(课标全国版)高考数学第一轮复习讲练 第55讲 坐标系(讲+练)原卷版+解析
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1.在极坐标系中,已知圆C经过点Peq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2,\f(π,3))),圆心C为直线ρsineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(θ-\f(π,3)))=-eq \r(3)与极轴的交点,求圆C的极坐标方程.
2.如图,在极坐标系中,曲线C:ρ=4cs θ,以极点O为旋转中心,将曲线C逆时针旋转eq \f(π,3)得到曲线C′.
(1)求曲线C′的极坐标方程;
(2)求曲线C与曲线C′公共部分围成图形的面积.
3.设M,N分别是曲线ρ+2sinθ=0和ρsineq \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.
4.在极坐标系中,O为极点,点M(ρ0,θ0)(ρ0>0)在曲线C:ρ=4sin θ上,直线l过点A(4,0)且与OM垂直,垂足为P.
(1)当θ0=eq \f(π,3)时,求ρ0及l的极坐标方程;
(2)当M在C上运动且P在线段OM上时,求P点轨迹的极坐标方程.
5.在平面直角坐标系中,直线l的参数方程是eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(x=t,,y=\r(3)t))(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,已知曲线C的极坐标方程为ρ2cs2θ+ρ2sin2θ-2ρsinθ-3=0.
(1)求直线l的极坐标方程;
(2)若直线l与曲线C相交于A,B两点,求AB的长.
6.以平面直角坐标系的原点O为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C1的极坐标方程为ρ=4sin θ,将曲线C1绕极点逆时针旋转eq \f(2π,3)后得到曲线C2.
(1)求曲线C2的极坐标方程;
(2)若直线l:θ=α(ρ∈R)与C1,C2分别相交于异于极点的A,B两点,求|AB|的最大值.
7.在平面直角坐标系xOy中,曲线C1:eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(x=m-mcsα,,y=msinα))
(m>0,α为参数),直线C2:y=eq \f(\r(3),3)x,以坐标原点为极点,x轴的非负半轴为极轴建立极坐标系.
(1)写出曲线C1,直线C2的极坐标方程;
(2)直线C3:θ=eq \f(5π,6)(ρ∈R),设曲线C1与直线C2交于点O,A,曲线C1与直线C3交于点O,B,△OAB的面积为6eq \r(3),求实数m的值.
8.在平面直角坐标系xOy中,由x2+y2=1经过伸缩变换eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(x′=2x,,y′=y))得到曲线C1,以原点为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C2的极坐标方程为ρ=4cs θ.
(1)求曲线C1的极坐标方程以及曲线C2的直角坐标方程;
(2)若直线l的极坐标方程为θ=α(ρ∈R),l与曲线C1,曲线C2在第一象限分别交于P,Q两点,且|OP|=|PQ|,点M的极坐标为eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(1,\f(π,2))),求△PMQ的面积.
【练提升】
9.在极坐标系中,O为极点,点M(ρ0,θ0)(ρ0>0)在曲线C:ρ=4sinθ上,直线l过点A(4,0)且与OM垂直,垂足为P.,(1)当θ0=eq \f(π,3)时,求ρ0及l的极坐标方程;,(2)当M在C上运动且P在线段OM上时,求P点轨迹的极坐标方程.
10.在平面直角坐标系中,直线m的参数方程为eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(x=tcs α,,y=tsin α))(t为参数,0≤α<π).以坐标原点为极点,以x轴的非负半轴为极轴建立极坐标系.曲线E的极坐标方程为ρ2+2ρcs θ-3=0,直线m与曲线E交于A,C两点.
(1)求曲线E的直角坐标方程和直线m的极坐标方程;
(2)过原点且与直线m垂直的直线n与曲线E交于B,D两点,求四边形ABCD面积的最大值.
11.在平面直角坐标系xOy中,直线C1:x+y-1=0,曲线C2:eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(x=acsφ,,y=1+asinφ))(φ为参数,a>0),以坐标原点O为极点,以x轴的非负半轴为极轴,建立极坐标系.
