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第 1 讲 极坐标与参数方程
本讲为高考命题热点,分值10分,极坐标与参数方程跟不等式选讲两个里面选择一个,
极坐标与参数方程常考察直角坐标方程,参数方程,极坐标方程的互化,角度问题,不等
式选讲考察绝对值绝对值不等式与均值不等式证明,需要一定的逻辑推理能力,运算求解.
高频考点一 极坐标系与直角坐标系互化
【例1】1.将直角坐标方程与极坐标方程互化:
(1)y2=4x;
(2)y2+x2-2x-1=0;
(3)θ=(ρ∈R);
(4)ρcos2 =1;
(5)ρ2cos 2θ=4;
(6)ρ=.
【方法技巧】
1.进行极坐标方程与直角坐标方程互化的关键是抓住互化公式;x=ρcos θ,y=
ρsin θ,ρ2=x2+y2,tan θ=(x≠0).
2.进行极坐标方程与直角坐标方程互化时,要注意 ρ,θ的取值范围及其影响;
要善于对方程进行合理变形,并重视公式的逆向与变形使用;要灵活运用代入
法和平方法等技巧.
【变式训练】
1.(1)若点P的极坐标为,求点P的直角坐标;
(2)求直线θ=(ρ∈R)和圆ρ=2的交点的极坐标.
高频考点二 求曲线的极坐标方程
【例2】(2019·全国Ⅱ卷)在极坐标系中,O为极点,点 M(ρ ,θ )(ρ >0)在曲线
0 0 0
C:ρ=4sin θ上,直线l过点A(4,0)且与OM垂直,垂足为P.
(1)当θ =时,求ρ 及l的极坐标方程;
0 0
(2)当M在C上运动且P在线段OM上时,求P点轨迹的极坐标方程.【方法技巧】
求曲线的极坐标方程的步骤
(1)建立适当的极坐标系,设P(ρ,θ)是曲线上任意一点.
(2)由曲线上的点所适合的条件,列出曲线上任意一点的极径 ρ和极角θ之间的
关系式.
(3)将列出的关系式进行整理、化简,得出曲线的极坐标方程.
【变式训练】
在极坐标系中,已知直线 l的极坐标方程为ρsin=1,圆C的圆心是C,半径为
1.求:
(1)圆C的极坐标方程;
(2)直线l被圆C所截得的弦长.
高频考点三 极坐标方程的应用
【例3】(2022·郑州质检)已知曲线C :x2+(y-3)2=9,A是曲线C 上的动点,
1 1
以坐标原点O为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,以极点 O为中心,
将点A绕点O逆时针旋转90°得到点B,设点B的轨迹方程为曲线C .
2
(1)求曲线C ,C 的极坐标方程;
1 2
(2)射线 θ=(ρ>0)与曲线 C ,C 分别交于 P,Q 两点,定点 M(-4,0),求
1 2
△MPQ的面积.
【方法技巧】
1.若把直角坐标化为极坐标求极角θ时,应注意判断点P所在的象限(即角θ的
终边的位置),以便正确地求出角θ.利用两种坐标的互化,可以把不熟悉的问题
转化为熟悉的问题.
2.在极坐标系中,如果P (ρ ,θ ),P (ρ ,θ ),那么两点间的距离公式|P P |=.
1 1 1 2 2 2 1 2
两种特殊情况:(1)当θ =θ +2kπ,k∈Z时,|P P |=|ρ -ρ |;
1 2 1 2 1 2
(2)当θ =θ +π+2kπ,k∈Z,|P P |=|ρ +ρ |.
1 2 1 2 1 2
3.由极坐标方程求曲线交点、距离等几何问题时,如果不能直接用极坐标解决,
可先转化为直角坐标方程,然后求解.【变式训练】
1. (2022·南昌模拟)在平面直角坐标系中,曲线 C 的参数方程为(r>0,φ为参数),
1
以坐标原点O为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线 C 经过点P,曲
1
线C 的极坐标方程为ρ2(2+cos 2θ)=6.
2(1)求曲线C 的极坐标方程;
1
(2)若A,B是曲线C 上两点,求+的值.
2
高频考点四 参数方程的应用
【例4】 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.
(2)(2022·河南省八市重点高中联考)在直角坐标系xOy中,曲线C :(α为参
1
数).以原点O为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C :ρ2=4ρcos θ
2
-3.
(1)求C 的普通方程和C 的直角坐标方程;
1 2
(2)若曲线C 与C 交于A,B两点,A,B的中点为M,点P(0,-1),求|PM|·|
1 2
AB|的值.
【方法技巧】
1.在与直线、圆、椭圆有关的题目中,参数方程的使用会使问题的解决事半功
倍,尤其是求取值范围和最值问题,可将参数方程代入相关曲线的普通方程中,
根据参数的取值条件求解.
2.过定点P (x ,y ),倾斜角为α的直线参数方程的标准形式为(t为参数),t的几
0 0 0
何意义是P0P的数量,即|t|表示P 到P的距离,t有正负之分.对于形如(t为参数),
0
当a2+b2≠1时,应先化为标准形式后才能利用t的几何意义解题.
【变式训练】
1. (2022·南昌摸底测试)在直角坐标系中,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)求曲线C和直线l的普通方程;
(2)设P,Q分别是直线l和曲线C上的动点,求|PQ|的最小值.