第二讲 参数方程
三、直线的参数方程
A级 基础巩固
一、选择题
1.直线(α为参数,0≤α<π)必过点( )
A.(1,-2) B.(-1,2)
C.(-2,1) D.(2,-1)
解析:由参数方程可知该直线是过定点(1,-2),倾斜角为α的直线.
答案:A
2.对于参数方程和下列结论正确的是( )
A.是倾斜角为30°的两平行直线
B.是倾斜角为150°的两重合直线
C.是两条垂直相交于点(1,2)的直线
D.是两条不垂直相交于点(1,2)的直线
解析:因为参数方程可化为标准形式所以其倾斜角为150°.
同理,参数方程
可化为标准形式
所以其倾斜角也为150°.
又因为两直线都过点(1,2),故两直线重合.
答案:B
3.若直线(t为参数)与直线4x+ky=1垂直,则常数k=( )
A. B.-6
C.6 D.-
解析:由直线的参数方程可得直线的斜率为-,
由题意得直线4x+ky=1的斜率为-,
故-×=-1,解得k=-6.
答案:B
4.直线(t是参数,0≤θ<π)与圆(α是参数)相切,则θ=( )
A. B.
C.或 D.或
解析:直线为y=xtan θ,圆为(x-4)2+y2=4,因为直线与圆相切,所以圆心(4,0)到直线xtan θ-y=0的距离等于半径2,即=2,解得tan θ=±,易知θ=或.
答案:C
5.若圆的方程为(θ为参数),直线的方程为(t为参数),则直线与圆的位置关系是( )
A.相交过圆心 B.相交而不过圆心
C.相切 D.相离
解析:圆的圆心坐标是(-1,3),半径是2,直线的普通方程是3x-y+2=0,圆心到直线的距离是== <2,故直线与圆相交而不过圆心.
答案:B
二、填空题
6.已知直线的参数方程是(t为参数),则直线的倾斜角的大小是________.
解析:将直线的参数方程化简,得(t为参数).消去参数t,得直线的普通方程为y=-x-+2,因为直线的斜率是-,故倾斜角的大小是.
答案:[
7.已知直线l:(t为参数),圆C的极坐标方程为ρ=2cos θ,则圆心C到直线l的距离为________.
解析:直线l的普通方程为2x-y+1=0,圆ρ=2cos θ的直角坐标方程为x2+y2-2x=0,即(x-1)2+y2=1,圆心为(1,0).
故圆心C到直线l的距离为=.
答案:
8.在平面直角坐标系xOy中,若直线l:(t为参数)过椭圆C:(φ为参数)的右顶点,则常数a的值为________.
解析:直线l:消去参数t后得y=x-a.
椭圆C:消去参数φ后得+=1.
又椭圆C的右顶点为(3,0),代入y=x-a得a=3.
答案:3
三、解答题
9.已知在直角坐标系xOy中,曲线C的参数方程为(θ为参数),直线l经过定点P(3,5),倾斜角为.
(1)写出直线l的参数方程和曲线C的标准方程;
(2)设直线l与曲线C相交于A,B两点,求|PA|·|PB|的值.
解:(1)曲线C:(x-1)2+(y-2)2=16,
直线l:(t为参数).
(2)将直线l的参数方程代入圆C的方程可得
t2+(2+3)t-3=0,
设t1,t2是方程的两个根,则t1t2=-3,
所以|PA||PB|=|t1||t2|=|t1t2|=3.
10.极坐标方程为ρcos θ+ρsin θ-1=0的直线与x轴的交点为P,与椭圆(θ为参数)交于A,B两点,求|PA|·|PB|.
解:直线ρcos θ+ρsin θ-1=0的斜率为-1,令θ=0,得ρ=1,所以直线与x轴交于点(1,0)[如令θ=π,得ρ=-1,将点的极坐标化为直角坐标还是(1,0)],
所以直线的参数方程为(t为参数).①
椭圆的普通方程为x2+4y2=4,②
将①代入②中,得5t2-2t-6=0,③
因为Δ=128>0,根据参数t的几何意义知
|PA|·|PB|=|t1·t2|=.
B级 能力提升
1.一条直线的参数方程是(t为参数),另一条直线的方程是x-y-2=0,则两条直线的交点与点(1,-5)之间的距离是( )
A.2 B.4 C. D.
解析:由题意可知,点(1,-5)在直线(t为参数)上.将参数方程代入x-y-2=0,得6+t=2,所以t==4,根据t的几何意义,得两直线的交点与点(1,-5)之间的距离是4.
答案:B
2.已知直线C1的参数方程(t为参数),曲线C2的极坐标方程为ρ=4sin θ,设曲线C1,C2相交于A,B两点,则|AB|=________.
解析:曲线C2的极坐标方程可变为ρ2=4ρsin θ,化为直角坐标方程为x2+y2-4y=0,
将C1:代入,得5t2-6t-2=0,
则t1+t2=,t1t2=-,则|AB|=|t1-t2|=·=× =.
答案:
3.在直角坐标系中,以原点为极点,x轴的正半轴建立极坐标系,已知曲线C:ρsin2θ=2acos θ(a>0),过点P(-2,-4)的直线l的参数方程为:(t为参数),直线l与曲线C分别交于M,N两点.
(1)写出曲线C的直角坐标方程和直线l的普通方程;
(2)若|PM|,|MN|,|PN|成等比数列,求a的值.
解:(1)曲线的极坐标方程变为ρ2sin2θ=2aρcos θ,化为直角坐标方程为y2=2ax,
直线(t为参数)化为普通方程为y=x-2.
(2)将代入y2=2ax得
t2-2(4+a)t+8(4+a)=0.
则有t1+t2=2(4+a),t1t2=8(4+a),
因为|MN|2=|PM|·|PN|.
所以(t1-t2)2=t1·t2,
即(t1+t2)2-4t1t2=t1t2,(t1+t2)2-5t1t2=0,
故8(4+a)2-40(4+a)=0,
解得a=1或a=-4(舍去).
故所求a的值为1.