《新編高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí)學(xué)案訓(xùn)練課件: 坐標(biāo)系與參數(shù)方程 第2節(jié) 參數(shù)方程學(xué)案 文 北師大版》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《新編高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí)學(xué)案訓(xùn)練課件: 坐標(biāo)系與參數(shù)方程 第2節(jié) 參數(shù)方程學(xué)案 文 北師大版(5頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、
第二節(jié) 參數(shù)方程
[考綱傳真] 1.了解參數(shù)方程,了解參數(shù)的意義.2.能選擇適當(dāng)?shù)膮?shù)寫出直線、圓和橢圓曲線的參數(shù)方程.
(對應(yīng)學(xué)生用書第161頁)
[基礎(chǔ)知識填充]
1.曲線的參數(shù)方程
一般地,在平面直角坐標(biāo)系中,如果曲線上任意一點(diǎn)的坐標(biāo)x,y都是某個變數(shù)t的函數(shù)并且對于t的每一個允許值,由這個方程組所確定的點(diǎn)M(x,y)都在這條曲線上,那么這個方程組就叫做這條曲線的參數(shù)方程,聯(lián)系變數(shù)x,y的變數(shù)t叫做參變數(shù),簡稱參數(shù).
2.參數(shù)方程和普通方程的互化
(1)曲線的參數(shù)方程和普通方程是曲線方程的不同形式.一般地,可以通過消去參數(shù)從參數(shù)方程得到普通方程.
2、
(2)如果知道變數(shù)x,y中的一個與參數(shù)t的關(guān)系,例如x=f(t),把它代入普通方程,求出另一個變數(shù)與參數(shù)的關(guān)系y=g(t),那么就是曲線的參數(shù)方程.
3.常見曲線的參數(shù)方程和普通方程
點(diǎn)的軌跡
普通方程
參數(shù)方程
直線
y-y0=tan α(x-x0)
(t為參數(shù))
圓
x2+y2=r2
(θ為參數(shù))
橢圓
+=1(a>b>0)
(φ為參數(shù))
溫馨提示:在直線的參數(shù)方程中,參數(shù)t的系數(shù)的平方和為1時,t才有幾何意義且?guī)缀我饬x為:|t|是直線上任一點(diǎn)M(x,y)到M0(x0,y0)的距離.
[基本能力自測]
1.(思考辨析)判斷下列結(jié)論的正誤.(正確的打“
3、√”,錯誤的打“×”)
(1)參數(shù)方程中的x,y都是參數(shù)t的函數(shù).( )
(2)過M0(x0,y0),傾斜角為α的直線l的參數(shù)方程為(t為參數(shù)).參數(shù)t的幾何意義表示:直線l上以定點(diǎn)M0為起點(diǎn),任一點(diǎn)M(x,y)為終點(diǎn)的有向線段的數(shù)量.( )
(3)方程表示以點(diǎn)(0,1)為圓心,以2為半徑的圓.( )
(4)已知橢圓的參數(shù)方程(t為參數(shù)),點(diǎn)M在橢圓上,對應(yīng)參數(shù)t=,點(diǎn)O為原點(diǎn),則直線OM的斜率為.( )
[答案] (1)√ (2)√ (3)√ (4)×
2.(教材改編)曲線(θ為參數(shù))的對稱中心( )
A.在直線y=2x上 B.在直線y=-2x上
C.
4、在直線y=x-1上 D.在直線y=x+1上
B [由得
所以(x+1)2+(y-2)2=1.
曲線是以(-1,2)為圓心,1為半徑的圓,
所以對稱中心為(-1,2),在直線y=-2x上.]
3.(教材改編)在平面直角坐標(biāo)系中,曲線C:(t為參數(shù))的普通方程為________.
x-y-1=0 [由x=2+t,且y=1+t,
消去t,得x-y=1,即x-y-1=0.]
4.在平面直角坐標(biāo)系xOy中,以原點(diǎn)O為極點(diǎn),x軸的正半軸為極軸建立極坐標(biāo)系.曲線C1的極坐標(biāo)方程為ρ(cos θ+sin θ)=-2,曲線C2的參數(shù)方程為(t為參數(shù)),則C1與C2交點(diǎn)的直角坐標(biāo)為__
5、______.
