前言
解答题的顺序变化是比较大的,而且压轴题目也发生了变化。
三、解答题
(1).证明:(BEperp)平面(EB_1C_1);
分析:需要证明线面垂直,往往先要转化为证明线线垂直;
解析:由已知(B_1C_1perp)平面(ABB_1A_1),(BEsubset)平面(ABB_1A_1),故(B_1C_1perp BE),
又(BEperp EC_1),(B_1C_1subset)平面(EB_1C_1),(EC_1subset)平面(EB_1C_1),(B_1C_1cap EC_1=C_1),
故(BEperp)平面(EB_1C_1);
(2).若(AE=A_1E),求二面角(B-EC-C_1)的正弦值;
解析:由(1)知道(angle BEB_1=90^{circ}),由题设可知(Rt riangle ABE Rt riangle A_1B_1E),所以(angle AEB=45^{circ}),故(AE=AB),(AA_1=2AB),
以(D)为坐标原点,(overrightarrow{DA})的方向为(x)轴的正方向,(|overrightarrow{DA}|)为单位长,建立如图所示的空间直角坐标系(D-xyz),
则(C(0,1,0)),(B(1,1,0)),(C_1(0,1,2)),(E(1,0,1)),(overrightarrow{CB}=(1,0,0)),(overrightarrow{CE}=(1,-1,1)),(overrightarrow{CC_1}=(0,0,2)),
设平面(EBC)的法向量(vec{n}=(x,y,z)),
则(left{egin{array}{l}{overrightarrow{CB}cdot vec{n}=0}\{overrightarrow{CE}cdot vec{n}=0}end{array} ight.),即(left{egin{array}{l}{x=0}\{x-y+z=0}end{array} ight.),所以可以赋值取(vec{n}=(0,-1,-1)),
设平面(ECC_1)的法向量(vec{m}=(x,y,z)),
则(left{egin{array}{l}{overrightarrow{CC_1}cdot vec{m}=0}\{overrightarrow{CE}cdot vec{m}=0}end{array} ight.),即(left{egin{array}{l}{2z=0}\{x-y+z=0}end{array} ight.),所以可以赋值取(vec{m}=(1,1,0)),
于是,(cos<vec{n},vec{m}>=cfrac{vec{n}cdotvec{m}}{|vec{n}||vec{m}|}=-cfrac{1}{2}),
即(<vec{n},vec{m}>=120^{circ}),则如图所示,二面角的平面角为(120^{circ}),
所以,二面角(B-EC-C_1)的正弦值为(cfrac{sqrt{3}}{2})。
解后反思:
1、当然,本题目同样可用点(C)做为坐标原点来建立坐标系。
2、如果我们选取的坐标系不同,很可能(<vec{n},vec{m}>=60^{circ}),则仿照如图所示,二面角的平面角为(60^{circ}),则二面角(B-EC-C_1)的正弦值还为(cfrac{sqrt{3}}{2})。
(1).求(P(X=2));
分析:先需要弄清楚(X=2)的含义,然后考虑其对应的实际比赛情形,再对应到概率的计算中。(X=2)意味着(10:10)平后,甲、乙两人又打了(2)个球该局比赛结束,此时的比分为(12:10)或者(10:12),要么情形一:甲领先乙为(12:10),要么情形二:乙领先甲为(12:10);当为情形一时,甲先发球且赢球比分为(11:10),然后乙发球甲赢球得分(12:10),比赛结束;当为情形二时,甲先发球且输球比分为(10:11),然后乙发球且甲输球得分(10:12),比赛结束;
