三、简单曲线的极坐标方程一、选择题(每小题5分,共20分)1.圆心在(1,0)且过极点的圆的极坐标方程为()A.ρ=1B.ρ=cosθC.ρ=2cosθD.ρ=2sinθ解析:由题意知圆的极坐标方程为ρ=2rcosθ=2·1·cosθ即ρ=2cosθ故选C.答案:C2.直线x-y=0的极坐标方程(限定ρ≥0)是()A.θ=B.θ=πC.θ=和θ=πD.θ=π解析:由x-y=0,得ρcosθ-ρsinθ=0,即tanθ=,∴θ=和θ=π,又ρ≥0,因此直线的方程可以用θ=和θ=π表示.答案:C3.将曲线ρ2(1+sin2θ)=2化为直角坐标方程是()A.x2+=1B.+y2=1C.2x2+y2=1D.x2+2y2=1解析:∵ρ2(1+sin2θ)=2,∴ρ2(cos2θ+2sin2θ)=2,∴ρ2cos2θ+2ρ2sin2θ=2,即x2+2y2=2,∴+y2=1.答案:B4.在极坐标中,和极轴垂直且相交的直线l与圆ρ=4相交于A,B两点,若|AB|=4,则直线l的极坐标方程为()A.ρcosθ=2B.ρsinθ=2C.ρcosθ=D.ρsinθ=解析:如右图,Rt△OAC中,OC===2.设直线l的任意一点为M(ρ,θ),则ρcosθ=2.答案:A二、填空题(每小题5分,共10分)5.在极坐标系中,点A到直线ρsinθ=-2的距离是________.解析:点A化为直角坐标为,直线为y=-2,则点A到直线的距离为2+.答案:2+6.两条直线ρcos=2和tanθ=1的夹角为________.解析:将极坐标方程化为直角坐标方程:1由ρcos=2得(ρcosθ+ρsinθ)=2,即x+y=2;由tanθ=1,即θ=或θ=,即直线y=x.由于直线y=x与x+y=2互相垂直,故夹角为90°.答案:90°三、解答题(每小题10分,共20分)7.在极坐标系中,P是曲线ρ=12sinθ上的动点,Q是曲线ρ=12cos上的动点,试求|PQ|的最大值.解析:∵ρ=12sinθ,∴ρ2=12ρsinθ,∴x2+y2-12y=0,即x2+(y-6)2=36又∵ρ=12cos,∴ρ2=12ρ(cosθcos+sinθsin),∴x2+y2-6x-6y=0,∴(x-3)2+(y-3)2=36.∴|PQ|max=6+6+=18.8.圆O1和圆O2的极坐标方程分别为ρ=4cosθ,ρ=-sinθ.(1)把圆O1和圆O2的极坐标方程化为直角坐标方程;(2)求经过圆O1,圆O2两个交点的直线的直角坐标方程.解析:以极点为原点,极轴为x轴正半轴,建立平面直角坐标系,两坐标系中取相同的长度单位.(1)x=ρcosθ,y=ρsinθ,由ρ=4cosθ得ρ2=4ρcosθ.所以x2+y2=4x.即x2+y2-4x=0为圆O1的直角坐标方程.同理x2+y2+y=0为圆O2的直角坐标方程.(2)由,相减得过交点的直线的直角坐标方程为4x+y=0.9.(10分)如图所示,点A在直线x=4上移动,△OPA为等腰直角三角形,△OPA的顶角为∠OPA(O,P,A依次按顺时针方向排列),求点P的轨迹方程,并判断轨迹形状.解析:取O为极点,x正半轴为极轴,建立极坐标系,则直线x=4的极坐标方程为ρcosθ=4,设A(ρ0,θ0),P(ρ,θ),∵点A在直线ρcosθ=4上,∴ρ0cosθ0=4.①∵△OPA为等腰直角三角形,且∠OPA=,而|OP|=ρ,|OA|=ρ0,以及∠POA=,∴ρ0=ρ,且θ0=θ-.②把②代入①,得点P的轨迹的极坐标方程为ρcos=4.由ρcos=4,得ρ(cosθ+sinθ)=4,2∴点P的轨迹的普通方程为x+y=4,是过点(4,0)且倾斜角为的直线.3