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极坐标与参数方程专项测试卷
考试时间:120分钟 满分:100分
1.(2023·四川成都·统考一模)在直角坐标系 中,圆心为 的圆 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,曲线 的极坐标方程为 .
(1)求圆 的极坐标方程;
(2)设点 在曲线 上,且满足 ,求点 的极径.
【答案】(1)
(2)1或
【分析】(1)根据参数方程,直角坐标方程,极坐标方之间的相互转化关系即可求解;(2)根据极坐标
方程和余弦定理以及一元二次方程即可求解.
【详解】(1)由圆 的参数方程消去参数 ,得圆 的普通方程为
,圆心 .
把 代入 ,
化简得圆 的极坐标方程为 .
(2)由题意,在极坐标系中,点 .
点 在曲线 上,设 .
在 中,由余弦定理有 ,
即 .
化简得 .
解得 或 .故 或 .
点 的极径为1或 .
2.(2022·陕西西安·西安市第三十八中学校考一模)在直角坐标系 中,曲线C的参数方程为
(t为参数),以坐标原点O为极点,x轴的非负半轴为极轴建立极坐标系,直线l的极坐标方程
是 .
(1)求曲线C的普通方程和直线l的直角坐标方程;
(2)若直线l与曲线C交于A,B两点,点 ,求 的值.
【答案】(1) ;
(2)
【分析】(1)消去参数可得C的普通方程,根据极坐标与直角坐标转化公式可求直线直角坐标方程;
(2)将直线的参数方程代入普通方程,消元后根据参数的几何意义求解.
【详解】(1)由 (t为参数),得 ,
故曲线C的普通方程为 .
由 ,得 ,
故直线l的直角坐标方程为 .(2)由题意可知直线l的参数方程为 (t为参数).
将直线l的参数方程代入曲线C的普通方程并整理得 ,
设A,B对应的参数分别是 ,
则 ,
从而 ,
故 .
3.(2023·河南信阳·河南省信阳市第二高级中学校联考一模)在直角坐标系 中,已知曲线 :
( 为参数).经伸缩变换 后的曲线为 ,以原点О为极点,x轴非负半轴为极轴
建立极坐标系.
(1)求曲线 的极坐标方程;
(2)M,N是曲线 上的两点,且 ,求 面积的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据伸缩变换求出 的普通方程,再根据根据极坐标与直角坐标转化的公式转化为极坐标
方程(2) 转化为极角的关系,用三角函数解决.
【详解】(1) 为参数 ,经过伸缩变换
即 为参数 ,所以 为参数
,根据极坐标与直角坐标转化的公式 ,可得
(2)由(1)知曲线 的普通方程为
且极坐标方程为 ,设 的极坐标为 ,
则 的极坐标为 ,
,
又因为 ,所以
, 面积的取值范围为
4.(2023·四川内江·统考一模)在直角坐标系 中,已知曲线 ( 为参数).在以坐标原点 为极点, 轴正半轴为极轴的极坐标系中,直线 的极坐标方程为 .
(1)求曲线 的普通方程和直线 的直角坐标方程;
(2)求曲线 与直线 交点的极坐标 .
【答案】(1)曲线 ;直线
(2) 和
【分析】(1)根据参数方程与普通方程、极坐标与直角坐标互化原则直接求解即可;
(2)联立曲线 与直线 的直角坐标方程,可求得交点的直角坐标,根据直角坐标与极坐标互化的方法可
求得极坐标.
【详解】(1)由 得: ,即曲线 的普通方程为 ;
由 得: ,
则 ,即直线 的直角坐标方程为 .
(2)由 得: 或 ,即曲线 与直线 交点为 和 ,
曲线 与直线 交点的极坐标为 和 .
5.(2022·河南·校联考模拟预测)在直角坐标系 中,曲线 的参数方程为
以 为极点, 轴正半轴为极轴建立极坐标系,直线 的极坐标方程为 .
(1)写出 的直角坐标方程;(2)若 与 只有一个公共点,求 的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用和差化积的正弦公式把直线 的极坐标方程展开,再利用极坐标与直角坐标的互化公式即
可求解.
(2)先得出曲线C的普通方程,再联立方程,利用判别式等于0即可求解.
(1)
由 的极坐标方程可得 ,由 可知,
直角坐标方程为: .
(2)
由 的参数方程可得 ,
即 的普通方程为 .