(1)说明C2是哪一种曲线,并将C2的方程化为极坐标方程;
(2)曲线C3的极坐标方程为θ=α0(ρ>0),其中tanα0=2,α0∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(0,\f(π,2))),且曲线C3分别交C1,C2于A,B两点.若|OB|=3|OA|+eq \r(5),求a的值.
12.在平面直角坐标系xOy中,曲线C1的方程为(x-2)2+(y-2)2=1,直线C2的方程为y=eq \r(3)x.以坐标原点O为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系.
(1)求曲线C1和直线C2的极坐标方程;
(2)若直线C2与曲线C1交于A,B两点,求eq \f(1,|OA|)+eq \f(1,|OB|).
13.如图,在极坐标系Ox中,A(2,0),Beq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\r(2),\f(π,4))),Ceq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\r(2),\f(3π,4))),D(2,π),弧,,所在圆的圆心分别是(1,0),eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(1,\f(π,2))),(1,π),曲线M1是弧,曲线M2是弧,曲线M3是弧.
(1)分别写出M1,M2,M3的极坐标方程;
(2)曲线M由M1,M2,M3构成,若点P在M上,且|OP|=eq \r(3),求P的极坐标.
14.在直角坐标系xOy中,曲线C1:(x-1)2+y2=1,曲线C2:eq \f(x2,8)+eq \f(y2,4)=1.以原点O为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系.
(1)求曲线C1,C2的极坐标方程;
(2)射线l:θ=α(ρ≥0)与曲线C1,C2分别交于点A,B(且A,B均异于原点O),当0<α
【练基础】
1.在极坐标系中,已知圆C经过点Peq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2,\f(π,3))),圆心C为直线ρsineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(θ-\f(π,3)))=-eq \r(3)与极轴的交点,求圆C的极坐标方程.
【解析】在直线ρsineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(θ-\f(π,3)))=-eq \r(3)中,
令θ=0得ρ=2.所以圆C的圆心坐标为C(2,0).
因为圆C经过点Peq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2,\f(π,3))),
所以圆C的半径|PC|= eq \r(22+22-2×2×2×cs\f(π,3))=2,
所以圆C的极坐标方程为ρ=4csθ.
2.如图,在极坐标系中,曲线C:ρ=4cs θ,以极点O为旋转中心,将曲线C逆时针旋转eq \f(π,3)得到曲线C′.
(1)求曲线C′的极坐标方程;
(2)求曲线C与曲线C′公共部分围成图形的面积.
【解析】(1)设曲线C上的点(ρ,θ)旋转之后为(ρ′,θ′),
故eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(ρ′=ρ,,θ′=θ+\f(π,3),))即eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(ρ=ρ′,,θ=θ′-\f(π,3),))代入曲线C:ρ=4cs θ,
得曲线C′:ρ′=4cseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(θ′-\f(π,3))),即曲线C′的极坐标方程为ρ=4cseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(θ-\f(π,3))).
(2)易知曲线C,C′是半径均为2的两个圆,如图,两圆相交于点O,A,连接OA,AC,OC′,AC′,
显然四边形OC′AC为菱形,∠COC′=eq \f(π,3),
故∠OC′A=eq \f(2π,3),
所以曲线C与曲线C′公共部分的面积S=2S弓形OCA=2(S扇形OC′A-S△OC′A)=eq \f(8π,3)-2eq \r(3).
3.设M,N分别是曲线ρ+2sinθ=0和ρsineq \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.
【解析】因为M,N分别是曲线ρ+2sinθ=0和ρsineq \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.
4.在极坐标系中,O为极点,点M(ρ0,θ0)(ρ0>0)在曲线C:ρ=4sin θ上,直线l过点A(4,0)且与OM垂直,垂足为P.
