1 1
PA PB
+
xOy 1C 5 cos
2 5 sin
x
y
α
α
=
= +
α O x
2C 2 4 cos 3ρ ρ θ= −
1C 2C
1C 2C A B A B M ( )0, 1P − PM AB⋅
1C ( )22 2 5x y+ − = 2C 2 2 4 3 0x y x+ − + =
1C ( )22 2 5x y+ − =
2 2 2x yρ = + cos xρ θ = 2C 2 2 4 3 0x y x+ − + =
( )22 2 5x y+ − = 2 2 4 3 0x y x+ − + = AB
1 0x y− − =
点 在直线 上,设直线 的参数方程为 ( 为参数),
代入 化简得 ,所以 , .
因为点 对应的参数为 ,
所以
.
4.已知平面直角坐标系 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.
(Ⅰ)求曲线 的极坐标方程;
(Ⅱ)过点 的直线 与曲线 交于 , 两点,且 ,求直线 的方程.
【答案】(Ⅰ) ;(Ⅱ) 或 .
【解析】
(Ⅰ)消去参数 ,可得曲线 的普通方程为 ,
.由
所以曲线 的极坐标方程为 .
(Ⅱ)显然直线 的斜率存在,否则无交点.
设直线 的方程为 ,即 .
而 ,则圆心到直线 的距离 .
又 ,所以 ,解得 .
( )0, 1P − AB AB
2
2
21 2
x t
y t
=
= − +
t
2 2 4 3 0x y x+ − + = 2 3 2 4 0t t− + = 1 2 3 2t t+ = 1 2 4t t =
M 1 2 3 2
2 2
t t+ =
( )21 2
1 2 1 2 1 2
3 2 42 2
t tPM AB t t t t t t
+⋅ = ⋅ − = × + −
3 2 18 4 4 32
= × − × =
xOy C
2 3cos
1 3sin
x
y
α
α
= +
= +
α
O x
C
( 2,1)− l C A B 2AB = l
2 4 cos 2 sin 4 0ρ ρ θ ρ θ− − − = 1 0x y+ + = 3 0x y− + =
α C 2 2( 2) ( 1) 9x y− + − =
2 2 4 2 4 0x y x y+ − − − = cos
sin
x
y
r q
r q
ì =ïí =ïî
C 2 4 cos 2 sin 4 0ρ ρ θ ρ θ− − − =
l
l 1 ( 2)y k x− = + 2 1 0kx y k− + + =
2AB = l
2
2 9 1 2 22
ABd r = − = − =
2
| 4 |
1
kd
k
=
+ 2
| 4 | 2 2
1
k
k
=
+ 1k = ±
所以直线 的方程为 或 .
5.在直角坐标系 中, , ,以 O 为极点,x 轴的正半轴建立极坐标系,曲
线 C 的极坐标方程为: .
(1)求曲线 C 的直角坐标方程;
(2)动点 P 是曲线 C 在第一象限的点,当四边形 的面积最大时,求点 P 的直角坐标.
【答案】(1) (2)四边形 的面积时,P 点为 .
【解析】
(1) ,整理得
(2)由动点 P 是曲线 C 在第一象限的点,设点
设四边形 的面积为 S,
则
所以当 时,S 最大,此时 P 点
6.在直角坐标系 中,曲线 ( 为参数),以坐标原点 为极点,以 轴
的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线 的极坐标方程为 .
(1)求曲线 的极坐标方程;
(2)已知点 ,直线 的极坐标方程为 ,它与曲线 的交点为 , ,与曲线
的交点为 ,求 的面积.
