高中数学第二章参数方程2-1直线的参数方程学案北师大版选修4_4

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北师大版高中数学选修4-4第二章2-1直线和圆锥曲线的参数方程.docx

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§2 直线和圆锥曲线的参数方程2.1 直线的参数方程1.掌握直线参数方程的标准形式,理解参数t 的几何意义.2.能依据直线的几何性质,写出它的两种形式的参数方程,体会参数的几何意义. 3.能利用直线的参数方程解决简单的实际问题.1.经过点P (x 0,y 0)、倾斜角是α的直线的参数方程经过点P (x 0,y 0)、倾斜角是α的直线的参数方程为________________.其中M (x ,y )为直线上的任意一点,参数t 的几何意义是______________,可以用有向线段PM →的数量来表示.【做一做1-1】经过点M (-2,3),倾斜角为3π4的直线l 的参数方程是__________.【做一做1-2】直线⎩⎪⎨⎪⎧x =-2+t cos 30°,y =3-t sin 60°(t 为参数)的倾斜角α等于( ).A .30°B .60°C .-45°D .135°2.经过两个定点Q (x 1,y 1),P (x 2,y 2)(其中x 1≠x 2)的直线的参数方程 经过两个定点Q (x 1,y 1),P (x 2,y 2)(其中x 1≠x 2)的直线的参数方程为_________________.其中M (x ,y )为直线上的任意一点,参数λ的几何意义是动点M 分有向线段QP →的数量比QM MP.当______时,M 为内分点;当λ<0且λ≠-1时,M 为外分点; 当λ=0时,____________.直线的参数方程⎩⎪⎨⎪⎧x =x 1+λx 21+λ,y =y 1+λy21+λ(λ为参数,λ≠-1)可以表示点Q (x 1,y 1)(λ=0时),但不能表示点P (x 2,y 2).如果遇到与点P (x 2,y 2)有关的问题时,可对点P 进行单独检验.【做一做2】经过点Q (1,2),P (3,7)的直线的参数方程为( ).A .⎩⎪⎨⎪⎧ x =2+3λ1+λ,y =1+7λ1+λ(λ为参数,λ≠-1)B .⎩⎪⎨⎪⎧ x =1+3λ1+λ,y =2+7λ1+λ(λ为参数,λ≠-1)C .⎩⎪⎨⎪⎧ x =-1+3λ1+λ,y =-2+7λ1+λ(λ为参数,λ≠-1)D .⎩⎪⎨⎪⎧x =1-3λ1+λ,y =2-7λ1+λ(λ为参数,λ≠-1)由直线的参数方程求直线的倾斜角剖析:如果直线的参数方程是⎩⎪⎨⎪⎧x =x 0+t cos θ,y =y 0+t sin θ(t 为参数)的形式,由方程直接可得出倾斜角,即方程中的角θ,例如,直线的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =1+t cos 15°,y =1+t sin 15°,则直线的倾斜角为15°.如果不是上述形式,例如直线⎩⎪⎨⎪⎧x =1+t sin 15°,y =1+t cos 15°(t 为参数)的倾斜角就不能直接判断了.第一种方法:把参数方程改写为⎩⎪⎨⎪⎧x -1=t sin 15°,y -1=t cos 15°,消去t ,有y -1=1tan 15°(x -1),即y -1=tan 75°(x -1),故倾斜角为75°.第二种方法:把原方程化为标准形式,即⎩⎪⎨⎪⎧x =1+t cos75°,y =1+t sin 75°,可以看出直线的倾斜角为75°. 答案:1.⎩⎪⎨⎪⎧x =x 0+t cos α,y =y 0+t sin α(t 为参数) 从点P 到M 的位移【做一做1-1】⎩⎪⎨⎪⎧x =-2-22t ,y =3+22t (t 为参数) 根据互化关系,参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =-2+t cos 3π4,y =3+t sin 3π4(t 为参数),即⎩⎪⎨⎪⎧x =-2-22t ,y =3+22t (t 为参数).【做一做1-2】D 由参数方程知⎩⎪⎨⎪⎧x =-2+32t ,y =3-32t ,两式相加,得直线的普通方程x +y =1,倾斜角为α,则tan α=-1,∴α=135°.2.⎩⎪⎨⎪⎧x =x 1+λx 21+λ,y =y 1+λy21+λ(λ为参数,λ≠-1) λ>0 点M 与Q 重合【做一做2】B 设直线PQ 上动点M (x ,y ),参数λ=QMMP,则直线PQ 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =1+3λ1+λ,y =2+7λ1+λ(λ为参数,λ≠-1).题型一 参数方程与普通方程互化【例1】把下面直线的参数方程化为普通方程式,普通方程化为参数方程. (1)化l 1:x +3y -1=0为参数方程;(2)化l 2:⎩⎨⎧x =-3+t ,y =1+3t(t 为参数)为普通方程.分析:利用直线方程转化公式求解.反思:在(1)(2)中t 的几何意义是不同的.在(1)中,t 的几何意义是有向线段M 0M →(其中M 0为(1,0),M (x ,y )为直线l 1上任意一点)的长.(2)中t 的几何意义是M 0M →(其中M 0为(-3,1),M (x ,y )为直线l 2上任意一点)长的一半.题型二 直线的参数方程与倾斜角【例2】直线⎩⎪⎨⎪⎧x =3+t sin 20°,y =-t cos 20°(t 为参数)的倾斜角是( ).A .20°B .70°C .110°D .160°反思:只有在⎩⎪⎨⎪⎧x =x 0+t cos θ,y =y 0+t sin θ(t 为参数)中,θ才表示直线的倾斜角.如果不是这种形式,则需要进行转化.题型三 直线参数方程的应用【例3】已知直线l :x +y -1=0与抛物线y =x 2交于A ,B 两点,求线段AB 的长和点M (-1,2)到A ,B 两点的距离之积.反思:本题涉及普通方程和参数方程的互化,在解题过程中,注意参数t 的几何意义的应用.答案:【例1】解:(1)令y =0,得x =1.∴直线l 1过定点(1,0),k =-13=-33.设倾斜角为α,则tan α=-33,α=5π6,cos α=-32,sin α=12.∴l 1参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =1-32t ,y =12t (t 为参数).(2)原方程可化为⎩⎨⎧ x +3=t ,y -1=3t ,①②把①代入②得y -1=3(x +3),即l 2普通方程为3x -y +33+1=0. 【例2】C 方法一:将原方程改写成 ⎩⎪⎨⎪⎧x -3=t sin 20°,-y =t cos 20°,消去t ,得y =tan 110°(x -3), 所以直线的倾斜角为110°.方法二:将原参数方程化为⎩⎪⎨⎪⎧x =3+-t cos 110°,y =-t sin 110°,令-t =t ′,则⎩⎪⎨⎪⎧x =3+t ′cos 110°,y =t ′sin 110°,所以直线的倾斜角为110°.【例3】解:∵l 过定点M ,且l 的倾斜角为3π4,所以它的参数方程是⎩⎪⎨⎪⎧x =-1+t cos3π4,y =2+t sin 3π4(t 为参数).即⎩⎪⎨⎪⎧x =-1-22t ,y =2+22t (t 为参数).①把①代入抛物线方程,得t 2+2t -2=0.解得t 1=-2+102,t 2=-2-102.由参数t 的几何意义,得|AB |=|t 1-t 2|=10,|MA |·|MB |=|t 1t 2|=2.1已知直线l 的参数方程是1sin ,2cos x t y t θθ=+⎧⎨=+⎩(t 为参数),其中角θ的范围是π,π2⎛⎫⎪⎝⎭,则直线l 的倾斜角是( ).A .3π2θ- B .θ C .π2θ- D .π-θ 2直线2x -y +1=0的参数方程为( ).A .51,52535x t y t ⎧=+⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩(t 为参数)B .15,35x t y t ⎧=+⎪⎨=+⎪⎩(t 为参数)C .2,32x t y t =+⎧⎨=+⎩(t 为参数)D .51,3533x t y t ⎧=+⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩(t 为参数) 3一条直线的参数方程是124x ty t=-+⎧⎨=-⎩(t 为参数),则点(3,6)到这条直线的距离是__________.4已知两点A (2,1),B (-1,2)和直线l :x +2y -5=0.求过点A ,B 的直线的参数方程,并求它与直线l 的交点的坐标.答案:1.A 将原参数方程改写成⎩⎪⎨⎪⎧x -1=t sin θ,y +2=t cos θ,消去参数t ,得y +2=(x -1)tan ⎝⎛⎭⎪⎫3π2-θ,由θ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π和倾斜角的范围可知直线l 的倾斜角为3π2-θ. 2.A 根据直线的普通方程可知斜率是2,设直线的倾斜角为α,则tan α=2,sin α=255,cos α=55,所以直线的参数方程是⎩⎪⎨⎪⎧x =1+55t ,y =3+255t (t 为参数).3.201717 根据参数方程可得4x +y +2=0,则d =|4×3+6+2|42+12=2017=201717. 4.解:设直线AB 上动点P (x ,y ),选取参数λ=APPB,则直线AB 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =2-λ1+λ,y =1+2λ1+λ(λ为参数).①把①代入x +2y -5=0得λ=-12.把λ=-12代入①得⎩⎪⎨⎪⎧x =5,y =0,即交点坐标为(5,0).。

(北师大版)石家庄市高中数学选修4-4第二章《参数方程》测试(答案解析)

(北师大版)石家庄市高中数学选修4-4第二章《参数方程》测试(答案解析)