(2,-4) [由ρ(cos θ+sin θ)=-2,得x+y=-2.①
由消去t得y2=8x.②
聯(lián)立①②得即交點(diǎn)坐標(biāo)為(2,-4).]
5.(20xx·江蘇高考)在平面直角坐標(biāo)系xOy中,已知直線l的參數(shù)方程為(t為參數(shù)),橢圓C的參數(shù)方程為(θ為參數(shù)).設(shè)直線l與橢圓C相交于A,B兩點(diǎn),求線段AB的長. 【導(dǎo)學(xué)號:00090372】
[解] 橢圓C的普通方程為x2+=1. 2分
將直線l的參數(shù)方程代入x2+=1,得2+=1,即7t2+16t=0, 8分
解得t1=0,t2=-,所以AB=|t1-t2|=. 10分
(對應(yīng)學(xué)生用書第162頁
6、)
參數(shù)方程與普通方程的互化
已知直線l的參數(shù)方程為(t為參數(shù)),圓C的參數(shù)方程為(θ為參數(shù)).
(1)求直線l和圓C的普通方程;
(2)若直線l與圓C有公共點(diǎn),求實(shí)數(shù)a的取值范圍.
[解] (1)直線l的普通方程為2x-y-2a=0, 2分
圓C的普通方程為x2+y2=16. 4分
(2)因?yàn)橹本€l與圓C有公共點(diǎn),
故圓C的圓心到直線l的距離d=≤4, 8分
解得-2≤a≤2. 10分
[規(guī)律方法] 1.將參數(shù)方程化為普通方程,消參數(shù)常用代入法、加減消元法、三角恒等變換消去參數(shù).
2.把參數(shù)方程化為普通方程時,要注意哪一個量是參數(shù),并且要注意
7、參數(shù)的取值對普通方程中x及y的取值范圍的影響,要保持同解變形.
[變式訓(xùn)練1] 在平面直角坐標(biāo)系xOy中,若直線l:(t為參數(shù))過橢圓C:(φ為參數(shù))的右頂點(diǎn),求常數(shù)a的值.
[解] 直線l的普通方程為x-y-a=0,
橢圓C的普通方程為+=1, 4分
所以橢圓C的右頂點(diǎn)坐標(biāo)為(3,0),
若直線l過橢圓的右頂點(diǎn)(3,0),
則3-0-a=0,所以a=3. 10分
參數(shù)方程的應(yīng)用
(20xx·合肥模擬)已知曲線C:+=1,直線l:(t為參數(shù)).
(1)寫出曲線C的參數(shù)方程,直線l的普通方程;
(2)過曲線C上任意一點(diǎn)P作與l夾角為30°的直線,交l于
8、點(diǎn)A,求|PA|的最大值與最小值.
[解] (1)曲線C的參數(shù)方程為(θ為參數(shù)).
直線l的普通方程為2x+y-6=0. 4分
(2)曲線C上任意一點(diǎn)P(2cos θ,3sin θ)到l的距離為d=|4cos θ+3sin θ-6|,
則|PA|==|5sin(θ+α)-6|,其中α為銳角,且tan α=. 8分
當(dāng)sin(θ+α)=-1時,|PA|取得最大值,最大值為.
當(dāng)sin(θ+α)=1時,|PA|取得最小值,最小值為. 10分
[規(guī)律方法] 1.解決直線與圓的參數(shù)方程的應(yīng)用問題時,一般是先化為普通方程,再根據(jù)直線與圓的位置關(guān)系來解決問題.
2.對于形
9、如(t為參數(shù)),當(dāng)a2+b2≠1時,應(yīng)先化為標(biāo)準(zhǔn)形式后才能利用t的幾何意義解題.
[變式訓(xùn)練2] (20xx·石家莊質(zhì)檢)在平面直角坐標(biāo)系xOy中,圓C的參數(shù)方程為(θ為參數(shù)),直線l經(jīng)過點(diǎn)P(1,2),傾斜角α=.
