Question

【題目】在極坐標系中，已知曲線：和曲線：，以極點為坐標原點，極軸為軸非負半軸建立平面直角坐標系.

（1）求曲線和曲線的直角坐標方程；

（2）若點是曲線上一動點，過點作線段的垂線交曲線于點，求線段長度的最小值.

Answer 1

【答案】(1)的直角坐標方程為，的直角坐標方程為.(2).

【解析】

（1）極坐標方程化為直角坐標方程可得的直角坐標方程為，的直角坐標方程為.

（2）由幾何關系可得直線的參數方程為（為參數），據此可得，，結合均值不等式的結論可得當且僅當時，線段長度取得最小值為.

（1）的極坐標方程即，則其直角坐標方程為，

整理可得直角坐標方程為，

的極坐標方程化為直角坐標方程可得其直角坐標方程為.

（2）設曲線與軸異于原點的交點為，

∵，∴過點，

設直線的參數方程為（為參數），

代入可得，解得或，

可知，

代入可得，解得，

可知，

所以，

當且僅當時取等號，

所以線段長度的最小值為.