联立方程 得: ,
因为直线 与曲线 只有一个公共点,
所以 ,
解得: .
6.(2022·四川广安·统考模拟预测)在平面直角坐标系 中,曲线C的参数方程为
( 为参数),以坐标原点O为极点,x轴的正半轴为极轴,取相同长度单位建立极坐标系,直线l的极坐标方程为 .
(1)求曲线C的普通方程和直线l的直角坐标方程;
(2)设直线l与y轴的交点为P,经过点P的动直线m与曲线C交于A,B两点,证明: 为定值.
【答案】(1) ;
(2)证明见解析.
【分析】(1)将曲线 参数方程平方相加,即可消去参数得到普通方程,将直线 方程展开,利用
代入,即可求出直角坐标方程;
(2)由(1)得 ,设直线 参数方程为 为参数),代入曲线 普通方程中,设交
点 , 对应的参数为 ,根据根与系数关系得出 的值,结合直线 参数的几何意义即可证明.
(1)
解:由 得
由 得 ,
因为 ,所以 ,
所以, 的普通方程是 , 的直角坐标方程为
(2)
解:由(1)知
设 的参数方程为 为参数),
代入 的普通方程得 ,
所以,当 时,设方程的两根为 ,则所以, ,
所以 为定值.
7.(2022·河南安阳·校联考模拟预测)在直角坐标系 中,以坐标原点为极点,x轴的非负半轴为极轴
建立极坐标系,曲线C的极坐标方程为 .
(1)写出C的普通方程和一个参数方程;
(2)若直线 和 分别与C交于与O不重合的点A,B,求 .
【答案】(1)普通方程为 ,参数方程为 ( 为参数);
(2)
【分析】(1)先由公式求出C的普通方程,再写出参数方程即可;
(2)先联立极坐标方程求得 ,再结合 ,由勾股定理求 即可.
(1)
由 可得 ,化为普通方程为 ,即 ;参数方程为 (
为参数);
(2)
将 和 分别代入 ,得 ,解得 ; ,解
得 ;
则 ,又 ,则 ,则 .
8.(2022·黑龙江鸡西·鸡西市第四中学校考三模)在平面直角坐标系 中,曲线 : ,曲线 :( 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.
(1)求曲线 , 的极坐标方程;
(2)若射线 与曲线 , 的公共点分别为A,B,求 的最大值.
【答案】(1) , ;
(2) .
【分析】(1)根据直角坐标与极坐标的转化公式可得 ,消参得 的普通方程,再转化为极坐标方程即
可;
(2)根据极径的意义,问题转化为 ,代入 , ,利用三角函数求最
值即可.
(1)
曲线 的极坐标方程为 ,
曲线 的普通方程为 ,所以曲线 的极坐标方程为 .
(2)
设 , ,
因为A,B是射线 与曲线 , 的公共点,
所以不妨设 ,则 , ,
所以
,所以当 时, 取得最大值 .
9.(2022·贵州贵阳·贵阳一中校考模拟预测)在直角坐标系xOy中,已知直线l过点 倾斜角为
且
(1)以坐标原点为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,求点M关于曲线 R)的对称点的极
坐标;
(2)已知点A,B分别是直线l与x,y轴的交点,求 的最小值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)结合对称性即可直接写出结果;
(2)设出直线的参数方程,进而可得 然后结合三角函数的图像与性质即
可求出结果.
(1)
点 的极坐标为 ,曲线 是过极点且倾斜角为 的直线,
所以可得点 关于曲线 的对称点的极坐标为 .
(2)
直线 的参数方程为 ( 为参数),
设点 对应的参数分别为 ,
因为点 分别是直线 与 轴的交点,所有 ,
当 时, .
10.(2022·江西萍乡·统考三模)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 的普通方程和曲线 的直角坐标方程;
(2)若点 为曲线 上任意一点,求点 到直线 距离的最小值.
【答案】(1) ,
(2)
【分析】(1)消去参数t得直线普通方程,将 代入曲线 可得直角坐标方程;
(2)设点 ,利用点到直线距离公式求解可得.
(1)
将 代入 ,消去t得直线 的普通方程为 ;
由 得, ,
将 代入可得 ,即曲线 的直角坐标方程为 ;
(2)设点 ,
则点 到直线 的距离 ,
当 ,即 时, ,
所以点 到直线 的距离最小值为 .