安徽省樅陽(yáng)縣會(huì)宮中學(xué) (246740) 方明生
坐標(biāo)系與參數(shù)方程作為高考的選考內(nèi)容之一,筆者在高考閱卷中發(fā)現(xiàn),相對(duì)于絕對(duì)值不等式而言,大部分學(xué)生都會(huì)選擇坐標(biāo)系與參數(shù)方程的這一題.盡管學(xué)生在平時(shí)的學(xué)習(xí)中進(jìn)行了多次的模擬考試以及大量訓(xùn)練,但在實(shí)際解題過程中依舊會(huì)出現(xiàn)障礙.第一問一般考察基本知識(shí),主要涉及參數(shù)方程、普通方程和極坐標(biāo)方程三者間的相互轉(zhuǎn)化,此問5分學(xué)生基本都能夠得到.相對(duì)于第一問而言,第二問的得分卻大打折扣,究其原因,主要是學(xué)生在解題的過程中沒有完全明白命題老師的意圖,解題的方法不當(dāng)導(dǎo)致運(yùn)算量增大或者無(wú)從下手,筆者根據(jù)近幾年的高考試題,對(duì)于第二小問??碱}型進(jìn)行了整理,供各位方家指正.
評(píng)注:利用極坐標(biāo)公式ρ2=x2+y2,x=ρcosθ,y=ρsinθ進(jìn)行化簡(jiǎn)即可求出圓c普通方程,再將直線的參數(shù)方程代入圓C的直角坐標(biāo)方程,得到關(guān)于參數(shù)t的一元二次方程,結(jié)合參數(shù)t的幾何意義利用根與系數(shù)的關(guān)系即可求得|PA|+|PB|的值.
(-2,-4)的點(diǎn)P,且直線l與曲線C相交于A,B兩點(diǎn).
(1)寫出曲線C的直角坐標(biāo)方程和直線l的參數(shù)方程;
例3 (2017全國(guó)Ⅱ)在直角坐標(biāo)系xOy中,以坐標(biāo)原點(diǎn)為極點(diǎn),x軸正半軸為極軸建立極坐標(biāo)系,曲線C1的極坐標(biāo)方程為ρcosθ=4.
(1)M為曲線C1上的動(dòng)點(diǎn),點(diǎn)P在線段OM上,且滿足|OM|·|OP|=16,求點(diǎn)P的軌跡C2的直角坐標(biāo)方程;
解析:(1)設(shè)P的極坐標(biāo)為(ρ,θ)(ρ>0),M的極坐標(biāo)為(ρ1,θ)(ρ1>0)由題設(shè)知|OP|=ρ,
(2)設(shè)點(diǎn)B的極坐標(biāo)為(ρB,α)(ρB>0).由題設(shè)知|OA|=2,ρB=4cosα,于是ΔABO面積S=
例4 (2016全國(guó)Ⅱ)在直角坐標(biāo)系xOy中,圓C的方程為(x+6)2+y2=25.
(1)以坐標(biāo)原點(diǎn)為極點(diǎn),x軸正半軸為極軸建立極坐標(biāo)系,求C的極坐標(biāo)方程;
解析:(1)由x=ρcosθ,y=ρsinθ可得C的極坐標(biāo)方程ρ2+12ρcosθ+11=0.
(2)在(1)中建立的極坐標(biāo)系中,直線l的極坐標(biāo)方程為θ=α(ρ∈R).
由A,B所對(duì)應(yīng)的極徑分別為ρ1,ρ2,將l的極坐標(biāo)方程代入C的極坐標(biāo)方程得ρ2+12ρcosα+11=0.由韋達(dá)定理可得ρ1+ρ2=-12cosα,ρ1ρ2=11.
評(píng)注:此處所選取的兩個(gè)例題均為高考原題,如果大家認(rèn)真去研究的話會(huì)發(fā)現(xiàn)它們有共同之處是所給直線為經(jīng)過原點(diǎn)(即直線的極坐標(biāo)方程θ=α(ρ∈R))的特殊直線,利用極坐標(biāo)的幾何意義求解.
例5 在直角坐標(biāo)系xOy中,曲線C1的方程為y=k|x|+2.以坐標(biāo)原點(diǎn)為極點(diǎn),x軸正半軸為極軸建立極坐標(biāo)系,曲線C2的極坐標(biāo)方程為ρ2+2ρcosθ-3=0.
(1)求C2的直角坐標(biāo)方程;
(2)若C1與C2有且僅有三個(gè)公共點(diǎn),求C1的方程.
解析:(1)由x=ρcosθ,y=ρsinθ可得C2的直角坐標(biāo)方程為(x+1)2+y2=4.
評(píng)注:本題明顯不符合前面的兩個(gè)題型,對(duì)于此類問題,我們都可以用通性通法去解決,借助普通方程進(jìn)行考查的是有關(guān)坐標(biāo)系與參數(shù)方程的問題,涉及到的知識(shí)點(diǎn)有曲線的極坐標(biāo)方程向平面直角坐標(biāo)方程的轉(zhuǎn)化以及有關(guān)曲線相交交點(diǎn)個(gè)數(shù)的問題,在解題的過程中,需要明確極坐標(biāo)和平面直角坐標(biāo)之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系,以及曲線相交交點(diǎn)個(gè)數(shù)結(jié)合圖形,將其轉(zhuǎn)化為直線與圓的位置關(guān)系所對(duì)應(yīng)的需要滿足的條件,從而求得結(jié)果.
通過上述三種題型的解答,可以解決坐標(biāo)系與參數(shù)方程問題可以歸納為:“參”代“普”、“極”代“極”、“普”代“普”三種題型,審題的時(shí)候要搞清楚出題者的意圖,要學(xué)會(huì)抓住題干,如果直線是標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)方程,對(duì)涉及過定點(diǎn)M(x0,y0)的線段問題,優(yōu)先考慮采用“參”代“普”法,直線過原(極)點(diǎn),涉及到求線段長(zhǎng)時(shí),優(yōu)先考慮用極坐標(biāo)求解,對(duì)于以上兩種方法行不通的時(shí)候就可以采用“普”代“普”.在平時(shí)的學(xué)習(xí)中,應(yīng)該多加歸納,靈活應(yīng)用,方可優(yōu)解.