已知曲线 C_ 1 , C_ 2 的参数方程分别为 C_…——2020 高考数学第 22 题答案解析

2020_新课标 II 卷 (2020·理)

2020 全国 第 22 题 解答题 区分题
2020_新课标 II 卷 (2020·理)

22.已知曲线 $C_{1}, C_{2}$ 的参数方程分别为 $C_{1}:\left\{\begin{array}{l}x=4 \cos ^{2} \theta, \\ y=4 \sin ^{2} \theta\end{array}\right.$( $\theta$ 为参数),$C_{2}:\left\{\begin{array}{l}x=t+\frac{1}{t}, \\ y=t-\frac{1}{t}\end{array}\right.$( $t$ 为参数)。
(1)将 $C_{1}, C_{2}$ 的参数方程化为普通方程;
(2)以坐标原点为极点,$x$ 轴正半轴为极轴建立极坐标系.设 $C_{1}, C_{2}$ 的交点为 $P$ ,求圆心在极轴上,且经过极点和 $P$ 的圆的极坐标方程.

参考答案

(1) $C_{1}: x+y=4 ; C_{2}: x^{2}-y^{2}=4$; (2) $\rho=\frac{17}{5} \cos \theta$ .

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题目指纹

这道题真正考什么?

核心知识
平面解析几何
核心考法
几何性质转代数联立消元化归与转化
关键能力
应用解答题
最容易错
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难度
区分题
先及格路线 · 平面解析几何 · 高难题

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完整解析 · 逐步详解

【答案】
①$C_{1}: x+y=4 ; C_{2}: x^{2}-y^{2}=4$ ;
②$\rho=\frac{17}{5} \cos \theta$ .

【解析】
【分析】
(1)分别消去参数 $\theta$ 和 $t$ 即可得到所求普通方程;

(2)两方程联立求得点 $P$ ,求得所求圆的直角坐标方程后,根据直角坐标与极坐标的互化即可得到所求极坐标方程.

【详解】①由 $\cos ^{2} \theta+\sin ^{2} \theta=1$ 得 $C_{1}$ 的普通方程为:$x+y=4$ ;
由 $\left\{\begin{array}{l}x=t+\frac{1}{t} \\ y=t-\frac{1}{t}\end{array}\right.$ 得:$\left\{\begin{array}{l}x^{2}=t^{2}+\frac{1}{t^{2}}+2 \\ y^{2}=t^{2}+\frac{1}{t^{2}}-2\end{array}\right.$ ,两式作差可得 $C_{2}$ 的普通方程为:$x^{2}-y^{2}=4$ .
②由 $\left\{\begin{array}{l}x+y=4 \\ x^{2}-y^{2}=4\end{array}\right.$ 得:$\left\{\begin{array}{l}x=\frac{5}{2} \\ y=\frac{3}{2}\end{array}\right.$ ,即 $P\left(\frac{5}{2}, \frac{3}{2}\right)$ ;
设所求圆圆心的直角坐标为 $(a, 0)$ ,其中 $a>0$ ,
则 $\left(a-\frac{5}{2}\right)^{2}+\left(0-\frac{3}{2}\right)^{2}=a^{2}$ ,解得:$a=\frac{17}{10}, \therefore$ 所求圆的半径 $r=\frac{17}{10}$ ,
∴ 所求圆的直角坐标方程为:$\left(x-\frac{17}{10}\right)^{2}+y^{2}=\left(\frac{17}{10}\right)^{2}$ ,即 $x^{2}+y^{2}=\frac{17}{5} x$ ,
∴ 所求圆的极坐标方程为 $\rho=\frac{17}{5} \cos \theta$ .
【点睛】本题考查极坐标与参数方程的综合应用问题,涉及到参数方程化普通方程、直角坐标方程化极坐标方程等知识,属于常考题型。

✅ 来源:2020年 · 全国 · 2020_新课标 II 卷 (2020·理) · 第 22 题 · 本题已通过全部自动发布校验

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