情形一对应的事件为"甲先发球甲赢球"且“乙发球甲赢球”,这涉及的两个小事件“甲先发球甲赢球”和“乙发球甲赢球”是相互独立事件,则应该相乘,故概率为(0.5 imes0.4);
情形二对应的事件为"甲先发球甲输球"且“乙发球甲输球”,这涉及的两个小事件“甲先发球甲输球”和“乙发球甲输球”是相互独立事件,则应该相乘,故概率为((1-0.5) imes(1-0.4));
- 详细正规的解析过程如下,
解析:(X=2)意味着(10:10)平后,甲、乙两人又打了(2)个球该局比赛结束,
令事件(A:)为"甲先发球甲赢球",事件(B:)为“乙发球甲赢球”,事件(C:)为"甲先发球甲输球",事件(D:)为“乙发球甲输球”,
则事件(A),(B)相互独立,(C),(D)相互独立,且积事件(AB)和(CD)是彼此互斥,且事件(A),(C)相互对立,事件(B,)D$相互对立,
故(P(x=2)=P(AB+CD)=P(AB)+P(CD)=P(A)P(B)+P(C)P(D))
(=P(A)P(B)+[1-P(A)][1-P(B)]=0.5 imes0.4+(1-0.5) imes(1-0.4)=0.5);
(2).求事件“(X=4)且甲获胜”的概率。
分析:“(X=4)且甲获胜”,意味着甲乙两人又打了(4)个球,且最后两个球一定必须是甲连续两次赢球,那么前面的两个球可能是“甲赢球乙输球”和“甲输球乙赢球”,故这(4)个球的输赢组合一定只有“甲赢+甲输+甲赢+甲赢”或者“甲输+甲赢+甲赢+甲赢”两种情况,再详细分析得到“甲发球甲赢+乙发球甲输+甲发球甲赢+乙发球甲赢”或者“甲发球甲输+乙发球甲赢+甲发球甲赢+乙发球甲赢”,接下来就可以定义事件,并利用事件关系求解了。
- 详细正规的解析过程如下,
解析:“(X=4)且甲获胜”,意味着甲乙两人又打了(4)个球,且前两个球中甲输一个赢一个,最后两个球一定必须是甲连续两次赢球,
令“甲发球甲赢球”为事件(A),“乙发球甲赢球”为事件(B),则“甲发球甲输球”为事件(ar{A}),“乙发球甲输球”为事件(ar{B}),
则事件(A),(B)相互独立,则(X=4)对应事件(Aar{B}AB+ar{A}BAB),且事件(Aar{B}AB)和(ar{A}BAB)互斥,
故(P(X=4)且甲赢()=P(Aar{B}AB+ar{A}BAB)=P(A)P(ar{B})P(A)P(B)+P(ar{A})P(B)P(A)P(B))
(=0.5 imes (1-0.4) imes 0.5 imes 0.4+(1-0.5) imes 0.4 imes 0.5 imes 0.4=0.1)
- 更加精简和高效的解答过程组织如下:
解析:设双方(10:10)后的第(k)个球甲获胜为事件(A_k(k=1,2,3,4)),
(1).则(X=2)对应事件“(A_1A_2+ar{A_1}ar{A_2})”,(A_1),(A_2)相互独立,(A_1A_2)和(ar{A_1}ar{A_2})互斥,
故(P(X=2)=P(A_1A_2+ar{A_1}ar{A_2})=P(A_1)P(A_2)+P(ar{A_1})P(ar{A_2})=0.5 imes0.4+(1-0.5) imes(1-0.4)=0.5)
(2).“(X=4)且甲赢球”对应事件“(A_1ar{A_2}A_3A_4+ar{A_1}A_2A_3A_4)”,(A_1),(A_2),(A_3),(A_4)相互独立,(A_1ar{A_2}A_3A_4)和(ar{A_1}A_2A_3A_4)互斥,
(P(X=4且甲赢)=P(A_1ar{A_2}A_3A_4+ar{A_1}A_2A_3A_4)=P(A_1)P(ar{A_2})P(A_3)P(A_4)+P(ar{A_1})P(A_2)P(A_3)P(A_4))
(=0.5 imes (1-0.4) imes 0.5 imes 0.4+(1-0.5) imes 0.4 imes 0.5 imes 0.4=0.1)
