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文檔簡介

§13.2參數(shù)方程考試要求1.了解參數(shù)方程,了解參數(shù)的意義.2.能選擇適當?shù)膮?shù)寫出直線、圓和橢圓的參數(shù)方程.知識梳理1.參數(shù)方程和普通方程的互化(1)一般地,在平面直角坐標系中,如果曲線上任意一點的坐標x,y都是某個變數(shù)t的函數(shù)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x=ft,,y=gt,))并且對于t的每一個允許值,由方程組所確定的點M(x,y)都在這條曲線上,那么此方程就叫做這條曲線的參數(shù)方程.(2)曲線的參數(shù)方程和普通方程是曲線方程的不同形式.一般地,可以通過________________而從參數(shù)方程得到普通方程.2.常見曲線的參數(shù)方程和普通方程點的軌跡普通方程參數(shù)方程直線y-y0=tanα·(x-x0)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(α≠\f(π,2)))圓eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x=rcosθ,,y=rsinθ))(θ為參數(shù))橢圓eq\f(x2,a2)+eq\f(y2,b2)=1(a>b>0)雙曲線eq\f(x2,a2)-eq\f(y2,b2)=1(a>0,b>0)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x=asecφ,,y=btanφ))(φ為參數(shù))拋物線y2=2px(p>0)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x=2pt2,,y=2pt))(t為參數(shù))思考辨析判斷下列結論是否正確(請在括號中打“√”或“×”)(1)參數(shù)方程eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x=ft,,y=gt))中的x,y都是參數(shù)t的函數(shù).()(2)方程eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x=2cosθ,,y=1+2sinθ))(θ為參數(shù))表示以點(0,1)為圓心,以2為半徑的圓.()(3)已知橢圓的參數(shù)方程eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x=2cost,,y=4sint))(t為參數(shù)),點M在橢圓上,對應參數(shù)t=eq\f(π,3),點O為原點,則直線OM的斜率為eq\r(3).()(4)參數(shù)方程eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x=2cosθ,,y=5sinθ))(θ為參數(shù)且θ∈eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(0,\f(π,2))))表示的曲線為橢圓.()教材改編題1.參數(shù)方程eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x=-1-t,,y=2+3t))(t為參數(shù))的圖象是()A.離散的點 B.拋物線C.圓 D.直線2.參數(shù)方程eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x=cosθ,,y=2sinθ))(θ為參數(shù))化為普通方程為()A.x2+eq\f(y2,4)=1 B.x2+eq\f(y2,2)=1C.y2+eq\f(x2,4)=1 D.y2+eq\f(x2,2)=13.已知直線l的參數(shù)方程是eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x=tcosα,,y=tsinα))(t為參數(shù)),若l與圓x2+y2-4x+3=0交于A,B兩點,且|AB|=eq\r(3),則直線l的斜率為________.題型一參數(shù)方程與普通方程的互化例1已知曲線C1,C2的參數(shù)方程為C1:eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x=\r(3)+cosθ,,y=1+sinθ))(θ為參數(shù)),C2:eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x=-t,,y=\r(3)t))(t為參數(shù)).(1)將C1,C2的參數(shù)方程化為普通方程;________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(2)若點P是曲線C1上的動點,求點P到C2的距離的最小值.________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________思維升華消去方程中的參數(shù)一般有三種方法(1)利用解方程的技巧求出參數(shù)的表達式,然后代入消去參數(shù).(2)利用三角恒等式消去參數(shù).(3)根據(jù)參數(shù)方程本身的結構特征,靈活地選用一些方法從整體上消去參數(shù).跟蹤訓練1(2022·全國甲卷)在直角坐標系xOy中,曲線C1的參數(shù)方程為eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x=\f(2+t,6),,y=\r(t)))(t為參數(shù)),曲線C2的參數(shù)方程為eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x=-\f(2+s,6),,y=-\r(s)))(s為參數(shù)).(1)寫出C1的普通方程;=0,求C3與C1交點的直角坐標,及C3與C2交點的直角坐標.