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第2讲 参数方程
1.(2017·合肥调研)在直角坐标系xOy中,曲线C:(α为参数),在以O为极点,x
轴的非负半轴为极轴的极坐标系中,直线l:ρsin θ+ρcos θ=m.
(1)若m=0时,判断直线l与曲线C的位置关系;
(2)若曲线C上存在点P到直线l的距离为,求实数m的取值范围.
解 (1)曲线C的直角坐标方程为(x-1)2+(y-1)2=2,是一个圆;
直线l的直角坐标方程为x+y=0,
圆心C到直线l的距离为d===r,
所以直线l与圆C相切.
(2)由已知可得,圆心C到直线l的距离为d=≤,解得-1≤m≤5.
所以实数m的取值范围为[-1,5].
2.在平面直角坐标系xOy中,圆C的参数方程为
(θ为参数),直线l经过点P(1,2),倾斜角α=.
(1)写出圆C的普通方程和直线l的参数方程;
(2)设直线l与圆C相交于A,B两点,求|PA|·|PB|的值.
解 (1)由消去θ,
得圆C的普通方程为x2+y2=16.
又直线l过点P(1,2),且倾斜角α=.
所以l的参数方程为
即(t为参数).
(2)把直线l的参数方程代入x2+y2=16,
得+=16,t2+(+2)t-11=0,
所以t t =-11.
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由参数方程的几何意义,|PA|·|PB|=|t t |=11.
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3.(2016·全国Ⅱ卷)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,|AB|=,求l的斜率.
解 (1)由x=ρcos θ,y=ρsin θ可得圆C的极坐标方程为ρ2+12ρcos θ+11=
0.
(2)在(1)中建立的极坐标系中,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ρ ,ρ ,将l的极坐标方程代入C的极坐标方程得
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ρ2+12ρcos α+11=0.于是ρ +ρ =-12cos α,ρ ρ =11.
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|AB|=|ρ -ρ |==.
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由|AB|=得cos2α=,tan α=±.
所以l的斜率为或-.
4.以直角坐标系的原点O为极点,x轴的正半轴为极轴,且两个坐标系取相等的
长度单位.已知直线l的参数方程为(t为参数,0<α<π),曲线C的极坐标方程
为ρsin2θ=4cosθ.
(1)求曲线C的直角坐标方程;
(2)设直线l与曲线C相交于A,B两点,当α变化时,求|AB|的最小值.
解 (1)由ρsin2θ=4cos θ得(ρsin θ)2=4ρcos θ,
∴曲线C的直角坐标方程为y2=4x.
(2)将直线l的参数方程代入y2=4x得到t2sin2α-4tcos α-4=0.
设A,B两点对应的参数分别是t ,t ,
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则t +t =,t t =-.
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∴|AB|=|t -t |==≥4,当α=时取到等号.
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∴|AB| =4,即|AB|的最小值为4.
min
5.(2014·全国Ⅱ卷)在直角坐标系xOy中,以坐标原点为极点,x轴非负半轴为极
轴建立极坐标系,半圆C的极坐标方程为ρ=2cos θ,θ∈.
(1)求C的参数方程;
(2)设点D在C上,C在D处的切线与直线l:y=x+2垂直,根据(1)中你得到的
参数方程,确定D的坐标.
解 (1)C的普通方程为(x-1)2+y2=1(0≤y≤1).
可得C的参数方程为
(t为参数,0≤t≤π).
(2)设D(1+cos t,sin t),由(1)知C是以C(1,0)为圆心,
1为半径的上半圆.因为C在点D处的切线与l垂直,
所以直线CD与l的斜率相同,tan t=,t=.故D的直角坐标为,即.
6.(2017·长沙模拟)在平面直角坐标系xOy中,曲线C的参数方程为(α为参数),
在以原点为极点,x轴正半轴为极轴的极坐标系中,直线l的极坐标方程为ρsin
=.
(1)求C的普通方程和l的倾斜角;
(2)设点P(0,2),l和C交于A,B两点,求|PA|+|PB|的值.解 (1)由消去参数α,得+y2=1,
即C的普通方程为+y2=1.
由ρsin=,得ρsin θ-ρcos θ=2,(*)
将代入(*),化简得y=x+2,
所以直线l的倾斜角为.
(2)由(1)知,点P(0,2)在直线l上,可设直线l的参数方程为(t为参数),
即(t为参数),
代入+y2=1并化简,得5t2+18t+27=0,
Δ=(18)2-4×5×27=108>0,
设A,B两点对应的参数分别为t ,t ,
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则t +t =-<0,t t =>0,所以t <0,t <0,
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所以|PA|+|PB|=|t |+|t |=-(t +t )=.
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