题目内容

5.平面直角坐标系xOy,直线l的参数方程为$\left\{\begin{array}{l}{x=-\sqrt{3}t}\\{y=\frac{2\sqrt{3}}{3}+t}\end{array}\right.$(t为参数),圆C的参数方程为$\left\{\begin{array}{l}{x=2cosθ}\\{y=2sinθ}\end{array}\right.$(θ为参数).以坐标原点O为极点,x轴的非负半轴为极轴建立极坐标系.
(1)求直线l和圆C的极坐标方程;
(2)设直线l和圆C相交于A,B两点,求弦AB与其所对的劣弧围成的图形的面积.

分析 (1)直线l的参数方程为$\left\{\begin{array}{l}{x=-\sqrt{3}t}\\{y=\frac{2\sqrt{3}}{3}+t}\end{array}\right.$(t为参数),消去参数t可得直线l的普通方程.将x=ρcosθ,y=ρsinθ代入上式可得极坐标方程.圆C的参数方程为$\left\{\begin{array}{l}{x=2cosθ}\\{y=2sinθ}\end{array}\right.$(θ为参数),利用cos2θ+sin2θ=1可得直角坐标方程,进而得到圆C的极坐标方程.
(2)联立$\left\{\begin{array}{l}{ρ=2}\\{ρcos(θ-\frac{π}{3})=1}\end{array}\right.$,解得:A,B.再利用扇形与三角形的面积计算公式得出.

解答 解:(1)直线l的参数方程为$\left\{\begin{array}{l}{x=-\sqrt{3}t}\\{y=\frac{2\sqrt{3}}{3}+t}\end{array}\right.$(t为参数),消去参数t直线l的普通方程为$x+\sqrt{3}y$-2=0.
将x=ρcosθ,y=ρsinθ代入上式可得:ρcosθ+$\sqrt{3}$ρsinθ-2=0.
化简得直线l的方程为$ρcos(θ-\frac{π}{3})$=1.
圆C的参数方程为$\left\{\begin{array}{l}{x=2cosθ}\\{y=2sinθ}\end{array}\right.$(θ为参数),可得直角坐标方程:x2+y2=4,可得圆C的极坐标方程为ρ=2.
(2)由$\left\{\begin{array}{l}{ρ=2}\\{ρcos(θ-\frac{π}{3})=1}\end{array}\right.$,解之得:A(2,0),B(2,$\frac{2π}{3}$).
∴∠AOB=$\frac{2π}{3}$,∴S扇形AOB=$\frac{1}{2}α•{r}^{2}$=$\frac{1}{2}×\frac{2π}{3}×{2}^{2}$=$\frac{4π}{3}$.
∴S△AOB=$\frac{1}{2}$|OA||OB|sinα=$\sqrt{3}$.
∴S=S扇形AOB-S△AOB=$\frac{4π}{3}$-$\sqrt{3}$.

点评 本题考查了直角坐标与极坐标的互化、参数方程化为普通方程、曲线的交点、扇形与三角形面积计算公式,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.

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