题目内容

【题目】以坐标原点为极点,x轴的正半轴为极轴的极坐标系中,曲线C1的极坐标方程为ρ=2sinθ,正方形ABCD的顶点都在C1上,且依次按逆时针方向排列,点A的极坐标为( ).
(1)求点C的直角坐标;
(2)若点P在曲线C2:x2+y2=4上运动,求|PB|2+|PC|2的取值范围.

【答案】
(1)解:∵点A的极坐标为( ),

∴点A的直角坐标是(1,1),

由A,C关于y轴对称,则C(﹣1,1)


(2)解:易得B(0,2),C(﹣1,1),

曲线C1:ρ=2sinθ的直角坐标方程是:x2+(y﹣1)2=1,

设P(x,y),x=2cosθ,y=2sinθ,

则|PB|2+|PC|2

=x2+(y﹣2)2+(x+1)2+(y﹣1)2

=2x2+2y2﹣6y+2x+6

=14+2(x﹣3y)

=14+2(2cosθ﹣6sinθ)

=14+4(cosθ﹣3sinθ)

=14+4 cos(θ+φ),

故|PB|2+|PC|2∈[14﹣4 ,14+4 ]


【解析】(1)求出A的直角坐标,根据A,C关于y轴对称,求出C的坐标即可;(2)设P(x,y),x=2cosθ,y=2sinθ,求出|PB|2+|PC|2的解析式,根据三角函数的性质求出其范围即可.

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