本题导读
本题考查极坐标方程,以及极坐标与直角坐标的转换。
📌【题干】
Question
(1989年全国卷(理)) 已知椭圆的极坐标方程是 ,那么它的短轴长是 ()
A. B. C. D.
🔍【思路分析】
破题导航
- 去分母转化: 将极坐标方程 去分母展开,得到 。
- 坐标代换: 利用极坐标与直角坐标的转换公式 和 进行代换,移项平方以消去根号。
- 化为标准方程: 将得到的直角坐标方程进行配方,化为椭圆的标准方程 ,直接读取 的值,从而计算短轴长 。
✅【答案】
Success
C
✍【详细解析】
Abstract
方法一:代数转换法(通用) 由原方程 去分母得:
将 代入上式:
两边同时平方:
将 代入:
移项整理得:
对 进行配方:
两边同时除以 45,化为标准方程:
由椭圆标准方程可知,长半轴平方 ,短半轴平方 。 因为 ,所以 。 椭圆的短轴长为:
💡【考点归纳与避坑指南】
Danger
- 核心考点: 极坐标方程与直角坐标方程的互化,椭圆几何性质中短轴长()的定义。
- 核心方法: * 标准代换法: 抓住 整体代换,孤立含有 的项后再平方,能高效消去根号。
- 避坑指南: * 混淆“短半轴长 ”与“短轴长 ”。求出 后若不加注意,容易错选 B。
- 平方时注意符号。在 两边平方时,必须保证右侧 ,化简后标准方程中心在 ,左顶点 时 ,说明平移后范围完全契合,无增根。
📖【试题探源与推广】
Tip
- 试题探源: 本题属于坐标系与参数方程的核心经典题型,其高等数学背景为以焦点为极点的圆锥曲线统一极坐标方程。
- 结论推广: 设椭圆的极点在左焦点(或右焦点),极轴沿 轴正方向,则统一极坐标方程可写为: (其中 为离心率, 为焦点到准线的距离, )。 将本题方程变形: 对比可知,离心率 ,且 。 因为 ,由椭圆性质: 代入 得 。 从而 。短轴长 。此几何定义法无需配方,能直接读取曲线的核心特征参数。
🔗【关联脉络】
Multi column
知识锚点 (Nodes)
类题演练 (Links)