解后反思:相比较而言,我们对概率问题的理解还是不太到位,求解不太顺畅,所以建议做好文字语言到数学语言,再到概率符号语言的转化。训练次数多了,就习惯了。
相关链接:1、概率习题;2、体育比赛中的概率问题
(1).证明:({a_n+b_n})是等比数列,({a_n-b_n})是等差数列,
分析:考查等差等比数列的证明方法(定义法和等差[比]中项法),以及整体意识或字母的内涵和方程思想。
解析:由题设可知(4a_{n+1}=3a_n-b_n+4)①,(4b_{n+1}=3b_n-a_n-4)②,
由①+②得到,(4(a_{n+1}+b_{n+1})=2(a_n+b_n));即(a_{n+1}+b_{n+1}=cfrac{1}{2}(a_n+b_n));
又由于(a_1+b_1=1 eq 0),所以数列({a_n+b_n})是首项为(1),公比为(cfrac{1}{2})的等比数列;
由①-②得到,(4(a_{n+1}-b_{n+1})=4(a_n-b_n)+8);即(a_{n+1}-b_{n+1}=a_n-b_n+2);
又由于(a_1-b_1=1),所以数列({a_n-b_n})是首项为(1),公差为(2)的等差数列;
【注意细节】由(a_{n+1}+b_{n+1}=cfrac{1}{2}(a_n+b_n))不能得到(cfrac{a_{n+1}+b_{n+1}}{a_n+b_n}=cfrac{1}{2}),还需要条件(a_1+b_1 eq 0)的配合;
相关链接:对数列中(a_n)的内涵的理解
(2).求({a_n})和({b_n})的通项公式;
分析:考察数列的通项公式的求法;
解析:由(1)分别写出数列({a_n+b_n})和数列({a_n-b_n})的通项公式,
(a_n+b_n=1 imes (cfrac{1}{2})^{n-1}=cfrac{1}{2^{n-1}})③,(a_n-b_n=1+(n-1) imes 2=2n-1)④;
由③+④,变形整理得到,(a_n=cfrac{1}{2^n}+n-cfrac{1}{2}),(nin N^*);
由③-④,变形整理得到,(b_n=cfrac{1}{2^n}-n+cfrac{1}{2}),(nin N^*);
(1).讨论(f(x))的单调性,并证明(f(x))有且仅有两个零点;
分析:利用导数工具,求导后解不等式或者利用图像直接回答;在证明零点时常常要用到零点存在性定理;
解析:[首先回答函数的定义域, 原因是对函数的一切研究,都是基于其定义域基础上展开的],(f(x))的定义域为((0,1)cup(1,+infty)).
由于(f'(x)=cfrac{1}{x}-cfrac{1cdot (x-1)-(x+1)cdot 1}{(x-1)^2}=cfrac{1}{x}+cfrac{2}{(x-1)^2}),在定义域上观察导函数,(f'(x)ge 0)恒成立,
故(xin (0,1))时,(f'(x)>0),(f(x))在区间((0,1))上单调递增,
(xin (1,+infty))时,(f'(x)>0),(f(x))在区间((1,+infty))上单调递增,
注意,函数在(x=1)处是没有定义的,即函数图像在(x=1)处不是连续的,又结合单调性可知,(x=1)应该是函数的渐近线。
另外,函数在某一段((a,b))上单调,并不能说明函数图像在区间((a,b))内一定有零点,最令人信服的就是用零点存在性定理,找出相应的零点来。此时就涉及到赋值法。
一般来说,函数中如果包含有(y=lnx),则我们一般尝试(x=1),(x=e),(x=e^2),(x=cfrac{1}{e}),(x=cfrac{1}{e^2})这些特殊值,原因是它们的函数值比较好计算。