【答案】(1) (2)
【解析】
(1) ,
l 1 0x y+ + = 3 0x y− + =
xOy (2,0)A (0,1)B
2 2 24 12 cosp ρ θ− =
OAPB
2 2
14 3
x y+ = APBO 31, 2
2 2 24 4 12x y x+ − = 2 2
14 3
x y+ =
(2cos , 3sin ) 0 2P
πθ θ θ < <
APBO
1 1 π2 3sin 1 2cos 2sin2 2 6OAP OBPS S S θ θ θ∆ ∆
= + × × + × × = +
=
3
πθ = 31, 2
xOy 1
cos: 1 sin
x tC y t
=
= + t O x
2C 2 cos 3 33
πρ θ − =
1C
( )2,0M l 6
πθ = 1C O P
2C Q MPQ∆
1 : 2sinC ρ θ= 1
1
cos: 1 sin
x tC y t
=
= +
其普通方程为 ,化为极坐标方程为
(2)联立 与 的极坐标方程: ,解得 点极坐标为
联立 与 的极坐标方程: ,解得 点极坐标为 ,所以
,又点 到直线 的距离 ,
故 的面积 .
7.在直角坐标系中,圆 的参数方程为: ( 为参数),以坐标原点为极
点,以 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,且长度单位相同.
(1)求圆 的极坐标方程;
(2)若直线 : ( 为参数)被圆 截得的弦长为 ,求直线 的倾斜角.
【答案】(1) ;(2) 或
【解析】
(1)圆 : ,消去参数 得: ,
即: ,∵ , , .
∴ ,
.
(2)∵直线 : 的极坐标方程为 ,
当 时 .
( )22 1 1x y+ − = 1 : 2sinC ρ θ=
1C l
2sin
6
ρ θ
πθ
= =
P 1, 6
π
2C l
2 cos 3 33
6
πρ θ
πθ
− =
=
Q 3, 6
π
2PQ = M l 2sin 16d
π= =
MPQ∆ 1 12S PQ d= ⋅ =
C
1 2cos
3 2sin
x
y
α
α
= + = +
α
x
C
l
cos
tsin
x t
y
ϕ
ϕ
=
= t C 2 3 l
4cos 3
πρ θ = − 6
π
2
π
C
1 2cos
3 2sin
x
y
α
α
= + = +
α ( ) ( )221 3 4x y− + − =
2 2 2 2 3 0x y x y+ − − = 2 2 2x yρ = + cosx ρ θ= siny ρ θ=
2 2 cos 2 3 sin 0ρ ρ θ ρ θ− − =
4cos 3
πρ θ = −
l
cos
sin
x t
y t
ϕ
ϕ
=
=
θ ϕ=
θ ϕ= 4cos 2 33
πρ ϕ = − =
即: ,∴ 或 .
∴ 或 ,
∴直线 的倾斜角为 或 .
8.在直角坐标系 中,直线 的方程为 ,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.
(1)求直线 和曲线 的极坐标方程;
(2)若直线 与曲线 交于 , 两点,且直线 与 的斜率之积为 ,求 .
【答案】(1) : , : ;(2) .
【解析】
(1)将 , 代入 的方程中,所以直线 的极坐标方程为
.
在曲线 的参数方程中,消去 ,可得 ,将 , 代入
的方程中,
所以曲线 的极坐标方程为 .
(2)直线 与曲线 的公共点的极坐标满足方程组
,由方程组得 ,
,两边同除 ,
可化为 ,即 ,
设 ,则 ,
解得 .
