浙江省2020年高考數(shù)學第二輪復習 坐標系與參數(shù)方程 文

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1、選修4—4　坐標系與參數(shù)方程 真題試做 1．(2020·北京高考，理9)直線(t為參數(shù))與曲線(α為參數(shù))的交點個數(shù)為__________． 2．(2020·江西高考，理15)曲線C的直角坐標方程為x2＋y2－2x＝0，以原點為極點，x軸的正半軸為極軸建立極坐標系，則曲線C的極坐標方程為__________． 3．(2020·浙江高考，自選模塊，04)在直角坐標系xOy中，設傾斜角為α的直線l：(t為參數(shù))與曲線C：(θ為參數(shù))相交于不同兩點A，B． (1)若α＝，求線段AB中點M的坐標； (2)若|PA|·|PB|＝|OP|2，其中P(2，)，求直線l的斜率． 4．(202

2、0·課標全國高考，理23)已知曲線C1的參數(shù)方程是(φ為參數(shù))，以坐標原點為極點，x軸的正半軸為極軸建立極坐標系，曲線C2的極坐標方程是ρ＝2.正方形ABCD的頂點都在C2上，且A，B，C，D依逆時針次序排列，點A的極坐標為. (1)求點A，B，C，D的直角坐標； (2)設P為C1上任意一點，求|PA|2＋|PB|2＋|PC|2＋|PD|2的取值范圍． 5．(2020·遼寧高考，文23)在直角坐標系xOy中，圓C1：x2＋y2＝4，圓C2：(x－2)2＋y2＝4. (1)在以O為極點，x軸正半軸為極軸的極坐標系中，分別寫出圓C1，C2的極坐標方程，并求出圓C1，C2的交點坐標(用極坐標

3、表示)； (2)求圓C1與C2的公共弦的參數(shù)方程． 考向分析 從近幾年的高考情況看，該部分主要有三個考點：一是平面坐標系的伸縮變換；二是極坐標方程與直角坐標方程的互化；三是極坐標方程與參數(shù)方程的綜合應用．對于平面坐標系的伸縮變換，主要是以平面直角坐標系和極坐標系為平臺，考查伸縮變換公式的應用，試題設計大都是運用坐標法研究點的位置或研究幾何圖形的形狀．對于極坐標方程與直角坐標方程的互化，是高考的重點和熱點，涉及到直線與圓的極坐標方程，從點與直線、直線與圓的位置關系等不同角度考查，研究求距離、最值、軌跡等常規(guī)問題．極坐標方程與參數(shù)方程的綜合應用，主要是以直線、圓和圓錐曲線的參數(shù)方程為背景，轉

4、化為普通方程，從而進一步判斷位置關系或進行有關距離、最值的運算． 預計2020年高考中，本部分內(nèi)容主要考查極坐標方程與直角坐標方程的互化、參數(shù)方程與普通方程的互化，考查簡單曲線的極坐標方程和參數(shù)方程，試題以解答題的形式呈現(xiàn)，屬于中檔題． 熱點例析 熱點一　平面坐標系的伸縮變換 【例1】在同一平面直角坐標系中，將直線x－2y＝2變成直線2x′－y′＝4，求滿足圖象變換的伸縮變換． 規(guī)律方法 1．平面坐標系的伸縮變換對圖形的變化起到了一個壓縮或拉伸的作用，如三角函數(shù)圖象周期的變化． 2．設點P(x，y)是平面直角坐標系中的任意一點，在變換φ：的作用下，點P(x，y)對應到點P′(x

5、′，y′)，稱φ為平面直角坐標系中的坐標伸縮變換，簡稱伸縮變換． 變式訓練1 在同一平面直角坐標系中，經(jīng)過伸縮變換后，曲線C變?yōu)榍€2x′2＋8y′2＝1，則曲線C的方程為(　　)． A．50x2＋72y2＝1 B．9x2＋100y2＝1 C．25x2＋36y2＝1 D．x2＋y2＝1 熱點二　極坐標方程與直角坐標方程的互化 【例2】在極坐標系中，已知圓ρ＝2cos θ與直線3ρcos θ＋4ρsin θ＋a＝0相切，求實數(shù)a的值． 規(guī)律方法 1．直角坐標和極坐標的互化 把直角坐標系的原點作為極點，x軸的正半軸作為極軸，并在兩坐標系中取相同的長度單位，設M是平面內(nèi)任意一點，它

