题目内容

10.在平面直角坐标系xOy中,曲线C1的参数方程为$\left\{\begin{array}{l}{x=4cosθ}\\{y=3sinθ}\end{array}\right.$(θ为参数),以坐标原点O为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,得曲线C2的极坐标方程为ρ+6sinθ-8cosθ=0(ρ≥0).
(1)化曲线C1的参数方程为普通方程,化曲线C2的极坐标方程为直角坐标方程;
(2)直线l:$\left\{\begin{array}{l}{x=2+t}\\{y=-\frac{3}{2}+λt}\end{array}\right.$(t为参数)过曲线C1与y轴负半轴的交点,求与直线l平行且与曲线C2相切的直线方程.

分析 (1)由曲线C1的参数方程消去参数θ,能求出曲线C1的普通方程;曲线C2的极坐标方程转化为ρ2+6ρsinθ-8ρcosθ=0,由此能求出曲线C2的直角坐标方程.
(2)由曲线C1的方程$\frac{x^2}{16}+\frac{y^2}{9}=1$,能求出曲线C1与y轴负半轴的交点,从而求出直线l的方程,设与直线l平行且与曲线C2相切的直线方程为3x-4y+m=0,利用点到直线的距离公式能求出与直线l平行且与曲线C2相切的直线方程.

解答 解:(1)由曲线C1的参数方程为$\left\{{\begin{array}{l}{x=4cosθ}\\{y=3sinθ}\end{array}}\right.$(θ为参数),
消去参数θ化为普通方程$\frac{x^2}{16}+\frac{y^2}{9}=1$;
由曲线C2的极坐标方程为ρ+6sinθ-8cosθ=0(ρ≥0)得ρ2+6ρsinθ-8ρcosθ=0,
化为直角坐标方程x2+y2+6y-8x=0,即(x-4)2+(y+3)2=25.
(2)由曲线C1的方程$\frac{x^2}{16}+\frac{y^2}{9}=1$,
令x=0得y=±3,∴曲线C1与y轴负半轴的交点为(0,-3),
∵直线l:$\left\{\begin{array}{l}{x=2+t}\\{y=-\frac{3}{2}+λt}\end{array}\right.$(t为参数)过点(0,-3),
∴$\left\{{\begin{array}{l}{0=2+t}\\{-3=-\frac{3}{2}+λt}\end{array}}\right.$,解得$\left\{{\begin{array}{l}{t=-2}\\{λ=\frac{3}{4}}\end{array}}\right.$,
∴直线l的方程为3x-4y-12=0.
设与直线l平行且与曲线C2相切的直线方程为3x-4y+m=0,
则圆心C2(4,-3)到直线l的距离d=r,即$\frac{|3×4-4×(-3)+m|}{{\sqrt{{3^2}+{4^2}}}}=5$,
化为|m+24|=25,解得m=1或-49,
∴与直线l平行且与曲线C2相切的直线方程为3x-4y+1=0或3x-4y-49=0.

点评 本题考查曲线的直角坐标方程的求法,考查直线方程的求法,考查极坐标方程、直角坐标方程、参数方程的互化、圆的性质、直线与圆相切、点到直线的距离公式等基础知识,考查推理论证能力、运算求解能力,考查化归与转化思想、函数与方程思想,是中档题.

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