题目内容
5.已知极坐标系的极轴与直角坐标系x轴的非负半轴重合,曲线C的极坐标方程是C:$\frac{4}{{ρ}^{2}}$=cos2θ+4sin2θ,直线l的参数方程是l:$\left\{\begin{array}{l}{x=\sqrt{5}-2016t}\\{y=\sqrt{5}+2016t}\end{array}\right.$(1)求曲线C的普通方程和参数方程;
(2)求直线l的普通方程和极坐标方程.
(3)点M∈C,点N∈l,直线MN与直线l的夹角等于45°,求|MN|的最值.
分析 (1)曲线C中极坐标方程,直接利用极坐标和直角坐标互化公式进行处理即可;
(2)首先,根据直线的参数方程,然后,消去参数,即可得到普通方程,然后,写成极坐标形式即可;
(3)可以设出曲线C上的一点,然后,计算该点到直线的距离,然后,借助于夹角紧急求解.
解答 解:(1)∵曲线C的极坐标方程是C:$\frac{4}{{ρ}^{2}}$=cos2θ+4sin2θ,
∴ρ2cos2θ+4ρ2sin2θ=4,
∴x2+4y2=4,
∴$\frac{{x}^{2}}{4}+{y}^{2}=1$,
∴曲线C的普通方程为:$\frac{{x}^{2}}{4}+{y}^{2}=1$,
它表示一个焦点在x轴上的椭圆,
其参数方程为:$\left\{\begin{array}{l}{x=2cosθ}\\{y=sinθ}\end{array}\right.$,
(2)∵直线l的参数方程是l:$\left\{\begin{array}{l}{x=\sqrt{5}-2016t}\\{y=\sqrt{5}+2016t}\end{array}\right.$
∴x+y-2$\sqrt{5}$=0,
对应的极坐标方程为:
ρcosθ+ρsinθ-2$\sqrt{5}$=0,
∴$\sqrt{2}$ρcos(θ-$\frac{π}{4}$)=2$\sqrt{5}$,
∴ρcos(θ-$\frac{π}{4}$)=$\sqrt{10}$.
(3)∵l:x+y-2$\sqrt{5}$=0,
∴其斜率为k=-1,
设点P(x,y)为椭圆上任意一点,则
点P到直线的距离为d=$\frac{|x+y-2\sqrt{5}|}{\sqrt{2}}$
=$\frac{|2cosθ+sinθ-2\sqrt{5}|}{\sqrt{2}}$
=$\frac{|\sqrt{5}cos(θ-α)-2\sqrt{5}|}{\sqrt{2}}$,
∴dmax=$\frac{3\sqrt{10}}{2}$,dmin=$\frac{\sqrt{10}}{2}$,
∵直线MN与直线l的夹角等于45°,
∴|MN|max=$\frac{3\sqrt{10}}{2}×\sqrt{2}=3\sqrt{5}$,
|MN|min=$\frac{\sqrt{10}}{2}×\sqrt{2}=\sqrt{5}$,
点评 本题重点考查了曲线的参数方程和普通方程的互化、曲线的直角坐标方程和极坐标方程的互化,直线与椭圆的位置关系等知识,属于中档题.
| A. | (-6,6) | B. | [-6,6] | C. | (-∞,-6]∪[6,+∞) | D. | (-∞,-6)∪(6,+∞) |