题目
在直角坐标系xOy中,以坐标原点为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C的极坐标方程为ρ=2sqrt(2)cosθ.(1)将C的极坐标方程化为直角坐标方程;(2)设点A的直角坐标为(1,0),M为C上的动点,点P满足overrightarrow(AP)=sqrt(2)overrightarrow(AM),写出P的轨迹C1的参数方程,并判断C与C1是否有公共点.
在直角坐标系xOy中,以坐标原点为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C的极坐标方程为ρ=2$\sqrt{2}$cosθ.
(1)将C的极坐标方程化为直角坐标方程;
(2)设点A的直角坐标为(1,0),M为C上的动点,点P满足$\overrightarrow{AP}$=$\sqrt{2}$$\overrightarrow{AM}$,写出P的轨迹C1的参数方程,并判断C与C1是否有公共点.
(1)将C的极坐标方程化为直角坐标方程;
(2)设点A的直角坐标为(1,0),M为C上的动点,点P满足$\overrightarrow{AP}$=$\sqrt{2}$$\overrightarrow{AM}$,写出P的轨迹C1的参数方程,并判断C与C1是否有公共点.
题目解答
答案
解:(1)由极坐标方程为ρ=2$\sqrt{2}$cosθ,得ρ2=2$\sqrt{2}$ρcosθ,
化为直角坐标方程是x2+y2=2$\sqrt{2}$x,
即${(x-\sqrt{2})}^{2}$+y2=2,表示圆心为C($\sqrt{2}$,0),半径为$\sqrt{2}$的圆.
(2)设点P的直角坐标为(x,y),M(x1,y1),因为A(1,0),
所以$\overrightarrow{AP}$=(x-1,y),$\overrightarrow{AM}$=(x1-1,y1),
由$\overrightarrow{AP}$=$\sqrt{2}$$\overrightarrow{AM}$,
即$\left\{\begin{array}{l}{x-1=\sqrt{2}{(x}_{1}-1)}\\{y={\sqrt{2}y}_{1}}\end{array}\right.$,
解得$\left\{\begin{array}{l}{{x}_{1}=\frac{\sqrt{2}}{2}(x-1)+1}\\{{y}_{1}=\frac{\sqrt{2}}{2}y}\end{array}\right.$,
所以M($\frac{\sqrt{2}}{2}$(x-1)+1,$\frac{\sqrt{2}}{2}$y),代入C的方程得${[\frac{\sqrt{2}}{2}(x-1)+1-\sqrt{2}]}^{2}$+${(\frac{\sqrt{2}}{2}y)}^{2}$=2,
化简得点P的轨迹方程是${(x-3+\sqrt{2})}^{2}$+y2=4,表示圆心为C1(3-$\sqrt{2}$,0),半径为2 的圆;
化为参数方程是$\left\{\begin{array}{l}{x=3-\sqrt{2}+2cosθ}\\{y=2sinθ}\end{array}\right.$,θ为参数;
计算|CC1|=|(3-$\sqrt{2}$)-$\sqrt{2}$|=3-2$\sqrt{2}$<2-$\sqrt{2}$,
所以圆C与圆C1内含,没有公共点.
化为直角坐标方程是x2+y2=2$\sqrt{2}$x,
即${(x-\sqrt{2})}^{2}$+y2=2,表示圆心为C($\sqrt{2}$,0),半径为$\sqrt{2}$的圆.
(2)设点P的直角坐标为(x,y),M(x1,y1),因为A(1,0),
所以$\overrightarrow{AP}$=(x-1,y),$\overrightarrow{AM}$=(x1-1,y1),
由$\overrightarrow{AP}$=$\sqrt{2}$$\overrightarrow{AM}$,
即$\left\{\begin{array}{l}{x-1=\sqrt{2}{(x}_{1}-1)}\\{y={\sqrt{2}y}_{1}}\end{array}\right.$,
解得$\left\{\begin{array}{l}{{x}_{1}=\frac{\sqrt{2}}{2}(x-1)+1}\\{{y}_{1}=\frac{\sqrt{2}}{2}y}\end{array}\right.$,
所以M($\frac{\sqrt{2}}{2}$(x-1)+1,$\frac{\sqrt{2}}{2}$y),代入C的方程得${[\frac{\sqrt{2}}{2}(x-1)+1-\sqrt{2}]}^{2}$+${(\frac{\sqrt{2}}{2}y)}^{2}$=2,
化简得点P的轨迹方程是${(x-3+\sqrt{2})}^{2}$+y2=4,表示圆心为C1(3-$\sqrt{2}$,0),半径为2 的圆;
化为参数方程是$\left\{\begin{array}{l}{x=3-\sqrt{2}+2cosθ}\\{y=2sinθ}\end{array}\right.$,θ为参数;
计算|CC1|=|(3-$\sqrt{2}$)-$\sqrt{2}$|=3-2$\sqrt{2}$<2-$\sqrt{2}$,
所以圆C与圆C1内含,没有公共点.
