题目内容
【题目】已知圆C的参数方程为 (θ为参数),若P是圆C与x轴的交点,以原点O为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,设过点P的圆C的切线为l (Ⅰ)求直线l的极坐标方程
(Ⅱ)求圆C上到直线ρ(cosθ+ sinθ)+6=0的距离最大的点的直角坐标.
【答案】解:(Ⅰ)∵圆C的参数方程为 (θ为参数),
∴圆C的参数方程消去参数θ,得圆C的普通方程为(x﹣1)2+(y﹣ )2=4,
∵P是圆C与x轴的交点,以原点O为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,设过点P的圆C的切线为l
由题设知,圆心C(1, ),P(2,0),
∠CPO=60°,故过P点的切线的倾斜角为30°,
设M(ρ,θ)是过P点的圆C的切线上的任一点,
则在△PMO中,∠MOP=θ,∠OMP=30°﹣θ,∠OPM=150°,
由正弦定理得 ,
∴ ,
∴直线l的极坐标方程为ρcos(θ+60°)=1.
(Ⅱ)∵直线ρ(cosθ+ sinθ)+6=0,
∴直线的直角坐标方程为x+ y+6=0,
设圆上的点M(1+2cosθ, ),
点M到直线的距离:
d= =
,
∴当θ= 时,点M到直线的距离取最大值
.此时M(2,2
),
∴圆C上到直线ρ(cosθ+ sinθ)+6=0的距离最大的点的直角坐标为(2,2
).
【解析】(Ⅰ)圆C的参数方程消去参数θ,得圆C的普通方程为(x﹣1)2+(y﹣ )2=4,由题设知,圆心C(1,
),P(2,0),过P点的切线的倾斜角为30°,设M(ρ,θ)是过P点的圆C的切线上的任一点,由正弦定理得
,由此能求出直线l的极坐标方程.(Ⅱ)直线的直角坐标方程为x+
y+6=0,设圆上的点M(1+2cosθ,
),求出点M到直线的距离d=
,当θ=
时,点M到直线的距离取最大值,由此能求出圆C上到直线ρ(cosθ+
sinθ)+6=0的距离最大的点的直角坐标.
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