用极坐标与参数方程解高考题型及解题策略文档格式.docx
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Ⅱ.重视方程的变形及公式的正用、逆用、变形使用.
例如、(2015年全国卷)在直角坐标系
中。
直线
:
,圆
:
以坐标原点为极点,
轴的正半轴为极轴建立极坐标系。
(I)求
,
的极坐标方程;
(II)若直线
的极坐标方程为
,设
与
的交点为
求
的面积
解:
(Ⅰ)因为
,所以
(Ⅱ)将
代入
,得
,解得
,故
,即
由于
的半径为1,所以
的面积为
二、简单曲线的极坐标方程及应用
1.求曲线的极坐标方程,就是找出动点M的坐标ρ与θ之间的关系,然后列出方程f(ρ,θ)=0,再化简并检验特殊点.
2.极坐标方程涉及的是长度与角度,因此列方程的实质是解三角形.
3.极坐标方程应用时多化为直角坐标方程求解,然后再转化为极坐标方程,注意方程的等价性.
例如、(2015全国卷)在直角坐标系xOy中,曲线C1:
(t为参数,t≠0),其中0≤α<
π,在以O为极点,x轴正半轴为极轴的极坐标系中,曲线C2:
,C3:
。
(1)求C2与C3交点的直角坐标;
(2)若C1与C2相交于点A,C1与C3相交于点B,求
的最大值。
(Ⅰ)曲线
的直角坐标方程为
,曲线
.
联立
解得
或
所以
交点的直角坐标为
和
(Ⅱ)曲线
,其中
因此
的极坐标为
当
时,
取得最大值,最大值为4
三、简单参数方程及应用
1.将参数方程化为普通方程的基本途径就是消参,消参过程注意两点:
①准确把握参数形式之间的关系;
②注意参数取值范围对曲线形状的影响.
2.已知曲线的普通方程求参数方程时,选取不同含义的参数时可能得到不同的参数方程.
3.一般地,如果题目中涉及圆、椭圆上的动点或求最值范围问题时可考虑用参数方程,设曲线上点的坐标,将问题转化为三角恒等变换问题解决,使解题过程简单明了.
例如、(2014年全国卷)坐标系与参数方程已知曲线
,直线
(
为参数).
(Ⅰ)写出曲线
的参数方程,直线
的普通方程;
(Ⅱ)过曲线
上任一点
作与
夹角为
的直线,交
于点
,求
的最大值与最小值.
的参数方程为
为参数)
的普通方程为
上任意一点
到
的距离为
则
为锐角,且
取得最小值,最小值为
四、参数方程与极坐标方程的综合应用
第一步:
消去参数,将曲线C1的参数方程化为普通方程;
第二步:
将曲线C1的普通方程化为极坐标方程;
第三步:
将曲线C2的极坐标方程化为直角坐标方程;
第四步:
将曲线C1与曲线C2的直角坐标方程联立,求得交点的直角坐标;
第五步:
把交点的直角坐标化为极坐标.
例如、(2017年全国卷)在直角坐标系xOy中,直线l1的参数方程为
(t为参数),直线l2的参数方程为
.设l1与l2的交点为P,当k变化时,P的轨迹为曲线C.
(1)写出C的普通方程;
(2)以坐标原点为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,设l3:
ρ(cosθ+sinθ)−
=0,M为l3与C的交点,求M的极径.
将参数方程转化为一般方程
……
消
可得:
即
的轨迹方程为
;
联立曲线
解得
由
的极半径是
.
五、极坐标方程解圆锥曲线问题
如果圆锥曲线问题中涉及到焦半径或焦点弦长时,设曲线方程为极坐标方程往往能避开繁杂的计算。
例如、(2007重庆理改编)中心在原点
的椭圆
,点
是其左焦点,在椭圆上任取三个不同点
使
证明:
为定值,并求此定值.
解:
以点
为极点建立极坐标系,则椭圆的极坐标方程为:
,设点
对应的极角为
,则点
对应的极角分别为
、
的极径就分别是
,而在三角函数的学习中,我们知道
为定值
六、参数方程解圆锥曲线问题
1.参数方程思想表示普通方程中的两个变量,注意参数几何意义和取值范围。
2.消去参数,用参数的几何意义和取值范围确定所求问题的解。
例如、(2016年天津卷)设椭圆
的右焦点为
,右顶点为
.已知
其中
为原点,
为椭圆的离心率.
(Ⅰ)求椭圆的方程;
(Ⅱ)设过点
的直线
与椭圆交于点
不在
轴上),垂直于
的直线与
交于点
,与
轴交于点
.若
,且
≤
,求直线
的斜率的取值范围.
(Ⅰ)设
,由
,可得
,又
,因此
,所以椭圆的方程为
(Ⅱ)设直线
的斜率为
),则直线
的方程为
.设
,由方程组
,消去
,整理得
,或
,由题意得
,从而
由(Ⅰ)知,
,有
.由
.因此直线
设
消去
.在
中,
,化简得
或
所以,直线
的斜率的取值范围为
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