(1)当θ0=eq \f(π,3)时,求ρ0及l的极坐标方程;
(2)当M在C上运动且P在线段OM上时,求P点轨迹的极坐标方程.
【解析】(1)因为M(ρ0,θ0)在曲线C上,
当θ0=eq \f(π,3)时,ρ0=4sineq \f(π,3)=2eq \r(3).
由已知得|OP|=|OA|cseq \f(π,3)=2.
设Q(ρ,θ)为l上除P外的任意一点.
连接OQ,在Rt△OPQ中,ρcseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(θ-\f(π,3)))=|OP|=2.
经检验,点Peq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2,\f(π,3)))在曲线ρcseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(θ-\f(π,3)))=2上,
所以l的极坐标方程为ρcseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(θ-\f(π,3)))=2.
(2)设P(ρ,θ),在Rt△OAP中,|OP|=|OA|cs θ=4cs θ,即ρ=4cs θ.
因为P在线段OM上,且AP⊥OM,
所以θ的取值范围是eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(\f(π,4),\f(π,2))).
所以P点轨迹的极坐标方程为ρ=4cs θ,θ∈eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(\f(π,4),\f(π,2))).
5.在平面直角坐标系中,直线l的参数方程是eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(x=t,,y=\r(3)t))(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,已知曲线C的极坐标方程为ρ2cs2θ+ρ2sin2θ-2ρsinθ-3=0.
(1)求直线l的极坐标方程;
(2)若直线l与曲线C相交于A,B两点,求AB的长.
【解析】(1)由eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(x=t,,y=\r(3)t,))得y=eq \r(3)x,∴在平面直角坐标系中,
直线l经过坐标原点,倾斜角是eq \f(π,3),
因此,直线l的极坐标方程是θ=eq \f(π,3)(ρ∈R).
(2)把θ=eq \f(π,3)代入曲线C的极坐标方程
ρ2cs2θ+ρ2sin2θ-2ρsinθ-3=0,得ρ2-eq \r(3)ρ-3=0,
由一元二次方程根与系数的关系,得ρ1+ρ2=eq \r(3),ρ1ρ2=-3,
∴|AB|=|ρ1-ρ2|=eq \r(ρ1+ρ22-4ρ1ρ2)
=eq \r(\r(3)2-4×-3)
=eq \r(15).
6.以平面直角坐标系的原点O为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C1的极坐标方程为ρ=4sin θ,将曲线C1绕极点逆时针旋转eq \f(2π,3)后得到曲线C2.
(1)求曲线C2的极坐标方程;
(2)若直线l:θ=α(ρ∈R)与C1,C2分别相交于异于极点的A,B两点,求|AB|的最大值.
【解析】(1)设C2上任意一点的极坐标为(ρ,θ),
则eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(ρ,θ-\f(2,3)π))在C1上,所以ρ=4sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(θ-\f(2,3)π)),
故曲线C2的极坐标方程为ρ=4sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(θ-\f(2,3)π)).
(2)设A(ρA,α),B(ρB,α),
则|AB|=|ρA-ρB|=eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(4sin α-4sin \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(α-\f(2,3)π))))
=|6sin α+2eq \r(3)cs α|=4eq \r(3)eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(sin \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(α+\f(π,6)))))≤4eq \r(3),
当且仅当α=eq \f(π,3)时,等号成立,
故|AB|的最大值为4eq \r(3).
7.在平面直角坐标系xOy中,曲线C1:eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(x=m-mcsα,,y=msinα))
(m>0,α为参数),直线C2:y=eq \f(\r(3),3)x,以坐标原点为极点,x轴的非负半轴为极轴建立极坐标系.
(1)写出曲线C1,直线C2的极坐标方程;
(2)直线C3:θ=eq \f(5π,6)(ρ∈R),设曲线C1与直线C2交于点O,A,曲线C1与直线C3交于点O,B,△OAB的面积为6eq \r(3),求实数m的值.