________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________題型二參數(shù)方程的應用例2在平面直角坐標系xOy中,曲線C的參數(shù)方程為eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x=\f(1,2)\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(λ+\f(1,λ))),,y=\f(\r(3),2)\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(λ-\f(1,λ)))))(λ為參數(shù)).(1)求曲線C的普通方程;(2)已知點M(2,0),直線l的參數(shù)方程為eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x=2+t,,y=t))(t為參數(shù)),且直線l與曲線C交于A,B兩點,求eq\f(1,|MA|)+eq\f(1,|MB|)的值.________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________思維升華(1)解決直線與曲線的參數(shù)方程的應用問題時,一般是先化為普通方程,再根據(jù)直線與曲線的位置關系來解決.(2)對于形如eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x=x0+at,,y=y(tǒng)0+bt))(t為參數(shù))的方程,當a2+b2≠1時,應先化為標準形式后才能利用t的幾何意義解題.跟蹤訓練2(2022·萍鄉(xiāng)模擬)在直角坐標系xOy中,曲線C的參數(shù)方程為C:eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(2x=t+\f(1,t),,y=t-\f(1,t)))(t為參數(shù)),以直角坐標的原點O為極點,x軸的正半軸為極軸建立極坐標系.(1)求曲線C的極坐標方程;(2)若A,B是曲線C上的兩點,且eq\o(OA,\s\up6(→))·eq\o(OB,\s\up6(→))=0,求|eq\o(AB,\s\up6(→))|的最小值.________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________題型三極坐標方程和參數(shù)方程的綜合應用例3(2022·全國乙卷)在直角坐標系xOy中,曲線C的參數(shù)方程為eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x=\r(3)cos2t,,y=2sint))(t為參數(shù)).以坐標原點為極點,x軸正半軸為極軸建立極坐標系,已知直線l的極坐標方程為ρsineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(θ+\f(π,3)))+m=0.(1)寫出l的直角坐標方程;(2)若l與C有公共點,求m的取值范圍.________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________思維升華解決參數(shù)方程和極坐標的綜合問題的方法涉及參數(shù)方程和極坐標方程的綜合題,求解的一般方法是分別化為普通方程和直角坐標方程后求解.當然,還要結合題目本身特點,確定選擇何種方程.跟蹤訓練3在平面直角坐標系xOy中,曲線C2的參數(shù)方程是eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x=-2+cosα,,y=-1+sinα))(α為參數(shù)),在極坐標系(與直角坐標系xOy取相同的長度單位,且以原點為極點,以x軸正半軸為極軸)中,曲線C1的極坐標方程是ρcosθ-3=0,點P是曲線C2上的動點.(1)求點P到曲線C1的距離的最大值;________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(2)若曲線C3:θ=eq\f(π,4)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ρ∈R))交曲線C2于A,B兩點,求△ABC2的面積.________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________§13.2參數(shù)方程考試要求1.了解參數(shù)方程,了解參數(shù)的意義.2.能選擇適當?shù)膮?shù)寫出直線、圓和橢圓的參數(shù)方程.知識梳理1.參數(shù)方程和普通方程的互化(1)一般地,在平面直角坐標系中,如果曲線上任意一點的坐標x,y都是某個變數(shù)t的函數(shù)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x=ft,,y=gt,))并且對于t的每一個允許值,由方程組所確定的點M(x,y)都在這條曲線上,那么此方程就叫做這條曲線的參數(shù)方程.(2)曲線的參數(shù)方程和普通方程是曲線方程的不同形式.一般地,可以通過消去參數(shù)而從參數(shù)方程得到普通方程.2.常見曲線的參數(shù)方程和普通方程點的軌跡普通方程參數(shù)方程直線y-y0=tanα·(x-x0)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(α≠\f(π,2)))eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x=x0+tcosα,,y=y(tǒng)0+tsinα))(t為參數(shù))圓x2+y2=r2eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x=rcosθ,,y=rsinθ))(θ為參數(shù))橢圓eq\f(x2,a2)+eq\f(y2,b2)=1(a>b>0)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x=acosφ,,y=bsinφ))(φ為參數(shù))雙曲線eq\f(x2,a2)-eq\f(y2,b2)=1(a>0,b>0)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x=asecφ,,y=btanφ))(φ為參數(shù))拋物線y2=2px(p>0)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x=2pt2,,y=2pt))(t為參數(shù))思考辨析判斷下列結論是否正確(請在括號中打“√”或“×”)(1)參數(shù)方程eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x=ft,,y=gt))中的x,y都是參數(shù)t的函數(shù).