1、(七七)坐标系与参数方程坐标系与参数方程 1.已知在平面直角坐标系 xOy 中,直线 l 的参数方程是 x 2 2 t, y 2 2 t4 2 (t 为参数),以原点 为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线 C 的极坐标方程为 2cos 4 . (1)判断直线 l 与曲线 C 的位置关系; (2)设 M 为曲线 C 上任意一点,求 xy 的取值范围. 解 (1)由 x 2 2 t, y 2 2 t4 2, 消去 t,得直线 l 的普通方程为 yx4 2. 由 2cos 4 , 得 2cos cos 42sin sin 4 2cos 2sin . 2 2cos 2sin , 即 x2 2x
2、y2 2y0. 化为标准方程得 x 2 2 2 y 2 2 21. 圆心坐标为 2 2 , 2 2 ,半径为 1. 圆心到直线 l:xy4 20 的距离 d 2 2 2 2 4 2 2 51, 直线 l 与曲线 C 相离. (2)由 M(x,y)为曲线 C 上任意一点, 可设 x 2 2 cos , y 2 2 sin ( 为参数,03, 设 A,B 对应的参数为 t1,t2, 由题意得|t1|2|t2|,即 t12t2或 t12t2, 当 t12t2时, t12t2, t1t28 2, t1 t2244m, 解得 m23 9 ,满足 m3; 当 t12t2时, t12t2, t1t28 2,
3、 t1 t2244m 解得 m33,满足 m3. 综上,m23 9 或 33. 4.(2019 昆明质检)在平面直角坐标系 xOy 中,曲线 C 的参数方程为 x2 3cos , y 3sin ( 为 参数),直线 l 的参数方程为 xtcos , ytsin (t 为参数,01 4, 所以|OA|OB|12|122412 16cos242, 解得 cos 2 2 , 又 0, 所以 4或 3 4 . 5.(2019 保山模拟)在平面直角坐标系 xOy 中,以 O 为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标 系.O 的极坐标方程为 2, 直线 l 的参数方程为 xtcos , y2tsin (t
4、为参数), 直线 l 与O 交于 A,B 两个不同的点. (1)求倾斜角 的取值范围; (2)求线段 AB 中点 P 的轨迹的参数方程. 解 (1)直线 l 的倾斜角为 , 当 2时,直线 l(即 y 轴)与O 交于 A,B 两个不同的点,符合题目要求; 当 2时,记 ktan , 直线 l 的参数方程 xtcos , y2tsin 化为普通方程为 kxy20, 圆心 O 到直线 l 的距离 d 2 1k2. 因为直线 l 与O 交于不同的两点, 所以 2 1k21 或 k1. 当 k1 时, 的取值范围是 4, 2 , 综上,直线 l 的倾斜角 的取值范围是 4, 3 4 . (2)O 的极坐标方程为 2,其直角坐标方程为 x2y22, 因直线 l 的参数方程为 xtcos , y2tsin (t 为参数), 代入 x2y22 中得,t24tsin 20, 故可设 A(t1cos ,2t1sin ), B(t2cos ,2t2sin ), 注意到 t1 ,t2为方程的根,故 t1t24sin , 点 P 的坐标为 t1t2 2 cos ,2t1t2 2 sin , 即(sin 2,1cos 2), 所以点 P 的轨迹的参数方程为 xsin 2, y1cos 2 ( 为参数).