(本小题满分10分)选修4-4:坐标系与参数方程 已知曲线…——2008 高考数学第 23 题答案解析

2008_老新课标卷 (2008·文)

2008 全国 第 23 题 解答题 区分题
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23、(本小题满分10分)选修4-4:坐标系与参数方程
已知曲线 $\mathrm{C}_{1}:\left\{\begin{array}{l}x=\cos \theta \\ y=\sin \theta\end{array}(\theta\right.$ 为参数 $)$ ,曲线 $\mathrm{C}_{2}:\left\{\begin{array}{l}x=\frac{\sqrt{2}}{2} t-\sqrt{2} \\ y=\frac{\sqrt{2}}{2} t\end{array}\right.$( $t$ 为参数)。
(1)指出 $\mathrm{C}_{1}, \mathrm{C}_{2}$ 各是什么曲线,并说明 $\mathrm{C}_{1}$ 与 $\mathrm{C}_{2}$ 公共点的个数;
(2)若把 $\mathrm{C}_{1}, \mathrm{C}_{2}$ 上各点的纵坐标都压缩为原来的一半,分别得到曲线 $C_{1}{ }^{\prime}, C_{2}{ }^{\prime}$ 。写出 $C_{1}{ }^{\prime}$ , $C_{2}{ }^{\prime}$ 的参数方程。 $C_{1}{ }^{\prime}$ 与 $C_{2}{ }^{\prime}$ 公共点的个数和 $\mathrm{C}_{1}$ 与 $\mathrm{C}_{2}$ 公共点的个数是否相同?说明你的理由。

## 2008年海南省高考数学试卷(文)

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【解答】
(2008•海南)自选题:已知曲线 $C_{1}:\left\{\begin{array}{l}x=\cos \theta \\ y=\sin \theta\end{array}\right.$( $\theta$ 为参数),曲线 $C_{2}:\left\{\begin{array}{l}x=\frac{\sqrt{2}}{2} t-\sqrt{2} \\ y=\frac{\sqrt{2}}{2} t\end{array}\right.$(t为参数)。
(I)指出 $\mathrm{C}_{1}, \mathrm{C}_{2}$ 各是什么曲线,并说明 $\mathrm{C}_{1}$ 与 $\mathrm{C}_{2}$ 公共点的个数;
(II)若把 $\mathrm{C}_{1}, \mathrm{C}_{2}$ 上各点的纵坐标都压缩为原来的一半,分别得到曲线 $\mathrm{C}_{1}{ }^{\prime}, \mathrm{C}_{2}{ }^{\prime}$ 。写出 $\mathrm{C}_{1}{ }^{\prime}, \mathrm{C}_{2}{ }^{\prime}$的参数方程。 $\mathrm{C}_{1}$ 与 $\mathrm{C}_{2}{ }^{\prime}$ 公共点的个数和 C 与 $\mathrm{C}_{2}$ 公共点的个数是否相同?说明你的理由。
【考点】圆的参数方程;直线与圆锥曲线的关系;直线的参数方程.
【专题】计算题;压轴题.
【分析】(I)先利用公式 $\sin ^{2} \theta+\cos ^{2} \theta=1$ 将参数 $\theta$ 消去,得到圆的直角坐标方程,利用消元法消去参数 t 得到直线的普通方程,再根据圆心到直线的距离与半径进行比较,从而得到 $\mathrm{C}_{1}$ 与 $\mathrm{C}_{2}$ 公共点的个数;
(II)求出压缩后的参数方程,再将参数方程化为普通方程,联立直线方程与圆的方程,利用判别式进行判定即可。
【解答】解:(I) $\mathrm{C}_{1}$ 是圆, $\mathrm{C}_{2}$ 是直线. $\mathrm{C}_{1}$ 的普通方程为 $\mathrm{x}^{2}+\mathrm{y}^{2}=1$ ,
圆心 $\mathrm{C}_{1}(0,0)$ ,半径 $\mathrm{r}=1 . \mathrm{C}_{2}$ 的普通方程为 $\mathrm{x}-\mathrm{y}+\sqrt{2}=0$ 。
因为圆心 $\mathrm{C}_{1}$ 到直线 $\mathrm{x}-\mathrm{y}+\sqrt{2}=0$ 的距离为 1 ,
所以 $\mathrm{C}_{2}$ 与 $\mathrm{C}_{1}$ 只有一个公共点。
(II)压缩后的参数方程分别为 $C_{1}^{\prime}:\left\{\begin{array}{l}x=\cos \theta \\ y=\frac{1}{2} \sin \theta\end{array}\right.$( $\theta$ 为参数);
$C_{2}^{\prime}:\left\{\begin{array}{l}x=\frac{\sqrt{2}}{2} t-\sqrt{2} \\ y=\frac{\sqrt{2}}{4} t\end{array}\right.$(t为参数).
化为普通方程为: $\mathrm{C}_{1}^{\prime}: \mathrm{x}^{2}+4 \mathrm{y}^{2}=1, \mathrm{C}_{2}^{\prime}: \mathrm{y}=\frac{1}{2} \mathrm{x}+\frac{\sqrt{2}}{2}$ ,
联立消元得 $2 x^{2}+2 \sqrt{2} x+1=0$ ,
其判别式 $\Delta=(2 \sqrt{2})^{2}-4 \times 2 \times 1=0$ ,

所以压缩后的直线 $\mathrm{C}_{2}^{\prime}$ 与椭圆 $\mathrm{C}_{1}^{\prime}$ 仍然只有一个公共点,和 $\mathrm{C}_{1}$ 与 $\mathrm{C}_{2}$ 公共点个数相同。
【点评】本题主要考查了圆与直线的参数方程,以及直线圆的位置关系的判定,同时考查了利用判别式进行判定两曲线的公共点,转化与化归的思想方法,属于基础题.

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