阶段质量检测(一)A卷
一、选择题
(本大题共10小题,每小题6分,满分60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.点M的极坐标为(1,π),则它的直角坐标是( )
A.(1,0) B.(-1,0)
C.(0,1) D.(0,-1)
解析:选B x=1×cos π=-1,y=1×sin π=0,即直角坐标是(-1,0).
2.已知曲线C的极坐标方程ρ=2cos 2θ,给定两点P,Q(2,π),则有( )
A.P在曲线C上,Q不在曲线C上
B.P,Q都不在曲线C上
C.P不在曲线C上,Q在曲线C上
D.P,Q都在曲线C上
解析:选C 当θ=时,ρ=2cos π=-2≠0,故点P不在曲线上;当θ=π时,ρ=2cos 2π=2,故点Q在曲线上.
3.在同一坐标系中,将曲线y=2sin 3x变为曲线y=sin x的伸缩变换是( )
A. B.
C. D.
解析:选B 将代入y=sin x,得μy=sin λx,
即y=sin λx,与y=2sin 3x比较,得μ=,λ=3,
即变换公式为
4.曲线的极坐标方程ρ=4sin θ化为直角坐标为( )
A.x2+(y+2)2=4 B.x2+(y-2)2=4
C.(x-2)2+y2=4 D.(x+2)2+y2=4
解析:选B 由ρ=4sin θ,得ρ2=4ρsin θ,故化为直角坐标方程是x2+y2=4y,即(y-2)2+x2=4.
5.如图,在柱坐标系中,长方体的两个顶点分别为A1(4,0,5),C1,则此长方体的体积为( )
A.100 B.120
C.160 D.240
解析:选B 由长方体的两个顶点分别为A1(4,0,5),C1,可知|OA|=4,|OC|=6,|OO1|=5,故长方体的体积为4×5×6=120.
6.已知两定点A(-2,0),B(1,0),如果动点P满足|PA|=2|PB|,则点P的轨迹所围成的图形的面积等于( )
A.π B.4π
C.8π D.9π
解析:选B 设P点的坐标为(x,y),∵|PA|=2|PB|,
∴(x+2)2+y2=4[(x-1)2+y2].
即(x-2)2+y2=4.
故P点的轨迹是以(2,0)为圆心,以2为半径的圆,它的面积为4π.
7.在极坐标系中,过点A(6,π)作圆ρ=-4cos θ的切线,则切线长为( )
A.2 B.6
C.2 D.2
解析:选C 圆ρ=-4cos θ化为(x+2)2+y2=4,点(6,π)化为(-6,0),所以切线长===2.
8.极坐标方程θ=,θ=π和ρ=4所表示的曲线围成的图形面积是( )
A.π B.π
C.π D.π
解析:选B 三条曲线围成一个扇形,半径为4,圆心角为-=.
∴扇形面积为:×4××4=.
9.在极坐标系中,曲线ρ=4sin关于( )
A.θ=轴对称 B.θ=轴对称
C.中心对称 D.极点中心对称
解析:选B ρ=4sin可化为ρ=4cos,可知此曲线是以为圆心的圆,故圆关于θ=对称.
10.极坐标系内曲线ρ=2cos θ上的动点P与定点Q的最近距离等于( )
A.-1 B.-1
C.1 D.
解析:选A 将曲线ρ=2cos θ化成直角坐标方程为(x-1)2+y2=1,点Q的直角坐标为(0,1),则P到Q的最短距离为点Q与圆心的距离减去半径,即-1.
二、填空题(本大题共4个小题,每小题5分,满分20分.把答案填写在题中的横线上)
11.(陕西高考)直线2ρcos θ=1与圆ρ=2cos θ相交的弦长为________.
解析:直线的方程为2x=1,圆的方程为x2+y2-2x=0,圆心为(1,0),半径r=1,圆心到直线的距离为d==,设所求的弦长为l,则12=2+2,解得l=.
答案:
12.点A的直角坐标为,则它的球坐标为________.
解析:r==6.cos φ==,
∴φ=.tan θ==,∴θ=.
∴它的球坐标为.
答案:
13.在极坐标系中,点A关于直线l:ρcos θ=1的对称点的一个极坐标为________.
解析:由直线l的方程可知直线l过点(1,0)且与极轴垂直,设A′是点A关于l的对称点,则四边形OBA′A是正方形,∠BOA′=,且OA′=2,
故A′的极坐标可以是.
