在直角坐标系 $ xOy $ 中,圆 $ C_1:x^2+y^2=4 $,圆 $ C_2:\left(x-2\right)^2+y^2=4 $.
【难度】
【出处】
2012年高考辽宁卷(文)
【标注】
  • 知识点
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    解析几何
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    极坐标方程
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    解析几何
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    参数方程
  1. 在以 $ O $ 为极点,$ x $ 轴正半轴为极轴的极坐标系中,分别写出圆 $ C_1$、$C_2 $ 的极坐标方程,并求出圆 $ C_1$,$C_2 $ 的交点坐标(用极坐标表示);
    标注
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      解析几何
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      极坐标方程
    答案
    解析
    圆 $ C_1 $ 的极坐标方程为\[\rho =2,\]圆 $ C_2 $ 的极坐标方程为\[ \rho =4\cos \theta .\]解方程组\[ \begin{cases}\rho =2,\\ \rho =4\cos \theta ,\end{cases}\]得\[ \rho =2,\theta =\pm {\dfrac{\mathrm \pi }{3}},\]故圆 $ C_1 $ 与圆 $ C_2 $ 交点的坐标为 $ \left(2,{\dfrac{\mathrm \pi }{3}}\right) ,\left( 2,-{\dfrac{\mathrm \pi }{3}}\right) $.
    注:极坐标系下点的表示不唯一.
  2. 求圆 $ C_1 $ 与 $ C_2 $ 的公共弦的参数方程.
    标注
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      解析几何
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      参数方程
    答案
    解析
    解法一:由\[ \begin{cases}x=\rho \cos \theta ,\\y=\rho \sin \theta ,\end{cases} \]得圆 $ C_1 $ 与 $ C_2 $ 交点的直角坐标分别为\[ \left(1, {\sqrt{3}}\right),\left(1,-{\sqrt{3}}\right) .\]故圆 $ C_1 $ 与 $ C_2 $ 的公共弦的参数方程为\[ \begin{cases}x=1,\\y=t.\end{cases}\]其中 $-{\sqrt{3}}\leqslant t\leqslant {\sqrt{3}}.$
    解法二:将 $ x=1 $ 代入 $ \begin{cases}x=\rho \cos \theta ,\\y=\rho \sin \theta,\end{cases} $ 得\[ \rho \cos \theta =1, \]从而\[ \rho ={\dfrac{1}{\cos \theta }}.\]于是圆 $ C_1 $ 与 $ C_2 $ 的公共弦的参数方程为\[ \begin{cases}x=1,\\y=\tan \theta , \end{cases}\]其中 $-{\dfrac{\mathrm \pi }{3}}\leqslant \theta \leqslant {\dfrac{\mathrm \pi }{3}}.$
题目 问题1 答案1 解析1 备注1 问题2 答案2 解析2 备注2
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