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    2022版高考数学大一轮复习作业本69《坐标系》(含答案详解) 练习

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    2022版高考数学大一轮复习作业本69《坐标系》(含答案详解)

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    这是一份2022版高考数学大一轮复习作业本69《坐标系》(含答案详解),共4页。
    设M,N分别是曲线ρ+2sinθ=0和ρsin(θ+ eq \f(π,4))=eq \f(\r(2),2)上的动点,求M,N的最小距离.
    在极坐标系中,直线l的方程为ρsin(eq \f(π,6)-θ)=2,曲线C的方程为ρ=4csθ,
    求直线l被曲线C截得的弦长.
    在极坐标系中,已知圆C经过点Peq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\r(2),\f(π,4))),圆心为直线ρsin eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(θ-\f(π,3)))=-eq \f(\r(3),2)与极轴的交点,求圆C的极坐标方程.
    设M,N分别是曲线ρ+2sin θ=0和ρsin eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(θ+\f(π,4)))=eq \f(\r(2),2)上的动点,求M,N的最小距离.
    在极坐标系中,求直线ρ(eq \r(3)cs θ-sin θ)=2与圆ρ=4sin θ的交点的极坐标.
    在极坐标系中,曲线C的方程为ρ2=eq \f(3,1+2sin2 θ),点R( SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ).
    (1)以极点为原点,极轴为x轴的正半轴,建立平面直角坐标系,把曲线C的极坐标方程化为直角坐标方程,点R的极坐标化为直角坐标;
    (2)设P为曲线C上一动点,以PR为对角线的矩形PQRS的一边垂直于极轴,求矩形PQRS周长的最小值,及此时P点的直角坐标.
    已知直线l:ρsin eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(θ-\f(π,4)))=4和圆C:ρ=2kcs eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(θ+\f(π,4)))(k≠0).若直线l上的点到圆C上的点的最小距离等于2.求实数k的值并求圆心C的直角坐标.
    已知圆C:x2+y2=4,直线l:x+y=2.以O为极点,x轴的正半轴为极轴,取相同的单位长度建立极坐标系.
    (1)将圆C和直线l方程化为极坐标方程;
    (2)P是l上的点,射线OP交圆C于点R,又点Q在OP上,且满足|OQ|·|OP|=|OR|2,
    当点P在l上移动时,求点Q轨迹的极坐标方程.
    \s 0 参考答案
    解:因为M,N分别是曲线ρ+2sinθ=0和ρsin(θ+ eq \f(π,4))=eq \f(\r(2),2)上的动点,
    即M,N分别是圆x2+y2+2y=0和直线x+y-1=0上的动点,
    要求M,N两点间的最小距离,
    即在直线x+y-1=0上找一点到圆x2+y2+2y=0的距离最小,
    即圆心(0,-1)到直线x+y-1=0的距离减去半径,
    故最小值为eq \f(|0-1-1|,\r(2))-1=eq \r(2)-1.
    解:因为曲线C的极坐标方程为ρ=4csθ,
    所以曲线C是圆心为(2,0),直径为4的圆.
    因为直线l的极坐标方程为ρsin(eq \f(π,6)-θ)=2,
    则直线l过A(4,0),倾斜角为eq \f(π,6),
    所以A为直线l与圆C的一个交点.
    设另一个交点为B,则∠OAB=eq \f(π,6).
    连接OB.如图.
    因为OA为直径,从而∠OBA=eq \f(π,2),所以AB=4cseq \f(π,6)=2eq \r(3).
    因此,直线l被曲线C截得的弦长为2eq \r(3).
    解:在ρsin eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(θ-\f(π,3)))=-eq \f(\r(3),2)中,令θ=0,得ρ=1,
    所以圆C的圆心坐标为(1,0).
    因为圆C经过点Peq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\r(2),\f(π,4))),
    所以圆C的半径PC=eq \r(\r(2)2+12-2×1×\r(2)cs \f(π,4))=1,
    于是圆C过极点,所以圆C的极坐标方程为ρ=2cs θ.
    解:因为M,N分别是曲线ρ+2sin θ=0和ρsin eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(θ+\f(π,4)))=eq \f(\r(2),2)上的动点,
    即M,N分别是圆x2+y2+2y=0和直线x+y-1=0上的动点,
    要求M,N两点间的最小距离,
    即在直线x+y-1=0上找一点到圆x2+y2+2y=0的距离最小,
    即圆心(0,-1)到直线x+y-1=0的距离减去半径,
    故最小值为eq \f(|0-1-1|,\r(2))-1=eq \r(2)-1.
    解:ρ(eq \r(3)cs θ-sin θ)=2化为直角坐标方程为eq \r(3)x-y=2,
    即y=eq \r(3)x-2.ρ=4sin θ可化为x2+y2=4y,
    把y=eq \r(3)x-2代入x2+y2=4y,
    得4x2-8eq \r(3)x+12=0,即x2-2eq \r(3)x+3=0,
    所以x=eq \r(3),y=1.
    所以直线与圆的交点坐标为(eq \r(3),1),化为极坐标为eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2,\f(π,6))).
    解:(1)曲线C:ρ2=eq \f(3,1+2sin2 θ),即ρ2+2ρ2sin2 θ=3,
    从而 eq \f(ρ2cs2 θ,3)+ρ2sin2 θ=1.
    ∵x=ρcs θ,y=ρsin θ,
    ∴曲线C的直角坐标方程为eq \f(x2,3)+y2=1,
    点R的直角坐标为R(2,2).
    (2)设P(eq \r(3)cs θ,sin θ),
    根据题意可得|PQ|=2-eq \r(3)cs θ,|QR|=2-sin θ,
    ∴|PQ|+|QR|=4-2sin eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(θ+\f(π,3))),
    当θ=eq \f(π,6)时,|PQ|+|QR|取最小值2,
    ∴矩形PQRS周长的最小值为4,
    此时点P的直角坐标为eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(3,2),\f(1,2))).
    解:圆C的极坐标方程可化为ρ=eq \r(2)kcs θ-eq \r(2)ksin θ,
    即ρ2=eq \r(2)kρcs θ-eq \r(2)kρsin θ,
    所以圆C的直角坐标方程为x2+y2-eq \r(2)kx+eq \r(2)ky=0,
    即eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x-\f(\r(2),2)k))2+eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(y+\f(\r(2),2)k))2=k2,
    所以圆心C的直角坐标为eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(\r(2),2)k,-\f(\r(2),2)k)).
    直线l的极坐标方程可化为ρsin θ·eq \f(\r(2),2)-ρcs θ·eq \f(\r(2),2)=4,
    所以直线l的直角坐标方程为x-y+4eq \r(2)=0,
    所以eq \f(\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(\f(\r(2),2)k+\f(\r(2),2)k+4\r(2))),\r(2))-|k|=2.
    即|k+4|=2+|k|,两边平方,得|k|=2k+3,
    所以eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(k>0,,k=2k+3))或eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(k

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