一、选择题1.点(, )A x y 是曲线2cos 13sin x y θθ=+⎧⎨=+⎩,(θ为参数)上的任意一点,则2 -x y 的最大值为( ) AB5C .3D3+2.已知直线l的参数方程为22x m t y ⎧=+⎪⎪⎨⎪=⎪⎩(t 为参数),以坐标原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C 的极坐标方程为2222cos 3sin 12ρθρθ+=,且曲线C 的左焦点F 在直线l 上,若直线l 与曲线C 交于A 、B 两点,则FA FB ⋅的值等于( ) A .1BCD .23.在直角坐标系xOy 中,以O 为极点,x 轴正半轴为极轴,建立极坐标系,直线l 的参数方程为1cos sin x t y t αα=-+⎧⎨=⎩,(t 为参数),曲线C 的方程为4cos 02πρθθ⎛⎫= ⎪⎝⎭,(2,0)C 直线l 与曲线C 相交于A B ,两点,当ABC ∆的面积最大时,tan α=( )A.3B.2CD .74.在参数方程cos sin x a t y b t θθ=+⎧⎨=+⎩,(0θπ<,t 为参数)所表示的曲线上有,B C 两点,它们对应的参数值分别为1t ,2t ,则线段BC 的中点M 对应的参数值是( ) A .122t t - B .122t t + C .122t t - D .122t t + 5.直线122x ty t=+⎧⎨=+⎩(t 是参数)被圆229x y +=截得的弦长等于( )A.125BCD 6.已知在平面直角坐标系xoy 中,曲线C 的参数方程为 4cos ()sin x y 为参数ααα=⎧⎨=⎩,M 是曲线C 上的动点.以原点O 为极点,x 轴的正半轴为极轴,取相同的长度单位建立极坐标系,若曲线T 的极坐标方程为2sin cos 20ρθρθ+=,则点M 到点T 的距离的最大值为( )A.2+BC.4+D.7.直线4x 1t 5(t 3y 1t5⎧=+⎪⎪⎨⎪=-+⎪⎩为参数)被曲线πρθ4⎛⎫=+ ⎪⎝⎭所截的弦长为( ) A .15B .710C .75D .578.已知直线l的参数方程为112x y t ⎧=-⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩(t 为参数),直线l 与圆2216x y +=相交于A ,B 两点,则线段AB 的中点坐标为( ) A .(3,3)- B.3)-C.(D.3(,9.直线21{(1x t t y t =-=+为参数) 被圆229x y +=截得的弦长等于( )A .125B.5C.5D.510.动点1293cos 4sin 1,cos sin 2(55M θθθθθ⎛⎫--++ ⎪⎝⎭为参数)的轨迹的普通方程为( )A .22(1)(2)1259x y +-+=B .22(1)(2)1259x y -++=C .22(1)(2)1925x y +-+=D .22(1)(2)1925x y -++=11.若动点(,)x y 在曲线2221(0)4x yb b+=>上变化,则22x y +的最大值为( )A .24(04)42(4)b b b b ⎧+<⎪⎨⎪>⎩B .24(02)42(4)b b b b ⎧+<<⎪⎨⎪⎩C .244b +D .2b12.设椭圆C :2211612x y +=上的一点P 到两条直线4y =和8x =的距离分别是1d ,2d ,则122d d +的最小值( ) A .5B .6C .7D .8二、填空题13.已知曲线C参数方程为22cos2sinxyθθ=+⎧⎨=⎩(θ为参数),直线l方程为:x y-+=,将曲线C横坐标缩短为原来的12,再向左平移1个单位,得到曲线1C,则曲线1C上的点到直线l距离的最小值为______.14.曲线C的参数方程为4cossinxyαα=⎧⎨=⎩(α为参数),M是曲线C上的动点,若曲线T 极坐标方程2sin cos20ρθρθ+=,则点M到T的距离的最大值为__________.15.直线415{315x ty t=+=--(t为参数)被曲线4πρθ⎛⎫=+⎪⎝⎭所截得的弦长为 . 16.已知曲线C:2cossinxyθθ=⎧⎨=⎩(θ为参数).若点P在曲线C上运动,点Q为直线:0l x y+=-上的动点,则PQ的最小值为________.17.直线122x ty⎧=+⎪⎪⎨⎪=⎪⎩(t为参数)被双曲线221x y-=截得的弦长为_________.18.已知在极坐标系中,曲线C的极坐标方程是2sin4cos0ρθθ+=,以极点为原点,极轴为x轴的正半轴建立直角坐标系,直线l的参数方程是112x tty⎧=-+⎪⎪⎨⎪=⎪⎩(为参数),M (0l与曲线C的公共点为P,Q,则11PM QM+=_______19.已知(,)P x y是椭圆22143x y+=上的一个动点,则x y+的最大值是__________.20.在直角坐标系xOy中,以O为极点,x轴正半轴为极轴,建立极坐标系,直线l的参数方程为1cos,sinx ty tαα=-+⎧⎨=⎩(t为参数),曲线C的方程为4cosρθ=(02πθ≤≤),()2,0C.直线l与曲线C相交于A,B两点,当ABC的面积最大时,tanα=______.三、解答题21.已知直线l的参数方程为12{2x ty ==(t 为参数),曲线C 的参数方程为4cos {4sin x y θθ==(θ为参数).(1)将曲线C 的参数方程化为普通方程;(2)若直线l 与曲线C 交于,A B 两点,求线段AB 的长. 22.[选修4-4:坐标系与参数方程]在平面直角坐标系xOy 中,曲线1C 的参数方程为22cos 2sin x ty t =+⎧⎨=⎩(t 为参数),以坐标原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,并使得它与直角坐标系有相同的长度单位,曲线2C 的极坐标方程为2sin ρθ=,曲线3C 的极坐标方程为(0)6πθρ=>. (1)求曲线1C 的普通方程和3C 的直角坐标方程; (2)设3C 分别交1C 、2C 于点P 、Q ,求1C PQ ∆的面积.23.已知直线l的参数方程为12x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩(t 为参数).在平面直角坐标系xOy 中,()1,2P ,以坐标原点O 为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,已知曲线M 的极坐标方程为4cos ρθ=,直线l 与曲线M 交于A ,B 两点. (1)求曲线M 的直角坐标方程; (2)求PA PB ⋅的值.24.在平面直角坐标系xoy 中,已知直线l的参数方程为42x t y ⎧=⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩(t 为参数),以直角坐标原点O 为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C 的极坐标方程为413cos 4k k k k ρπθ=⎛⎫-++ ⎪⎝⎭.(1)当1k =时,求直线l 和C 的普通方程;(2)当2k =时,试判断直线l 和C 有无交点若有,求出交点的坐标;若无,说明理由.25.在直角坐标系xOy 中直线l的参数方程为1x y ⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩(t 为参数),以O 为极点,x 轴的非负半轴为极轴建立极坐标系,曲线C 的极坐标方程为2cos 2sin ρθθ=. (1)求直线l 的普通方程和曲线C 的直角坐标方程; (2)若直线l 交曲线C 于A ,B 两点,求线段AB 的长度.26.在直角坐标系xOy 中,直线l的参数方程为32t x y ⎧=-+⎪⎪⎨⎪=⎪⎩.(t 为参数).以坐标原点O为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C 的极坐标方程为24cos 30p ρθ-+=.(1)求l 的普通方程及C 的直角坐标方程; (2)求曲线C 上的点P 到l 距离的取值范围.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.D 解析:D 【分析】利用曲线的参数方程得32co sin -32s x y θθ=+-化简求解即可 【详解】由题()32cos 3sin 23-s x y θθθϕ=+-=++ 故当()cos 1θϕ+=时,2 -x y3+ 故选D 【点睛】本题考查参数方程求最值,考查辅助角公式,是基础题2.D解析:D 【分析】根据题意,将曲线C 的极坐标方程变形为标准方程,由直线过的点的坐标可得m 的值,将直线的参数方程与曲线C 的方程联立,可得2220t t --=,由一元二次方程根与系数的关系计算可得答案;【详解】解:根据题意,曲线C 的极坐标方程为2222cos 3sin 12ρθρθ+=,则其标准方程为221124x y +=,其左焦点为(-,直线l过点(-,其参数方程为(x m ty ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩为参数),则m =-将直线l的参数方程22x y ⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩与曲线C 的方程221124x y +=联立,得2220t t --=, 则12||||||2FA FB t t ==. 故选:D 【点睛】本题考查椭圆的极坐标方程、参数方程,涉及椭圆与直线的位置关系,关键是求出椭圆、直线的普通方程,属于中档题.3.D解析:D 【分析】先将直线直线l 与曲线C 转化为普通方程,结合图形分析可得,要使ABC ∆的面积最大,即要ACB ∠为直角,从而求解出tan α. 【详解】解:因为曲线C 的方程为4cos 02πρθθ⎛⎫= ⎪⎝⎭, 两边同时乘以ρ,可得24cos ρρθ=,所以曲线C 的普通方程为22(2)4(02)x y y -+=, 曲线C 是以(2,0)C 为圆心,2为半径的上半个圆. 因为直线l 的参数方程为1cos sin x t y t αα=-+⎧⎨=⎩,(t 为参数),所以直线l 的普通方程为tan tan 0x y αα-+=,因为1sin 2sin 2ABCS CA CB ACB ACB ∆, 所以当ACB ∠为直角时ABC ∆的面积最大,此时C 到直线l 的距离22222AB CA CB d +=== ,因为直线l 与x 轴交于()1,0D -, 所以3CD =,于是7DE =, 所以214tan 77α==, 故选D . 【点睛】本题考查了曲线的参数方程、极坐标方程与普通方程之间的互化,同时考查了直线与圆的位置关系,数形结合是本题的核心思想.4.D解析:D 【解析】 【分析】根据参数的几何意义求解即可。

高中数学选修4-4北师大版 直线的参数方程第二课时教案 Word版

高中数学选修4-4北师大版 直线的参数方程第二课时教案 Word版
课堂检 测内容 课后作 业布置 预习内 容布置 课本 第 38 页 习题 2-2 4,5(2) 1、课本 第 32 页 练习 2,3
《圆的参数方程》
x1 x 2 1 (为参 y1 y 2 1
QM (1) 参数 的几何意义:动点 M 分有向线段 QP 的数量比 MP 。
(2) 当 o 时,M 为内分点; (3) 当 o 且 1 时,M 为外分点; (4) 当 o 时,点 M 与 Q 重合。 三、典例精讲
例1、已知两点A(3, 4), B(5,3)和直线l : 3x 5 y 4 0.求 (1)过点A,B的直线的参数方程; (2)求它与直线l的交点坐标。
例2、已知直线l过点P(1, 2), 且它的倾斜角 =135 .求 (1)写出直线l的参数方程; (2)求直线l与直线y x的交点坐标.
石泉中学课时教案
科目:高二数学 教师:张艳琴 单元(章节) 课题 本节课题 第二章 授课时间:第 14 周 星期 一 2016 年 5 月 23 日
参数方程
§2.2 直线的参数方程(第二课时) 知识与技能:了解直线参数方程的条件及参数的意义
三维目标
过程与方法:能根据直线的几何条件,写出直线的参数方程及参数的意义 情感,态度与价值观:通过观察、探索、发现的创造性过程,培养创新意识。
Y P M Q L
A
O B
C
X
二、新课讲解 教师引导学生推导直线的参数方程:
x 经过两个定点 Q( x1 , y1 ), P( x2 , y 2 ) (其中 ( x1 x2 ) )的直线的参数方程为 x
数, 1 ) 。其中点 M(X,Y)为直线上的任意一点。这里
提炼的课题 教学重难点 教 学

