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- 2021-06-15 发布
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二 圆锥曲线的参数方程
课堂探究
探究一 椭圆的参数方程的应用
在求解一些最值问题时,可以用参数方程来表示曲线上点的坐标,利用正弦、余弦函数
的有界性来解决问题,简化运算过程.另外,利用椭圆的参数方程可以解决一些与椭圆有关
的特殊动点的轨迹问题.
【例题 1】在椭圆x2
25
+y2
16
=1 中有内接矩形,问内接矩形的最大面积是多少?
解:椭圆的参数方程为
x=5cos t,
y=4sin t
(t 为参数).
设第一象限内椭圆上一点 M(x,y),由椭圆的对称性,知内接矩形面积为
S=4xy=4×5cos t×4sin t=40sin 2t.
当 t=π
4
时,面积 S 取得最大值 40,此时 x=5cosπ
4
=5 2
2
,y=4sinπ
4
=2 2.
因此,矩形在第一象限的顶点为
5 2
2
,2 2
,此时内接矩形的面积最大,且为 40.
探究二 双曲线的参数方程的应用
1.利用双曲线的参数方程可进行三角代换,从而将有关问题转化为三角函数问题求解.
2.直线与双曲线位置关系的综合题,可考虑利用双曲线的参数方程设元,再探求解题
方法.
【例题 2】如图,设 P 为等轴双曲线 x2-y2=1 上的一点,F1,F2 是两个焦点,证明:
|PF1|·|PF2|=|OP|2.
思路分析:设 P
1
cos φ
,tan φ
,证明等式两边等于同一个式子即可.
证明:设 P
1
cos φ
,tan φ
,
∵F1(- 2,0),F2( 2,0),
∴|PF1|=
1
cos φ
+ 2 2+tan2φ
= 2
cos2φ
+ 2 2
cos φ
+1,
|PF2|=
1
cos φ
- 2 2+tan2φ
= 2
cos2φ
- 2 2
cos φ
+1.
∴|PF1|·|PF2|
=
2
cos2φ
+1 2- 8
cos2φ
= 2
cos2φ
-1.
∵|OP|2= 1
cos2φ
+tan2φ= 2
cos2φ
-1,
∴|PF1|·|PF2|=|OP|2.
点评 利用圆锥曲线的参数方程证明恒等式,方法简单、明确,有利于掌握应用.
探究三 圆锥曲线参数方程的应用
利用抛物线的参数方程求动点的轨迹是常见的题型和方法,方法明确,运算简捷,要认
真体会并应用.
【例题 3】设 M 为抛物线 y2=2x 上的动点,给定点 M0(-1,0),点 P 分 M0M 的比为 2∶1,
求点 P 的轨迹方程.
解:如图,设 M(2t2,2t),P(x,y),
∵P 分 M0M 的比为 2∶1,
∴
x=-1+2×2t2
1+2
=-1+4t2
3
,
y=0+2×2t
1+2
=4t
3
(t 为参数).
消去参数 t,得 y2=4
3
x+4
9
,故点 P 的轨迹方程为 y2=4
3
x+4
9
.
探究四 易错辨析
易错点:混淆φ的意义
【例题 4】已知 P 为椭圆x2
16
+y2
12
=1 上一点,且∠POx=π
3
,求点 P 的坐标.
错解:设点 P 的坐标为(x,y),如图所示,由椭圆的参数方程得
x=4cosπ
3
,
y=2 3sinπ
3
,
即 P 的坐标为(2,3).
错因分析:椭圆
x=acos φ,
y=bsin φ
(φ为参数)和圆
x=rcos φ,
y=rsin φ
(φ为参数)中,参
数φ的意义是不同的.在圆的方程中,φ是圆周上的动点 M(x,y)所对应的角∠xOM,而椭
圆方程中的φ,其意义却不是这样,上述解答把椭圆方程中φ的意义错混为圆的方程中φ的
意义,从而导致了解答的错误.
正解:设|OP|=t,点 P 的坐标为
tcosπ
3
,tsinπ
3 ,代入椭圆方程得
1
2
t 2
16
+
3
2
t 2
12
=1,
即 t=8 5
5
,所以点 P 的坐标为
4 5
5
,4 15
5 .
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