解析
步骤 1:将极坐标方程化为直角坐标方程
由极坐标方程ρ=2$\sqrt{2}$cosθ,两边同时乘以ρ,得到ρ^{2}=2$\sqrt{2}$ρcosθ。根据极坐标与直角坐标的关系,ρ^{2}=x^{2}+y^{2},ρcosθ=x,代入得到x^{2}+y^{2}=2$\sqrt{2}$x,进一步整理得到${(x-\sqrt{2})}^{2}$+y^{2}=2,表示圆心为C($\sqrt{2}$,0),半径为$\sqrt{2}$的圆。
步骤 2:确定点P的轨迹方程
设点P的直角坐标为(x,y),M(x_1,y_1),因为A(1,0),所以$\overrightarrow{AP}$=(x-1,y),$\overrightarrow{AM}$=(x_1-1,y_1)。由$\overrightarrow{AP}$=$\sqrt{2}$$\overrightarrow{AM}$,得到$\left\{\begin{array}{l}{x-1=\sqrt{2}{(x}_{1}-1)}\\{y={\sqrt{2}y}_{1}}\end{array}\right.$,解得$\left\{\begin{array}{l}{{x}_{1}=\frac{\sqrt{2}}{2}(x-1)+1}\\{{y}_{1}=\frac{\sqrt{2}}{2}y}\end{array}\right.$,代入C的方程得${[\frac{\sqrt{2}}{2}(x-1)+1-\sqrt{2}]}^{2}$+${(\frac{\sqrt{2}}{2}y)}^{2}$=2,化简得${(x-3+\sqrt{2})}^{2}$+y^{2}=4,表示圆心为C_1(3-$\sqrt{2}$,0),半径为2的圆。
步骤 3:判断C与C_1是否有公共点
计算|CC_1|=|(3-$\sqrt{2}$)-$\sqrt{2}$|=3-2$\sqrt{2}$<2-$\sqrt{2}$,所以圆C与圆C_1内含,没有公共点。
由极坐标方程ρ=2$\sqrt{2}$cosθ,两边同时乘以ρ,得到ρ^{2}=2$\sqrt{2}$ρcosθ。根据极坐标与直角坐标的关系,ρ^{2}=x^{2}+y^{2},ρcosθ=x,代入得到x^{2}+y^{2}=2$\sqrt{2}$x,进一步整理得到${(x-\sqrt{2})}^{2}$+y^{2}=2,表示圆心为C($\sqrt{2}$,0),半径为$\sqrt{2}$的圆。
步骤 2:确定点P的轨迹方程
设点P的直角坐标为(x,y),M(x_1,y_1),因为A(1,0),所以$\overrightarrow{AP}$=(x-1,y),$\overrightarrow{AM}$=(x_1-1,y_1)。由$\overrightarrow{AP}$=$\sqrt{2}$$\overrightarrow{AM}$,得到$\left\{\begin{array}{l}{x-1=\sqrt{2}{(x}_{1}-1)}\\{y={\sqrt{2}y}_{1}}\end{array}\right.$,解得$\left\{\begin{array}{l}{{x}_{1}=\frac{\sqrt{2}}{2}(x-1)+1}\\{{y}_{1}=\frac{\sqrt{2}}{2}y}\end{array}\right.$,代入C的方程得${[\frac{\sqrt{2}}{2}(x-1)+1-\sqrt{2}]}^{2}$+${(\frac{\sqrt{2}}{2}y)}^{2}$=2,化简得${(x-3+\sqrt{2})}^{2}$+y^{2}=4,表示圆心为C_1(3-$\sqrt{2}$,0),半径为2的圆。
步骤 3:判断C与C_1是否有公共点
计算|CC_1|=|(3-$\sqrt{2}$)-$\sqrt{2}$|=3-2$\sqrt{2}$<2-$\sqrt{2}$,所以圆C与圆C_1内含,没有公共点。