已知动点 $P$,$Q$ 都在曲线 $C:{\begin{cases}
x = 2\cos t \\
y = 2\sin t \\
\end{cases}}$($t$ 为参数)上,对应参数分别为 $t = \alpha $ 与 $t = 2\alpha $ $ \left(0 < \alpha < 2{\mathrm \pi} \right)$,$M$ 为 $PQ$ 的中点.
【难度】
【出处】
2013年高考新课标Ⅱ卷(理)
【标注】
  • 知识点
    >
    解析几何
    >
    参数方程
  • 知识点
    >
    解析几何
    >
    参数方程
  • 知识点
    >
    解析几何
    >
    解析几何中的基本公式
    >
    两点间的距离公式
  1. 求 $M$ 的轨迹的参数方程;
    标注
    • 知识点
      >
      解析几何
      >
      参数方程
    答案
    ${\begin{cases}
    x = \cos \alpha + \cos 2\alpha \\
    y = \sin \alpha + \sin 2\alpha \\
    \end{cases}}$($\alpha $ 为参数,$0 < a < 2{\mathrm \pi} $)
    解析
    本题考查参数方程的相关知识.依题意有 $P\left( {2\cos \alpha ,2\sin \alpha } \right)$,$Q\left( {2\cos 2\alpha ,2\sin 2\alpha } \right)$,由中点坐标公式得\[M\left( {\cos \alpha + \cos 2\alpha ,\sin \alpha + \sin 2\alpha } \right).\]因此 $M$ 的轨迹的参数方程为 ${\begin{cases}
    x = \cos \alpha + \cos 2\alpha \\
    y = \sin \alpha + \sin 2\alpha \\
    \end{cases}}$($\alpha $ 为参数,$0 < a < 2{\mathrm \pi} $).
  2. 将 $M$ 到坐标原点的距离 $d$ 表示为 $\alpha $ 的函数,并判断 $M$ 的轨迹是否过坐标原点.
    标注
    • 知识点
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      解析几何
      >
      参数方程
    • 知识点
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      解析几何
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      解析几何中的基本公式
      >
      两点间的距离公式
    答案
    $d= \sqrt {2 + 2\cos \alpha } \left( {0 < \alpha < 2{\mathrm \pi} } \right)$;
    $M$ 的轨迹过坐标原点
    解析
    本题考查参数方程的相关知识.$M$ 点到坐标原点的距离\[d = \sqrt {{x^2} + {y^2}} \overset{\left[a\right]}= \sqrt {2 + 2\cos \alpha } \left( {0 < \alpha < 2{\mathrm \pi} } \right),\](推导中用到[a])
    当 $\alpha = {\mathrm \pi} $ 时,$d = 0$,故 $M$ 的轨迹过坐标原点.
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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