
?第二課時(shí) 參數(shù)方程
考試要求 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、圓和橢圓的參數(shù)方程.
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(gè)變數(shù)t的函數(shù),并且對于t的每一個(gè)允許值,由這個(gè)方程組所確定的點(diǎn)M(x,y)都在這條曲線上,那么這個(gè)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)方程與普通方程的互化
通過消去參數(shù)從參數(shù)方程得到普通方程,如果知道變數(shù)x,y中的一個(gè)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(gè)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.在參數(shù)方程與普通方程的互化中,必須使x,y的取值范圍保持一致.
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))
1.將參數(shù)方程化為普通方程時(shí),要注意防止變量x和y取值范圍的擴(kuò)大或縮小,必須根據(jù)參數(shù)的取值范圍,確定函數(shù)f(t)和g(t)的值域,即x和y的取值范圍.
2.直線的參數(shù)方程中,參數(shù)t的系數(shù)的平方和為1時(shí),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.
1.思考辨析(在括號內(nèi)打“√”或“×”)
(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(θ為參數(shù))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)×
解析 (4)當(dāng)t=時(shí),點(diǎn)M的坐標(biāo)為(2cos ,4sin ),即M(1,2),∴OM的斜率k=2.
2.(2019·北京卷)已知直線l的參數(shù)方程為 (t為參數(shù)),則點(diǎn)(1,0)到直線l的距離是( )
A. B. C. D.
答案 D
解析 由題意可知直線l的普通方程為4x-3y+2=0,則點(diǎn)(1,0)到直線l的距離d==.故選D.
3.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),則常數(shù)a的值是________.
答案 3
解析 直線l的普通方程為x-y-a=0,橢圓C的普通方程為+=1,
所以橢圓C的右頂點(diǎn)坐標(biāo)為(3,0),
若直線l過點(diǎn)(3,0),則3-a=0,所以a=3.
4.(2019·天津卷)設(shè)直線ax-y+2=0和圓(θ為參數(shù))相切,則實(shí)數(shù)a=________.
答案
解析 圓的參數(shù)方程消去θ,得
(x-2)2+(y-1)2=4.
∴圓心(2,1),半徑r=2.
又直線ax-y+2=0與圓相切.
∴d==2,解得a=.
5.已知直線l的參數(shù)方程是(t為參數(shù)),若l與圓x2+y2-4x+3=0交于A,B兩點(diǎn),且|AB|=,則直線l的斜率為________.
答案 ±
解析 由(t為參數(shù)),
得y=xtan α,
設(shè)k=tan α,得直線的方程為y=kx,
由x2+y2-4x+3=0,得(x-2)2+y2=1,圓心為(2,0),半徑為1,
∴圓心到直線y=kx的距離為
==,
得k=±.
6.(易錯(cuò)題)設(shè)P(x,y)是曲線C:(θ為參數(shù),θ∈[0,2π))上任意一點(diǎn),則的最大值為________.
答案
解析 由曲線C:(θ為參數(shù)),得(x+2)2+y2=1,表示圓心為(-2,0),半徑為1的圓,表示的是圓上的點(diǎn)和原點(diǎn)連線的斜率,
設(shè)=k,則原問題轉(zhuǎn)化為y=kx和圓有交點(diǎn)的問題,
即圓心到直線的距離d≤r,所以≤1,解得-≤k≤,
所以的最大值為.
考點(diǎn)一 參數(shù)方程與普通方程的互化
1.下列參數(shù)方程與方程y2=x表示同一曲線的是( )
A. B.
C. D.
答案 D
解析 對于A,消去t后所得方程為x2=y(tǒng),不符合y2=x;
對于B,消去t后所得方程為y2=x,但要求0≤x≤1,也不符合y2=x;
對于C,消去t得方程為y2=|x|,且要求y≥0,x∈R,也不符合y2=x;
對于D,x===tan2t=y(tǒng)2,符合y2=x.故選D.
2.把下列參數(shù)方程化為普通方程.
(1)(t為參數(shù));
(2)(θ為參數(shù),θ∈[0,2π)).
解 (1)由已知得t=2x-2,代入y=5+t中得y=5+(2x-2).
即它的普通方程為x-y+5-=0.
(2)因?yàn)閟in2θ+cos2θ=1,所以x2+y=1,即y=1-x2.
又因?yàn)閨sin θ|≤1,所以其普通方程為y=1-x2(|x|≤1).
3.(2021·全國乙卷)在直角坐標(biāo)系xOy中,⊙C的圓心為C(2,1),半徑為1.
(1)寫出⊙C的一個(gè)參數(shù)方程;
(2)過點(diǎn)F(4,1)作⊙C的兩條切線.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,求這兩條切線的極坐標(biāo)方程.
解 (1)由題意知⊙C的標(biāo)準(zhǔn)方程為(x-2)2+(y-1)2=1,
則⊙C的參數(shù)方程為(α為參數(shù)).
(2)由題意可知,切線的斜率存在,設(shè)切線方程為y-1=k(x-4),即kx-y+1-4k=0,
所以=1,解得k=±,
則這兩條切線方程分別為
y=x-+1,y=-x++1,
故這兩條切線的極坐標(biāo)方程分別為
ρsin θ=ρcos θ-+1,
ρsin θ=-ρcos θ++1.
