選修4-4:坐標(biāo)系與參數(shù)方程
從極點(diǎn)O作射線,交直線ρcosθ=3于點(diǎn)M,P為射線OM上的點(diǎn),且|OM|•|OP|=12,若有且只有一個(gè)點(diǎn)P在直線ρsinθ-ρcosθ=m,求實(shí)數(shù)m的值.
解:設(shè)P(ρ,θ),則由|OM||OP|=12得|OM|=
,∴
,由于點(diǎn)M在直線ρ
′cosθ=3上,∴
.
即ρ=4cosθ(ρ≠0).
∴ρ
2=4ρcosθ,化為平面直角坐標(biāo)系的方程為x
2+y
2=4x,即(x-2)
2+y
2=4(x≠0).
直線ρsinθ-ρcosθ=m化為平面直角坐標(biāo)系的方程為y-x-m=0,
因?yàn)橛星抑挥幸粋(gè)點(diǎn)P在直線y-x-m=0上,所以y-x-m=0和(x-2)
2+y
2=4(x≠0)相切,
∴
=2,解得m=-2±
.
或直線l過原點(diǎn)時(shí)也滿足條件,此時(shí)m=0.
總上可知:m的取值是-2±
,或0.
分析:設(shè)P(ρ,θ),由條件|OM|•|OP|=12,可求出點(diǎn)M的坐標(biāo),由于點(diǎn)M在直線ρ
′cosθ=3上,可將點(diǎn)M的坐標(biāo)代入得出點(diǎn)P的極坐標(biāo)方程,進(jìn)而化為直角坐標(biāo)系的方程,知道點(diǎn)P的軌跡是一個(gè)圓且去掉x軸上的兩點(diǎn).因?yàn)橛星抑挥幸粋(gè)點(diǎn)P在直線
ρsinθ-ρcosθ=m上,故直線與圓相切,或直線經(jīng)過原點(diǎn),據(jù)此可求實(shí)數(shù)m的值.
點(diǎn)評:本題考查了極坐標(biāo)系下直線與圓的交點(diǎn)問題,將極坐標(biāo)化為直角坐標(biāo)系的方程是解決此問題常用的方法.