本题导读

本题考查极坐标方程、参数方程与直角坐标方程的互化。通过消去参数和坐标代换,将直线与双曲线的交点问题转化为直角坐标系下的方程组求解,最后利用两点间距离公式求弦长。

📌【题干】

Question

(2015年湖北卷(理)) (选修 4-4:坐标系与参数方程) 在直角坐标系 中,以 为极点, 轴的正半轴为极轴建立极坐标系.已知直线 的极坐标方程为 ,曲线 的参数方程为 ( 为参数), 与 相交于 两点,则 .

🔍【思路分析】

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  1. 转化直线 :利用 ,将极坐标方程化为直角坐标方程。
  2. 转化曲线 :利用平方关系 消去参数 ,得到双曲线的标准方程。
  3. 联立求解:将直线的线性方程代入双曲线方程,求出交点 的具体坐标。
  4. 计算弦长:利用两点间距离公式 求得 。

✅【答案】

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✍【详细解析】

Abstract

第一步:极坐标化为直角坐标 由 得: 代入 得直角坐标方程:

第二步:参数方程化为普通方程 已知曲线 : 分别平方得: 两式相减得: 由于 ,当 时 ,当 时 ,曲线 为等轴双曲线的两支。

第三步:联立方程组求交点 将 代入 : 解得 。 代入 得: 。 故交点为 ,。

第四步:计算弦长 根据两点间距离公式:

答案:

💡【考点归纳与避坑指南】

Danger

  • 核心考点:极坐标转化公式、参数方程的平方消参法、两点间距离公式。
  • 避坑指南:在消去参数 时,若题目要求轨迹范围,需注意 的取值限制(利用均值不等式 )。本题求弦长,即便不写范围也不影响结果,但养成严谨习惯很重要。
  • 核心方法:遇到 型参数方程,利用平方差消参是标准技巧。

📖【试题探源与推广】

Tip

  • 结论推广: 对于双曲线 与经过原点的直线 的弦长,公式可简化为 。
  • 方法推广:
    • 弦长公式法:若不求具体点坐标,可利用公式 配合韦达定理求解。
  • 相关知识点: 、双曲线的渐近线、参数方程的几何意义。

🔗【关联脉络】

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