[选修4-4:坐标系与参数方程](10分)
在直角坐标系中,以坐标原点为极点,轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线的极坐标方程为。
(1)为曲线上的动点,点在线段上,且满足,求点的轨迹的直角坐标方程;
(2)设点的极坐标为,点在曲线上,求面积的最大值。
(1)由题意得,的直角坐标方程为,所以的横坐标为,设点的坐标为,点的纵坐标为,因为点在线段上,且,所以且满足,所以,因为,所以,等式两边平方并化简得,即,因为,所以,即,所以的直角坐标方程为。
(2)由题意得,点的直角坐标为,代入方程可知点在曲线上,且直线的方程为,当是与垂直且经过圆心的直线与交于右下方的点时,点到的距离最大,即的面积最大,此时点到的距离为圆心到的距离加上半径长,即,所以面积的最大值。
本题主要考查极坐标和圆与方程。
(1)根据可知的直角坐标方程,设点的坐标为,根据,代入化简即可得的直角坐标方程;
(2)将点化为直角坐标可知其在上,故求的最大面积问题转化为求点到的最大距离。