在直角坐标系 $xOy$ 中,直线 $C_1:x=-2$,圆 $C_2:\left(x-1\right)^2+\left(y-2\right)^2=1$,以坐标原点为极点,$x$ 轴的正半轴为极轴建立极坐标系.
【难度】
【出处】
2015年高考全国Ⅰ卷(文)
【标注】
  • 知识点
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    解析几何
    >
    极坐标方程
  • 题型
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    解析几何
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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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    直线
    >
    直线与直线的位置关系
    >
    点到直线的距离公式
  • 题型
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    解析几何
  1. 求 $C_1$,$C_2$ 的极坐标方程;
    标注
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      解析几何
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      极坐标方程
    • 题型
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      解析几何
    答案
    $C_1:\rho \cos \theta=-2$,$C_2:\rho^2-2\rho \cos \theta-4\rho \sin \theta+4=0$.
    解析
    直接利用直角坐标方程与极坐标方程的坐标转化即可解决.因为\[\begin{cases}x\overset{\left[a\right]}=\rho \cos \theta,\\ y\overset{\left[a\right]}=\rho \sin \theta,\end{cases}\](推导中用到:$\left[a\right]$)
    所以 $C_1$ 的极坐标方程为\[\rho \cos \theta=-2.\]$C_2$ 的极坐标方程为\[\left(\rho \cos \theta -1\right)^2+\left(\rho \sin \theta-2\right)^2=1,\]即\[\rho^2-2\rho \cos \theta-4\rho \sin \theta+4=0.\]
  2. 若直线 $C_3$ 的极坐标方程为 $\theta=\dfrac{\mathrm \pi} {4}\left(\rho\in \mathbb R\right)$,设 $C_2$ 与 $C_3$ 的交点为 $M$,$N$,求 $\triangle C_2MN$ 的面积.
    标注
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      极坐标方程
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      解析几何
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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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      解析几何
    答案
    $\dfrac 12$
    解析
    把极坐标系问题转化为直角坐标系问题进行求解.由题可知 $C_3$ 的直角坐标方程为\[y=x , \left(x\geqslant 0\right).\]因为圆 $C_2$ 的圆心 $C_2\left(1,2\right)$ 到 $y=x$,$\left(x\geqslant 0\right)$ 的距离\[d=\dfrac {{\left|{2-1}\right|}}{\sqrt 2}=\dfrac {\sqrt 2}{2},\]所以\[ {\left|{MN}\right|}\overset{\left[b\right]}=2\cdot \sqrt {1^2-\left(\dfrac{\sqrt 2}{2}\right)^2}=\sqrt 2,\](推导中用到:$\left[b\right]$)所以\[\begin{split}S_{\triangle C_2MN}&\overset{\left[c\right]}=\dfrac 12\cdot {\left|{MN}\right|}\cdot d\\&=\dfrac 12\cdot \sqrt 2\cdot \dfrac {\sqrt 2}{2}\\&=\dfrac 12.\end{split}\](推导中用到:$\left[c\right]$)
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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