高中数学第2章参数方程2.2直线和圆锥曲线的参数方程曲线的参数方程教案北师大版选修4_4

高中数学第2章参数方程2.2直线和圆锥曲线的参数方程曲线的参数方程教案北师大版选修4_4

曲线的参数方程教学目的知识目标 弄清曲线参数方程的概念;能力目标 能选取适当的参数,求简单曲线的参数方程。

教学重点 曲线参数方程的定义及方法。

教学难点 求简单曲线的参数方程。

授课类型 新授课教学模式 启发、诱导发现教学.教 具 多媒体、实物投影仪教学过程一、复习引入一架救援飞机在离灾区地面500m 高处以100m/s 的速度作水平直线飞行。

为使投放的救援物资准确落于灾区指定的地面(不计空气阻力),飞行员应如何确定投放时机?二、讲解新课1、 参数方程的定义:一般地,在平面直角坐标系中,如果曲线C 上任一点P 的坐标x 和y 都可以表示为某个变量t 的函数:⎩⎨⎧==)()(t g y t f x 反过来,对于t 的每个允许值,由函数式:⎩⎨⎧==)()(t g y t f x所确定的点),(y x P 都在曲线C 上,那么方程⎩⎨⎧==)()(t g y t f x叫做曲线C 的参数方程,变量t 是参变数,简称参数。

2、 关于参数几点说明:(1)参数方程中参数可以是有物理意义,几何意义,也可以没有明显意义。

(2)同一曲线选取的参数不同,曲线的参数方程形式也不一样。

(3)在实际问题中要确定参数的取值范围。

3、 参数方程的意义:参数方程是曲线点的位置的另一种表示形式,它借助于中间变量把曲线上的动点的两个坐标间接地联系起来,参数方程与变通方程同等地描述,了解曲线,参数方程实际上是一个方程组,其中x ,y 分别为曲线上点M 的横坐标和纵坐标。

4、 参数方程求法(1)建立直角坐标系,设曲线上任一点P 坐标为),(y x ;(2)选取适当的参数;(3)根据已知条件和图形的几何性质,物理意义,建立点P 坐标与参数的函数式;(4)证明这个参数方程就是所由于的曲线的方程。

5、 关于参数方程中参数的选取选取参数的原则是曲线上任一点坐标当参数的关系比较明显关系相对简单。

与运动有关的问题选取时间t 做参数与旋转的有关问题选取角θ做参数或选取有向线段的数量、长度、直线的倾斜斜角、斜率等。

2.2 直线的参数方程 课件 (北师大选修4-4)

2.2 直线的参数方程 课件 (北师大选修4-4)

(*)
由韦达定理得:1 x2 1,x1 x2 1 x
AB 1 k 2 ( x1 x 2 ) 2 4 x1 x 2 2 5 10
3 5 3 5 1 5 1 5 y1 ,y2 由(*)解得:x1 ,x 2 2 2 2 2 1 5 3 5 1 5 3 5 记直线与抛物线的交点 A( 坐标 , ),B( , ) 2 2 2 2
x x0 t cos (t为参数) y y0 t sin
问题:已知一条直线过点M 0(x0 ,y0 ),倾斜角, 求这条直线的方程. 解: 在直线上任取一点M(x,y),则
x
x 3 t sin 200 ()直线 1 (t为参数)的倾斜角是( ) B 0 y t cos 20 A.200 B .700 C .1100 D.1600
一、课题引入
我们学过的直线的普通方程都有哪些? 点斜式: y y0 k ( x x0 )
y y1 x x1 两点式: y2 y1 x2 x1
y kx b
x y 1 a b
一般式: Ax By C 0
y2 y1 k x2 x1
tan
二、新课讲授
问题:已知一条直线过点M 0(x0 ,y0 ),倾斜角, 求这条直线的方程. 解: 直线的普通方程为y y0 tan ( x x0 ) sin 要注意: 把它变成y y0 ( x x0 ) x 0, y0 都是常 cos y y0 x x0 进一步整理,得: 数,t才是参 sin cos 数 y y0 x x0 t 令该比例式的比值为t ,即 sin cos x=x0 t cos 整理,得到 (t是参数) y y0 t sin

坐标系与参数方程复习 课件(北师大版选修4-4)

坐标系与参数方程复习 课件(北师大版选修4-4)

6
A(4,
) 3
4 【规律方法】点的极坐标是距离和角组成的实数对,求三 O 5 角形的面积常常利用两边和夹角的正弦积的一半计算. 5 B(5,)
6
x
【例3】在以O为极点的极坐标系中,直线l的极坐标方程是
ρ cosθ -2=0,直线l与极轴相交于点M,以OM为直径的圆的极
坐标方程是_____. 【审题指导】先求圆的直角坐标方程,再化为极坐标方程. 【自主解答】直线l:ρcosθ-2=0的普通方程为x=2, M(2,0),以OM为直径的圆的普通方程是(x-1)2+y2=1,即 x2+y2=2x,化为极坐标方程为ρ=2cosθ.
练习:
7 3 ),则|AB|=___. 12 12 2.在极坐标系中,定点A(2, ),点B在直线 2 5 (1, ) ρ cosθ +ρ sinθ =0上运动,当线段AB最短时,点B的极坐标 3 6
1.极坐标系中,点A(1,5 ),B(2,-
为_______. 3.若M、N分别是曲线ρ =2cosθ 和 sin( ) 2 上的动点,
复习
M ρ
θ
o x
θ =a(ρ ∈R)
ρ cosθ =a
ρ sinθ =a
下列极坐标方程如何转化为直角坐标方程
3 θ
.
y
3x
= 2 sin( ) . 4 2 ρ =4sinθ
3
. sin cos cos sin 2 4 4 2 ρ 2=4ρ sinθ ρ 2=5 3 ρ cosθ -5ρ sinθ
则M、N两点间的距离的最小值是________. 2 1
4 2
(0≤a<π ,a≠π /2)

