本题导读
本题考查极坐标方程与直角坐标方程的互化,以及椭圆的标准方程与几何性质。
📌【题干】
Question
(1991年全国卷(理)) 如果圆锥曲线的极坐标方程为 ,那么它的焦点的极坐标为 ()
A. , B. , C. , D. ,
🔍【思路分析】
破题导航
- 去分母与坐标转换:将极坐标方程去分母变形为 。利用直角坐标与极坐标的互化公式 和 ,将其转化为直角坐标方程。
- 化为标准方程:通过移项、两边平方、配方,将方程整理为椭圆的标准方程,从而确定其中心、长半轴 、短半轴 以及半焦距 。
- 确定焦点位置并还原:在直角坐标系中写出两个焦点的坐标,最后将直角坐标转化为极坐标,与选项比对。
✅【答案】
Success
D
✍【详细解析】
Abstract
解法一(坐标转换法): 原方程为 ,去分母得:
将 代入上式:
两边平方得:
将 代入:
配方整理:
两边同除以 400,得椭圆的标准方程:
由此可知,该椭圆的中心为 ,焦点在 轴平行线上,且:
所以,椭圆的两个焦点在直角坐标系下分别为:
将直角坐标系下的焦点坐标 和 转换为极坐标 :
- 对于 ,其极坐标为 (或极点);
- 对于 ,点在极轴的正半轴上,距离为 6,极角为 0,其极坐标为 。
💡【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等价转换,椭圆的标准方程及焦点坐标。
- 核心方法:整体代换法与配方法。
- 避坑指南:
- 选项 B 给出的是直角坐标形式的陷阱,若误将直角坐标系下的中心当成原点,容易错选 B;
- 注意极坐标的表示形式为 ,极径 ,不能为负。
📖【试题探源与推广】
Tip
- 试题探源:本题属于圆锥曲线极坐标方程的标准考题,直接源于解析几何中“圆锥曲线的统一极坐标方程”这一传统拓展性质。
- 结论推广:以圆锥曲线的一个焦点为极点,极轴指向对应的顶点的圆锥曲线统一极坐标方程为 (其中 为离心率, 为焦点到准线的距离)。在本题中,方程变形为 ,可直接看出其中一个焦点必为极点 ,离心率 。
🔗【关联脉络】
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