【解析】(1)由题意消去曲线C1的参数α,得曲线C1的普通方程为(x-m)2+y2=m2.
∵x=ρcsθ,y=ρsinθ,
∴曲线C1的极坐标方程为ρ=2mcsθ.
直线C2的极坐标方程为θ=eq \f(π,6)(ρ∈R).
(2)由eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(θ=\f(π,6),,ρ=2mcsθ,))得eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(ρA=\r(3)m,,θ=\f(π,6),))∴Aeq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\r(3)m,\f(π,6))).
由eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(θ=\f(5π,6),,ρ=2mcsθ,))得eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(ρB=-\r(3)m,,θ=-\f(π,6),))∴Beq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\r(3)m,-\f(π,6))).
∴S△OAB=eq \f(1,2)ρA·|ρB |·sin∠AOB=6eq \r(3),
即eq \f(1,2)·eq \r(3)m·eq \r(3)m·sineq \f(π,3)=6eq \r(3),解得m2=8.
又m>0,∴m=2eq \r(2).
8.在平面直角坐标系xOy中,由x2+y2=1经过伸缩变换eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(x′=2x,,y′=y))得到曲线C1,以原点为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C2的极坐标方程为ρ=4cs θ.
(1)求曲线C1的极坐标方程以及曲线C2的直角坐标方程;
(2)若直线l的极坐标方程为θ=α(ρ∈R),l与曲线C1,曲线C2在第一象限分别交于P,Q两点,且|OP|=|PQ|,点M的极坐标为eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(1,\f(π,2))),求△PMQ的面积.
【解析】(1)由eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(x′=2x,,y′=y))得eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(x=\f(1,2)x′,,y=y′,))代入x2+y2=1得到曲线C1的直角坐标方程为eq \f(x′2,4)+y′2=1,即eq \f(x2,4)+y2=1,
又x=ρcs θ,y=ρsin θ,
所以曲线C1的极坐标方程为ρ2=eq \f(4,1+3sin2θ).
C2:ρ=4cs θ⇒ρ2=4ρcs θ,又x2+y2=ρ2,x=ρcs θ,
所以曲线C2的直角坐标方程为x2+y2=4x,即(x-2)2+y2=4.
(2)由eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(θ=α,,ρ2=\f(4,1+3sin2θ),))解得ρP=eq \r(\f(4,1+3sin2α)),
由eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(θ=α,,ρ=4cs θ,))解得ρQ=4cs α.
由于|OP|=|PQ|,所以ρQ=2ρP,
故4cs α=2eq \r(\f(4,1+3sin2α)),解得sin2α=eq \f(2,3),cs2α=eq \f(1,3),
所以ρP=eq \r(\f(4,1+3sin2α))=eq \f(2\r(3),3),ρQ=4cs α=eq \f(4\r(3),3).
S△PQM=S△OQM-S△OPM
=eq \f(1,2)|OQ|·|OM|sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,2)-α))-eq \f(1,2)|OP|·|OM|sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,2)-α))
=eq \f(1,2)×(ρQ-ρP)sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,2)-α))
=eq \f(1,2)×(ρQ-ρP)cs α
=eq \f(1,3).
【练提升】
9.在极坐标系中,O为极点,点M(ρ0,θ0)(ρ0>0)在曲线C:ρ=4sinθ上,直线l过点A(4,0)且与OM垂直,垂足为P.,(1)当θ0=eq \f(π,3)时,求ρ0及l的极坐标方程;,(2)当M在C上运动且P在线段OM上时,求P点轨迹的极坐标方程.
【解析】(1)因为M(ρ0,θ0)在曲线C上,,所以当θ0=eq \f(π,3)时,ρ0=4sineq \f(π,3)=2eq \r(3).,由已知得|OP|=|OA|cseq \f(π,3)=2.,设Q(ρ,θ)为l上除P外的任意一点.,在Rt△OPQ中,ρcseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(θ-\f(π,3)))=|OP|=2.