(√)(2)方程eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x=2cosθ,,y=1+2sinθ))(θ為參數(shù))表示以點(0,1)為圓心,以2為半徑的圓.(√)(3)已知橢圓的參數(shù)方程eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x=2cost,,y=4sint))(t為參數(shù)),點M在橢圓上,對應參數(shù)t=eq\f(π,3),點O為原點,則直線OM的斜率為eq\r(3).(×)(4)參數(shù)方程eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x=2cosθ,,y=5sinθ))(θ為參數(shù)且θ∈eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(0,\f(π,2))))表示的曲線為橢圓.(×)教材改編題1.參數(shù)方程eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x=-1-t,,y=2+3t))(t為參數(shù))的圖象是()A.離散的點 B.拋物線C.圓 D.直線答案D解析參數(shù)方程eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x=-1-t,,y=2+3t))消去參數(shù)t,可得3x+y+1=0,所以該參數(shù)方程的圖象為直線.2.參數(shù)方程eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x=cosθ,,y=2sinθ))(θ為參數(shù))化為普通方程為()A.x2+eq\f(y2,4)=1 B.x2+eq\f(y2,2)=1C.y2+eq\f(x2,4)=1 D.y2+eq\f(x2,2)=1答案A解析易知cosθ=x,sinθ=eq\f(y,2),則參數(shù)方程化成普通方程為x2+eq\f(y2,4)=1.3.已知直線l的參數(shù)方程是eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x=tcosα,,y=tsinα))(t為參數(shù)),若l與圓x2+y2-4x+3=0交于A,B兩點,且|AB|=eq\r(3),則直線l的斜率為________.答案±eq\f(\r(15),15)解析由eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x=tcosα,,y=tsinα))(t為參數(shù)),得y=xtanα,設k=tanα,得直線l的方程為y=kx,由x2+y2-4x+3=0,得(x-2)2+y2=1,圓心坐標為(2,0),半徑為1,則圓心到直線y=kx的距離為eq\r(12-\f(|AB|2,4))=eq\f(1,2)=eq\f(|2k|,\r(k2+1)),得k=±eq\f(\r(15),15).題型一參數(shù)方程與普通方程的互化例1已知曲線C1,C2的參數(shù)方程為C1:eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x=\r(3)+cosθ,,y=1+sinθ))(θ為參數(shù)),C2:eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x=-t,,y=\r(3)t))(t為參數(shù)).(1)將C1,C2的參數(shù)方程化為普通方程;(2)若點P是曲線C1上的動點,求點P到C2的距離的最小值.解(1)已知曲線C1的參數(shù)方程為eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x=\r(3)+cosθ,,y=1+sinθ))(θ為參數(shù)),化為普通方程為eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x-\r(3)))2+eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(y-1))2=1.曲線C2的參數(shù)方程為eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x=-t,,y=\r(3)t))(t為參數(shù)),化為普通方程為eq\r(3)x+y=0.所以C1的普通方程為eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x-\r(3)))2+eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(y-1))2=1,C2的普通方程為eq\r(3)x+y=0.(2)由(1)知C1是以(eq\r(3),1)為圓心,1為半徑的圓,C2為直線,所以圓心C1(eq\r(3),1)到直線C2的距離d=eq\f(\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\r(3)×\r(3)+1)),2)=2,所以點P到C2的距離的最小值為2-1=1.所以點P到C2的距離的最小值為1.思維升華消去方程中的參數(shù)一般有三種方法(1)利用解方程的技巧求出參數(shù)的表達式,然后代入消去參數(shù).