题目内容

9.在平面直角坐标系xOy中,曲线C1的参数方程为$\left\{\begin{array}{l}{x=acosφ}\\{y=bsinφ}\end{array}\right.$(a>b>0,φ为参数),在以O为极点,x轴的正半轴为极轴的极坐标系中,曲线C2是圆心在极轴上,且经过极点的圆,已知曲线C1上的点M(1,$\frac{\sqrt{3}}{2}$)对应的参数φ=$\frac{π}{3}$,射线θ=$\frac{π}{3}$与曲线C2交于点D(1,$\frac{π}{3}$).
(1)求曲线C1的普通方程和曲线C2的直角坐标方程;
(2)若点A,B的极坐标分别为(ρ1,θ),(ρ2,θ+$\frac{π}{2}$),且两点均在曲线C1上,求$\frac{1}{{ρ}_{1}^{2}}$+$\frac{1}{{ρ}_{2}^{2}}$的值.

分析 (1)把点M(1,$\frac{\sqrt{3}}{2}$)对应的参数φ=$\frac{π}{3}$代入曲线C1的参数方程为$\left\{\begin{array}{l}{x=acosφ}\\{y=bsinφ}\end{array}\right.$(a>b>0,φ为参数),化简解出即可得出.设圆C2的半径为R,由题意可得:圆C2的方程为:ρ=2Rcosθ,把点D(1,$\frac{π}{3}$)代入解得R.可得圆C2的j极坐标方程为ρ=2cosθ,即ρ2=2ρcosθ,把$\left\{\begin{array}{l}{x=ρcosθ}\\{y=ρsinθ}\end{array}\right.$,ρ2=x2+y2,代入配方化简即可得出直角坐标方程.
(2)把两点(ρ1,θ),(ρ2,θ+$\frac{π}{2}$)代入曲线C1,化简整理即可得出.

解答 解:(1)把点M(1,$\frac{\sqrt{3}}{2}$)对应的参数φ=$\frac{π}{3}$代入曲线C1的参数方程为$\left\{\begin{array}{l}{x=acosφ}\\{y=bsinφ}\end{array}\right.$(a>b>0,φ为参数),
∴$\left\{\begin{array}{l}{1=acos\frac{π}{3}}\\{\frac{\sqrt{3}}{2}=bsin\frac{π}{3}}\end{array}\right.$,解得a=2,b=1.
∴曲线C1的普通方程为$\frac{{x}^{2}}{4}+{y}^{2}$=1.设圆C2的半径为R,由题意可得:圆C2的方程为:ρ=2Rcosθ,
把点D(1,$\frac{π}{3}$)代入可得:1=2R$cos\frac{π}{3}$,解得R=1.
∴圆C2的j极坐标方程为ρ=2cosθ,即ρ2=2ρcosθ,化为直角坐标方程:x2+y2=2x,即(x-1)2+y2=1.
(2)∵两点(ρ1,θ),(ρ2,θ+$\frac{π}{2}$)均在曲线C1上,
∴$\frac{({ρ}_{1}cosθ)^{2}}{4}$+$({ρ}_{1}sinθ)^{2}$=1,$\frac{({ρ}_{2}sinθ)^{2}}{4}$+$({ρ}_{2}cosθ)^{2}$=1,
∴$\frac{1}{{ρ}_{1}^{2}}$+$\frac{1}{{ρ}_{2}^{2}}$=$\frac{co{s}^{2}θ}{4}+si{n}^{2}θ$+$\frac{si{n}^{2}θ}{4}+co{s}^{2}θ$=$\frac{5}{4}$..

点评 本题考查了极坐标与直角坐标方程的互化、椭圆方程的应用,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.

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