问题 解答题
在直角坐标系xOy中,已知圆M的方程为x2+y2-4xcosα-2ysinα+3cos2α=0(α为参数),直线l的参数方程为
x=tcosθ
y=1+tsinθ
(t
为参数)
(I)求圆M的圆心的轨迹C的参数方程,并说明它表示什么曲线;
(II)求直线l被轨迹C截得的最大弦长.
答案

(Ⅰ)∵圆M的方程为x2+y2-4xcosα-2ysinα+3cos2α=0(α为参数),

配方得(x-2cosα)2+(y-sinα)2=1,

∴圆M的圆心(x,y)的轨迹C的参数方程为

x=2cosα
y=sinα
(α为参数),

变为

x
2
=cosα,y=sinα,

将上两式分别平方相加得

x2
4
+y2=1,

∴圆心(x,y)的轨迹C为:焦点在x轴上,长半轴长是2,短半轴长是1的椭圆.

(Ⅱ)直线l的参数方程为

x=tcosθ
y=1+tsinθ
(t为参数),

令t=0,则x=0,y=1,∴(0,1)在直线l上,并且是圆M的圆心的轨迹椭圆

x2
4
+y2=1的短轴的上顶点,

设点P(2cosα,sinα)是直线l与椭圆相交的另一个交点,

则弦长|PQ|的平方|PQ|2=(2cosα-0)2+(sinα-1)2=-3sin2α-2sinα+5

=-3(sinα+

1
3
)2+
16
3

∵-1≤sinα≤1,∴当sinα=-

1
3
时,上式的最大值为
16
3

即弦长|PQ|的最大值为

4
3
3

单项选择题
填空题