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1、
學(xué)業(yè)分層測(cè)評(píng)(九)
(建議用時(shí):45分鐘)
[學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)]
一、選擇題
1.已知圓的漸開線的參數(shù)方程是(θ為參數(shù)),則此漸開線對(duì)應(yīng)的基圓的周長(zhǎng)是( )
A.π B.2π C.3π D.4π
【解析】 圓的漸開線的參數(shù)方程由圓的半徑惟一確定,從方程不難看出基圓的半徑為1,所以基圓的周長(zhǎng)為2π,故選B.
【答案】 B
2.給出下列說(shuō)法:①圓的漸開線的參數(shù)方程不能轉(zhuǎn)化為普通方程;②圓的漸開線的參數(shù)方程也可以轉(zhuǎn)化為普通方程,但是轉(zhuǎn)化后的普通方程比較麻煩,且不容易看出坐標(biāo)之間的關(guān)系,所以常使用參數(shù)方程研究圓的漸開線問題;③在求圓的擺線和漸開線方程
2、時(shí),如果建立的坐標(biāo)系原點(diǎn)和坐標(biāo)軸選取不同,可能會(huì)得到不同的參數(shù)方程;④圓的漸開線和x軸一定有交點(diǎn)而且是惟一的交點(diǎn).
其中正確的說(shuō)法有( )
A.①③ B.②④
C.②③ D.①③④
【解析】 ①錯(cuò),②正確,對(duì)于一個(gè)圓,只要半徑確定,漸開線和擺線的形狀就是確定的,但是隨著選擇坐標(biāo)系的不同,其在坐標(biāo)系中的位置也會(huì)不同,相應(yīng)的參數(shù)方程也會(huì)有所區(qū)別,故③正確,至于漸開線和坐標(biāo)軸的交點(diǎn)要看選取的坐標(biāo)系的位置.故④錯(cuò)誤,故選C.
【答案】 C
3.當(dāng)φ=2π時(shí),圓的漸開線上的點(diǎn)是( )
A.(6,0) B.(6,6π)
C.(6,-12π) D.(-π,12π)
【解析】 當(dāng)φ=2
3、π時(shí),代入圓的漸開線方程.
∴x=6(cos 2π+2π·sin 2π)=6,
y=6(sin 2π-2π·cos 2π)=-12π.
【答案】 C
4.已知一個(gè)圓的參數(shù)方程為(θ為參數(shù)),那么圓的擺線方程中與參數(shù)φ=對(duì)應(yīng)的點(diǎn)A與點(diǎn)B之間的距離為( )
A.-1 B.
C. D.
【解析】 根據(jù)圓的參數(shù)方程可知,圓的半徑為3,那么它的擺線的參數(shù)方程為(φ為參數(shù)),把φ=代入?yún)?shù)方程中可得
即A,
∴|AB|==.
【答案】 C
5.已知一個(gè)圓的擺線過點(diǎn)(1,0),則擺線的參數(shù)方程為( )
A.
B.
C.
D.
【解析】 圓的擺線的參數(shù)方程為
令r(1
4、-cos φ)=0,
得:φ=2kπ,代入x=r(φ-sin φ)
得:x=r(2kπ-sin 2kπ),又過(1,0).
∴r(2kπ-sin 2kπ)=1,∴r=.
又r>0,∴k∈N+.
【答案】 A
二、填空題
6.已知圓的方程為x2+y2=4,點(diǎn)P為其漸開線上一點(diǎn),對(duì)應(yīng)的參數(shù)φ=,則點(diǎn)P的坐標(biāo)為________.
【解析】 由題意,圓的半徑r=2,其漸開線的參數(shù)方程為(φ為參數(shù)).
當(dāng)φ=時(shí),x=π,y=2,故點(diǎn)P的坐標(biāo)為P(π,2).
【答案】 (π,2)
7.已知平擺線的方程為(α為參數(shù)),則該平擺線的拱高是________,周期是________.
【解
5、析】 由已知方程可化為
知基圓半徑為r=1,
∴拱高為2r=2,周期為2π.
【答案】 2 2π
8.漸開線(φ為參數(shù))的基圓的圓心在原點(diǎn),把基圓的橫坐標(biāo)伸長(zhǎng)為原來(lái)的2倍(縱坐標(biāo)不變),得到的曲線的焦點(diǎn)坐標(biāo)為________.
