1、第第 2 讲讲参数方程参数方程 1.(2017合肥调研)在直角坐标系 xOy 中,曲线 C: x 2cos 1, y 2sin1 (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:sincos m. (1)若 m0 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 2 2 ,求实数 m 的取值范围. 解(1)曲线 C 的直角坐标方程为(x1)2(y1)22,是一个圆; 直线 l 的直角坐标方程为 xy0, 圆心 C 到直线 l 的距离为 d |11| 1212 2r, 所以直线 l 与圆 C 相切. (2)由已知可得,
2、 圆心 C 到直线 l 的距离为 d|11m| 1212 3 2 2, 解得1m5. 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 x4cos, y4sin (为参数),直线 l 经过点 P(1,2),倾斜角 6 . (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 x4cos, y4sin, 消去, 得圆 C 的普通方程为 x2y216. 又直线 l 过点 P(1,2),且倾斜角 6 . 所以 l 的参数方程为 x1tcos 6 , y2tsin 6 . 即
3、 x1 3 2 t, y21 2t (t 为参数). (2)把直线 l 的参数方程 x1 3 2 t, y21 2t 代入 x2y216, 得 1 3 2 t 2 21 2t 2 16,t2( 32)t110, 所以 t1t211. 由参数方程的几何意义,|PA|PB|t1t2|11. 3.(2016全国卷)在直角坐标系 xOy 中,圆 C 的方程为(x6)2y225. (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 xtcos, ytsin (t 为参数),l 与 C 交于 A,B 两点,|AB| 10,求 l 的斜率. 解(1)
4、由 xcos,ysin可得圆 C 的极坐标方程为212cos 110. (2)在(1)中建立的极坐标系中,直线 l 的极坐标方程为(R). 设 A,B 所对应的极径分别为1,2,将 l 的极坐标方程代入 C 的极坐标方程 得212cos110. 于是1212cos,1211. |AB|12| (12)2412 144cos244. 由|AB| 10得 cos23 8,tan 15 3 . 所以 l 的斜率为 15 3 或 15 3 . 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 x1tcos, ytsin (t 为参数,
5、0), 曲线 C 的极坐标方程为sin24cos. (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,当变化时,求|AB|的最小值. 解(1)由sin24cos得(sin)24cos, 曲线 C 的直角坐标方程为 y24x. (2)将直线 l 的参数方程代入 y24x 得到 t2sin24tcos40. 设 A,B 两点对应的参数分别是 t1,t2, 则 t1t2 4cos sin2,t 1t2 4 sin2. |AB|t1t2| (t1t2)24t1t2 4 sin24,当 2 时取到等号. |AB|min4,即|AB|的最小值为 4. 5.(2014全
6、国卷)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 3x2 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(x1)2y21(0y1). 可得 C 的参数方程为 x1cos t, ysin t (t 为参数,0t). (2)设 D(1cos 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
7、 的斜率相同,tan t 3,t 3 .故 D 的直角坐标为 1cos 3 ,sin 3 ,即 3 2, 3 2 . 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 x3cos, ysin (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sin 4 2. (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 x3cos, ysin 消去参数,得x 2 9 y21, 即 C 的普通方程为x 2 9 y21. 由sin 4 2,得sincos2,(*) 将 xcos, ysin 代入(*),化简得 yx2, 所以直线 l 的倾斜角为 4 . (2)由(1)知,点 P(0,2)在直线 l 上,可设直线 l 的参数方程为 xtcos 4 , y2tsin 4 (t 为参数), 即 x 2 2 t, y2 2 2 t (t 为参数), 代入x 2 9 y21 并化简,得 5t218 2t270, (18 2)245271080, 设 A,B 两点对应的参数分别为 t1,t2, 则 t1t218 2 5 0,t1t227 5 0,所以 t10,t20, 所以|PA|PB|t1|t2|(t1t2)18 2 5 .