因为(f(e)=1-cfrac{e+1}{e-1}<0),(f(e^2)=2-cfrac{e^2+1}{e^2-1}=cfrac{e^2-3}{e^2-1}>0)[此处涉及到估值计算],所以(f(x))在((1,+infty))内有唯一的零点(x_1),即(f(x_1)=0);
同理同法操作,(f(cfrac{1}{e^2})=-1-cfrac{frac{1}{e^2}+1}{frac{1}{e^2}-1}=cfrac{e^2-3}{1-e^2}<0),(f(cfrac{1}{e})=-1-cfrac{frac{1}{e}+1}{frac{1}{e}-1}=cfrac{2}{e-1}>0),所以(f(x))在((0,1))内有唯一的零点(x_2),即(f(x_2)=0);
[当然,如果我们的数学素养更好,注意到上述尝试的几个值(e),(cfrac{1}{e});(e^2),(cfrac{1}{e^2})之间的关系,那么我们还可以这样改进证明过程。]
接上,同理同法操作处,由于(f(x_1)=lnx_1-cfrac{x_1+1}{x_1-1}=0),即(lnx_1=cfrac{x_1+1}{x_1-1})且(x_1>1),则(0<cfrac{1}{x_1}<1),
故有(f(cfrac{1}{x_1})=lncfrac{1}{x_1}-cfrac{cfrac{1}{x_1}+1}{cfrac{1}{x_1}-1}=-lnx_1-cfrac{1+x_1}{1-x_1}=-lnx_1+cfrac{x_1+1}{x_1-1}=0),即(f(cfrac{1}{x_1})=0),故(f(x))在((0,1))内必有唯一的零点(cfrac{1}{x_1}).
综上所述,函数(f(x))有且仅有两个零点;
相关链接:1、导数法判断函数的单调性的策略
(2).设(x_0)是(f(x))的一个零点,证明曲线(y=lnx)在点(A(x_0,lnx_0))处的切线也是曲线(y=e^x)的切线。
分析1:本题目我们还是比较容易能想到用同一法证明,写出在点(A)处的切线方程,在写出曲线(y=e^x)上在点(B)处的切线,然后证明两条切线是同一条直线即可,不过此时有一个难点,就是求点(B)的坐标,联想:(y=lnx)和(y=e^x)两个函数的图像关于直线(y=x)对称,且由第(1)问可知,两个零点的横坐标互为倒数,故可知尝试验证点(B)的坐标是不是((lncfrac{1}{x_0},cfrac{1}{x_0}))。
【解析1】:由于(e^{lncfrac{1}{x_0}}=e^{-lnx_0}=(e^{lnx_0})^{-1}=cfrac{1}{x_0}),故点(B(lncfrac{1}{x_0},cfrac{1}{x_0}))在曲线(y=e^x)上;
由题设可知(f(x_0)=0),即(lnx_0=cfrac{x_0+1}{x_0-1}),故直线(AB)的斜率为
(k_{AB}=cfrac{frac{1}{x_0}-lnx_0}{lnfrac{1}{x_0}-x_0}=cfrac{frac{1}{x_0}-cfrac{x_0+1}{x_0-1}}{-cfrac{x_0+1}{x_0-1}-x_0}=cfrac{1}{x_0}),
又由于曲线(y=e^x)在点(B(lncfrac{1}{x_0},cfrac{1}{x_0}))处的切线的斜率为(k_1=e^{lncfrac{1}{x_0}}=cfrac{1}{x_0}),
又曲线(y=lnx)在点(A(x_0,lnx_0))处的切线的斜率(k_2=cfrac{1}{x_0}),
即(k_{AB}=k_1=k_2),所以曲线(y=lnx)在点(A(x_0,lnx_0))处的切线也是曲线(y=e^x)的切线。
分析2:我们还可以分别求得在点(A)处和在点(B)处的切线方程,通过变形说明这两条切线是同一条直线即可。
【解析2】:由于(e^{lnfrac{1}{x_0}}=e^{-lnx_0}=(e^{lnx_0})^{-1}=cfrac{1}{x_0}),故点(B(lncfrac{1}{x_0},cfrac{1}{x_0}))在曲线(y=e^x)上;