2020高考数学一轮复习 坐标系与参数方程第2讲 参数方程教案 理 选修4-4

2020高考数学一轮复习 坐标系与参数方程第2讲 参数方程教案 理 选修4-4

第2讲 参数方程【2020年高考会这样考】考查直线、圆和圆锥曲线的参数方程以及简单的应用问题. 【复习指导】复习本讲时,应紧紧抓住直线的参数方程、圆的参数方程、圆锥曲线的参数方程的建立以及各参数方程中参数的几何意义,同时要熟练掌握参数方程与普通方程互化的一些方法.基础梳理1.参数方程的意义在平面直角坐标系中,如果曲线上的任意一点的坐标x ,y 都是某个变量的函数⎩⎪⎨⎪⎧x =f t ,y =ft ,并且对于t 的每个允许值,由方程组所确定的点M (x ,y )都在这条曲线上,则该方程叫曲线的参数方程,联系变数x ,y 的变数t 是参变数,简称参数.相对于参数方程而言,直接给出点的坐标间关系的方程叫做普通方程. 2.常见曲线的参数方程的一般形式(1)经过点P 0(x 0,y 0),倾斜角为α的直线的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =x 0+t cos α,y =y 0+t sin α(t 为参数).设P 是直线上的任一点,则t 表示有向线段P 0P →的数量.(2)圆的参数方程⎩⎪⎨⎪⎧x =r cos θ,y =r sin θ(θ为参数).(3)圆锥曲线的参数方程椭圆x 2a 2+y 2b 2=1的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =a cos θ,y =b sin θ(θ为参数).双曲线x 2a 2-y 2b 2=1的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧ x =a sec φ,y =tan φ(φ为参数).抛物线y2=2px 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =2pt 2,y =2pt(t 为参数).双基自测1. 极坐标方程ρ=cos θ和参数方程⎩⎪⎨⎪⎧x =-1-t ,y =2+t (t 为参数)所表示的图形分别是( ).A .直线、直线B .直线、圆C .圆、圆D .圆、直线解析 ∵ρcos θ=x ,∴cos θ=xρ代入到ρ=cos θ,得ρ=x ρ,∴ρ2=x ,∴x 2+y 2=x 表示圆.又∵⎩⎪⎨⎪⎧x =-1-t ,y =2+t ,相加得x +y =1,表示直线.答案 D2.若直线⎩⎪⎨⎪⎧x =1-2t ,y =2+3t (t 为实数)与直线4x +ky =1垂直,则常数k =________.解析 参数方程⎩⎪⎨⎪⎧x =1-2t ,y =2+3t ,所表示的直线方程为3x +2y =7,由此直线与直线4x +ky =1垂直可得-32×⎝ ⎛⎭⎪⎫-4k =-1,解得k =-6.答案 -6 3.二次曲线⎩⎪⎨⎪⎧x =5cos θ,y =3sin θ(θ是参数)的左焦点的坐标是________.解析 题中二次曲线的普通方程为x 225+y 29=1左焦点为(-4,0).答案 (-4,0)4.(2020·广州调研)已知直线l的参数方程为:⎩⎪⎨⎪⎧x =2t ,y =1+4t (t 为参数),圆C 的极坐标方程为ρ=22sin θ,则直线l 与圆C 的位置关系为________.解析 将直线l的参数方程:⎩⎪⎨⎪⎧x =2t ,y =1+4t 化为普通方程得,y =1+2x ,圆ρ=22sin θ的直角坐标方程为x 2+(y -2)2=2,圆心(0,2)到直线y =1+2x 的距离为2-11+4,因为该距离小于圆的半径,所以直线l 与圆C 相交. 答案 相交5.(2020·广东)已知两曲线参数方程分别为⎩⎨⎧x =5cos θ,y =sin θ(0≤θ<π)和⎩⎪⎨⎪⎧x =54t 2,y =t(t ∈R ),它们的交点坐标为________.解析 由⎩⎨⎧x =5cos θ,y =sin θ(0≤θ<π)得,x 25+y 2=1(y ≥0)由⎩⎪⎨⎪⎧x =54t 2,y =t(t ∈R )得,x=54y 2,∴5y 4+16y 2-16=0. 解得:y 2=45或y 2=-4(舍去).则x =54y 2=1又θ≥0,得交点坐标为⎝⎛⎭⎪⎫1,255.答案 ⎝⎛⎭⎪⎫1,255考向一 参数方程与普通方程的互化【例1】►把下列参数方程化为普通方程:(1)⎩⎪⎨⎪⎧x =3+cos θ,y =2-sin θ;(2)⎩⎪⎨⎪⎧x =1+12t ,y =5+32t .[审题视点] (1)利用平方关系消参数θ; (2)代入消元法消去t .解 (1)由已知⎩⎪⎨⎪⎧cos θ=x -3,sin θ=2-y ,由三角恒等式cos 2 θ+sin 2θ=1,可知(x -3)2+(y -2)2=1,这就是它的普通方程. (2)由已知t =2x -2,代入y =5+32t 中, 得y =5+32(2x -2),即3x -y +5-3=0就是它的普通方程. 参数方程化为普通方程:化参数方程为普通方程的基本思路是消去参数,常用的消参方法有代入消去法、加减消去法、恒等式(三角的或代数的)消去法,参数方程通过代入消元或加减消元消去参数化为普通方程,不要忘了参数的范围.【训练1】 (2020·陕西)参数方程⎩⎪⎨⎪⎧x =cos α,y =1+sin α(α为参数)化成普通方程为________.解析 由⎩⎪⎨⎪⎧x =cos α,y =1+sin α,得 ⎩⎪⎨⎪⎧x =cos α, ①y -1=sin α, ②①2+②2得:x 2+(y -1)2=1. 答案 x 2+(y -1)2=1考向二 直线与圆的参数方程的应用【例2】►已知圆C :⎩⎪⎨⎪⎧x =1+cos θ,y =sin θ(θ为参数)和直线l :⎩⎨⎧x =2+t cos α,y =3+t sin α(其中t为参数,α为直线l 的倾斜角).(1)当α=2π3时,求圆上的点到直线l 距离的最小值;(2)当直线l 与圆C 有公共点时,求α的取值范围.[审题视点] (1)求圆心到直线l 的距离,这个距离减去圆的半径即为所求;(2)把圆的参数方程化为直角坐标方程,将直线的参数方程代入得关于参数t 的一元二次方程,这个方程的Δ≥0.解 (1)当α=2π3时,直线l 的直角坐标方程为3x +y -33=0,圆C 的圆心坐标为(1,0),圆心到直线的距离d =232=3,圆的半径为1,故圆上的点到直线l 距离的最小值为3-1.(2)圆C 的直角坐标方程为(x -1)2+y 2=1,将直线l 的参数方程代入圆C 的直角坐标方程,得t 2+2(cos α+3sin α)t +3=0,这个关于t 的一元二次方程有解,故Δ=4(cos α+3sin α)2-12≥0,则sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π6≥34,即sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π6≥32或sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π6≤-32.又0≤α<π,故只能sin ⎝⎛⎭⎪⎫α+π6≥32,即π3≤α+π6≤2π3,即π6≤α≤π2. 如果问题中的方程都是参数方程,那就要至少把其中的一个化为直角坐标方程.【训练2】 已知直线l的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =1+t ,y =4-2t (参数t ∈R ),圆C 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =2cos θ+2,y =2sin θ(参数θ∈[0,2π]),求直线l 被圆C 所截得的弦长.解 由⎩⎪⎨⎪⎧ x =1+t ,y =4-2t 消参数后得普通方程为2x +y -6=0,由⎩⎪⎨⎪⎧x =2cos θ+2,y =2sin θ消参数后得普通方程为(x -2)2+y 2=4,显然圆心坐标为(2,0),半径为2.由于圆心到直线2x +y -6=0的距离为d =|2×2+0-6|22+1=255,所以所求弦长为222-⎝⎛⎭⎪⎫2552=855. 考向三 圆锥曲线的参数方程的应用【例3】►求经过点(1,1),倾斜角为135°的直线截椭圆x 24+y 2=1所得的弦长.[审题视点] 把直线方程用参数表示,直接与椭圆联立,利用根与系数的关系及弦长公式可解决.解由条件可知直线的参数方程是⎩⎪⎨⎪⎧x =1-22t ,y =1+22t (t 为参数),代入椭圆方程可得⎝ ⎛⎭⎪⎫1-22t 24+⎝⎛⎭⎪⎫1+22t 2=1, 即52t 2+32t +1=0.设方程的两实根分别为t 1、t 2,则由二次方程的根与系数的关系可得⎩⎪⎨⎪⎧t 1+t 2=-625,t 1t 2=25,则直线截椭圆的弦长是|t 1-t 2|=t 1+t 22-4t 1t 2=⎝ ⎛⎭⎪⎫-6252-4×25= 425.普通方程化为参数方程:化普通方程为参数方程的基本思路是引入参数,即选定合适的参数t ,先确定一个关系x =f (t )(或y =φ(t )),再代入普通方程F (x ,y )=0,求得另一关系y =φ(t )(或x =f (t )).一般地,常选择的参数有角、有向线段的数量、斜率,某一点的横坐标(或纵坐标).普通方程化为参数方程需要引入参数,选择的参数不同,所得的参数方程也不一样.【训练3】 (2020·南京模拟)过点P (-3,0)且倾斜角为30°的直线和曲线⎩⎪⎨⎪⎧x =t +1t,y =t -1t (t 为参数)相交于A 、B 两点,求线段AB 的长.解 直线的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =-3+32s ,y =12s (s 为参数),又曲线⎩⎪⎨⎪⎧x =t +1t,y =t -1t (t 为参数)可以化为x 2-y 2=4,将直线的参数方程代入上式,得s2-63s +10=0,设A 、B 对应的参数分别为s 1,s 2.∴s 1+s 2=63,s 1s 2=10.∴|AB |=|s 1-s 2|=s 1+s 22-4s 1s 2=217.如何解决极坐标方程与参数方程的综合问题从近两年的新课标高考试题可以看出,对参数方程的考查重点是直线的参数方程、圆的参数方程和圆锥曲线的参数方程的简单应用,特别是利用参数方程解决弦长和最值等问题,题型为填空题和解答题.【示例】► (本题满分10分)(2020·新课标全国)在直角坐标系xOy 中,曲线C 1的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =2cos α,y =2+2sin α(α为参数).M 是C 1上的动点,P 点满足OP →=2OM →,P 点的轨迹为曲线C 2.(1)求C 2的方程;(2)在以O 为极点,x 轴的正半轴为极轴的极坐标系中,射线θ=π3与C 1的异于极点的交点为A ,与C 2的异于极点的交点为B ,求|AB |.第(1)问:利用代入法;第(2)问把曲线C 1、曲线C 2均用极坐标表示,再求射线θ=π3与曲线C 1、C 2的交点A 、B 的极径即可. [解答示范] (1)设P (x ,y ),则由条件知M ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2,y2. 由于M 点在C 1上,所以⎩⎪⎨⎪⎧x 2=2cos α,y2=2+2sin α,即⎩⎪⎨⎪⎧x =4cos α,y =4+4sin α.从而C 2的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =4cos α,y =4+4sin α(α为参数).(5分)(2)曲线C 1的极坐标方程为ρ=4sin θ,曲线C 2的极坐标方程为ρ=8sin θ. 射线θ=π3与C 1的交点A 的极径为ρ1=4sin π3,射线θ=π3与C 2的交点B 的极径为ρ2=8sin π3.所以|AB |=|ρ2-ρ1|=2 3.(10分)很多自主命题的省份在选考坐标系与参数方程中的命题多以综合题的形式命题,而且通常将极坐标方程、参数方程相结合,以考查考生的转化与化归的能力.【试一试】 (2020·江苏)在平面直角坐标系xOy 中,求过椭圆⎩⎪⎨⎪⎧x =5cos φ,y =3sin φ(φ为参数)的右焦点,且与直线⎩⎪⎨⎪⎧x =4-2t ,y =3-t (t 为参数)平行的直线的普通方程.[尝试解答] 由题设知,椭圆的长半轴长a =5,短半轴长b =3,从 而c =a 2-b 2=4,所以右焦点为(4,0).将已知直线的参数方程化为普通方程:x -2y +2=0.故所求直线的斜率为12,因此其方程为y =12(x -4),即x -2y -4=0.。

最新北师大版高中数学高中数学选修4-4第二章《参数方程》测试题(包含答案解析)(1)

最新北师大版高中数学高中数学选修4-4第二章《参数方程》测试题(包含答案解析)(1)