答案:
14.已知直线l的方程为y=x+1,以坐标原点为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C的极坐标方程为ρsin2θ-4cos θ=0(ρ≥0,0≤θ<2π),则直线l与曲线C的公共点的极径 ρ=________.
解析:直线l的方程为y=x+1,曲线C的直角坐标方程为y2=4x,故直线l与曲线C的交点坐标为(1,2).故该点的极径ρ==.
答案:
三、解答题(本大题共6个小题,满分70分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)
15.(本小题满分10分)在平面直角坐标系中,求下列方程所对应的图形经过伸缩变换后的图形.
(1)x2-y2=1;(2)+=1.
解:由伸缩变换得 ①
(1)将①代入x2-y2=1得9x′2-4y′2=1,
因此,经过伸缩变换后,
双曲线x2-y2=1变成双曲线9x′2-4y′2=1,如图(1)所示.
(2)将①代入+=1得x′2+=1,因此,经过伸缩变换后,椭圆+=1变成椭圆x′2+=1,如图(2)所示.
16.(本小题满分12分)如果点的极坐标为A,B,且△ABC为等腰直角三角形,如何求直角顶点C的极坐标.
解:对于点A,直角坐标为(,),点B的直角坐标为(-,-),
设点C的直角坐标为(x,y),由题意得AC⊥BC,且|AC|=|BC|,
∴·=0,
即(x-,y-)·(x+,y+)=0,
∴x2+y2=4.①
又||2=||2,
于是(x-)2+(y-)2=(x+)2+(y+)2,
∴y=-x,代入①,得x2=2,
解得x=±.
∴或
∴点C的直角坐标为(,-)或(-,),
∴ρ==2,tan θ=-1,θ=或,
∴点C的极坐标为或.
17.(本小题满分12分)在极坐标系中,已知圆ρ=2cos θ与直线3ρcos θ+4ρsin θ+a=0相切,求实数a的值.
解:将极坐标方程化为直角坐标方程,
得圆的方程为x2+y2=2x,
即(x-1)2+y2=1,
直线的方程为3x+4y+a=0.
由题设知,圆心(1,0)到直线的距离为1,
即有=1,解得a=-8或a=2.
故a的值为-8或2.
18.(本小题满分12分)在极坐标系中,P是曲线ρ=12sin θ上的一动点,Q是曲线ρ=12cosθ-上的动点,试求|PQ|的最大值.
解:∵ρ=12sin θ,∴ρ2=12ρsin θ,
∴x2+y2-12y=0,即x2+(y-6)2=36.
又∵ρ=12cos,
∴ρ2=12ρ,
∴x2+y2-6x-6y=0,
∴(x-3)2+(y-3)2=36.
∴|PQ|max=6+6+=18.
19.(本小题满分12分)已知线段BB′=4,直线l垂直平分BB′,交BB′于点O,在属于l并且以O为起点的同一射线上取两点P、P′,使OP·OP′=9,建立适当的坐标系,求直线BP与直线B′P′的交点M的轨迹方程.
解:以O为原点,BB′为y轴,l为x轴,建立如图所示的直角坐标系,则B(0,2),B′(0,-2),设P(a,0)(a≠0),则由OP·OP′=9,得P′(,0),直线BP的方程为+=1,直线B′P′的方程为+=1,即lBP:2x+ay-2a=0,lB′P′:2ax-9y-18=0.
设M(x,y),则由解得
(a为参数).消去a,可得4x2+9y2=36(x≠0),
所以点M的轨迹是焦点在x轴上,长轴长为6,短轴长为4的椭圆(除去点B,B′).
20.(本小题满分12分)已知曲线C1的方程为x2+y2-8x-10y+16=0.以坐标原点为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C2的极坐标方程为ρ=2sin θ.
(1)把C1的方程化为极坐标方程;
(2)求C1与C2交点的极坐标(ρ≥0,0≤θ<2π).
解:(1)将
代入x2+y2-8x-10y+16=0,
得ρ2-8ρcos θ-10ρsin θ+16=0.
所以C1的极坐标方程为
ρ2-8ρcos θ-10ρsin θ+16=0.
(2)C2的普通方程为x2+y2-2y=0.
由
解得或
所以C1与C2交点的极坐标分别为,.