题目内容

18.在平面直角坐标系xOy中,以坐标原点O为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系.已知曲线C的极坐标方程ρ=2$\sqrt{2}$sin(θ+$\frac{π}{4}$).倾斜角为$\frac{π}{3}$,且经过定点P(0,1)的直线l与曲线C交于M,N两点
(Ⅰ)写出直线l的参数方程的标准形式,并求曲线C的直角坐标方程;
(Ⅱ)求$\frac{1}{|PM|}$+$\frac{1}{|PN|}$的值.

分析 (I)由倾斜角为$\frac{π}{3}$,且经过定点P(0,1)的直线l的参数方程为:$\left\{\begin{array}{l}{x=tcos\frac{π}{3}}\\{y=1+tsin\frac{π}{3}}\end{array}\right.$.曲线C的极坐标方程ρ=2$\sqrt{2}$sin(θ+$\frac{π}{4}$),展开:ρ2=2$\sqrt{2}ρ$×$\frac{\sqrt{2}}{2}$(sinθ+cosθ),利用互化公式可得直角坐标方程.
(II)把直线l的参数方程$\left\{\begin{array}{l}{x=\frac{1}{2}t}\\{y=1+\frac{\sqrt{3}}{2}t}\end{array}\right.$代入圆C的方程为:t2-t-1=0,可得$\frac{1}{|PM|}$+$\frac{1}{|PN|}$=$\frac{1}{|{t}_{1}|}$+$\frac{1}{|{t}_{2}|}$=$\frac{|{t}_{1}-{t}_{2}|}{|{t}_{1}{t}_{2}|}$=$\frac{\sqrt{({t}_{1}+{t}_{2})^{2}-4{t}_{1}{t}_{2}}}{|{t}_{1}{t}_{2}|}$即可得出.

解答 解:(I)由倾斜角为$\frac{π}{3}$,且经过定点P(0,1)的直线l的参数方程为:$\left\{\begin{array}{l}{x=tcos\frac{π}{3}}\\{y=1+tsin\frac{π}{3}}\end{array}\right.$,化为:$\left\{\begin{array}{l}{x=\frac{1}{2}t}\\{y=1+\frac{\sqrt{3}}{2}t}\end{array}\right.$.
曲线C的极坐标方程ρ=2$\sqrt{2}$sin(θ+$\frac{π}{4}$),展开:ρ2=2$\sqrt{2}ρ$×$\frac{\sqrt{2}}{2}$(sinθ+cosθ),可得直角坐标方程:x2+y2=2x+2y.
(II)把直线l的参数方程$\left\{\begin{array}{l}{x=\frac{1}{2}t}\\{y=1+\frac{\sqrt{3}}{2}t}\end{array}\right.$代入圆C的方程为:t2-t-1=0,
t1+t2=1,t1t2=-1.
∴$\frac{1}{|PM|}$+$\frac{1}{|PN|}$=$\frac{1}{|{t}_{1}|}$+$\frac{1}{|{t}_{2}|}$=$\frac{|{t}_{1}-{t}_{2}|}{|{t}_{1}{t}_{2}|}$=$\frac{\sqrt{({t}_{1}+{t}_{2})^{2}-4{t}_{1}{t}_{2}}}{|{t}_{1}{t}_{2}|}$=$\frac{\sqrt{1+4}}{1}$=$\sqrt{5}$.

点评 本题考查了极坐标方程化为直角坐标方程、参数方程化为普通方程、直线与圆相交弦长问题,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.

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