1、第 83 讲 极坐标方程与参数方程的综合应用1(2018大庆模拟)在直角坐标系 xOy 中,曲线 C 的参数方程为Error! ( 为参数) 以点 O 为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,直线 l 的极坐标方程为 sin( ) .4 2(1)将曲线 C 和直线 l 化为直角坐标方程;(2)设点 Q 是曲线 C 上的一个动点,求它到直线 l 的距离的最大值(1)由Error! 得 y 21,x23所以曲线 C 的直角坐标方程为 y 21. x23由 sin( ) ,得 (sin cos cos sin ) ,4 2 4 4 2化简得,sin cos 2,所以 xy2.所以直线 l 的直角坐标
2、方程为 xy2. (2)(方法一 )由于点 Q 是曲线 C 上的点,则可设点 Q 的坐标为( cos ,sin ),3点 Q 到直线 l 的距离为d .| 3cos sin 2|2 |2cos 6 2|2当 cos( ) 1 时,d max 2 . 6 42 2所以点 Q 到直线 l 的距离的最大值为 2 . 2(方法二) 设与直线 l 平行的直线 l的方程为 xy m ,由Error! 消去 y 得 4x26mx3m 230,令 (6m)2 44(3m23)0,解得 m2.所以直线 l的方程为 xy2,即 xy20.所以两条平行直线 l 与 l之间的距离为 d 2 .|2 2|2 2所以点
3、Q 到直线 l 的距离的最大值为 2 .22(经典真题) 在直角坐标系 xOy 中,以坐标原点为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,半圆 C 的极坐标方程为 2cos ,0, 2(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 x2 垂直,根据(1) 中你得到的参3数方程,确定 D 的坐标(1)C 的普通方程为( x1) 2y 21(0 y 1) 可得 C 的参数方程为Error! (t 为参数,0t)(2)设 D(1cos t,sin t),由(1)知 C 是以 G(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
4、 GD 与 l 的斜率相同,则 tan t ,t .33故 D 的直角坐标为(1cos , sin ),即( , )3 3 32 323(2018赤峰一模)已知直线 l:Error!( t 为参数),曲线 C1:Error!( 为参数) (1)设 l 与 C1 相交于 A,B 两点,求|AB| ;(2)若把曲线 C1 上各点的横坐标压缩为原来的 ,纵坐标压缩为原来的 ,得到曲线12 32C2,设点 P 是曲线 C2 上的一个动点,求它到直线 l 的距离的最小值(1)l 的普通方程为 y (x1) ,3C1 的普通方程为 x2y 21.联立方程组Error!解得 A(1,0),B( , ),所以
5、 |AB|1.12 32(2)C2 的参数方程为Error!( 为参数),故点 P 的坐标为( cos , sin ),12 32从而 P 到直线 l 的距离是d sin( )2 | 32cos 32sin 3|2 34 2 4由此可知当 sin( )1 时,d 取得最小值,且最小值为 ( 1)4 64 24(2017全国卷)在直角坐标系 xOy 中,直线 l1 的参数方程为Error!(t 为参数),直线l2 的参数方程为Error!(m 为参数 )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
6、立极坐标系,设 l3: (cos sin ) 0 ,M 为 l3 与 C 的交点,求 M 的极径2(1)消去参数 t 得 l1 的普通方程 l1:yk (x2) ;消去参数 m 得 l2 的普通方程 l2:y (x2) 1k设 P(x,y),由题设得Error!消去 k 得 x2y 24( y0)所以 C 的普通方程为 x2y 24( y0) (2)C 的极坐标方程为 2(cos2sin 2)4(02,)联立Error!得cos sin 2(cos sin )故 tan ,从而 cos2 ,sin 2 .13 910 110代入 2(cos2sin 2)4 得 25,所以交点 M 的极径为 .
7、55(2017福州市毕业班综合质量检测) 已知直线 l 的参数方程为 Error!(t 为参数) ,以坐标原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,椭圆 C 的极坐标方程为2cos23 2sin212,其左焦点 F 在直线 l 上(1)若直线 l 与椭圆 C 交于 A,B 两点,求|FA| FB|的值;(2)求椭圆 C 的内接矩形周长的最大值(1)将曲线 C 的极坐标方程 2cos23 2sin212 化为直角坐标方程,得 1,则左焦点 F(2 ,0),所以 m2 ,x212 y24 2 2将直线 l 的参数方程Error!(t 为参数) 与曲线 C 的方程 1 联立,化简可得x212 y
8、24t22t20,由直线 l 的参数方程的几何意义,令|AF| |t1|,|BF| t2|,则|AF|BF| t1t2|2.(2)由曲线 C 的方程 1,可设曲线 C 上的任意一点 P 的坐标为(2 cos ,2sin )x212 y24 3(0 ),2则以 P 为顶点的内接矩形周长为4(2 cos 2sin )16sin( ),33因此,当 时,可得该内接矩形周长的最大值为 16.66(2018佛山一模)在直角坐标系 xOy 中,直线 l 的参数方程为 (t 为参数,x tcos ,y 2 tsin )0 ) ,曲线 C 的参数方程为 ( 为参数) ,以坐标原点 O 为极点,x 轴正x 2c
9、os ,y 2 2sin )半轴为极轴建立极坐标系(1)求曲线 C 的极坐标方程;(2)设 C 与 l 交于 M,N 两点(异于原点),求|OM|ON| 的最大值(1)因为曲线 C 的参数方程为 ( 为参数),x 2cos ,y 2 2sin )所以消去参数 ,得曲线 C 的普通方程为 x2(y2) 24 ,化简得 x2y 24y ,则 24 sin ,所以曲线 C 的极坐标方程为 4sin .(2)因为直线 l 的参数方程为 (t 为参数,0),x tcos ,y 2 tsin )所以由直线 l 的参数方程可知,直线 l 必过点(0,2) ,也就是圆 C 的圆心,则MON ,2不妨设 M(1, ),N( 2, ),其中 (0, ),2 2则|OM| | ON| 1 24sin 4sin( )4(sin cos )4 sin( ),2 2 4所以当 时,|OM| ON|取得最大值为 4 .4 2