一、选择题1.设直线1l 的参数方程为113x ty t =+⎧⎨=+⎩(t 为参数),直线2l 的方程为34y x =+,则1l 与2l 的距离为( )A .1BCD .22.在直角坐标系xOy 中,曲线C:2x ty ⎧=⎪⎨=⎪⎩(t 为参数)上的点到直线l:30x +=的距离的最小值为( )A .23BCD3.若直线l :y kx =与曲线C :2cos sin x y θθ=+⎧⎨=⎩(θ为参数)有唯一的公共点,则实数k等于() AB.CD.±4.已知直线2sin 301sin 30x t y t ︒︒⎧=-⎨=-+⎩(t 为参数)与圆228x y +=相交于B 、C 两点,则||BC 的值为( ) A.BC.D.25.直线30x y ++=分别与x 轴,y 轴交于A ,B 两点,点P 在圆()2212x y -+=上,则ABP ∆面积的取值范围是A .[]26,B .[]39,C. D.6.直线4x 1t 5(t 3y 1t5⎧=+⎪⎪⎨⎪=-+⎪⎩为参数)被曲线πρθ4⎛⎫=+ ⎪⎝⎭所截的弦长为( ) A .15B .710C .75D .577.曲线的参数方程为2211x t ty t t ⎧=-⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩(t 是参数),则曲线是( ).A .抛物线B .双曲线的一支C .圆D .直线8.直线34x ty t=-⎧⎨=+⎩,(t 为参数)上与点()3,4P 的距离等于2的点的坐标是( )A .()4,3B .()4,5-或()0,1C .()2,5D .()4,3或()2,59.把曲线12cos 2sin x C y θθ=⎧⎨=⎩:(θ为参数)上各点的横坐标压缩为原来的14,纵坐标压缩为原来的34,得到的曲线2C 为 A .221241x y +=B .224413y x +=C .2213y x +=D .22344x y +=10.曲线C 的参数方程为{2x sin cos y sin cos αααα=-=(α为参数),则它的普通方程为( )A .21y x =+B .21y x =-+C .21y x =-+, 2,2x ⎡⎤∈-⎣⎦D .21y x =+, 2,2x ⎡⎤∈-⎣⎦11.以平面直角坐标系的原点为极点,x 轴的正半轴为极轴,建立极坐标系,两种坐标系中取相同的长度单位,已知直线l 的参数方程是13x t y t =+⎧⎨=-⎩(t 为参数),圆C 的极坐标方程是4cos ρθ=,则直线l 被圆C 截得的弦长为( ) A .14B .214C .2D .2212.极坐标系中,由三条曲线围成的图形的面积是( )A .B .C .D .二、填空题13.设,P Q 分别为直线,62x t y t =⎧⎨=-⎩(为参数)和曲线C :15,25x y θθ⎧=⎪⎨=-⎪⎩(θ为参数)的点,则PQ 的最小值为_________.14.以直角坐标系的原点为极点,x 轴的正半轴为极轴,并在两种坐标系中取相同的长度单位,已知直线的极坐标方程为()4R πθρ=∈,它与曲线1222x cos y sin αα=+⎧⎨=+⎩(α为参数),相交于两点A 和 B ,则AB =__________.15.直线170{?270x tsin y tcos =+=+(t 为参数)的倾斜角为_________16.已知在极坐标系中,曲线C 的极坐标方程是2sin 4cos 0ρθθ+=,以极点为原点,极轴为x 轴的正半轴建立直角坐标系,直线l的参数方程是112x t t y ⎧=-+⎪⎪⎨⎪=⎪⎩(为参数),M(0l 与曲线C 的公共点为P ,Q ,则11PM QM +=_______ 17.直线:30l x y ++=被圆14cos :24sin x C y θθ=-+⎧⎨=+⎩(θ为参数)截得的弦长为______.18.点P 在椭圆221169x y +=上,求点P 到直线3424x y -=的最大距离是__________________.19.已知圆C 的参数方程为12cos 2sin x y αα=+⎧⎨=⎩(α为参数).以原点为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,直线l 的极坐标方程为sin 2ρθ=,则直线l 与圆C 的公共点的直角坐标为 .20.设(,0)M p 是一定点,01p <<,点(,)A a b 是椭圆2214xy +=上距离M 最近的点,则()==a f p ________.三、解答题21.[选修4—4:坐标系与参数方程]以平面直角坐标系的原点为极点,x 轴的正半轴为极轴,建立极坐标系,两种坐标系中取相同的长度单位.已知直线l 的参数方程是3x ty t =⎧⎨=-⎩(t 为参数),圆C 的极坐标方程是ρ=4cos θ,求直线l 被圆C 截得的弦长.22.在极坐标系中,圆C 的极坐标方程为2cos ρθ=.以极点O 为原点,极轴Ox 所在的直线为x 轴建立平面直角坐标系,直线l的参数方程为2(12x t y t ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩为参数),求直线l 被圆C 截得的弦长.23.[选修4-4:坐标系与参数方程]在平面直角坐标系xOy 中,曲线1C 的参数方程为22cos 2sin x ty t =+⎧⎨=⎩(t 为参数),以坐标原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,并使得它与直角坐标系有相同的长度单位,曲线2C 的极坐标方程为2sin ρθ=,曲线3C 的极坐标方程为(0)6πθρ=>. (1)求曲线1C 的普通方程和3C 的直角坐标方程; (2)设3C 分别交1C 、2C 于点P 、Q ,求1C PQ ∆的面积.24.在平面直角坐标系xOy 中,直线l经过点(P -,其倾斜角为α,设曲线S 的参数方程为1x k y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩(k 为参数),以原点O 为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C 的极坐标方程为4sin ρθ=. (1)求曲线S 的普通方程和极坐标方程; (2)若直线l 与曲线C 有公共点,求α的取值范围. 25.在直角坐标系xOy 中,直线l 的参数方程为1cos 2sin x t y t αα=+⎧⎨=+⎩(t 为参数,0απ≤<),以坐标原点为极点,以x 轴的非负半轴为极轴,建立极坐标系,曲线C 的极坐标方程为24cos 6sin 120ρρθρθ--+=,已知直线l 与曲线C 交于不同的两点A ,B .(1)求直线l 的普通方程和曲线C 的直角坐标方程; (2)设()1,2P ,求22PA PB +的取值范围.26.在直角坐标系xOy 中,直线l的参数方程为32t x y ⎧=-+⎪⎪⎨⎪=⎪⎩.(t 为参数).以坐标原点O为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C 的极坐标方程为24cos 30p ρθ-+=.(1)求l 的普通方程及C 的直角坐标方程; (2)求曲线C 上的点P 到l 距离的取值范围.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.C 解析:C消掉参数t ,得出直线1l 的普通方程,再由两平行线的距离公式求解即可. 【详解】∵1:32l y x =-,234l x =+,∴105d ===. 故选:C 【点睛】本题主要考查了参数方程化普通方程,求两平行线间的距离,属于中档题.2.C解析:C 【分析】设曲线C上点的坐标为()2t ,利用点到直线的距离公式表示出距离,即可求出最小值. 【详解】设曲线C上点的坐标为()2t , 则C 上的点到直线l的距离2233d===,即C 上的点到直线1. 故选:C. 【点睛】本题考查参数方程的应用,属于基础题.3.D解析:D 【分析】根据题意,将曲线C 的参数方程消去θ,得到曲线C 的普通方程22(2)1x y -+=,可知曲线C 为圆,又知圆C 与直线相切,利用圆心到直线的距离等于半径,求得k 。

北师大版高三数学选修4-4教案:2.5直线的参数方程

北师大版高三数学选修4-4教案:2.5直线的参数方程

第五课时 直线的参数方程一、教学目标:知识与技能:了解直线参数方程的条件及参数的意义过程与方法:能根据直线的几何条件,写出直线的参数方程及参数的意义情感、态度与价值观:通过观察、探索、发现的创造性过程,培养创新意识。

二重难点:教学重点:曲线参数方程的定义及方法教学难点:选择适当的参数写出曲线的参数方程.三、教学方法:启发、诱导发现教学.四、教学过程(一)、复习引入:1.写出圆方程的标准式和对应的参数方程。

圆222r y x =+参数方程⎩⎨⎧==θθsin cos r y r x (θ为参数) (2)圆22020)\()(r y y x x =+-参数方程为:⎩⎨⎧+=+=θθsin cos 00r y y r x x (θ为参数) 2.写出椭圆参数方程.3.复习方向向量的概念.提出问题:已知直线的一个点和倾斜角,如何表示直线的参数方程?(二)、讲解新课:1、问题的提出:一条直线L 的倾斜角是030,并且经过点P (2,3),如何描述直线L 上任意点的位置呢?如果已知直线L 经过两个定点Q (1,1),P (4,3),那么又如何描述直线L 上任意点的位置呢?2、教师引导学生推导直线的参数方程:(1)过定点),(00y x P 倾斜角为α的直线的参数方程 ⎩⎨⎧+=+=ααsin cos 00t y y t x x (t 为参数) 【辨析直线的参数方程】:设M(x,y)为直线上的任意一点,参数t 的几何意义是指从点P 到点M 的位移,可以用有向线段PM 数量来表示。

带符号.(2)、经过两个定点),(),,(2211y x P y x Q (其中)(21x x ≠)的直线的参数方程为⎪⎩⎪⎨⎧++=++=λλλλ112121y y x x x x (λ为参数,1-≠λ)。

其中点M(X,Y)为直线上的任意一点。

这里参数λ的几何意义与参数方程(1)中的t 显然不同,它所反映的是动点M 分有向线段QP 的数量比QM MP 。

(必考题)高中数学高中数学选修4-4第二章《参数方程》测试题(有答案解析)(1)

(必考题)高中数学高中数学选修4-4第二章《参数方程》测试题(有答案解析)(1)