【解析】 根據(jù)圓的漸開線方程可知基圓的半徑r=6,其方程為x2+y2=36,把基圓的橫坐標(biāo)伸長(zhǎng)為原來(lái)的2倍(縱坐標(biāo)不變),得到的曲線的方程為2+y2=36,整理可得+=1,這是一個(gè)焦點(diǎn)在x軸上的橢圓.c===6,故焦點(diǎn)坐標(biāo)為(6,0)和(-6,0).
【答案】 (6,0)和(-6,0)
三、解答題
9.已知圓C的參數(shù)方程是(α為參數(shù))和直線l對(duì)應(yīng)的普
6、通方程是x-y-6=0.
(1)如果把圓心平移到原點(diǎn)O,請(qǐng)問平移后圓和直線有什么位置關(guān)系?
(2)寫出平移后圓的漸開線方程.
【解】 (1)圓C平移后圓心為O(0,0),它到直線x-y-6=0的距離為d==6,恰好等于圓的半徑,所以直線和圓是相切的.
(2)由于圓的半徑是6,所以可得漸開線方程是(φ為參數(shù)).
10.有一標(biāo)準(zhǔn)的漸開線齒輪,齒輪的齒廓線的基圓直徑為22 mm,求齒廓線所在的漸開線的參數(shù)方程.
【解】 因?yàn)榛鶊A的直徑為22 mm,所以基圓的半徑為11 mm,因此齒廓線所在的漸開線的參數(shù)方程為
(φ為參數(shù)).
[能力提升]
1.如圖2-4-1,四邊形ABCD是邊長(zhǎng)為
7、1的正方形,曲線AEFGH…叫做“正方形的漸開線”,其中、、、…的圓心依次按B、C、D、A循環(huán),它們依次相連接,則曲線AEFGH的長(zhǎng)是( )
圖2-4-1
A.3π B.4π
C.5π D.6π
【解析】 根據(jù)漸開線的定義可知,是半徑為1的圓周長(zhǎng),長(zhǎng)度為,繼續(xù)旋轉(zhuǎn)可得是半徑為2的圓周長(zhǎng),長(zhǎng)度為π;是半徑為3的圓周長(zhǎng),長(zhǎng)度為;是半徑為4的圓周長(zhǎng),長(zhǎng)度為2π,所以曲線AEFGH的長(zhǎng)是5π.
【答案】 C
2.我們知道關(guān)于直線y=x對(duì)稱的兩個(gè)函數(shù)互為反函數(shù),則圓的擺線(φ為參數(shù))關(guān)于直線y=x對(duì)稱的曲線的參數(shù)方程為________.
【解析】 關(guān)于直線y=x對(duì)稱的函數(shù)互為反函數(shù),
8、而求反函數(shù)的過程主要體現(xiàn)了x與y的互換,所以要寫出擺線方程關(guān)于y=x對(duì)稱的曲線方程,只需把其中的x,y互換.
【答案】 (φ為參數(shù))
3.已知圓的漸開線的參數(shù)方程是(φ為參數(shù)),則此漸開線對(duì)應(yīng)的基圓的直徑是________,當(dāng)參數(shù)φ=時(shí)對(duì)應(yīng)的曲線上的點(diǎn)的坐標(biāo)為________.
【解析】 圓的漸開線的參數(shù)方程由圓的半徑惟一確定,從方程不難看出基圓的半徑為1,故直徑為2.求當(dāng)φ=時(shí)對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)只需把φ=代入曲線的參數(shù)方程,得x=+,y=-,由此可得對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)為.
【答案】 2
4.如圖2-4-2,若點(diǎn)Q在半徑AP上(或在半徑AP的延長(zhǎng)線上),當(dāng)車輪滾動(dòng)時(shí),點(diǎn)Q的軌跡稱為變幅平擺線,取|AQ|=或|AQ|=,請(qǐng)推出Q的軌跡的參數(shù)方程.
圖2-4-2
【解】 設(shè)Q(x,y)、P(x0,y0),若A(rθ,r),
則當(dāng)|AQ|=時(shí),
有代入
∴點(diǎn)Q的軌跡的參數(shù)方程為
(θ為參數(shù)).
當(dāng)AQ=時(shí),有
代入
∴點(diǎn)Q的軌跡方程為(θ為參數(shù)).
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