题目内容

10.已知在极坐标系中,曲线Ω的方程为ρ=6cosθ.以极点为平面直角坐标系的原点,极轴为x轴的正半轴,并在两坐标系中取相同的长度单位,建立平面直角坐标系,直线l的参数方程是$\left\{\begin{array}{l}x=4+tcosθ\\ y=-1+tsinθ\end{array}\right.$(t为参数,θ∈R).
(Ⅰ)求曲线Ω的直角坐标方程和直线l的普通方程;
(Ⅱ)设直线l交曲线Ω于A、C两点,过点(4,-1)且与直线l垂直的直线l0交曲线Ω于B、D两点.求四边形ABCD面积的最大值.

分析 (Ⅰ)曲线C的极坐标方程即 ρ2=6ρcosθ,根据 x=ρcosθ,y=ρsinθ,把它化为直角坐标方程;消去参数,可得直线l的普通方程;
(Ⅱ)先确定AC2+BD2为定值,表示出面积,即可求四边形ABCD的面积的最大值和最小值.

解答 解:(Ⅰ)曲线C的极坐标方程为ρ=6cosθ,即 ρ2=6ρcosθ,化为直角坐标方程为 x2+y2=6x;
直线l的参数方程是$\left\{\begin{array}{l}x=4+tcosθ\\ y=-1+tsinθ\end{array}\right.$(t为参数,θ∈R),直线l的普通方程y+1=tanθ(x-4);
(Ⅱ)设弦AC,BD的中点分别为E,F,则OE2+OF2=2,
∴AC2+BD2=4(18-OE2-OF2)=64,
∴S2=$\frac{1}{4}$AC2•BD2=$\frac{1}{4}$AC2•(64-AC2)≤256,
∴S≤16,当且仅当AC2=64-AC2,即AC=4$\sqrt{2}$时,取等号,
故四边形ABCD面积S的最大值为16.

点评 本题主要考查把极坐标方程化为直角坐标方程的方法,参数方程化为普通方程的方法,考查直线过定点,考查面积的计算,基本不等式的应用,正确运用代入法是解题的关键,属于中档题.

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