6、的直角坐標是(x，y)，極坐標是(ρ，θ)，則 x＝ρcos θ，y＝ρsin θ且ρ2＝x2＋y2，tan θ＝(x≠0)． 這就是直角坐標和極坐標的互化公式． 2．曲線的極坐標方程的概念：在極坐標系中，如果平面曲線C上任意一點的極坐標至少有一個滿足方程f(ρ，θ)＝0，并且坐標適合f(ρ，θ)＝0的點都在曲線C上，那么方程f(ρ，θ)＝0就叫做曲線C的極坐標方程． 變式訓練2 圓O1和圓O2的極坐標方程分別為ρ＝4cos θ，ρ＝－sin θ. (1)把圓O1和圓O2的極坐標方程化為直角坐標方程； (2)求經(jīng)過圓O1，圓O2兩個交點的直線的直角坐標方程． 熱點三　參數(shù)方程與普

7、通方程的互化 【例3】把下列參數(shù)方程化為普通方程： (1) (2) 規(guī)律方法 1．參數(shù)方程部分，重點還是參數(shù)方程與普通方程的互化，主要是將參數(shù)方程消去參數(shù)化為普通方程． 2．參數(shù)方程與普通方程的互化：參數(shù)方程化為普通方程的過程就是消參過程，常見方法有三種： ①代入法：利用解方程的技巧求出參數(shù)t，然后代入消去參數(shù)； ②三角法：利用三角恒等式消去參數(shù)； ③整體消元法：根據(jù)參數(shù)方程本身的結構特征，從整體上消去參數(shù)． 化參數(shù)方程為普通方程F(x，y)＝0：在消參過程中注意變量x，y取值范圍的一致性，必須根據(jù)參數(shù)的取值范圍，確定f(t)和g(t)的值域即x，y的取值范圍． 變式訓練3

8、 把下列參數(shù)方程化為普通方程，并說明它們各表示什么曲線： (1)(t為參數(shù))； (2)(θ為參數(shù))． 熱點四　極坐標方程與參數(shù)方程的綜合應用 【例4】在平面直角坐標系xOy中，已知曲線C的參數(shù)方程為(α為參數(shù))．以直角坐標系原點O為極點，x軸的正半軸為極軸建立極坐標系，直線l的極坐標方程為ρcos＝2.點P為曲線C上的動點，求點P到直線l距離的最大值． 規(guī)律方法 如果直接由曲線的極坐標方程看不出曲線是什么圖形，往往在將曲線的極坐標方程化為相應的直角坐標方程，再通過直角坐標方程判斷出曲線是什么圖形． 變式訓練4 在直角坐標系xOy中，直線l的方程為x－y＋4＝0，曲線C的參數(shù)方程為(

9、α為參數(shù))． (1)已知在極坐標系(與直角坐標系xOy取相同的長度單位，且以原點O為極點，以x軸正半軸為極軸)中，點P的極坐標為，判斷點P與直線l的位置關系； (2)設點Q是曲線C上的一個動點，求它到直線l的距離的最小值． 1．(2020·安徽安慶二模，4)以平面直角坐標系的原點為極點，以x軸的正半軸為極軸，建立極坐標系，則曲線(φ為參數(shù)，φ∈R)上的點到曲線ρcos θ＋ρsin θ＝4(ρ，θ∈R) 的最短距離是(　　)． A．0　　　　B．2－　　　　C．1　　　　D．2 2．設直線的參數(shù)方程為(t為參數(shù))，則其斜截式方程為__________． 3．(2020·廣東梅州