3cos 3 2
πϕ − = 3 6
π πϕ − =
3 6
π πϕ − = −
2
ϕ π=
6
π=ϕ
l 6
π
2
π
xOy l 0x y a+ − = C
2cos ,
sin
x
y
α
α
=
=
α x
l C
l C A B OA OB 5
4
a
l cos sin 0ar q r q+ - = C ( )2 2 24sin cos 4ρ θ θ+ = 1
2a = ±
cosx ρ θ= siny ρ θ= 0x y a+ − = l
cos sin 0ar q r q+ - =
C α 2
2 14
x y+ = cosx ρ θ= siny ρ θ=
2
2 14
x y+ =
C ( )2 2 24sin cos 4ρ θ θ+ =
l C
( )2 2 2
cos sin 0
4sin cos 4
aρ θ ρ θ
ρ θ θ
+ − = + =
( ) ( )2 2 224sin cos 4 cos sina θ θ θ θ++ =
( )2 2 2 2 2 24 sin cos 4 si 2cosn sincosa aθ θθ θ θ θ+ = + + 2cos θ
2 2 2 24 tan 4 8tan 4tana aθ θ θ+ = + + ( )2 2 24 4 tan 8tan 4 0a aθ θ− − + − =
( ) ( )1 1 2 2, , ,A Bρ θ ρ θ 2
1 2 2
4 5tan tan 4 4 4O OBA
ak k a
θ θ −= = =−
1
2a = ±
9.在直角坐标系 中,直线 ,曲线 ( 为参数).以 为极点,
轴的非负半轴为极轴建立极坐标系,点 的极坐标为 .
(1)求直线 和曲线 的极坐标方程;
(2)在极坐标系中,已知射线 与 , 的公共点分别为 , ,且
,求 的面积.
【答案】(1)直线 : ;曲线 的极坐标方程为 ;(2) .
【解析】
(1)∵ ,∴直线 的极坐标方程是 ,
曲线 的普通方程为 ,即 .
所以曲线 的极坐标方程为 .
(2)将 分别代入 , 得: ,
.
∴ ,∴ .
∵ ,∴ .
∴ , , .
所以 .
即 的面积为 .
10.直角坐标系 中,曲线 的参数方程为 ( 为参数),曲线
xOy 1 : 2l x = 2cos: 2 2sin
xC y
ϕ
ϕ
=
= +
ϕ O x
M (3, )6
π
1l C
2 : (0 )2l
πθ α α= < < 1l C A B
8 3OA OB⋅ = MOB∆
1l cos 2ρ θ = C 4sinρ θ= 3 3
2
cos{ sin
x
y
ρ θ
ρ θ
=
= 2x = cos 2ρ θ =
C 2 2( 2) 4x y+ − = 2 2 4 0x y y+ − =
C 4sinρ θ=
θ α= cos 2ρ θ = 4sinρ θ= 2
cosAOA ρ α= =
4sinBOB ρ α= =
8tan 8 3OA OB α⋅ = = tan 3α =
0 2
πα< <
3
πα =
2 3OB = 3OM =
6MOB
π∠ =
1 sin2MOBS OM OB MOB∆ = ∠ 1 1 3 33 2 32 2 2
= × × × =
AOB∆ 3 3
2
xOy 1C 1 cos
sin
x
y
α
α
= +
=
α
.
(1)在以 为极点, 轴的正半轴为极轴的极坐标系中,求 、 的极坐标方程;
(2)射线 : 与 异于极点的交点为 ,与 的交点为 ,求 的大
小.
【答案】(1) 的极坐标方程为 , 的极坐标方程为 ;(2)
.
【解析】
(1)由 得 ,即 ,
所以 的极坐标方程为 ,即 ;
由 得 的极坐标方程为:
(2)联立 得 ,
联立 得 ,
所以 .
11.在平面直角坐标系 中,曲线 的参数方程是 ( 是参数).以原点
为极点, 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,圆 的极坐标方程是
.
(Ⅰ)写出圆 的直角坐标方程;
2
2
2 : 13
xC y+ =
O x 1C 2C
OT ( 0)6
πθ ρ= ≥ 1C A 2C B AB
1C 2cosρ θ= 2C
2 2
2 2cos sin 13
ρ θ ρ θ+ =
3 2−
1 cos
sin
x
y
α
α
= +
=
( )2 21 1x y− + = 2 2 2 0x y x+ − =
1C 2 2 0cosρ ρ θ− = 2cosρ θ=
2
2 13
x y+ = 2C
2 2
2 2cos sin 13
ρ θ ρ θ+ =
2cos
6
ρ θ
πθ
= =
1| | 2cos 36OA
πρ= = =
2 2
2 2cos sin 13
6
ρ θ ρ θ
πθ
+ =
=
2| | 2OB ρ= =
3 2AB = −
xOy 1C cos
5 sin
x t
y t
α
α
=
= +
t O
x 2C
4 2 sin 2cos4
πρ θ θ = + −
2C
(Ⅱ)若曲线 与 有且仅有三个公共点,求 的值.