经检验,点Peq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2,\f(π,3)))在曲线ρcseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(θ-\f(π,3)))=2上,
所以,l的极坐标方程为ρcseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(θ-\f(π,3)))=2.
(2)设P(ρ,θ),在Rt△OAP中,|OP|=|OA|csθ=4csθ,
即ρ=4csθ.
因为P在线段OM上,且AP⊥OM,
所以θ的取值范围是eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(\f(π,4),\f(π,2))).
所以,P点轨迹的极坐标方程为ρ=4csθ,θ∈eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(\f(π,4),\f(π,2))).
10.在平面直角坐标系中,直线m的参数方程为eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(x=tcs α,,y=tsin α))(t为参数,0≤α<π).以坐标原点为极点,以x轴的非负半轴为极轴建立极坐标系.曲线E的极坐标方程为ρ2+2ρcs θ-3=0,直线m与曲线E交于A,C两点.
(1)求曲线E的直角坐标方程和直线m的极坐标方程;
(2)过原点且与直线m垂直的直线n与曲线E交于B,D两点,求四边形ABCD面积的最大值.
【解析】(1)由ρ2=x2+y2,ρcs θ=x,得曲线E的直角坐标方程为(x+1)2+y2=4,
直线m的极坐标方程为θ=α(ρ∈R).
(2)设点A,C的极坐标分别为(ρ1,α),(ρ2,α).
由eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(θ=α,,ρ2+2ρcs θ-3=0,))得ρ2+2ρcs α-3=0,
∴ρ1+ρ2=-2cs α,ρ1ρ2=-3,
∴|AC|=|ρ1-ρ2|=2eq \r(cs2α+3).
同理得|BD|=2eq \r(sin2α+3).
∵S四边形ABCD=eq \f(1,2)|AC|·|BD|=2eq \r(cs2α+3)·eq \r(sin2α+3)≤cs2α+3+sin2α+3=7,
当且仅当cs2α+3=sin2α+3,即α=eq \f(π,4)或eq \f(3π,4)时,等号成立,
∴四边形ABCD面积的最大值为7.
11.在平面直角坐标系xOy中,直线C1:x+y-1=0,曲线C2:eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(x=acsφ,,y=1+asinφ))(φ为参数,a>0),以坐标原点O为极点,以x轴的非负半轴为极轴,建立极坐标系.
(1)说明C2是哪一种曲线,并将C2的方程化为极坐标方程;
(2)曲线C3的极坐标方程为θ=α0(ρ>0),其中tanα0=2,α0∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(0,\f(π,2))),且曲线C3分别交C1,C2于A,B两点.若|OB|=3|OA|+eq \r(5),求a的值.
【解析】(1)由eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(x=acsφ,,y=1+asinφ))消去参数φ,
得C2的普通方程为x2+(y-1)2=a2.
∴C2是以(0,1)为圆心,a为半径的圆.
∵x=ρcsθ,y=ρsinθ,
∴C2的极坐标方程为(ρcsθ)2+(ρsinθ-1)2=a2,
即C2的极坐标方程为ρ2-2ρsinθ+1-a2=0.
(2)曲线C3的极坐标方程为θ=α0(ρ>0),tanα0=2,α0∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(0,\f(π,2))),
∴曲线C3的直角坐标方程为y=2x(x>0),sinα0=eq \f(2\r(5),5).
由eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(x+y-1=0,,y=2x,))解得eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(x=\f(1,3),,y=\f(2,3),))∴Aeq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,3),\f(2,3))).
∴|OA|=eq \f(\r(5),3).
∵|OB|=3|OA|+eq \r(5),∴|OB|=2eq \r(5).
故点B的极坐标为(2eq \r(5),α0),
代入ρ2-2ρsinθ+1-a2=0,得a=eq \r(13).
12.在平面直角坐标系xOy中,曲线C1的方程为(x-2)2+(y-2)2=1,直线C2的方程为y=eq \r(3)x.以坐标原点O为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系.
