题目内容

15.在极坐标系中,直线l:ρcosθ=$\frac{1}{2}$与曲线C:ρ=2cosθ相交于A、B两点,O为极点.
(1)求∠AOB的大小.
(2)设把曲线C向左平移一个单位再经过伸缩变换$\left\{\begin{array}{l}{x′=2x}\\{y′=y}\end{array}\right.$得到曲线C′,设M(x,y)为曲线C′上任一点,求x2-$\sqrt{3}$xy+2y2的最小值,并求相应点M的坐标.

分析 (1)把极坐标方程化为直角坐标方程,求出AC,DC的值,可得∠AOC的值,从而得到∠AOB=2∠AOC的值;
(2)确定曲线C′的直角坐标方程,利用参数法求x2-$\sqrt{3}$xy+2y2的最小值,并求相应点M的坐标.

解答 解:(1)直线ρcosθ=$\frac{1}{2}$即x=$\frac{1}{2}$,曲线ρ=2cosθ 即ρ2=2ρcosθ,即(x-1)2+y2=1,
表示以C(1,0)为圆心,以1为半径的圆.如图.
Rt△ADC中,∵cos∠ACO=$\frac{CD}{AC}$=$\frac{1}{2}$,∴∠ACO=$\frac{π}{3}$,
在△AOC中,AC=OC,∴∠AOC=$\frac{π}{3}$,∴∠AOB=2∠AOC=$\frac{2π}{3}$…(5分)
(2)曲线C:(x-1)2+y2=1,向左平移一个单位再经过伸缩变换$\left\{\begin{array}{l}{x′=2x}\\{y′=y}\end{array}\right.$得到曲线C′的直角坐标方程为$\frac{{x}^{2}}{4}+{y}^{2}=1$,
设M(2cosα,sinα),所以x2-$\sqrt{3}$xy+2y2=3+2cos(2α+$\frac{π}{3}$)
∴$α=kπ+\frac{π}{3}$时,x2-$\sqrt{3}$xy+2y2的最小值为1
此时点M的坐标为(1,$\frac{\sqrt{3}}{2}$)或(-1,-$\frac{\sqrt{3}}{2}$)…(10分)

点评 本题考查把极坐标方程化为直角坐标方程的方法,直线和圆的位置关系,求出∠ACO是解题的关键.属于中档题.

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