由题设可知(f(x_0)=0),即(lnx_0=cfrac{x_0+1}{x_0-1}),
由(y=lnx)得到,曲线在点(A(x_0,lnx_0))处的切线方程为(y-lnx_0=cfrac{1}{x_0}(x-x_0)),整理得到(y=cfrac{x}{x_0}+cfrac{2}{x_0-1});
由(y=e^x)得到,曲线在点(B(lncfrac{1}{x_0},cfrac{1}{x_0}))处的切线斜率为(k=e^{lnfrac{1}{x_0}}=cfrac{1}{x_0}),故其切线方程为(y-cfrac{1}{x_0}=cfrac{1}{x_0}(x-lncfrac{1}{x_0})),以下的难点在化简,详述如下:
(y=cfrac{1}{x_0}(x-lncfrac{1}{x_0})+cfrac{1}{x_0}),即(y=cfrac{1}{x_0}(x+lnx_0)+cfrac{1}{x_0}),
即(y=cfrac{1}{x_0}(x+cfrac{x_0+1}{x_0-1})+cfrac{1}{x_0}),化简为(y=cfrac{x}{x_0}+cfrac{x_0+1}{x_0(x_0-1)}+cfrac{1}{x_0}),
即(y=cfrac{x}{x_0}+cfrac{x_0+1}{x_0(x_0-1)}+cfrac{(x_0-1)}{x_0(x_0-1)}),则(y=cfrac{x}{x_0}+cfrac{2x_0}{x_0(x_0-1)}),
即(y=cfrac{x}{x_0}+cfrac{2}{x_0-1});到此,经过点(A)和点(B)处的切线方程都是直线(y=cfrac{x}{x_0}+cfrac{2}{x_0-1});
故曲线(y=lnx)在点(A(x_0,lnx_0))处的切线也是曲线(y=e^x)的切线。
解后反思:①有意识的积累常用的数学常识,有助于数学更深层次的学习;②强化数学运算能力;③理解和掌握常见的数学题型和相应的解法思路;
(1).求(C)的方程,并说明(C)是什么曲线;
分析:本题目可以用直接法得到曲线的方程,难点是要注意到不是恒等变形,需要添加条件。
解析:由于(k_{AM}=cfrac{y}{x+2}),(k_{BM}=cfrac{y}{x-2}),由题可知,(k_{AM}cdot k_{BM}=-cfrac{1}{2}),
即(cfrac{y}{x+2}cdot cfrac{y}{x-2}=-cfrac{1}{2}),化简得到(x^2+2y^2=4),
再整理为(cfrac{x^2}{4}+cfrac{y^2}{2}=1),
[此时,务必要注意,我们是将分式形式转化为整式形式,这一过程有去分母的变形,一定会扩大字母的取值范围,故需要添加条件才能保证变形前后是恒等变形,以此题为例,由于有分母,故需要(|x| eq 2),或者对应到(y)值加以限制也是可以的,比如(y eq 0)],
即曲线(C)的方程为(cfrac{x^2}{4}+cfrac{y^2}{2}=1(|x| eq 2)),或者(cfrac{x^2}{4}+cfrac{y^2}{2}=1(y eq 0)),所以(C)为中心在坐标原点,焦点在(x)轴上的椭圆,且不含左右顶点。
(2).过坐标原点的直线交(C)于(P)、(Q)两点,点(P)在第一象限,(PEperp x)轴,垂足为(E),连结(QE)并延长交(C)于点(G),
①证明:( riangle PQG)是直角三角形;②求( riangle PQG)面积的最大值;
①证明:设(P(x_0,y_0)),则(Q(-x_0,-y_0)),(E(x_0,0)),(G(x_G,y_G)),
则直线(QE)的方程为:(y=cfrac{y_0}{2x_0}(x-x_0)),与(cfrac{x^2}{4}+cfrac{y^2}{2}=1)联立,消去(y),