10、中學三模，15)在極坐標系中，若過點A(3,0)且與極軸垂直的直線交曲線ρ＝4cos θ于A，B兩點，則|AB|＝__________. 4．(2020·北京豐臺區(qū)三月模擬，11)在平面直角坐標系xOy中，直線l的參數(shù)方程是(t為參數(shù))．以O為極點，x軸正方向為極軸的極坐標系中，圓C的極坐標方程是ρ2－4ρcos θ＋3＝0.則圓心到直線的距離是__________． 5．在平面直角坐標系xOy中，判斷曲線C：(θ為參數(shù))與直線l：(t為參數(shù))是否有公共點，并證明你的結論． 6．(2020·江蘇鎮(zhèn)江5月模擬，21)已知橢圓C的極坐標方程為ρ2＝，點F1，F(xiàn)2為其左、右焦點，直線l的參數(shù)方

11、程為(t為參數(shù)，t∈R)．求點F1，F(xiàn)2到直線l的距離之和． 7．(2020·浙江鎮(zhèn)海中學，自選模塊04)已知點P(m,0)(m∈R)，曲線C1：(θ為參數(shù))與曲線C2：ρcos＝m交于不同的兩點A，B．(極點與直角坐標系的原點重合，極徑與直角坐標系中x軸的非負半軸重合)． (1)求m的取值范圍； (2)若|PA|·|PB|＝，求m的值． 參考答案 命題調研·明晰考向 真題試做 1．2　解析：由題意知直線與曲線的參數(shù)方程可分別化為x＋y－1＝0，x2＋y2＝9，進而求出圓心(0,0)到直線x＋y－1＝0的距離d＝＝＜3，∴交點個數(shù)為2. 2．ρ＝2cos θ 3．解：設直線l

12、上的點A，B對應參數(shù)分別為t1，t2，將曲線C的參數(shù)方程化為普通方程＋y2＝1. (1)當α＝時，設點M對應參數(shù)為t0. 直線l方程為(t為參數(shù))， 代入曲線C的普通方程＋y2＝1，得13t2＋56t＋48＝0， 則t0＝＝－， 所以點M的坐標為. (2)將代入曲線C的普通方程＋y2＝1， 得(cos2α＋4sin2α)t2＋(8sin α＋4cos α)t＋12＝0， 因為|PA|·|PB|＝|t1t2|＝，|OP|2＝7， 所以＝7，得tan2α＝. 由于Δ＝32cos α(2sin α－cos α)＞0，故tan α＝. 所以直線l的斜率為. 4．解：(1)由

13、已知可得A， B， C， D， 即A(1，)，B(－，1)，C(－1，－)，D(，－1)． (2)設P(2cos φ，3sin φ)，令S＝|PA|2＋|PB|2＋|PC|2＋|PD|2， 則S＝16cos2φ＋36sin2φ＋16＝32＋20sin2φ. 因為0≤sin2φ≤1，所以S的取值范圍是[32,52]． 5．解：(1)圓C1的極坐標方程為ρ＝2， 圓C2的極坐標方程為ρ＝4cos θ. 解得ρ＝2，θ＝±， 故圓C1與圓C2交點的坐標為，. 注：極坐標系下點的表示不唯一． (2)解法一：由得圓C1與C2交點的直角坐標分別為(1，)，(1，－)． 故圓C1

14、與C2的公共弦的參數(shù)方程為－≤t≤. (或參數(shù)方程寫成－≤y≤) 解法二：將x＝1代入得ρcos θ＝1， 從而ρ＝. 于是圓C1與C2的公共弦的參數(shù)方程為－≤θ≤. 精要例析·聚焦熱點 熱點例析 【例1】解：設變換為代入第二個方程，得2λx－μy＝4與x－2y＝2比較，將其變成2x－4y＝4，比較系數(shù)得λ＝1，μ＝4. ∴伸縮變換公式為 即直線x－2y＝2圖象上所有點的橫坐標不變，縱坐標擴大到原來的4倍可得到直線2x′－y′＝4. 【變式訓練1】A　解析：將代入曲線方程2x′2＋8y′2＝1，得：2·(5x)2＋8·(3y)2＝1，即50x2＋72y2＝1. 【例2】解