一、选择题1.已知1F ,2F 分别是椭圆2222:1x y C a b+=(0,0)a b >>的左、右焦点,过1F 的直线l 交椭圆于D 、E 两点,115,DF F E=2DF =2DF x ⊥轴.若点P 是圆22:1O x y +=上的一个动点,则12PF PF ⋅的取值范围是( )A .[3,5]B .[2,5]C .[2,4]D .[3,4]2.在平面直角坐标系xOy 中,曲线C的参数方程为sin x y θθ⎧=⎪⎨=⎪⎩(θ为参数),直线l的方程为4x y +=,则曲线C 上的点到直线l 的距离的最小值是( ) ABC .1D .23.已知圆的参数方程2cos 2sin x y θθ=⎧⎨=⎩(θ为参数),以坐标原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,直线的极坐标方程为3490cos sin ραρα--=,则直线与圆的位置关系是( ) A .相切 B .相离C .直线过圆心D .相交但直线不过圆心4.已知P 为曲线3cos 4sin x y θθ=⎧⎨=⎩(θ为参数,0θπ)上一点,O 为原点,直线PO 的倾斜角为4π,则P 点的坐标是( ) A .(3,4)B.⎝ C .(-3,-4)D .1212,55⎛⎫⎪⎝⎭ 5.已知(,)P x y是椭圆sin x y αα⎧=⎪⎨=⎪⎩上任意一点,则点P到40x -=的距离的最大值为( ) AB.2CD.26.直线4x 1t 5(t 3y 1t5⎧=+⎪⎪⎨⎪=-+⎪⎩为参数)被曲线πρθ4⎛⎫=+ ⎪⎝⎭所截的弦长为( )A .15B .710C .75D .577.已知抛物线的参数方程为2x 4t y 4t⎧=⎨=⎩,若斜率为1的直线经过抛物线的焦点,且与抛物线相交于A ,B 两点,则线段AB 的长为( )A .22B .42C .8D .48.已知直线l 的参数方程为3332112x t y t ⎧=-+⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩(t 为参数),直线l 与圆2216x y +=相交于A ,B 两点,则线段AB 的中点坐标为( ) A .(3,3)-B .(3,3)-C .(3,3)-D .33(,)-9.已知直线3:2x tl y t⎧=⎪⎨=-⎪⎩(t 为参数),抛物线C 的方程22,y x l =与C 交于12,P P ,则点()0,2A 到12,P P 两点距离之和是( )A .43+B .2(23)+C .4(23)+D .83+10.过()0,2P -,倾斜角为60︒的直线与曲线232y x x =-+交于A B 、两点,则PA PB ⋅= ( )A .623+B .16C .8D .623-11.直线1sin 70{2cos70x t y t =+=+(t 为参数)的倾斜角为 ( )A .70°B .20°C .160°D .110°12.直线(为参数)被曲线截得的弦长是( )A .B .2C .D .2二、填空题13.直角坐标系xOy 中,以原点O 为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,设点A B ,分别在曲线13cos :sin x C y θθ=+⎧⎨=⎩(θ为参数)和曲线2:1C ρ=上,则AB 的最小值为______.14.在直角坐标系xOy 中,以坐标原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,已知抛物线参数方程为2x 4ty 4t (t =⎧=⎨⎩为参数)焦点为F ,直线l 的极坐标方程为π2ρsin θ4⎛⎫-= ⎪⎝⎭F 到直线l 的距离为______.15.在直角坐标系xOy 中,若直线:x t l y t a =⎧⎨=-⎩(t 为参数)过椭圆4cos :5sin x C y θθ=⎧⎨=⎩(θ为参数)的左顶点,则a =__________.16.以直角坐标系的原点为极点,x 轴的正半轴为极轴,并在两种坐标系中取相同的长度单位,已知直线的极坐标方程为()4R πθρ=∈,它与曲线1222x cos y sin αα=+⎧⎨=+⎩(α为参数),相交于两点A 和 B ,则AB =__________.17.设P 、Q 分别为直线1,82x t y t =-⎧⎨=-⎩(t 为参数,t R ∈)和曲线1,:2x C y θθ⎧=+⎪⎨=-⎪⎩(θ为参数,R θ∈)上的点,则PQ 的取值范围是______. 18.在极坐标系中,圆1C的方程为4πρθ⎛⎫=-⎪⎝⎭,以极点为原点,极轴为x 轴的正半轴建立平面直角坐标系,圆2C 的参数方程为1cos (1x a y asin θθθ=-+⎧⎨=-+⎩为参数),若圆1C 与圆2C 外切,则正数a = _________.19.内接于半径为R 的半圆的周长最大的矩形的宽和长分别为_____________20.在椭圆2211612x y +=上找一点,使这一点到直线2120x y --=的距离的最小.则这个点的坐标为________三、解答题21.已知直线1l 过点()1,3M ,倾斜角是3π,直线2:sin cos 20l ρθρθ+-=. (1)写出直线1l 的参数方程;(2)直线1l 与直线2l 的交点为N ,求MN .22.已知直线5:12x l y t ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩(t 为参数),坐标原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C 的坐标方程为2cos ρθ=. (1)将曲线C 的极坐标方程化为直角坐标方程;(2)设点M的直角坐标为(,直线l 与曲线C 的交点为A 、B ,求AB 的值.23.在平面直角坐标系xOy 中,已知直线l的参数方程为112x t y ⎧=+⎪⎪⎨⎪=⎪⎩(t 为参数),椭圆C 的参数方程为cos 2sin x y θθ=⎧⎨=⎩(θ为参数) (1)将直线l 的参数方程化为极坐标方程;(2)设直线l 与椭圆C 相交于A ,B 两点,求线段AB 的长.24.在平面直角坐标系xOy 中,直线l的参数方程为x m y ⎧=-⎪⎨=⎪⎩(其中t 为参数,0)m >.以坐标原点O 为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C 的极坐标方程为ρθ=,l 被C(1)求实数m 的值;(2)设l 与C 交于点A ,B ,若点P的坐标为(m ,求||||PA PB +的值.25.已知曲线2cos ,:2sin ,x C y αα=⎧⎨=⎩(α为参数),设曲线C 经过伸缩变换,12x x y y ='='⎧⎪⎨⎪⎩得到曲线C ',以直角坐标中的原点O 为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系.(1)求曲线C '的极坐标方程;(2)若,A B 是曲线C '上的两个动点,且OA OB ⊥,求22|OA OB +的最小值.26.在平面直角坐标系xOy 中,直线1l :cos ,sin x t y t αα=⎧⎨=⎩(t 为参数,π02α<<),曲线1C :2cos 4+2sin x y ββ=⎧⎨=⎩,(β为参数),1l 与1C 相切于点A ,以坐标原点为极点,x 轴的非负半轴为极轴建立极坐标系.(1)求1C 的极坐标方程及点A 的极坐标; (2)已知直线2l :()6R πθρ=∈与圆2C:2cos 20ρθ-+=交于B ,C 两点,记AOB ∆的面积为1S ,2COC ∆的面积为2S ,求1221S S S S +的值.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题1.A 解析:A 【分析】由题意可得,D E 两点坐标,代入椭圆方程可求出椭圆的焦点,然后设()cos ,sin P θθ, 利用两点间的距离公式以及三角函数的性质可求出12PF PF ⋅的范围. 【详解】由题意可知,(D c,7,5E c ⎛- ⎝⎭,将,D E 代入椭圆方程得2222222222112492412525c c a b a c b a b ⎧⎧+=⎪=⎪⎪⇒⎨⎨⎪⎪=+=⎩⎪⎩, 所以()12,0F -,()22,0F , 设()cos ,sin P θθ, 则12PF PF ⋅==,所以12PF PF ⋅的取值范围是[3,5]. 故选:A 【点睛】本题考查了椭圆的性质,考查了转化与化归的思想,同时考查了圆的参数方程以及三角函数的性质,属于中档题.2.B解析:B 【分析】设曲线C 上任意一点的坐标为),sin θθ,利用点到直线的距离公式结合辅助角公式可得出曲线C 上的点到直线l 的距离的最小值. 【详解】设曲线C 上任意一点的坐标为),sin θθ,所以,曲线C 上的一点到直线l的距离为d ==42sin πθ⎛⎫-+ ⎪=, 当()232k k Z ππθπ+=+∈时,d取最小值,且min d == B. 【点睛】本题考查椭圆参数方程的应用,考查椭圆上的点到直线距离的最值问题,解题时可将椭圆上的点用参数方程表示,利用三角恒等变换思想求解,考查运算求解能力,属于中等题.3.D解析:D 【分析】分别计算圆和直线的普通方程,根据圆心到直线的距离判断位置关系. 【详解】 圆的参数方程2cos 2sin x y θθ=⎧⎨=⎩(θ为参数)224x y ⇒+=直线的极坐标方程为34903490cos sin x y ραρα--=⇐--= 圆心到直线的距离为:925d r =<=相交 圆心坐标代入直线不满足,所以直线不过圆心. 故答案选D 【点睛】本题考查了参数方程,极坐标方程,直线和圆心的位置关系,综合性较强,意在考查学生的综合应用能力.4.D解析:D 【解析】 【分析】根据两点斜率公式求出点P 的参数θ即可求解. 【详解】设点P 的坐标为(3cos ,4sin )θθ. 由题意知3cos 4sin θθ=,∴3tan 4θ=,又0θπ, ∴3sin 5θ=,4cos 5θ=, ∴4123cos 355x θ==⨯=,3124sin 455y θ==⨯=, ∴点P 的坐标为1212,55⎛⎫⎪⎝⎭.故选D. 【点睛】本题考查椭圆的参数方程,直线的倾斜角.5.A解析:A【分析】设点,sin )P αα,求得点P到直线的距离为d =数的性质,即可求解. 【详解】由题意,点(),P x y是椭圆x y sin αα⎧=⎪⎨=⎪⎩上任意一点,设点,sin )P αα,则点P到直线40x -=的距离为d ==当cos()14πα+=-时,距离dA. 【点睛】本题主要考查了椭圆的参数方程的应用,以及点到直线的距离公式和三角函数的性质的应用,其中解答中合理利用椭圆的参数方程,设点,sin )P αα,再利用点到直线的距离公式和三角函数的性质求解是解答的关键,着重考查了运算与求解能力,属于基础题.6.C解析:C 【解析】 【详解】分析:先把参数方程和极坐标方程化为普通方程,并求出圆心到直线的距离d ,再利用关系:l =l .详解:直线415(t 315x t y t⎧=+⎪⎪⎨⎪=-+⎪⎩为参数)化为普通方程:直线3410x y ++= . ∵曲线πρθ4⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,展开为2cos sin cos sin ρθθρρθρθ=-∴=-,, 化为普通方程为22x y x y +=- ,即22111()()222x y -++=, ∴圆心11()22C r -,,圆心C到直线距离110d == , ∴直线被圆所截的弦长75l =. 故选C .点睛:本题考查直线被圆截得弦长的求法,正确运用弦长l 、圆心到直线的距离、半径r 三者的关系:l =是解题的关键.7.C解析:C 【解析】分析:先根据抛物线方程求得抛物线的焦点坐标,进而根据点斜式求得直线的方程与抛物线方程联立,消去y ,根据韦达定理求得12x x +的值,进而根据抛物线的定义可知1222p p AB x x =+++, 求得答案. 详解:抛物线的参数方程为24t 4x y t⎧=⎨=⎩,普通方程为24y x = ,抛物线焦点为10(,) ,且直线l 斜率为1,则直线方程为1y x =- ,代入抛物线方程24y x =得2610x x -+=,设112212,6Ax y B x y x x ∴+=(,),(,) 根据抛物线的定义可知|121262822p pAB x x x x p =+++=++=+=,, 故选:C .点睛:本题主要考查了直线与圆锥曲线的关系,抛物线的简单性质.对学生基础知识的综合考查.关键是:将直线的方程代入抛物线的方程,消去y 得到关于x 的一元二次方程,再结合根与系数的关系,利用弦长公式即可求得|AB|值,从而解决问题.8.C解析:C 【解析】分析:将直线l 的参数方程化为普通方程,与圆方程联立,由韦达定理结合中点坐标公式可得结果.详解:直线112x y t ⎧=-⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩(t为参数),即x =-, 代入圆2216x y +=化简可得y y -+=2680,126y y ∴+=,即AB 的中点的纵坐标为3,AB ∴的中点的横坐标为=故AB的中点的坐标为(),故选C.点睛:本题主要考查参数方程化为普通方程,以及直线与圆的位置关系,属于中档题. 消去参数的常用方法有:①代入消元法;②加减消元法;③乘除消元法;④三角恒等式消元法.9.C解析:C 【分析】先写出直线的标准参数方程,再代入y 2=2x ,利用直线参数方程t 的几何求解. 【详解】将直线l参数方程化为122x y t ''⎧=⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩(t′为参数),代入y 2=2x ,得t′2+4(2+16=0,设其两根为t 1′,t 2′,则t 1′+t 2′=-4(2, t 1′t 2′=16>0.由此知在l 上两点P 1,P 2都在A(0,2)的下方, 则|AP 1|+|AP 2|=|t 1′|+|t 2′|=|t 1′+t 2′|=4(2. 故答案为C 【点睛】(1)本题主要考查直线的参数方程和t 的几何意义,意在考查学生对这些知识的掌握水平和分析推理计算能力.(2) 过定点()00,P x y 、倾斜角为α的直线的参数方程00x x tcos y y tsin αα=+⎧⎨=+⎩(t 为参数).当动点A 在定点()00,P x y 上方时,0,||t t PA >=且. 当动点B 在定点()00,P x y 下方时,0,|t t PB =-且.(3)解答本题不能直接把参数方程代入圆的方程,一定要化成标准形式,才能利用参数方程t 的几何意义解答.10.B解析:B 【解析】设直线参数方程12,()22x t t y 为参数⎧=⎪⎪⎨⎪=-+⎪⎩代入曲线,得2122(3160,16,t t t t -+==由参数t 的几何意义可知,PA PB ⋅1216t t ==.选B.【点睛】对于过定点P 且知道倾斜角(或斜率)的直线,与曲线交于两点A,B,求22,,PB PA PB PA PB PA +⋅+等式子的值时,我们常设直线的参数方程,再利用参数t 的几何意义解题.11.B解析:B 【解析】 由题设可知02cos70sin 20tan 201sin 70cos 20y k x -====-,故依据直线的斜率与与倾斜角之间的关系可知该直线的倾斜角为020α=,应选答案B 。