【答案】(Ⅰ) ;(Ⅱ)3.
【解析】
(Ⅰ) ,
,
∴ ,
∴圆 的直角坐标方程是 .
(Ⅱ)因为曲线 与 有且仅有三个公共点,说明直线 与圆
相切, 圆心为(1,2),半径为 ,
则 ,
解得 ,
所以 .
12.在平面直角坐标系 中,直线 的参数方程为 ( 为参数)。在极坐标系
(与直角坐标系 取相同的长度单位,且以原点 为极点,以 轴正半轴为极轴)中,圆
的极坐标方程为 。
(1)求直线 的普通方程和圆 的直角坐标方程;
(2)设圆 与直线 交于 , 两点,若点 的坐标为 ,求 。
【答案】(1)直线 l 的普通方程为 ;圆 C 的直角坐标方程为
;(2) .
【解析】
1C 2C sin cos
sin cos
α α
α α
−
+
2 2 2 4 0x y x y+ − − =
2 24 2 sin cos 2cos 4sin 2cos2 2
ρ θ θ θ θ θ = ⋅ + ⋅ − = +
2 4 sin 2 cosρ ρ θ ρ θ= +
2 2 4 2x y y x+ = +
2C 2 2 2 4 0x y x y+ − − =
1C 2C ( )tan 5 tan 0y xα α= − ⋅ + <
2C 2C 5
2
| tan 3| 5
1 tan
α
α
− =
+
tan 2α =-
sin cos tan 1 3sin cos tan 1
α α α
α α α
− −= =+ +
xOy l
23 2
25 2
x t
y t
= −
= +
t
xOy O x C
2 5 sinρ θ=
l C
C l A B P (3, 5) PA PB+
3 5y x= − + +
2 2( 5) 5x y+ − = 3 2
(1)由直线 的参数方程 ( 为参数)得直线 的普通方程为
由 ,得 ,即圆 的直角坐标方程为 。
(2)将直线 的参数方程代入圆 的直角坐标方程,得 ,
即 ,
由于 >0,
故可设 , 是上述方程的两个实根,
所以
又直线 过点 P(3, ),
故 。
13.在平面直角坐标系 中,直线 的参数方程为 ( 为参数),以坐标原
点为极点,以 轴的正半轴为极轴,建立极坐标系,曲线 的极坐标方程为 .
(1)求直线 的普通方程及曲线 的直角坐标方程;
(2)设点 ,直线 与曲线 相交于两点 、 ,求 的值.
【答案】(1) 直线 的普通方程为 ;曲线 的直角坐标方程是
. (2)
【解析】
(1)消去参数 t 得直线 的普通方程为 ;
因为 ,所以 ,由
l
23 2
25 2
x t
y t
= −
= +
t l 3 5y x= − + +
2 5 sinρ θ= 2 2 2 5 0x y y+ − = C 2 2( 5) 5x y+ − =
l C 2 22 2(3 ) ( ) 52 2t t− + =
2 3 2 4 0t t− + =
2(3 2) 4 4 0∆ = − × >
1t 2t
1 2
1 2
3 2
4
t t
t t
+ = =
l 5
1 2 1 2 3 2PA PB t t t t+ = + = + =
xOy l
31 2
13 2
x t
y t
= −
= − +
t
x C 2 3sinρ θ= −
l C
( )1, 3P − l C A B
1 1
PA PB
+
l 3 2 0x y+ + = C
2 2 2 3 0x y y+ + = 11
2
l 3 2 0x y+ + =
2 3sinρ θ= − 2 2 3 sinρ ρ θ= − ,x cos y sinρ θ ρ θ= =
所以曲线 的直角坐标方程是 .
