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- 2021-06-16 发布
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____第16课__常见曲线的参数方程____
1. 理解参数方程的概念,了解某些常用参数方程中参数的几何意义.
2. 会进行曲线的参数方程与普通方程的互化.
3. 理解圆和椭圆(椭圆的中心在原点)的参数方程及其简单应用.
1. 阅读:选修44第42~47页.
2. 解悟:①直线的参数方程.选修44第46页直线参数方程中参数的几何意义的理解;②圆的参数方程.选修44第47页圆参数方程中参数的几何意义的理解.
3. 践习:在教材空白处,完成第43页例1,第45~46页例1、2、3.
基础诊断
1. 方程(t为参数)表示的曲线是________________________________________________________________________.
2. 直线(t为参数)与曲线(θ为参数)的公共点的个数为________.
3. 参数方程(t为参数),且0≤t≤5表示的曲线是________.(填序号)
①线段;②双曲线;③圆弧;④射线.
4. 直线(t为参数)和圆x2+y2=16交于A、B两点,则AB的中点坐标为________.
范例导航
考向
参数方程与普通方程的互化
例1 (1) 将参数方程(t为参数)化为普通方程;
(2) 将参数方程(θ为参数)化为普通方程.
在曲线C1:(θ为参数)上求一点,使它到直线C2:(t为参数)的距离最小,并求出该点的坐标和最小距离.
考向
求参数方程
例2 已知直线l经过点P(1,1),倾斜角α=.
(1) 写出直线l的参数方程;
(2) 设直线l与圆x2+y2=4相交于A、B两点,求点P到A、B两点的距离之积.
点P(x,y)是椭圆2x2+3y2=12上的一个动点,求x+2y的最大值.
考向
参数方程的应用
例3 已知P(x,y)是圆x2+y2=2y上的动点.
(1) 求2x+y的取值范围;
(2) 若x+y+a≥0恒成立,求实数a的取值范围.
自测反馈
1. P(x,y)是曲线(θ为参数)上任意一点,则(x-5)2+(y+4)2的最大值为________.
2. 直线(t为参数)被圆x2+y2=9截得的弦长等于________.
3. 若P为曲线(θ为参数)上一点,则点P与坐标原点的最短距离为________.
4. 曲线C: (θ为参数)的普通方程是________________________,如果曲线C与直线x+y+a=0 有公共点,那么实数a的取值范围是________.
1. 参数方程化为普通方程的关键是消参数:一要熟练掌握常用技巧(如整体代换);二要注意变量取值范围的一致性,这一点最易被忽视.
2.
解答参数方程的有关问题时,首先要弄清参数是谁?代表的几何意义是什么?其次要认真观察方程的表现形式,以便于寻找最佳化简途径.
3. 写出直线,圆,椭圆的参数方程:
________________________________________________________________________.
第16课 常见曲线的参数方程
基础诊断
1. 一条射线 解析:由(t为参数),得y=x,x≥0,故该参数方程对应的曲线为一条射线.
2. 2 解析:直线的普通方程为y=x,曲线的普通方程为(x-2)2+y2=1,则该曲线是以点(2,0)为圆心,1为半径的圆.因为圆心到直线的距离d==<1,所以直线与曲线的公共点的个数为2.
3. ① 解析:由题可得(t为参数),则=y+1,即x-3y-5=0,又0≤t≤5,所以该曲线为线段,故选①.
4. (3,-) 解析:由+=16,得t2-8t+12=0,=-×=4,所以AB中点为即故AB的中点坐标为(3,-).
范例导航
例1 解析:(1) 方法一:因为-=4,所以-=4,化简得普通方程为-=1.
方法二:因为(t为参数),所以t=,=,相乘得=1,化简得普通方程为-=1.
(2) 由(θ为参数),
因为θ∈R,所以-1≤sin θ≤1,则-≤x≤.
由①两边平方得x2=2sin2θ,③
由②得y-1=2cos2θ,④
由③+④得x2+y-1=2,即y=-x2+3(-≤x≤),
故普通方程为y=-x2+3(-≤x≤).
注:将参数方程化为普通方程,就是将其中的参数消掉,可以借助于三角函数的平方关系,因此想到把①两边平方,然后和②相加即可,同时求出x的取值范围.
【教学处理】
1. 参数方程的教学要求不要拔高.参数方程与普通方程互相转化时特别要注意等价性,本题是直线与圆的位置关系.
2. 本题也可通过画图来解.
解析:直线C2化成普通方程是x+y+2-1=0,
设所求的点为P(1+cos θ,sin θ),则点P到直线C2的距离d=
= |sin+2|.
当θ+=+2kπ,k∈Z,即θ=+2kπ,k∈Z时,d取最小值1,
此时,点P的坐标是.
例2 【教学处理】
要给学生尝试解题的时间,再指名学生回答,教师点评并板书.
解析:(1) 直线的参数方程为
(t为参数),即(t为参数).
(2) 将直线(t为参数)代入x2+y2=4,得+=4,化简得t2+(+1)t-2=0,故t1t2=-2,则点P到A、B两点的距离之积为2.
解析:将椭圆2x2+3y2=12化为+=1,
设x=cos θ,y=2sinθ,
x+2y=cos θ+4sinθ=(cos θ+sin θ)=sin≤,其中tan α=,
故x+2y的最大值为.
例3 解析:(1) 由题意得圆的参数方程为(θ为参数),
所以2x+y=2cosθ+sin θ+1=sin(θ+φ)+1,其中tan φ=2,
所以-+1≤2x+y≤+1.
(2) x+y+a=cos θ+sin θ+1+a≥0,
所以a≥-cos θ-sin θ-1=-sin-1,
所以a≥-1.
自测反馈
1. 36 解析:因为曲线的参数方程为(θ为参数),所以(x-5)2+(y+4)2=(cos θ-3)2+(sin θ+4)2=1+9+16-6cosθ+8sinθ=26-10sin(α-θ),故(x-5)2+(y+4)2
的最大值为36.
2. 解析:把直线(t为参数)代入圆x2+y2=9,得(2t-1)2+(t+1)2=9,化简得5t2-2t-7=0,故t1+t2=,t1t2=-,所以(t1-t2)2=(t1+t2)2-4t1t2=,所以直线被圆截得的弦长为=.
3. -1 解析:将题目中参数方程化为普通方程为(x-1)2+(y-1)2=1,即该曲线表示以(1,1)为圆心,1为半径的圆,所以点P到原点最短距离为-1=-1.
4. x2+(y+1)2=1 [1-,1+] 解析:由题意得(θ为参数),所以x2+(y+1)2=1.曲线C是以(0,-1)为圆心,1为半径的圆,圆心到直线x+y+a=0的距离为,又因为曲线与直线有公共点,则0≤≤1,即1-≤a≤1+.