23.(10分)在直角坐标系 $x O y$ 中,曲线 $C_{1}:\left\{\begin{array}{l}x=t \cos \alpha \\ y=t \sin \alpha\end{array}\right.$( $t$ 为参数,$t \neq 0$ ),其中 $0 \leq \alpha \leq \pi$ ,在以 O 为极点,$x$ 轴正半轴为极轴的极坐标系中,曲线 $\mathrm{C}_{2}: \rho=2 \sin \theta$ , $\mathrm{C}_{3}: \rho=2 \sqrt{3} \cos \theta$ .
(1)求 $\mathrm{C}_{2}$ 与 $\mathrm{C}_{3}$ 交点的直角坐标;
(2)若 $C_{1}$ 与 $C_{2}$ 相交于点 $A, C_{1}$ 与 $C_{3}$ 相交于点 $B$ ,求 $|A B|$ 的最大值.
(10分)在直角坐标系 x O y 中,曲线 C_ 1 :…——2015 高考数学第 23 题答案解析
2015_新课标 II 卷 (2015·文)
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【考点】Q4:简单曲线的极坐标方程; 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由曲线 $C_{2}: \rho=2 \sin \theta$ ,化为 $\rho^{2}=2 \rho \sin \theta$ ,把 $\left\{\begin{array}{l}\rho^{2}=x^{2}+y^{2} \\ y=\rho \sin \theta\end{array}\right.$ 代入可得直角坐标方程.同理由 $C_{3}: \rho=2 \sqrt{3} \cos \theta$ .可得直角坐标方程,联立解出可得 $C_{2}$与 $\mathrm{C}_{3}$ 交点的直角坐标。
(2)由曲线 $\mathrm{C}_{1}$ 的参数方程,消去参数 t ,化为普通方程: $\mathrm{y}=\mathrm{x} \tan \alpha$ ,其中 $0 \leq \alpha \leq \pi$ ,$\alpha \neq \frac{\pi}{2} ; \alpha=\frac{\pi}{2}$ 时,为 $x=0(y \neq 0)$ .其极坐标方程为:$\theta=\alpha ~(\rho \in R, \rho \neq 0)$ ,利用 $|A B|=|2 \sin \alpha-2 \sqrt{3} \cos \alpha|$ 即可得出。
【解答】解:(1)由曲线 $C_{2}: \rho=2 \sin \theta$ ,化为 $\rho^{2}=2 \rho \sin \theta$ , $\therefore x^{2}+y^{2}=2 y$ .
同理由 $C_{3}: \rho=2 \sqrt{3} \cos \theta$ .可得直角坐标方程:$x^{2}+y^{2}=2 \sqrt{3} x$ ,
联立 $\left\{\begin{array}{l}x^{2}+y^{2}-2 y=0 \\ x^{2}+y^{2}-2 \sqrt{3} x=0\end{array}\right.$ ,
解得 $\left\{\begin{array}{l}x=0 \\ y=0\end{array},\left\{\begin{array}{l}x=\frac{\sqrt{3}}{2} \\ y=\frac{3}{2}\end{array}\right.\right.$ ,
$\therefore \mathrm{C}_{2}$ 与 $\mathrm{C}_{3}$ 交点的直角坐标为 $(0,0),\left(\frac{\sqrt{3}}{2}, \frac{3}{2}\right)$ .
(2)曲线 $C_{1}:\left\{\begin{array}{l}x=t \cos \alpha \\ y=t \sin \alpha\end{array}\right.$( $t$ 为参数,$t \neq 0$ ),化为普通方程:$y=x \tan \alpha$ ,其中 $0 \leq \alpha \leq \pi, \alpha \neq \frac{\pi}{2} ; \alpha=\frac{\pi}{2}$ 时,为 $x=0(y \neq 0)$ .其极坐标方程为:$\theta=\alpha ~(\rho \in R, \rho \neq 0)$
$\because A, B$ 都在 $C_{1}$ 上,
$\therefore A(2 \sin \alpha, \alpha), B(2 \sqrt{3} \cos \alpha, \alpha)$ .
$\therefore|A B|=|2 \sin \alpha-2 \sqrt{3} \cos \alpha|=4\left|\sin \left(\alpha-\frac{\pi}{3}\right)\right|$ ,
当 $\alpha=\frac{5 \pi}{6}$ 时,$|A B|$ 取得最大值 4 。
【点评】本题考查了极坐标方程化为直角坐标方程、参数方程化为普通方程、曲线的交点、两点之间的距离公式、三角函数的单调性,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.
## 六、选修4-5不等式选讲