选修4-4坐标系与参数方程第1课时坐标系(理科专用)1.在极坐标系中,圆ρ=4被直线θ=分成两部分的面积之比是多少?解:∵直线θ=过圆ρ=4的圆心,∴直线把圆分成两部分的面积之比是1∶1.2.在极坐标系中,直线ρsin=3被圆ρ=5截得的弦长是多少?解:直线和圆转化为直角坐标方程分别为直线x+y=3,圆x2+y2=25,圆心到直线的距离为3,得弦长为8.3.在极坐标系中,求圆ρ=1上的点到直线ρcos=3的距离的最大值.解:将直线和圆都化为直角坐标方程,直线x+y-6=0,圆x2+y2=1,圆心(0,0)到直线的距离为3,∴直线与圆上的点最大距离为4.4.在极坐标系下,求圆ρ=5cosθ-5sinθ的圆心的坐标.解:圆心的直角坐标为,故圆心的极坐标为.(答案不唯一)5.曲线的极坐标方程为ρ=tanθ·,求曲线的直角坐标方程.解:ρ=tanθ·=,ρcos2θ=sinθ,ρ2cos2θ=ρsinθ,即曲线的直角坐标方程为x2=y.6.极坐标方程ρcos2θ=0表示的曲线是什么?解:ρcos2θ=0,cos2θ=0,θ=kπ±,为两条相交直线.7.极坐标系中,曲线ρ=-4sinθ与ρcosθ=1相交于点A、B,求AB的长.解:在平面直角坐标系中,曲线ρ=-4sinθ和ρcosθ=1分别表示圆x2+=4和直线x=1,作图易知=2.8.在极坐标系中,已知圆C的圆心坐标为C,半径R=,求圆C的极坐标方程.解:(解法1)设P(ρ,θ)是圆上的任意一点,则PC=R=.由余弦定理,得ρ2+22-2×2×ρcos=5.化简,得ρ2-4ρcos+1=0,此即为所求的圆C的方程.(解法2)将圆心C化成直角坐标为(1,),半径R=,故圆C的方程为(x-1)2+(y-)2=5.再将C化成极坐标方程,得(ρcosθ-1)2+(ρcosθ-)2=5.化简,得ρ2-4ρcos(θ-)+1=0,此即为所求的圆C的方程.9.设点P在曲线ρsinθ=2上,点Q在曲线ρ=-2cosθ上,求|PQ|的最小值.解:以极点为原点,极轴所在直线为x轴建立直角坐标系.将ρsinθ=2化为直角坐标方程,得直线方程y=2.将ρ=-2cosθ化为直角坐标方程,得圆方程(x+1)2+y2=1.所以圆心(-1,0)到直线的距离为2,|PQ|的最小值为2-1=1.10.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: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)由上述两个方程相减,得过交点的直线的直角坐标方程为4x+y=0.11.已知椭圆C的极坐标方程为ρ2=,点F1、F2为其左、右焦点,直线l的极坐标方程为ρsinθ=ρcosθ-2.求:(1)直线l和曲线C的普通方程;(2)点F1、F2到直线l的距离之和.解:(1)由ρsinθ=ρcosθ-2,得直线l的普通方程为y=x-2;由ρ2=,得ρ2(3cos2θ+4sin2θ)=12,即3x2+4y2=12,曲线C的普通方程为+=1.(2)∵F1(-1,0),F2(1,0),∴点F1到直线l的距离d1==,点F2到直线l的距离d2==,∴d1+d2=2.