(2)点 是直线 上的点,设 , 两点所对应的参数分别为 ,
将直线 的参数方程代入曲线 的直角坐标方程,得 .
方程判别式 ,可得 , .
于是 .
14.在平面直角坐标系 中,直线 的参数方程为 ( 为参数),曲线 的极
坐标方程为 .
(Ⅰ)求直线 的普通方程及曲线 的直角坐标方程;
(Ⅱ)设点 ,直线 与曲线 相交于 , ,求 的值.
【答案】(Ⅰ) , ;(Ⅱ) .
【解析】
(Ⅰ )由 ( 为参数),消去参数 ,可得 .
∵ ,∴ ,即 .
∴曲线的直角坐标方程为 ;
(Ⅱ )把 代入 ,得 .
设 , 两点对应的参数分别为 ,
则 , .
C 2 2 2 3 0x y y+ + =
( )1, 3P − l A B 1 2,t t
l C 2 3 2 0t t− − =
> 0∆ 1 2 3t t+ = 1 2 2t t• = −
( )2
1 2 1 21 2
1 2 1 2
41 1 | | | | 11
| | | | | | | | 2
t t t tt tPA PB
PA PB PA PB t t t t
+ −−++ = = = =•
xOy l
31 2
1
2
x t
y t
= −
=
t C
4cosρ θ=
l C
( )1,0P l C A B
1 1
PA PB
+
: 3 1 0l x y+ − = ( )2 2: 2 4C x y− + = 15
3
31 2
1
2
x t
y t
= −
=
t t 3 1 0x y+ − =
cosρ θ= 4 2 4 cosρ ρ θ= 2 2 4 0x y x+ − =
( )2 22 4x y− + =
31 2
1
2
x t
y t
= −
=
31 2
1
2
x t
y t
= −
=
2 2 4 0x y x+ − = 2 3 3 0t t+ − =
A B 1t 2t
1 2 3t t+ = − 1 2 3t t = −
不妨设 , ,
∴ .
15.已知曲线 的参数方程为 ( 为参数),直线 的极坐标方程为
,直线 与曲线 相交于 , 两点,以极点 为原点,极轴为 轴的非负
半轴建立平面直角坐标系.
(1)求曲线 的极坐标方程;
(2)记线段 的中点为 ,求 的值.
【答案】(1) ;(2)
【解析】
(1)∵曲线 的参数方程为 ( 为参数),
∴所求方程为 ,
∵ ,∴ ,
∴曲线 的极坐标方程为 .
(2)联立 和 ,得 ,
设 , ,则 ,由 ,得 .
16.在平面直角坐标系 中,直线 的参数方程为 ( 为参数),曲线
.以坐标原点为极点, 轴正半轴为极轴立极坐标系,曲线 的极坐标方程为
.
1 0t < 2 0t >
( )2
1 2 1 21 2
1 2 1 2 1 2
41 1 1 1 15
3
t t t tt t
PA PB t t t t t t
+ −++ = + = = =
C
1 2cos
1 2sin
x
y
θ
θ
= − +
= +
θ l
3 ( )4 Rpq r= Î l C M N O x
C
MN P OP
2 2 2 cos 24
ρ ρ θ π + + = 2OP =
C
1 2cos
1 2sin
x
y
θ
θ
= − +
= +
θ
2 2 2( 1) ( 1) 2x y+ + − =
cos
sin
x
y
ρ θ
ρ θ
=
=
2 2 cos 2 sin 2ρ ρ θ ρ θ+ − =
C 2 2 2 cos 24
ρ ρ θ π + + =
3
4
πθ = 2 2 cos 2 sin 2 0ρ ρ θ ρ θ+ − − = 2 2 2 2 0ρ ρ− − =
( )1,M ρ α ( )2 ,N ρ α
1 2 2 2ρ ρ+ = 1 2| | 2OP
ρ ρ+= 2OP =
xoy l
2 ,
1
x t
y t
= − −
= + t
2
1 : 1C y x= − x 2C
4 2 sin 4
πρ α = −
(Ⅰ)若直线 与 , 轴的交点分别为 , ,点 在 上,求 的取值范围;
(Ⅱ)若直线 与 交于 , 两点,点 的直角坐标为 ,求 的值.