(2)利用三角恒等式消去參數(shù).(3)根據(jù)參數(shù)方程本身的結構特征,靈活地選用一些方法從整體上消去參數(shù).跟蹤訓練1(2022·全國甲卷)在直角坐標系xOy中,曲線C1的參數(shù)方程為eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x=\f(2+t,6),,y=\r(t)))(t為參數(shù)),曲線C2的參數(shù)方程為eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x=-\f(2+s,6),,y=-\r(s)))(s為參數(shù)).(1)寫出C1的普通方程;=0,求C3與C1交點的直角坐標,及C3與C2交點的直角坐標.解(1)由y=eq\r(t),得t=y(tǒng)2(y≥0),代入x=eq\f(2+t,6),可得x=eq\f(2+y2,6),即y2=6x-2(y≥0),所以曲線C1的普通方程為y2=6x-2(y≥0).(2)曲線C3的極坐標方程可化為2ρcosθ-ρsinθ=0,所以C3的直角坐標方程為y=2x.由y=-eq\r(s),得s=y(tǒng)2(y≤0),代入x=-eq\f(2+s,6),可得x=-eq\f(2+y2,6),即y2=-6x-2(y≤0).由eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(y2=6x-2y≥0,,y=2x,))得eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x=\f(1,2),,y=1))或eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x=1,,y=2,))所以C3與C1交點的直角坐標為eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2),1)),(1,2).由eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(y2=-6x-2y≤0,,y=2x,))得eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x=-\f(1,2),,y=-1))或eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x=-1,,y=-2,))所以C3與C2交點的直角坐標為eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(1,2),-1)),(-1,-2).題型二參數(shù)方程的應用例2在平面直角坐標系xOy中,曲線C的參數(shù)方程為eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x=\f(1,2)\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(λ+\f(1,λ))),,y=\f(\r(3),2)\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(λ-\f(1,λ)))))(λ為參數(shù)).(1)求曲線C的普通方程;(2)已知點M(2,0),直線l的參數(shù)方程為eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x=2+t,,y=t))(t為參數(shù)),且直線l與曲線C交于A,B兩點,求eq\f(1,|MA|)+eq\f(1,|MB|)的值.解(1)由題意得eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x2=\f(1,4)\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(λ2+2+\f(1,λ2))),,y2=\f(3,4)\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(λ2-2+\f(1,λ2))),))即eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(4x2-2=λ2+\f(1,λ2),,\f(4,3)y2+2=λ2+\f(1,λ2),))兩式相減,可得曲線C的普通方程為x2-eq\f(y2,3)=1.(2)直線l的方程可轉(zhuǎn)化為eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x=2+\f(\r(2),2)t,,y=\f(\r(2),2)t,))代入x2-eq\f(y2,3)=1,得t2+6eq\r(2)t+9=0,則eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(t1+t2=-6\r(2),,t1·t2=9,))所以eq\f(1,|MA|)+eq\f(1,|MB|)=eq\f(1,\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(t1)))+eq\f(1,\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(t2)))=eq\f(-\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(t1+t2)),t1t2)=eq\f(2\r(2),3).思維升華(1)解決直線與曲線的參數(shù)方程的應用問題時,一般是先化為普通方程,再根據(jù)直線與曲線的位置關系來解決.(2)對于形如eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x=x0+at,,y=y(tǒng)0+bt))(t為參數(shù))的方程,當a2+b2≠1時,應先化為標準形式后才能利用t的幾何意義解題.