感悟提升 1.化參數(shù)方程為普通方程的基本思路是消去參數(shù),常用的消參方法有代入消去法、加減消去法、恒等式(三角的或代數(shù)的)消去法.另外,消參時(shí)要注意參數(shù)的范圍.
2.普通方程化為參數(shù)方程時(shí),先分清普通方程所表示的曲線類型,結(jié)合常見曲線的參數(shù)方程直接寫出.
考點(diǎn)二 參數(shù)方程的應(yīng)用
例1 (2022·蘭州模擬)在平面直角坐標(biāo)系xOy中,曲線C1的參數(shù)方程為(t為參數(shù)),以坐標(biāo)原點(diǎn)O為極點(diǎn),x軸非負(fù)半軸為極軸建立極坐標(biāo)系,曲線C2的極坐標(biāo)方程為cos=0.
(1)求曲線C1的普通方程和C2的直角坐標(biāo)方程;
(2)已知點(diǎn)P(3,),曲線C1和C2相交于A,B兩個(gè)不同的點(diǎn),求||PA|-|PB||的值.
解 (1)將的參數(shù)t消去得曲線C1的普通方程為x2-=1.
∵cos=0,∴ρcos θ-ρsin θ=0,
由可得曲線C2的直角坐標(biāo)方程為x-y=0.
(2)由題意得點(diǎn)P(3,)在曲線C2上,曲線C2的參數(shù)方程可表示為(t′為參數(shù)),
將上述參數(shù)方程代入x2-=1得
11t′2+44t′+4×29=0,①
Δ>0,設(shè)t′1,t′2為方程①的兩根,
則t′1+t′2=-4,t′1t′2=,
∴(|PA|-|PB|)2=(|PA|+|PB|)2-4|PA||PB|=(t′1+t′2)2-4t′1t′2=,
∴||PA|-|PB||=.
感悟提升 1.在與直線、圓、橢圓有關(guān)的題目中,參數(shù)方程的使用會使問題的解決事半功倍,尤其是求取值范圍和最值問題,可將參數(shù)方程代入相關(guān)曲線的普通方程中,根據(jù)參數(shù)的取值條件求解.
2.過定點(diǎn)P0(x0,y0),傾斜角為α的直線參數(shù)方程的標(biāo)準(zhǔn)形式為(t為參數(shù)),t的幾何意義是的數(shù)量,即|t|表示P0到P的距離,t有正負(fù)之分.對于形如(t為參數(shù)),當(dāng)a2+b2≠1時(shí),應(yīng)先化為標(biāo)準(zhǔn)形式后才能利用t的幾何意義解題.
訓(xùn)練1 (2022·晉中模擬)在直角坐標(biāo)系xOy中,直線l的參數(shù)方程為(t∈R,t為參數(shù),α∈).以坐標(biāo)原點(diǎn)O為極點(diǎn),x軸的正半軸為極軸建立極坐標(biāo)系,半圓C的極坐標(biāo)方程為ρ=2sin θ,θ∈.
(1)求半圓C的參數(shù)方程和直線l的普通方程;
(2)直線l與x軸交于點(diǎn)A,與y軸交于點(diǎn)B,點(diǎn)D在半圓C上,且直線CD的傾斜角是直線l的傾斜角的2倍,△ABD的面積為1+,求α的值.
解 (1)由ρ=2sin θ,得ρ2=2ρsin θ,
將x2+y2=ρ2,y=ρsin θ代入,得半圓C的直角坐標(biāo)方程為x2+y2=2y,
∵θ∈,
∴y=ρsin θ=2sin2θ∈(1,2],x=ρcos θ=2sin θ·cos θ=sin 2θ∈(-1,1),
∴半圓C的直角坐標(biāo)方程為x2+(y-1)2=1(10,得cos α>.
設(shè)方程ρ2-6ρcos α+4=0的兩根分別為ρ1,ρ2,
則
因?yàn)閨AB|=3|OA|,
所以|OB|=4|OA|,即ρ2=4ρ1,⑤
由③④⑤解得ρ1=1,ρ2=4,cos α=,滿足Δ>0,
由得ρ==-,
所以|OP|=|ρ|=.
6.(2022·貴陽適應(yīng)性測試)在平面直角坐標(biāo)系xOy中,曲線C1的參數(shù)方程為(0
這是一份2024高考數(shù)學(xué)大一輪復(fù)習(xí)Word版題庫(人教A版文)第十一章 選考部分 第2節(jié) 不等式選講 第一課時(shí) 絕對值不等式,共13頁。試卷主要包含了絕對值不等式的解法等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份2024高考數(shù)學(xué)大一輪復(fù)習(xí)Word版題庫(人教A版文)第十一章 選考部分 第2節(jié) 不等式選講 第二課時(shí) 不等式的證明,共12頁。試卷主要包含了基本不等式,不等式的證明,幾個(gè)重要不等式,下列四個(gè)不等式等內(nèi)容,歡迎下載使用。
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