题目内容

【题目】在直角坐标系xOy中,以O为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系.已知曲线C的极坐标方程为ρ(1-cos2θ)=8cosθ,直线ρcosθ=1与曲线C相交于M,N两点,直线l过定点P(2,0)且倾斜角为α,l交曲线C于A,B两点.

(1)把曲线C化成直角坐标方程,并求|MN|的值;

(2)若|PA|,|MN|,|PB|成等比数列,求直线l的倾斜角α.

【答案】(1)y2=4x,4(2)α=或α=

【解析】

(1)由ρ(1-cos2θ)=8cosθ得ρ2-ρ2cos2θ+ρ2sin2θ=8ρcosθ,∴x2+y2-x2+y2=8x,即y2=4x,由ρcosθ=1得x=1,联立直线与抛物线解得M,N的坐标后可求得|MN|;

(2)因为|PA|,|MN|,|PB|成等比数列,∴|PA||PB|=|MN|2=16,联立直线l的参数方程与抛物线,根据参数的几何意义可得.

解:(1)由ρ(1-cos2θ)=8cosθ得ρ2-ρ2cos2θ+ρ2sin2θ=8ρcosθ,

∴x2+y2-x2+y2=8x,即y2=4x.

由ρcosθ=1得x=1,

由的M(1,2),N(1,-2),∴|MN|=4.

(2)直线l的参数方程为:(t为参数),联立直线l的参数方程与曲线C:y2=4x,

得t2sin2α-4tcosα-8=0,

设A,B两点对应的参数为t1,t2,

则t1+t2=,t1t2=-,

因为|PA|,|MN|,|PB|成等比数列,

∴|PA||PB|=|MN|2=16,

∴|t1||t2|=16,∴|t1t2|=16,

∴=16,∴sin2α=,

∵0≤α<π,

∴sinα=,

∴α=或α=.

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