高中数学第二章参数方程2.2圆的参数方程2.3椭圆的参数方程2.4双曲线的参数方程课件北师大版选修4_4

高中数学第二章参数方程2.2圆的参数方程2.3椭圆的参数方程2.4双曲线的参数方程课件北师大版选修4_4

圆 , 则 圆 心 (1 , 3 ) 到 直 线 x + 3 y - 2 = 0 的 距 离 为
|1+ 3× 12+
33-2 2|=1,故直线和圆相切.
(2)设圆上的点 P(1+cos θ, 3+sin θ)(0≤θ<2π).
|OP|= 1+cos θ2+ 3+sin θ2= 当 θ=43π时,|OP|min=1.
的参数方程为xy==23scions
φ, φ
(φ 为参数),
设 P(x,y)是椭圆上在第一象限内的一点,
则 P 点的坐标是 P(3cos φ,2sin φ),
内接矩形面积为
S=4xy=4×3cos φ·2sin φ=12sin 2φ.
当 sin 2φ=1,即 φ=45°时,面积 S 有最大值 12,
这时 x=3cos 45°=322,y=2sin 45°= 2.
故面积最大的内接矩形的长为 3 2,宽为 2 2,最大面积为
12.
与椭圆上的动点 M 有关的最值、定值、轨迹等 问题一般利用其参数方程求解.
2.在平面直角坐标系 xOy 中 ,设 P(x,y)是椭圆x32+y2=1 上一个动点,求 x+y 的最大值. 解:椭圆方程x32+y2=1 的参数方程为xy==sin3cθos θ, (θ 为参数). 设椭圆上任一点 P( 3cos θ,sin θ), 则 x+y= 3cos θ+sin θ=2sinθ+π3. ∵sinθ+π3∈[-1,1], ∴当 sinθ+π3=1 时,x+y 取最大值 2.
x=rcos α, OM=OPcos α,MP=OPsin α,即 y=rsin α (α 为参
数).这就是圆心在原点、半径为 r 的圆的参数方程.参数
α 的几何意义是 OP 与 x 轴正方向的夹角.

高中数学 第2章 参数方程 1 2 2.1 直线的参数方程学案 北师大版选修4-4-北师大版高二选修

高中数学 第2章 参数方程 1 2 2.1 直线的参数方程学案 北师大版选修4-4-北师大版高二选修

2.1 直线的参数方程学习目标:1.了解参数方程,了解参数的意义.2.能选择适当的参数写出直线的参数方程.(重点)3.能够利用直线的参数方程解决有关问题.(难点)教材整理1 参数方程的概念一般地,在取定的坐标系中,如果曲线上任意一点的坐标(x ,y )都是某个变数t 的函数⎩⎪⎨⎪⎧x =f (t ),y =g (t )①,并且对于t 取的每一个允许值,由方程组①所确定的点P (x ,y )都在这条曲线上,那么方程组①就叫作这条曲线的参数方程,联系x ,y 之间关系的变数t 叫作参变数,简称参数.相对于参数方程,我们把直接用坐标(x ,y )表示的曲线方程f (x ,y )=0叫作曲线的普通方程.判断(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)参数可以是一个有物理意义或几何意义的量,但不能是没有实际意义的变数.( ) (2)参数与变量x ,y 间存在函数关系.( )(3)点M (2,1)在曲线⎩⎪⎨⎪⎧x =2t ,y =t 2+1(t 为参数)上.( )[解析] (1)× 参数既可以是一个有物理或几何意义的量,也可以是没有实际意义的变数.(2)√ 在参数方程中,参数与x ,y 存在函数关系.(3)× x =2时,2=2×t 得t =1,而y =1时t =0≠1,故点(2,1)不在曲线上. [答案] (1)× (2)√ (3)× 教材整理2 直线的参数方程1.经过点P (x 0,y 0),倾斜角是α的直线的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =x 0+t cos α,y =y 0+t sin α(t 为参数).①其中M (x ,y )为直线上的任意一点,参数t 的几何意义是从点P 到M 的位移,可以用有向线段PM →的数量来表示.2.经过两个定点Q (x 1,y 1),P (x 2,y 2)(其中x 1≠x 2)的直线的参数方程为(λ为参数,λ≠-1).其中M (x ,y )为直线上的任意一点,参数λ的几何意义与参数方程①中的t 显然不同,它所反映的是动点M 分有向线段QP →的数量比QMMP.当λ>0时,M 为内分点;当λ<0时,且λ≠-1时,M 为外分点; 当λ=0时,点M 与Q 重合.填空:(1)过点(0,0)且倾斜角为60°的直线的参数方程是________. (2)参数方程⎩⎪⎨⎪⎧x =1+t cos 20°,y =2+t sin 20°(t 为参数)表示的直线的倾斜角是________.[解析] (1)⎩⎪⎨⎪⎧x =t cos 60°,y =t sin 60°,即⎩⎪⎨⎪⎧x =12t ,y =32t (t 为参数).(2)方程符合直线参数方程的标准形式,易知倾斜角为20°. [答案] (1)⎩⎪⎨⎪⎧x =12t ,y =32t (t 为参数) (2)20°求动点轨迹的参数方程【例1】 OA a OB M 1A 点的切线交于点B ,MM 1⊥OA ,MB ∥OA ,MM 1与MB 交于点M ,与OA 交于点C ,以O 为原点,OA 为x 轴的正半轴,求动点M 轨迹的参数方程.[精彩点拨] 引入弦OM 1与x 轴的夹角θ为参数,由解三角形知识将动点M (x ,y )的坐标x ,y 分别用角θ表示,从而得到轨迹的参数方程.[尝试解答] 设点M 的坐标为M (x ,y ),弦OM 1与x 轴的夹角是θ,取θ为参数,连结AM 1,则有AM 1⊥OM 1,OC =2a cos θ·cos θ=2a cos 2 θ,AB =2a tan θ,∴⎩⎪⎨⎪⎧x =2a cos 2θ,y =2a tan θ(θ为参数),这就是所求的点M 的参数方程.求动点的轨迹方程,是解析几何中常见的题型之一,通常可用解析法寻找变量之间的关系,列出等式,得到曲线的方程.当变量之间的关系不容易用等式表示时,可以引入参数(如角度、斜率、距离、比值等),使变量x ,y 之间通过参数联系在一起,从而得到曲线的参数方程.1.过抛物线y 2=4px (p >0)的顶点作互相垂直的两弦OA ,OB ,求AB 中点P 的轨迹方程. [解] 设OA 的斜率为k (k ≠0),则⎩⎪⎨⎪⎧y 2=4px ,y =kx ,解得A 点坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫4p k2,4p k .由⎩⎪⎨⎪⎧y =-1k x ,y 2=4px ,解得B 点坐标为(4pk 2,-4pk ).设AB 的中点为P (x ,y ),则⎩⎨⎧x =4pk 2+4pk22=2p ⎝ ⎛⎭⎪⎫1k 2+k 2,y =2p ⎝ ⎛⎭⎪⎫1k -k (k 为参数),消去k 得中点P 的轨迹方程为y 2=2p (x -4p )(p >0).求直线的参数方程【例2】 已知直线l 过(3,4),且它的倾斜角θ=120°. (1)写出直线l 的参数方程;(2)求直线l 与直线x -y +1=0的交点.[精彩点拨] 根据直线过点(3,4),且直线的倾斜角θ=120°.代入⎩⎪⎨⎪⎧x =x 0+t cos α,y =y 0+t sin α,得该直线的参数方程.然后与x -y +1=0联立可求得交点.[尝试解答] (1)直线l 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =3+t cos 120°,y =4+t sin 120°(t 为参数),即⎩⎪⎨⎪⎧ x =3-12t ,y =4+32t (t 为参数).(2)把⎩⎪⎨⎪⎧x =3-12t ,y =4+32t ,代入x -y +1=0,得3-12t -4-32t +1=0,得t =0.把t =0代入⎩⎪⎨⎪⎧x =3-12t ,y =4+32t ,得两直线的交点为(3,4).求直线的参数方程时,若已知所过的定点与其倾斜角时,利用⎩⎪⎨⎪⎧x =x 0+t cos α,y =y 0+t sin α(t为参数)求;若已知两个定点,利用⎩⎪⎨⎪⎧x =x 1+λx 21+λ,y =y 1+λy21+λ(λ为参数,λ≠-1)求.2.设直线l 过点P (-3,3),且倾斜角为5π6.(1)写出直线l 的参数方程;(2)设此直线与曲线C :⎩⎪⎨⎪⎧x =2cos θ,y =4sin θ(θ为参数)交于A ,B 两点,求|PA |·|PB |.[解] (1)直线l 的参数方程为 ⎩⎪⎨⎪⎧x =-3+t cos 56π=-3-32t ,y =3+t sin 56π=3+t 2(t 为参数).(2)把曲线C 的参数方程中参数θ消去,得4x 2+y 2-16=0. 把直线l 的参数方程代入曲线C 的普通方程中,得 4⎝ ⎛⎭⎪⎫-3-32t 2+⎝⎛⎭⎪⎫3+12t 2-16=0,即13t 2+4(3+123)t +116=0. 由t 的几何意义,知 |PA |·|PB |=|t 1·t 2|, 故|PA |·|PB |=|t 1·t 2|=11613.直线参数方程的应用[探究问题1.直线参数方程⎩⎪⎨⎪⎧x =x 0+t cos α,y =y 0+t sin α(α为参数)中参数的几何意义怎样理解?[提示] 直线参数方程中参数t 表示直线上以定点P 为起点,任一点M (x ,y )为终点的有向线段P M →的数量,当点M 在点P 上方时,t >0;当点M 在P 的下方时,t <0;当点M 与P 重合时,t =0.我们也可以把参数t 理解为以P 为原点,直线l 向上的方向为正方向的数轴上的点M 的坐标,其单位长度与原直角坐标系中的单位长度相同.2.直线参数方程的形式不同,参数的意义一样吗?直线过点(x 0,y 0),斜率为b a时的直线参数方程怎样?[提示] 直线参数方程的形式不同,参数t 的几何意义也不同,过定点P (x 0,y 0),斜率为b a的直线的参数方程是⎩⎪⎨⎪⎧x =x 0+at ,y =y 0+bt(a ,b 为常数,t 为参数).当a 2+b 2=1时,参数方程为标准形式,|t |的几何意义是有向线段P M →的长度;当a 2+b 2≠1时,参数方程的标准形式为⎩⎪⎨⎪⎧x =x 0+a a 2+b 2(a 2+b 2t ),y =y 0+b a 2+b2(a 2+b 2t ),其中a 2+b 2t 具有标准参数方程中参数的几何意义.3.当直线与圆锥曲线相交时,能否使用直线参数方程求弦长?[提示] 在解决直线与圆锥曲线相交关系的问题中,若涉及到线段中点、弦长、交点坐标等问题,利用直线参数方程中参数t 的几何意义求解,比利用直线l 的普通方程来解决更为方便.【例3】 如图所示,已知直线l 过点P (2,0),斜率为43,直线l 和抛物线y 2=2x 相交于A ,B 两点,设线段AB 的中点为M ,求:(1)P ,M 间的距离|PM |; (2)点M 的坐标; (3)线段AB 的长|AB |.[精彩点拨] 先求得直线l 的参数方程的标准形式,然后代入抛物线方程,得到关于参数t 的一元二次方程,再利用参数t 的几何意义,逐个求解.[尝试解答] (1)∵直线l 过点P (2,0),斜率为43,设直线l 的倾斜角为α,则tan α=43,cos α=35,sin α=45,∴直线l 的参数方程的标准形式为⎩⎪⎨⎪⎧x =2+35t ,y =45t(t 为参数).(*)∵直线l 和抛物线相交,∴将直线l 的参数方程代入抛物线方程y 2=2x 中,整理得 8t 2-15t -50=0,Δ=152+4×8×50>0.设这个二次方程的两个根为t 1,t 2,由根与系数的关系得t 1+t 2=158,t 1t 2=-254.由M 为线段AB 的中点,根据t 的几何意义,得 |PM |=⎪⎪⎪⎪⎪⎪t 1+t 22=1516.(2)因为中点M 所对应的参数为t M =1516,将此值代入直线l 的参数方程的标准形式(*), 得⎩⎪⎨⎪⎧x =2+35×1516=4116,y =45×1516=34,即M ⎝ ⎛⎭⎪⎫4116,34. (3)|AB |=|t 1-t 2|=(t 1+t 2)2-4t 1t 2 =5873.在求直线l 与曲线C :f (x ,y )=0的交点间的距离时,把直线l 的参数方程代入f (x ,y )=0,可以得到一个关于t 的方程f (x 0+t cos α,y 0+t sin α)=0.假设该方程的解为t 1,t 2,对应的直线l 与曲线C 的交点为A ,B ,那么由参数t 的几何意义可得|AB |=|t 1-t 2|.(1)弦AB 的长|AB |=|t 1-t 2|. (2)线段AB 的中点M 对应的参数(解题时可以作为基本结论使用).3.以直角坐标系的原点O 为极点,x 轴的正半轴为极轴,且两个坐标系取相等的单位长度.已知直线l 经过点P (1,1),倾斜角α=π6.(1)写出直线l 的参数方程;(2)设l 与圆ρ=2相交于两点A ,B ,求点P 到A ,B 两点的距离之积. [解] (1)直线l 的参数方程为 ⎩⎪⎨⎪⎧x =1+t cos π6,y =1+t sin π6,即⎩⎪⎨⎪⎧x =1+32t ,y =1+12t (t 是参数).(2)圆ρ=2的普通方程为x 2+y 2=4. 把直线⎩⎪⎨⎪⎧x =1+32t ,y =1+12t 代入x 2+y 2=4,得⎝ ⎛⎭⎪⎫1+32t 2+⎝ ⎛⎭⎪⎫1+12t 2=4.整理得t 2+(3+1)t -2=0,点P 到A ,B 的距离之积为|t 1|·|t 2|=|t 1t 2|=2.1.直线⎩⎪⎨⎪⎧x =-2+t cos 50°,y =3-t sin 40°(t 为参数)的倾斜角α等于( )A .40°B .50°C .-45°D .135°[解析] 根据tan α=-sin 40°cos 50°=-1,因此倾斜角为135°.[答案] D2.曲线⎩⎪⎨⎪⎧x =-2+5t ,y =1-2t(t 为参数)与坐标轴的交点是( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫0,25,⎝ ⎛⎭⎪⎫12,0 B .⎝ ⎛⎭⎪⎫0,15,⎝ ⎛⎭⎪⎫12,0 C .(0,-4),(8,0)D .⎝ ⎛⎭⎪⎫0,59,(8,0) [解析] 当x =-2+5t =0时,解得t =25,可得y =1-2t =15,当y =1-2t =0时,解得t =12,可得x =-2+5t =12,∴曲线与坐标轴的交点坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫0,15,⎝ ⎛⎭⎪⎫12,0.[答案] B3.过点P (-4,0),倾斜角为5π6的直线的参数方程为________.[解析] ∵直线l 过点P (-4,0),倾斜角α=5π6,所以直线的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =-4+t cos5π6,y =0+t sin 5π6,即⎩⎪⎨⎪⎧x =-4-32t ,y =t 2.[答案] ⎩⎪⎨⎪⎧x =-4-32t ,y =t 24.已知圆C的圆心是直线⎩⎪⎨⎪⎧x =t ,y =1+t (t 为参数)与x 轴的交点,且圆C 与直线x +y +3=0相切,则圆C 的方程为____________.[解析] 由⎩⎪⎨⎪⎧x =t ,y =1+t ,得x -y +1=0.∴圆心C (-1,0),又圆C 与直线x +y +3=0相切, ∴r =|-1+0+3|2=2,∴圆C 的方程为(x +1)2+y 2=2. [答案] (x +1)2+y 2=25.过抛物线y 2=4x 的焦点F 作倾斜角为34π的直线,它与抛物线交于A ,B 两点,求这两点的距离.[解] 抛物线y 2=4x 的焦点为F (1,0),设过焦点F (1,0),倾斜角为34π的直线的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =1-22t ,y =22t (t 为参数),将此代入y 2=4x , 得t 2+42t -8=0,设这个方程的两个根分别为t 1,t 2, 由根与系数的关系,有t 1+t 2=-42,t 1·t 2=-8, ∴|AB |=|t 1-t 2|=(t 1+t 2)2-4t 1t 2 =(-42)2+32=64=8. ∴A ,B 两点间的距离是8.。

