已知曲线 $C : \dfrac{x^2}{4} + \dfrac{y^2}{9} = 1$,直线 $l : \begin{cases}
x = 2 + t \\
y = 2 - 2t \\
\end{cases}$($t$ 为参数).
【难度】
【出处】
2014年高考新课标Ⅰ卷(理)
【标注】
  • 知识点
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    解析几何
    >
    参数方程
  • 题型
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    解析几何
  • 知识点
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    解析几何
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    参数方程
  • 知识点
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    解析几何
    >
    直线
    >
    直线与直线的位置关系
    >
    点到直线的距离公式
  • 知识点
    >
    函数
    >
    常见初等函数
    >
    三角函数
  • 题型
    >
    解析几何
  1. 写出曲线 $C$ 的参数方程,直线 $l$ 的普通方程;
    标注
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      解析几何
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      参数方程
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      解析几何
    答案
    曲线 $ C $ 的参数方程为 $ \begin{cases}
    x = 2\cos \theta \\
    y = 3\sin \theta \\
    \end{cases}\left(\theta 为参数\right) $;直线 $l$ 的普通方程为 $ 2x + y - 6 = 0 $.
    解析
    本题考查参数方程化为直角坐标方程的相关知识.通过加减消元或代入消元消去参数 $t$,得到 $x$ 和 $y$ 的关系即可.曲线 $ C $ 的参数方程为\[\begin{cases}
    x = 2\cos \theta \\
    y = 3\sin \theta \\
    \end{cases}\left(\theta 为参数\right),\]直线 $l$ 的普通方程为\[2x + y - 6 = 0.\]
  2. 过曲线 $C$ 上任意一点 $P$ 作与 $l$ 夹角为 $30^\circ$ 的直线,交 $l$ 于点 $A$,求 $|PA|$ 的最大值与最小值.
    标注
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      解析几何
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      参数方程
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      解析几何
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      直线
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      直线与直线的位置关系
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      点到直线的距离公式
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      函数
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      常见初等函数
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      三角函数
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      解析几何
    答案
    $\left| {PA} \right|$ 最大值为 $\dfrac{22\sqrt 5 }{5}$,最小值为 $\dfrac{2\sqrt 5 }{5}$.
    解析
    本题考查平面距离的相关问题.用圆的参数方程表示点的坐标,再通过点到直线距离公式用三角表达出 $|PA|$ 的距离.在曲线 $ C $ 上任意取一点 $P\left(2\cos \theta ,3\sin \theta \right)$ 到 $l$ 的距离为\[d = \dfrac{\sqrt 5 }{5}\left| {4\cos \theta + 3\sin \theta - 6} \right|,\]则\[\begin{split}\left| {PA} \right| & = \dfrac{d}{{\sin {{30}^\circ}}} \\&\overset{\left[a\right]} = \dfrac{2\sqrt 5 }{5}\left| {5\sin \left(\theta + \alpha \right) - 6} \right|,\end{split}\](推导中用到:$\left[a\right]$)
    其中 $\alpha $ 为锐角,且 $\tan \alpha = \dfrac{4}{3}$.
    当 $\sin \left(\theta + \alpha \right) = - 1$ 时,$\left| {PA} \right|$ 取得最大值 $\dfrac{22\sqrt 5 }{5}$,
    当 $\sin \left(\theta + \alpha \right) = 1$ 时,$\left| {PA} \right|$ 取得最小值 $\dfrac{2\sqrt 5 }{5}$.
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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