得到((2x_0^2+y_0^2)x^2-2x_0y_0^2x+x_0^2y_0^2-8x_0^2=0),(-x_0),(x_G)为方程的两个根,
则由韦达定理得到(-x_0x_G=cfrac{x_0^2y_0^2-8x_0^2}{2x_0^2+y_0^2}),则(x_G=cfrac{(8-y_0^2)x_0}{2x_0^2+y_0^2})
则(y_G=cfrac{y_0}{2x_0}(x_G-x_0)=cfrac{y_0(4-x_0^2-y_0^2)}{2x_0^2+y_0^2})
所以(k_{PG}=cfrac{y_G-y_0}{x_G-x_0}=cfrac{frac{y_0(4-x_0^2-y_0^2)}{2x_0^2+y_0^2} -y_0}{frac{(8-y_0^2)x_0}{2x_0^2+y_0^2} -x_0})
(=cfrac{4y_0-y_0x_0^2-y_0^3-2y_0x_0^2-y_0^3}{8x_0-x_0y_0^2-2x_0^3-x_0y_0^2})
(=cfrac{y_0(4-3x_0^2-2y_0^2)}{2x_0(4-y_0^2-x_0^2)})
把(x_0^2+2y_0^2=4)代入上式,
得到(k_{PG}=cfrac{y_0(4-3x_0^2-4+x_0^2)}{2x_0(4-y_0^2-4+2y_0^2)}=cfrac{-y_0 imes 2x_0^2}{2x_0y_0^2}=-cfrac{x_0}{y_0}),
所以(k_{PQ} imes K_{PG}=cfrac{y_0}{x_0} imes (-cfrac{x_0}{y_0})=-1),
故(PQperp PG),故( riangle PQG)为直角三角形。
②解:(S_{ riangle PQG}=cfrac{1}{2}|PE| imes (x_G-x_Q)=cfrac{1}{2}y_0(x_G+x_0))
(=cfrac{1}{2}y_0[frac{(8-y_0^2)x_0}{2x_0^2+y_0^2}+x_0])
(=cfrac{1}{2}y_0x_0 imes cfrac{8-y_0^2+2x_0^2+y_0^2}{2x_0^2+y_0^2})
(=cfrac{y_0x_0(4+x_0^2)}{2x_0^2+y_0^2}=cfrac{y_0x_0(x_0^2+2y_0^2+x_0^2)}{2x_0^2+y_0^2})
(=cfrac{2y_0x_0(x_0^2+y_0^2)}{2x_0^2+y_0^2})
(=cfrac{8y_0x_0(x_0^2+y_0^2)}{(2x_0^2+y_0^2)(x_0^2+2y_0^2)}),[1]
(=cfrac{8(y_0x_0^3+x_0y_0^3)}{2x_0^4+2y_0^4+5x_0^2y_0^2})
(xlongequal[化简整理得到]{给分子分母同除以x_0^2y_0^2}) (cfrac{8(frac{x_0}{y_0}+frac{y_0}{x_0})}{2(frac{x_0}{y_0}+frac{y_0}{x_0})^2+1})
令(t=frac{x_0}{y_0}+frac{y_0}{x_0}),则(tgeqslant 2),
则(S_{ riangle PQG}=cfrac{8t}{2t^2+1}=cfrac{8}{2t+frac{1}{t}})
利用对勾函数(f(t)=2t+cfrac{1}{t})在([2,+infty))上的单调性可知,
(f(t)geqslant 4+cfrac{1}{2}=cfrac{9}{2})(当(t=2)时取到等号)
所以(S_{ riangle PQG}leqslant cfrac{8}{frac{9}{2}}=cfrac{16}{9})
故( riangle PQG)面积的最大值为(cfrac{16}{9}).