跟蹤訓練2(2023·榆林模擬)在直角坐標系xOy中,曲線C的參數(shù)方程為C:eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(2x=t+\f(1,t),,y=t-\f(1,t)))(t為參數(shù)),以直角坐標的原點O為極點,x軸的正半軸為極軸建立極坐標系.(1)求曲線C的極坐標方程;(2)若A,B是曲線C上的兩點,且eq\o(OA,\s\up6(→))·eq\o(OB,\s\up6(→))=0,求|eq\o(AB,\s\up6(→))|的最小值.解(1)在曲線C的參數(shù)方程中,可得eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(2x+y=2t,,2x-y=\f(2,t),))兩式相乘得C的普通方程為4x2-y2=4,故曲線C的極坐標方程為4ρ2cos2θ-ρ2sin2θ=4,即ρ2=eq\f(4,4cos2θ-sin2θ).(2)因為eq\o(OA,\s\up6(→))·eq\o(OB,\s\up6(→))=0,所以可設A(ρA,θ),Beq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ρB,θ±\f(π,2))),所以eq\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\o(AB,\s\up6(→))))2=eq\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\o(OA,\s\up6(→))))2+eq\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\o(OB,\s\up6(→))))2=ρeq\o\al(2,A)+ρeq\o\al(2,B)=eq\f(4,4cos2θ-sin2θ)+eq\f(4,4cos2\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(θ±\f(π,2)))-sin2\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(θ±\f(π,2))))=eq\f(4,4cos2θ-sin2θ)+eq\f(4,4sin2θ-cos2θ)=eq\f(4,5cos2θ-1)+eq\f(4,5sin2θ-1)=eq\f(12,5cos2θ-15sin2θ-1)=eq\f(12,25sin2θcos2θ-4)=eq\f(12,\f(25,4)sin22θ-4)≥eq\f(12,\f(25,4)-4)=eq\f(16,3),當且僅當sin22θ=1時,等號成立,所以|eq\o(AB,\s\up6(→))|的最小值為eq\f(4\r(3),3).題型三極坐標方程和參數(shù)方程的綜合應用例3(2022·全國乙卷)在直角坐標系xOy中,曲線C的參數(shù)方程為eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x=\r(3)cos2t,,y=2sint))(t為參數(shù)).以坐標原點為極點,x軸正半軸為極軸建立極坐標系,已知直線l的極坐標方程為ρsineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(θ+\f(π,3)))+m=0.(1)寫出l的直角坐標方程;(2)若l與C有公共點,求m的取值范圍.解(1)直線l的極坐標方程為ρsineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(θ+\f(π,3)))+m=0,即ρsinθ+eq\r(3)ρcosθ+2m=0,根據(jù)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x=ρcosθ,,y=ρsinθ,))得l的直角坐標方程為eq\r(3)x+y+2m=0.(2)曲線C的參數(shù)方程為eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x=\r(3)cos2t,,y=2sint))(t為參數(shù)),將sint=eq\f(y,2)代入x=eq\r(3)cos2t=eq\r(3)(1-2sin2t),得曲線C的普通方程為y2=-eq\f(2\r(3),3)x+2(-2≤y≤2).聯(lián)立直線l與曲線C的方程,得eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(\r(3)x+y+2m=0,,y2=-\f(2\r(3),3)x+2-2≤y≤2,))消去x并整理得3y2-2y-6-4m=0(-2≤y≤2).方法一若直線l與曲線C有公共點,則Δ=(-2)2-4×3×(-6-4m)≥0,且3×(-2)2-2×(-2)-6-4m≥0,所以-eq\f(19,12)≤m≤eq\f(5,2),即m的取值范圍為eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(19,12),\f(5,2))).方法二所以4m=3y2-2y-6(-2≤y≤2),因為3y2-2y-6=3eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(y2-\f(2,3)y))-6=3eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(y-\f(1,3)))2-eq\f(19,3),所以當-2≤y≤2時,-eq\f(19,3)≤3y2-2y-6≤10,即-eq\f(19,3)≤4m≤10,則-eq\f(19,12)≤m≤eq\f(5,2),即m的取值范圍為eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(19,12),\f(5,2))).思維升華解決參數(shù)方程和極坐標的綜合問題的方法涉及參數(shù)方程和極坐標方程的綜合題,求解的一般方法是分別化為普通方程和直角坐標方程后求解.當然,還要結合題目本身特點,確定選擇何種方程.