15、：將極坐標方程化為直角坐標方程，得圓的方程x2＋y2＝2x，即(x－1)2＋y2＝1， 直線的方程為3x＋4y＋a＝0. 由題設知，圓心(1,0)到直線的距離為1， 即有＝1， 解得a＝－8或a＝2.即a的值為－8或2. 【變式訓練2】解：(1)因為圓O1和圓O2的極坐標方程分別為 ρ＝4cos θ，ρ＝－sin θ， 又因為ρ2＝x2＋y2，ρcos θ＝x，ρsin θ＝y(tǒng)， 所以由ρ＝4cos θ，ρ＝－sin θ得， ρ2＝4ρcos θ，ρ2＝－ρsin θ. 即x2＋y2－4x＝0，x2＋y2＋y＝0. 所以圓O1和圓O2的直角坐標方程分別為 x2＋y2－4

16、x＝0，x2＋y2＋y＝0. (2)由(1)易得，經(jīng)過圓O1和圓O2兩個交點的直線的直角坐標方程為4x＋y＝0. 【例3】解：(1)由已知 由三角恒等式cos2θ＋sin2θ＝1， 可知(x－3)2＋(y－2)2＝1，這就是它的普通方程． (2)由已知，得t＝2x－2，代入y＝5＋t中， 得y＝5＋(2x－2)， 即x－y＋5－＝0就是它的普通方程． 【變式訓練3】解：(1)由x＝1＋t，得t＝2x－2. ∴y＝2＋(2x－2)． ∴x－y＋2－＝0，此方程表示直線． (2)由得兩式平方相加得＋＝1，此方程表示橢圓． 【例4】解：ρcos＝2化簡為ρcos θ＋ρsin

17、 θ＝4，則直線l的直角坐標方程為x＋y＝4. 設點P的坐標為(2cos α，sin α)，得P到直線l的距離d＝， 即d＝，其中cos φ＝，sin φ＝. 當sin(α＋φ)＝－1時，dmax＝2＋. 【變式訓練4】解：(1)把極坐標系中的點P化為直角坐標，得P(0,4)． 因為點P的直角坐標(0,4)滿足直線l的方程x－y＋4＝0，所以點P在直線l上． (2)因為點Q在曲線C上，故可設點Q的坐標為(cos α，sin α)， 從而點Q到直線l的距離是 d＝＝ ＝cos＋2， 由此得，當cos＝－1時，d取得最小值，且最小值為. 創(chuàng)新模擬·預測演練 1．B 2．y

18、＝x＋3－2 3．2 4． 5．解：沒有公共點．證明如下：直線l的普通方程為x＋2y－3＝0. 把曲線C的參數(shù)方程代入l的方程x＋2y－3＝0， 得2cos θ＋2sin θ－3＝0，即sin＝. 因為sin∈[－，]，而?[－，]． 所以方程sin＝無解． 即曲線C與直線l沒有公共點． 6．解：直線l的普通方程為y＝x－2； 曲線C的普通方程為＋＝1. ∵F1(－1,0)，F(xiàn)2(1,0)， ∴點F1到直線l的距離d1＝＝，點F2到直線l的距離d2＝＝， ∴d1＋d2＝2. 7．解：(1)曲線C1化為普通方程C1：＋y2＝1， 曲線C2化為普通方程C2：y＝x－m， 由得5x2－8mx＋4m2－4＝0. 由Δ＝64m2－20(4m2－4)＞0，得m2＜5. ∴m的取值范圍為－＜m＜. (2)因為點P在直線C2上， 故直線C2可化為參數(shù)式： 代入C1：＋y2＝1中，得＋2＝1， 即得5t2＋2mt＋2m2－8＝0. 設方程5t2＋2mt＋2m2－8＝0的兩根為t1，t2， 則|PA|·|PB|＝|t1t2|＝， 由＝?m2＝1或m2＝7(不合題意，舍去)， 當|PA|·|PB|＝時，m＝±1.