[选修4-4:坐标系与参数方程](10分)
在极坐标系中,$O$为极点,点$M(\rho_0,\theta_0) \ (\rho_0 >0)$在曲线$C:\rho=4\sin \theta$上,直线$l$过点$A(4,0)$且与$OM$垂直,垂足为$P$。
(1)当$\theta =\dfrac{\pi}{3}$时,求$\rho_0$及$l$的极坐标方程;
(2)当$M$在$C$上运动且$P$在线段$OM$上时,求$P$点轨迹的极坐标方程。
【出处】
(1)点在曲线:上,
当时,,
因为
所以曲线可化为直角坐标系方程::,
将点坐标化为直角坐标系坐标可得,
所以:,
因为与垂直,所以的斜率为,
因为过,所以:,
所以的极坐标方程为:,
即:。
(2):,点,
因为与垂直,
联立与的直线方程,可得:
,
因为,
所以,
令,即有:
所以
由,得,
即点轨迹方程为,
所以点轨迹的极坐标方程为,
因为点在线段上,所以。
故方程为,。
本题主要考查极坐标。
(1)点在:上,当时,,根据已知条件直线过点且与垂直,垂足为,即可求出直线的直角坐标方程,进而求出其极坐标方程。
(2):,点,所以:,根据已知条件可以求出点的轨迹。