跟蹤訓練3在平面直角坐標系xOy中,曲線C2的參數(shù)方程是eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x=-2+cosα,,y=-1+sinα))(α為參數(shù)),在極坐標系(與直角坐標系xOy取相同的長度單位,且以原點為極點,以x軸正半軸為極軸)中,曲線C1的極坐標方程是ρcosθ-3=0,點P是曲線C2上的動點.(1)求點P到曲線C1的距離的最大值;(2)若曲線C3:θ=eq\f(π,4)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ρ∈R))交曲線C2于A,B兩點,求△ABC2的面積.解(1)由曲線C2的參數(shù)方程,得其普通方程為(x+2)2+(y+1)2=1,表示以(-2,-1)為圓心,以1為半徑的圓.由曲線C1的極坐標方程,得其直角坐標方程為x=3.則圓心C2到直線x=3的距離d=2+3=5,所以點P到曲線C1的距離的最大值dmax=1+d=6.(2)由曲線C3:θ=eq\f(π,4),得其直角坐標方程為y=x,聯(lián)立eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(y=x,,x+22+y+12=1,))解得eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x1=-1,,y1=-1))或eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x2=-2,,y2=-2,))∴|AB|=eq\r(-1+22+-1+22)=eq\r(2),圓心C2到直線AB的距離d1=eq\f(|-2+1|,\r(2))=eq\f(\r(2),2),∴△ABC2的面積S=eq\f(1,2)×eq\r(2)×eq\f(\r(2),2)=eq\f(1,2).課時精練1.在直角坐標系xOy中,圓C的參數(shù)方程為eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x=3+3cosθ,,y=3sinθ))(θ為參數(shù)),直線l的參數(shù)方程為eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x=tcos\f(π,3),,y=6+tsin\f(π,3)))(t為參數(shù)).(1)判斷直線l和圓C的位置關系,并說明理由;(2)設P是圓C上一動點,Aeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(4,0)),若點P到直線l的距離為eq\f(3\r(3),2),求eq\o(CA,\s\up6(→))·eq\o(CP,\s\up6(→))的值.解(1)圓C的參數(shù)方程為eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x=3+3cosθ,,y=3sinθ))(θ為參數(shù)),消去θ得圓C的普通方程為(x-3)2+y2=9,圓心C的坐標為(3,0),半徑為3.直線l的參數(shù)方程為eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x=tcos\f(π,3),,y=6+tsin\f(π,3)))(t為參數(shù)),消去t得直線l的普通方程為eq\r(3)x-y+6=0.∵圓心C到直線l的距離d=eq\f(3\r(3)+6,2)>3,∴直線l和圓C相離.(2)設P(3+3cosθ,3sinθ)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(θ∈\b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\co1(0,2π)))),由點P到直線l的距離為eq\f(\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(3\r(3)cosθ-3sinθ+6+3\r(3))),2)=eq\f(3\r(3),2),得eq\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(2cos\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,6)+θ))+2+\r(3)))=eq\r(3),則coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,6)+θ))=-1.∴eq\f(π,6)+θ=π,則θ=eq\f(5π,6),∴Peq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(3-\f(3\r(3),2),\f(3,2))),eq\o(CA,\s\up6(→))=eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1,0)),eq\o(CP,\s\up6(→))=eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(3\r(3),2),\f(3,2))),∴eq\o(CA,\s\up6(→))·eq\o(CP,\s\up6(→))=-eq\f(3\r(3),2).2.(2021·全國乙卷)在直角坐標系xOy中,圓C的圓心為C(2,1),半徑為1.(1)寫出圓C的一個參數(shù)方程;(2)過點F(4,1)作圓C的兩條切線,以坐標原點為極點,x軸正半軸為極軸建立極坐標系,求這兩條切線的極坐標方程.解(1)因為圓C的圓心為(2,1),半徑為1,所以圓C的參數(shù)方程為eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x=2+cosθ,,y=1+sinθ))(θ為參數(shù)).(2)當直線斜率不存在時,直線方程為x=4,此時圓心到直線的距離為2>r,不符合題意,舍去;當直線斜率存在時,設切線為y=k(x-4)+1,即kx-y-4k+1=0,故eq\f(|2k-1-4k+1|,\r(1+k2))=1,即|2k|=eq\r(1+k2),解得k=±eq\f(\r(3),3)

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