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2024年高考数学甲卷-理22

  2024-08-27 17:10:44  

[选修4-4:坐标系与参数方程]
22.(10分)在平面直角坐标系$xOy$中,以坐标原点$O$为极点,$x$轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线$C$的极坐标方程为$\rho =\rho \cos  \theta +1$.
(1)写出$C$的直角坐标方程;
(2)直线$l:\left\{\begin{array}{l}{x=t}\\ {y=t+a}\end{array}\right.(t$为参数),若$C$与$l$交于$A$、$B$两点,$\vert AB\vert =2$,求$a$的值.
分析:(1)由极坐标与直角坐标转化公式即可得到曲线$C$的直角坐标方程;
(2)联立直线和曲线$C$的方程得$t^{2}+2(a-1)t+a^{2}-1=0$,由题意及直线参数方程的几何意义得$\vert AB\vert =\sqrt{2}\vert t_{1}-t_{2}\vert =\sqrt{16(1-a)}=2$,解方程即可.
解:(1)因为$\rho =\rho \cos  \theta +1$,所以$\rho ^{2}=(\rho \cos  \theta +1)^{2}$,
因为$\rho \cos  \theta =x$,$\rho \\sin  \theta =y$,
故$C$的直角坐标方程为$x^{2}+y^{2}=(x+1)^{2}$,即$y^{2}=2x+1$.
(2)将$\left\{\begin{array}{l}{x=t}\\ {y=t+a}\end{array}\right.(t$为参数),
代入$y^{2}=2x+1$,整理得:$t^{2}+2(a-1)t+a^{2}-1=0$,
设方程的两根分别为$t_{1}$,$t_{2}$,
由△$=4(a-1)^{2}-4(a^{2}-1) > 0$,得$a < 1$,
由根与系数的关系得$t_{1}+t_{2}=-2(a-1)$,$t_{1}\cdot t_{2}=a^{2}-1$,
依题意及直线参数方程的几何意义得$\vert AB\vert =\sqrt{2}\vert t_{1}-t_{2}\vert =\sqrt{2}\cdot \sqrt{({t}_{1}+{t}_{2})^{2}-4{t}_{1}{t}_{2}}=\sqrt{16(1-a)}=2$,
解得:$a=\dfrac{3}{4}$.
点评:本题考查极坐标与直角方程的转化,以及直线参数方程的几何意义,属于中档题.

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