在直角坐标系 xOy 中,以坐标原点为极点, x 轴正半轴…——2014 高考数学第 23 题答案解析

2014_新课标 II 卷 (2014·理)

2014 全国 第 23 题 解答题 区分题
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23.在直角坐标系 xOy 中,以坐标原点为极点, x 轴正半轴为极轴建立极坐标系 ,半圆 C 的极坐标方程为 $\rho=2 \cos \theta, \theta \in\left[0, \frac{\pi}{2}\right]$
(I)求 C 的参数方程;
(II)设点 D 在半圆 C 上,半圆 C 在 D 处的切线与直线 $\mathrm{I}: \mathrm{y}=\sqrt{3} \mathrm{x}+2$ 垂直,根据(1 )中你得到的参数方程,求直线 $C D$ 的倾斜角及 $D$ 的坐标。

参考答案(1)\left\{\begin{array}{l}x=1+\cos t \\ y=\sin t\end{array}\right.(t为参数,0\leq t\leq \pi)(2)\frac{\pi}{3},\left(\frac{3}{2},\frac{\sqrt{3}}{2}\right)

完整解析 · 逐步详解

【考点】 QH :参数方程化成普通方程.
【专题】5S:坐标系和参数方程.
【分析】①利用 $\left\{\begin{array}{c}\rho^{2}=x^{2}+y^{2} \\ x=\rho \cos \theta\end{array}\right.$ 即可得出直角坐标方程,利用 $\cos ^{2} t+\sin ^{2} t=1$ 进而得出参数方程。
②利用半圆 $C$ 在 $D$ 处的切线与直线 $\mid: y=\sqrt{3} x+2$ 垂直,则直线 $C D$ 的斜率与直线 $\mid$的斜率相等,即可得出直线 CD 的倾斜角及 D 的坐标。
【解答】解:①由半圆 C 的极坐标方程为 $\rho=2 \cos \theta, \theta \in\left[0, \frac{\pi}{2}\right]$ ,即 $\rho^{2}=2 \rho \cos \theta$ ,可得 $C$ 的普通方程为 $(x-1)^{2}+y^{2}=1 ~(0 \leq y \leq 1) ~$ .
可得 $C$ 的参数方程为 $\left\{\begin{array}{l}x=1+\cos t \\ y=\sin t\end{array}\right.$( $t$ 为参数, $0 \leq t \leq \pi$ ).
②设 $\mathrm{D}(1+\cos \mathrm{t}, \sin$
$\mathrm{t})$ ,由①知 C 是以 $\mathrm{C}(1,0)$ 为圆心, 1 为半径的上半圆,
∵ 直线 CD 的斜率与直线 $l$ 的斜率相等,$\therefore \tan \mathrm{t}=\sqrt{3}, \mathrm{t}=\frac{\pi}{3}$ .
故 D 的直角坐标为 $\left(1+\cos \frac{\pi}{3}, \sin \frac{\pi}{3}\right)$ ,即 $\left(\frac{3}{2}, \frac{\sqrt{3}}{2}\right)$ .
【点评】本题考查了把极坐标方程化为直角坐标方程、参数方程化为普通方程、直线与圆的位置关系,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.

✅ 来源:2014年 · 全国 · 2014_新课标 II 卷 (2014·理) · 第 23 题 · 本题已通过人工审核与系统自动校验

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