【答案】(Ⅰ) ;
(Ⅱ) .
【解析】
(Ⅰ)由题意可知:直线 的普通方程为 .
的方程可化为 ,设点 的坐标为 ,
.
(Ⅱ)曲线 的直角坐标方程为: .
直线 的标准参数方程为 ( 为参数),代入 得:
设 两点对应的参数分别为
,故 异号
.
17.在平面直角坐标系 中,曲线 的参数方程为 ( 为参数),以 为
极点, 轴的正半轴为极轴,建立极坐标系.
(1)求曲线 的极坐标方程;
(2)已知 是曲线 上任意两点,且 ,求 面积的最大值.
【答案】(1) ;(2) .
【解析】
(1)消去参数 ,得到曲线 的普通方程为:
故曲线 的极坐标方程为:
l x y A B P 1C BA BP⋅
l 2C M N Q ( )2,1− QM QN−
[0, 2 1]+
2
l 1 0, ( 1,0), (0, 1)x y A B+ + = ∴ − −
1C 2 2 1( 0)x y y+ = ≥ P (cos ,sin ),0θ θ θ π≤ ≤
cos sin 1 2 sin 1 [0, 2 1]4BA BP
πθ θ θ ∴ ⋅ = − + + = − + ∈ +
2C 2 2( 2) ( 2) 8x y+ + − =
l
22 2
21 2
x m
y m
= − −
= +
m 2C 2 2 7 0m m− − =
,M N 1 2,m m
1 2 1 22, 7 0m m m m+ = = − < 1 2,m m
1 2 2QM QN m m∴ − = + =‖ ‖
xOy C
2 2cos
2sin
x
y
α
α
= +
=
α O
x
C
,A B C 3AOB
π∠ = OAB∆
=4cosρ θ 3 3
α C ( )2 22 4x y− + =
C =4cosρ θ
(2)在极坐标系中,不妨设 , ,其中
,
由(1)知: , .
面积
当 时,即 , 有最大值 .此时
故 面积的最大值为
18.在平面直角坐标系 中,曲线 的参数方程为 ( 为参数).以 为
极点 ,轴的正半轴为极轴,建立极坐标系 .
(1)求曲线 的极坐标方程;
(2)已知 是曲线 上任意两点,且 ,求 面积的最大值.
【答案】(1) ;(2) .
【解析】
(1)消去参数 ,得到曲线 的标准方程为: ,
故曲线的极坐标方程为 。
(2)极坐标系 中,不妨设 ,其中
.
由(1)知:
( )1 0A ρ θ, 2 0 3+B
πρ θ
,
1 2 00, 0 2 2
π πρ ρ θ> > − < <,
1 04cosρ θ= 2 04cos 3+
πρ θ =
OAB∆ 1 2 0 0
1 sin 4 3 cos cos2 3 3S
π πρ ρ θ θ = = +
( )2
0 0 0 0 0 02 3 cos 6sin cos 3 1 cos2 3sin 2 2 3 cos 2 33+ =S
πθ θ θ θ θ θ = − = − + +
02 03
πθ + = 0 6
πθ = − 0cos 2 3
πθ + 1 max 3 3S =
OAB∆ 3 3
xOy C
2 2cos ,
2sin ,
x
y
α
α
= +
=
α O
x Ox
C
,A B C 4AOB
π∠ = OAB∆
4cosρ θ= 2 2 2+
α C ( )2 22 4x y− + =
( ) ( )2 2cos 2 sin 4ρ θ ρ θ∴ − + =
∴ ( )2 2 2sin cos 4 cos 4 4ρ θ θ ρ θ+ − + =
∴ 2 4 cos 0ρ ρ θ− =
4cosρ θ=
Ox ( )1 0 2 0, , , 4A B
πρ θ ρ θ + 1 2 00, 0, 2 2
π πρ ρ θ> > − < <
1 0 2 04cos , 4cos 4
πρ θ ρ θ = = +
面积,
当 时,即 有最大值 ,此时 .