(1)寫出圓C的普通方程和直線l的參數(shù)方程;
(2)設(shè)直線l與圓C相交于A,B兩點(diǎn),求|PA|·|PB|的值. 【導(dǎo)學(xué)號:00090373】
[解] (1)由消去θ,
得圓C的普通方程為x2+y2=16. 2分
又直線l過點(diǎn)P(1,2)且傾斜角α=,
所以l的參數(shù)方程為
即(t為參數(shù)). 4分
(2)把直線l的參數(shù)方程
代入x2+y2=1
10、6,
得2+2=16,t2+(+2)t-11=0,
所以t1t2=-11, 8分
由參數(shù)方程的幾何意義,|PA|·|PB|=|t1t2|=11. 10分
參數(shù)方程與極坐標(biāo)方程的綜合應(yīng)用
(20xx·全國卷Ⅲ)在直角坐標(biāo)系xOy中,直線l1的參數(shù)方程為(t為參數(shù)),直線l2的參數(shù)方程為(m為參數(shù)).設(shè)l1與l2的交點(diǎn)為P,當(dāng)k變化時,P的軌跡為曲線C.
(1)寫出C的普通方程;
(2)以坐標(biāo)原點(diǎn)為極點(diǎn),x軸正半軸為極軸建立極坐標(biāo)系,設(shè)l3:ρ(cos θ+sin θ)-=0,M為l3與C的交點(diǎn),求M的極徑.
[解] (1)消去參數(shù)t得l1的普通方程l1:y=k
11、(x-2); 1分
消去參數(shù)m得l2的普通方程l2:y=(x+2). 2分
設(shè)P(x,y),由題設(shè)得
消去k得x2-y2=4(y≠0).
所以C的普通方程為x2-y2=4(y≠0). 4分
(2)C的極坐標(biāo)方程為ρ2(cos2θ-sin2θ)=4(0<θ<2π,θ≠π). 5分
聯(lián)立得
cos θ-sin θ=2(cos θ+sin θ). 6分
故tan θ=-,從而cos2θ=,sin2θ=. 8分
代入ρ2(cos2θ-sin2θ)=4得ρ2=5,
所以交點(diǎn)M的極徑為. 10分
[規(guī)律方法] 1.參數(shù)方程和極坐標(biāo)方程的綜合題,求解的一般方法
12、是分別化為普通方程和直角坐標(biāo)方程后求解.當(dāng)然,還要結(jié)合題目本身特點(diǎn),確定選擇何種方程.
2.?dāng)?shù)形結(jié)合的應(yīng)用,即充分利用參數(shù)方程中參數(shù)的幾何意義,或者利用ρ和θ的幾何意義,直接求解,可化繁為簡.
[變式訓(xùn)練3] (20xx·全國卷Ⅲ)在直角坐標(biāo)系xOy中,曲線C1的參數(shù)方程為(α為參數(shù)).以坐標(biāo)原點(diǎn)為極點(diǎn),以x軸的正半軸為極軸,建立極坐標(biāo)系,曲線C2的極坐標(biāo)方程為ρsin=2.
(1)寫出C1的普通方程和C2的直角坐標(biāo)方程;
(2)設(shè)點(diǎn)P在C1上,點(diǎn)Q在C2上,求|PQ|的最小值及此時P的直角坐標(biāo).
[解] (1)C1的普通方程為+y2=1, 2分
由于曲線C2的方程為ρsin=2,
所以ρsin θ+ρcos θ=4,
因此曲線C2的直角坐標(biāo)方程為x+y-4=0. 4分
(2)由題意,可設(shè)點(diǎn)P的直角坐標(biāo)為(cos α,sin α).
因?yàn)镃2是直線,所以|PQ|的最小值即為P到C2的距離d(α)的最小值,8分
又d(α)==,
當(dāng)且僅當(dāng)α=2kπ+(k∈Z)時,d(α)取得最小值,最小值為,此時P的直角坐標(biāo)為. 10分