(1)求曲线C1和直线C2的极坐标方程;
(2)若直线C2与曲线C1交于A,B两点,求eq \f(1,|OA|)+eq \f(1,|OB|).
【解析】(1)曲线C1的普通方程为(x-2)2+(y-2)2=1,
则C1的极坐标方程为ρ2-4ρcs θ-4ρsin θ+7=0.
由于直线C2过原点,且倾斜角为eq \f(π,3),
故其极坐标方程为θ=eq \f(π,3)(ρ∈R).
(2)由eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(ρ2-4ρcs θ-4ρsin θ+7=0,,θ=\f(π,3),))
得ρ2-(2eq \r(3)+2)ρ+7=0,
设A,B对应的极径分别为ρ1,ρ2,
则ρ1+ρ2=2eq \r(3)+2,ρ1ρ2=7,
∴eq \f(1,|OA|)+eq \f(1,|OB|)=eq \f(|OA|+|OB|,|OA|·|OB|)=eq \f(ρ1+ρ2,ρ1ρ2)=eq \f(2\r(3)+2,7).
13.如图,在极坐标系Ox中,A(2,0),Beq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\r(2),\f(π,4))),Ceq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\r(2),\f(3π,4))),D(2,π),弧,,所在圆的圆心分别是(1,0),eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(1,\f(π,2))),(1,π),曲线M1是弧,曲线M2是弧,曲线M3是弧.
(1)分别写出M1,M2,M3的极坐标方程;
(2)曲线M由M1,M2,M3构成,若点P在M上,且|OP|=eq \r(3),求P的极坐标.
【解析】(1)由题设可得,弧,,所在圆的极坐标方程分别为ρ=2cs θ,ρ=2sin θ,ρ=-2cs θ,
所以M1的极坐标方程为ρ=2cs θeq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(0≤θ≤\f(π,4))),
M2的极坐标方程为ρ=2sin θeq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,4)≤θ≤\f(3π,4))),
M3的极坐标方程为ρ=-2cs θeq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(3π,4)≤θ≤π)).
(2)设P(ρ,θ),由题设及(1)知:
若0≤θ≤eq \f(π,4),则2cs θ=eq \r(3),解得θ=eq \f(π,6);
若eq \f(π,4)≤θ≤eq \f(3π,4),则2sin θ=eq \r(3),解得θ=eq \f(π,3)或θ=eq \f(2π,3);
若eq \f(3π,4)≤θ≤π,则-2cs θ=eq \r(3),解得θ=eq \f(5π,6).
综上,P的极坐标为eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\r(3),\f(π,6)))或eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\r(3),\f(π,3)))或eq \r(3),eq \f(2π,3)或eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\r(3),\f(5π,6))).
14.在直角坐标系xOy中,曲线C1:(x-1)2+y2=1,曲线C2:eq \f(x2,8)+eq \f(y2,4)=1.以原点O为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系.
(1)求曲线C1,C2的极坐标方程;
(2)射线l:θ=α(ρ≥0)与曲线C1,C2分别交于点A,B(且A,B均异于原点O),当0<α
C2的极坐标方程为ρ2=eq \f(8,1+sin2θ).
(2)联立θ=α(ρ≥0)与C1的极坐标方程得|OA|2=4cs2α,
联立θ=α(ρ≥0)与C2的极坐标方程得|OB|2=eq \f(8,1+sin2α),
则|OB|2-|OA|2=eq \f(8,1+sin2α)-4cs2α=eq \f(8,1+sin2α)-4(1-sin2α)=eq \f(8,1+sin2α)+4(1+sin2α)-8
≥2eq \r(\f(8,1+sin2α)×41+sin2α)-8=8eq \r(2)-8,
当且仅当sin α=eq \r(\r(2)-1)时取等号,
所以|OB|2-|OA|2的最小值为8eq \r(2)-8.
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