故 面积的最大值为 .
19.在直角坐标系 中,曲线 的参数方程为 ( 为参数),以原点 为极
点,以 轴正半轴为极轴,建立极坐标系,曲线 的极坐标方程为 .
(1)求曲线 的普通方程与曲线 的直角坐标方程;
(2)求曲线 上的动点 到曲线 的最短距离.
【答案】(1) 曲线 : ,曲线 : .(2)见解析
【解析】
(1) 曲线 为 即 ,
由 得曲线 为 .
(2)设曲线 上动点 ,
则动点 到曲线 的距离为
.
∴动点 到曲线 的最短距离为
20.在平面直角坐标系 中,直线 的普通方程是 ,曲线 的参
OAB∆ 1 2 0 0
1 sin 4 2 cos cos2 4 4S
π πρ ρ θ θ = = +
2
0 0 04cos 4sin cosS θ θ θ= − 0 02cos2 2sin 2 2θ θ= − + 02 2 cos 2 24
πθ = + +
02 4
πθ = − 0 0,cos 28 4
π πθ θ = − + 1 min 2 2 2S = +
OAB∆ 2 2 2+
xOy 1C
2 2
25 2
x t
y t
= − −
= +
t O
x 2C
2
2
2 sin
ρ
θ
=
−
1C 2C
2C M 1C
1C 2 8x y+ = 2C
2
2 12
yx + =
1C ( )1y 5 x 22
− = − + +2 =8x y
x cos
y sin
ρ θ
ρ θ
=
= 2C
2
2 12
yx + =
2C ( )cos , 2 sinM θ θ
M 1 : 2 8C x y+ =
( )cos 2 2 sin 8 3sin 8 5
5 5
d
θ θ θ ϕ+ − + −= = ≥
M 1 : 2 8C x y+ = 5
xOy l tan 2y x
πα α π = < < 1C
数方程是 ( 为参数)。在以 为极点, 轴的正半轴为极轴建立的极坐标系中,
曲线 的极坐标方程是 。
(1)求直线 及曲线 的极坐标方程;
(2)已知直线 与曲线 交于 两点,直线 与曲线 交于 两点,求 的最大值。
【答案】(1) ; .(2) .
【解析】
(1)将 代入 得 ,
∴直线 的极坐标方程是 ,
∵曲线 的参数方程是 ( 为参数),
∴曲线 的普通方程是 ,即 ,
∴曲线 的极坐标方程是 ;
(2)将 分别代入曲线 和 的极坐标方程,
则 ,
∴ ,
∵ ,∴当 , 取最大值 1,
∴ 的最大值为 .
1 cos
sin
x
y
ϕ
ϕ
= +
=
ϕ O x
2C 2sinρ θ=
l 1C
l 1C ,O M l 2C ,O N MN
, 2R
πθ α ρ α π = ∈ < < 2cosρ θ= 1
2
x
x
cos , sinx yρ θ ρ θ= = tan 2y x
πα α π = < < tan tanθ α=
l , 2R
πθ α ρ α π = ∈ < <
1C
1 cos
sin
x
y
ϕ
ϕ
= +
=
ϕ
1C ( )2 21 1x y− + = 2 2 2 0x y x+ − =
1C 2cosρ θ=
, 2R
πθ α ρ α π = ∈ < < 1C 2C
2cos , 2sinOM ONα α= − =
2sin 2cos 2 2 sin 4MN
πα α α = − = −
2
π α π< < 3
4
πα = si n 4
πα −
MN 1
2
x
x
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