(1).当( heta_0=cfrac{pi}{3})时,求( ho_0)及(l)的极坐标方程;
分析:当( heta_0=cfrac{pi}{3})时,由( ho=4sin heta),得到( ho_0=4sincfrac{pi}{3}=2sqrt{3});
求直线(l)的极坐标方程有以下两个思路,可以比较看,哪一种更简便。
思路1:过点(A)的直线(l)的斜率为(k=-cfrac{1}{tanfrac{pi}{3}}=-cfrac{sqrt{3}}{3}),
故直线(l)的普通方程为(y-0=-cfrac{sqrt{3}}{3}(x-4)),
再用(y= hocdot sin heta)和(x= hocdot cos heta)代入上式,
变形直线的极坐标方程为(sqrt{3} ho cos heta+3 ho sin heta=4sqrt{3}),整理为
( hocdot sin( heta+cfrac{pi}{6})=2)或者( hocdot cos( heta-cfrac{pi}{3})=2)
思路2:如图所示,在极坐标系下直接思考和运算,在( riangle OAB)中,已知(OA=4),(angle A=cfrac{pi}{6}),则(OB=2),
在直线(l)上任取一点(P( ho, heta)),则在( riangle OPB)中,已知(OP= ho),(angle POB=cfrac{pi}{3}- heta),(OB=2),
则( hocdot cos(cfrac{pi}{3}- heta)=2),也即( hocdot cos( heta-cfrac{pi}{3})=2)
解后反思:相比较而言,在极坐标系下求直线的方程,我们只需要借助解三角形就可以搞定了,原因是在极坐标系下( ho)的含义一定是极点到动点的线段的长度,这样就可以顺利借助解三角形来完成了。
(2).当(M)在(C)上运动且(P)在线段(OM)上时,求(P)点轨迹的极坐标方程。
分析:同样的,求(P)点轨迹的极坐标方程,我们也可以有两个思路来考虑,
思路1:在直角坐标系下思考求解,然后转化划归。
设直线(OM:y=kx),则直线(AP:y=-cfrac{1}{k}(x-4)),
则两条直线的交点(P)的参数方程为(left{egin{array}{l}{y=kx①}\{y=-cfrac{1}{k}(x-4)②}end{array} ight.(k为参数,kgeqslant 1)),
两式相乘,消去参数,得到(y^2=-x(x-4)),
即(x^2+y^2-4x=0),转化为极坐标方程为( ho^2=4 ho cos heta),
即( ho=4cos heta),对应的( hetain [cfrac{pi}{4},cfrac{pi}{2})),
再思考当(k)不存在时,点(P)落在原点,也满足题意,对应( heta=cfrac{pi}{2}),
综上所述,(P)点轨迹的极坐标方程为( ho=4cos heta),( hetain [cfrac{pi}{4},cfrac{pi}{2}]),
思路2:如图所示,在极坐标系下直接思考和运算,
设动点(P( ho, heta)),在(angle OAP)中,(OP= ho),我们很容易得到(cos heta=cfrac{ ho}{4}),
即( ho=4cos heta),且( hetain [cfrac{pi}{4},cfrac{pi}{2}]),
故(P)点轨迹的极坐标方程为( ho=4cos heta),( hetain [cfrac{pi}{4},cfrac{pi}{2}])。
解后反思:由这两小问题的解答过程比较可以看到,同样的问题,当放到极坐标下思考和运算会变得很简单,之所以我们感觉难,是因为我们对极坐标系很不熟悉而已。
相关链接:坐标系与参数方程的考向整理
由于(x_0^2+2y_0^2=4),故给分子乘以(4)得到(8y_0x_0(x_0^2+y_0^2));给分母乘以((x_0^2+2y_0^2)),目的是为了在分子分母位置构造四次齐次式,便于下一步变量集中,为利用函数求解最值埋下伏笔; ↩︎