在直角坐标系xOy中,曲线 C_ 1 的参数方程为 arr…——2011 高考数学第 23 题答案解析

2011_老新课标卷 (2011·文)

2011 全国 第 23 题 解答题 区分题
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23.在直角坐标系xOy中,曲线 $C_{1}$ 的参数方程为 $\left\{\begin{array}{l}x=2 \cos \alpha \\ y=2+2 \sin \alpha\end{array}\right.$( $\alpha$ 为参数)$M$ 是 $C_{1}$上的动点, P 点满足 $\overrightarrow{\mathrm{OP}}=2 \overrightarrow{\mathrm{OM}}, \mathrm{P}$ 点的轨迹为曲线 $\mathrm{C}_{2}$
(I)求 $\mathrm{C}_{2}$ 的方程;
(II)在以 O 为极点, x 轴的正半轴为极轴的极坐标系中,射线 $\theta=\frac{\pi}{3}$ 与 $\mathrm{C}_{1}$ 的异于极点的交点为 $A$ ,与 $C_{2}$ 的异于极点的交点为 $B$ ,求 $|A B|$ .

完整解析 · 逐步详解

【考点】J3:轨迹方程;Q4:简单曲线的极坐标方程.
【专题】11:计算题;16:压轴题.
【分析】(I)先设出点 P 的坐标,然后根据点 P 满足的条件代入曲线 $\mathrm{C}_{1}$ 的方程即可求出曲线 $\mathrm{C}_{2}$ 的方程;
(II)根据(I)将求出曲线 $\mathrm{C}_{1}$ 的极坐标方程,分别求出射线 $\theta=\frac{\pi}{3}$ 与 $\mathrm{C}_{1}$ 的交点 A 的极径为 $\rho_{1}$ ,以及射线 $\theta=\frac{\pi}{3}$ 与 $C_{2}$ 的交点 $B$ 的极径为 $\rho_{2}$ ,最后根据 $|A B|=\left|\rho_{2}-\rho_{1}\right|$求出所求.

【解答】解:(I)设 $P(x, y)$ ,则由条件知 $M\left(\frac{x}{2}, \frac{y}{2}\right)$ .由于 $M$ 点在 $C_{1}$ 上,所以 $\left\{\begin{array}{l}\frac{x}{2}=2 \cos \alpha \\ \frac{y}{2}=2+2 \sin \alpha\end{array}\right.$ 即 $\left\{\begin{array}{l}x=4 \cos \alpha \\ y=4+4 \sin \alpha\end{array}\right.$
从而 $\mathrm{C}_{2}$ 的参数方程为
$\left\{\begin{array}{l}x=4 \cos \alpha \\ y=4+4 \sin \alpha\end{array}\right.$( $\alpha$ 为参数)
(II)曲线 $\mathrm{C}_{1}$ 的极坐标方程为 $\rho=4 \sin \theta$ ,曲线 $\mathrm{C}_{2}$ 的极坐标方程为 $\rho=8 \sin \theta$ .

射线 $\theta=\frac{\pi}{3}$ 与 $\mathrm{C}_{1}$ 的交点 A 的极径为 $\rho_{1}=4 \sin \frac{\pi}{3}$ ,
射线 $\theta=\frac{\pi}{3}$ 与 $C_{2}$ 的交点 $B$ 的极径为 $\rho_{2}=8 \sin \frac{\pi}{3}$ .
所以 $|\mathrm{AB}|=\left|\rho_{2}-\rho_{1}\right|=2 \sqrt{3}$ 。
【点评】本题考查点的极坐标和直角坐标的互化,以及轨迹方程的求解和线段的度量,属于中档题.

✅ 来源:2011年 · 全国 · 2011_老新课标卷 (2011·文) · 第 23 题 · 本题已通过人工审核与系统自动校验

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