本题导读

本题考查坐标系与参数方程。核心在于消参法、坐标转换法的灵活运用。

📌【题干】

Question

(2013年新课标I卷(理)) (选修 4-4:坐标系与参数方程)已知曲线 的参数方程为 ( 为参数),以坐标原点为极点, 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线 的极坐标方程为 .

(1)把 的参数方程化为极坐标方程;

(2)求 与 交点的极坐标 ().

🔍【思路分析】

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  1. 第一问(化极坐标方程):

    • 先将 的参数方程消去参数 ,化为直角坐标普通方程。利用 。

    • 展开普通方程得到 。

    • 利用转换公式 代入即可。

  2. 第二问(求交点):

    • 将 的极坐标方程 化为直角坐标方程(两边同乘 得 )。

    • 联立 与 的直角坐标方程求解 。

    • 将得到的直角坐标点转化为极坐标点 。

✅【答案】

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; 和

✍【详细解析】

Abstract

(1)解:

对于曲线 :。

平方相加得:。

展开整理得直角坐标普通方程:。

将 代入上式:

。

所以 的极坐标方程为 。

(2)解:

曲线 的极坐标方程为 ,

两边同乘以 得 ,

化为直角坐标方程为:。

联立 与 的直角坐标方程:

将下式代入上式得:。

由 代入 得:

。

解得 或 。

转化为极坐标:

  • 对于 :, 不存在且 ,故 。极坐标为 。

  • 对于 :, 且在第一象限,故 。极坐标为 。

所以 与 交点的极坐标为 和 。

💡【考点归纳与避坑指南】

Danger

核心考点:极坐标与直角坐标的互化公式是本模块的基石。

核心方法:直角坐标中转法。求交点或处理复杂的极坐标方程时,先化为直角坐标方程通常能利用已有的解析几何知识简化计算。

避坑指南:- 第一问化简时,常数项 不要漏掉。 - 第二问转化回极坐标时,务必根据 所在的象限准确确定极角 的值。

📖【试题探源与推广】

Tip

试题探源:极坐标下两点间的距离公式、极坐标下的直线方程。

结论推广: 表示圆心在 轴上且过原点的圆; 表示圆心在 轴上且过原点的圆。

方法推广:参数方程中,若含有 ,通常利用平方关系消参;若含有 ,通常利用代入法消参。

🔗【关联脉络】

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