高中北师大版数学选修4-4教案:2.5直线的参数方程

高中北师大版数学选修4-4教案:2.5直线的参数方程

第五课时 直线的参数方程一、教学目标:知识与技能:了解直线参数方程的条件及参数的意义过程与方法:能根据直线的几何条件,写出直线的参数方程及参数的意义情感、态度与价值观:通过观察、探索、发现的创造性过程,培养创新意识。

二重难点:教学重点:曲线参数方程的定义及方法教学难点:选择适当的参数写出曲线的参数方程.三、教学方法:启发、诱导发现教学.四、教学过程(一)、复习引入:1.写出圆方程的标准式和对应的参数方程。

圆222r y x =+参数方程⎩⎨⎧==θθsin cos r y r x (θ为参数) (2)圆22020)\()(r y y x x =+-参数方程为:⎩⎨⎧+=+=θθsin cos 00r y y r x x (θ为参数) 2.写出椭圆参数方程. 3.复习方向向量的概念.提出问题:已知直线的一个点和倾斜角,如何表示直线的参数方程?(二)、讲解新课:1、问题的提出:一条直线L 的倾斜角是030,并且经过点P (2,3),如何描述直线L 上任意点的位置呢?如果已知直线L 经过两个定点Q (1,1),P (4,3),那么又如何描述直线L 上任意点的位置呢?2、教师引导学生推导直线的参数方程:(1)过定点),(00y x P 倾斜角为α的直线的参数方程 ⎩⎨⎧+=+=ααsin cos 00t y y t x x (t 为参数) 【辨析直线的参数方程】:设M(x,y)为直线上的任意一点,参数t 的几何意义是指从点P 到点M 的位移,可以用有向线段PM 数量来表示。

带符号.(2)、经过两个定点),(),,(2211y x P y x Q (其中)(21x x ≠)的直线的参数方程为⎪⎩⎪⎨⎧++=++=λλλλ112121y y x x x x (λ为参数,1-≠λ)。

其中点M(X,Y)为直线上的任意一点。

这里参数λ的几何意义与参数方程(1)中的t 显然不同,它所反映的是动点M 分有向线段QP 的数量比QM MP 。

2017-2018学年高中数学(北师大版)选修4-4 课件:2.2.1直线的参数方程

2017-2018学年高中数学(北师大版)选修4-4 课件:2.2.1直线的参数方程
§2
直线和圆锥曲线的参数方程
2.1
直线的参数方程
学 习 目 标 思 维 脉 络 1.掌握 直线参数方程的标 准形式,理解 参数的几何 意义. 2.能 依据直线的几何性 质,写出它的两种形式的 参数方程,体会 参数的几 何意义. 3.能 利用直线的参数方程 解决简单的实际问题.
直线的参数方程
条 件
名师点拨当λ>0时,点M为内分点;当λ<0,且λ≠-1时,点M为外分点; 当λ=0时,点M与Q重合.
������ = -2 + ������cos30 °, 做一做 直线 ������ = 3-������sin60 ° (t为参数)的倾斜角α等于 ( ) A.30° B.60° C.-45° D.135°
(2)经过点 P(x0,y 0),倾斜角为 α 的直线的参数方程为 ������ = ������0 + ������sin������, (t 为参数). ( × ) ������ = ������0 + ������cos������ ������ = ������, ������ = 1-2������, (3)直线 l1: (t 为参数)与直线 l2: (s 为参数)垂直. ������ = 1 2 ������ ������ = 2-������ ( )
1+
2 5�Leabharlann ����'25
+ 2+
1 5
������' =9,整理得 5t'2+8t'-4 5=0.
8 5
2
设方程的两根分别为 t1',t2',则有 t1'+t2'=- ,t1'· t2'=-4, 所以 |t1'-t2'|= (������1 ' + ������2 ')2 -4 ������1 '������2 ' = 即直线被圆截得的弦长为 12 5 答案:

高中数学 2.1参数方程的概念教案 北师大版选修4-4 (2)

高中数学 2.1参数方程的概念教案 北师大版选修4-4 (2)

选修4-4 第二章 参数方程【课标要求】1、了解抛物运动轨迹的参数方程及参数的意义。

2、理解直线的参数方程及其应用;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。

3、会进行曲线的参数方程与普通方程的互化。

第一课时 参数方程的概念一、教学目标:1.通过分析抛物运动中时间与运动物体位置的关系,写出抛物运动轨迹的参数方程,体会参数的意义。

2.分析曲线的几何性质,选择适当的参数写出它的参数方程。

二、教学重点:根据问题的条件引进适当的参数,写出参数方程,体会参数的意义。

教学难点:根据几何性质选取恰当的参数,建立曲线的参数方程。

三、教学方法:启发诱导,探究归纳 四、教学过程(一).参数方程的概念1.问题提出:铅球运动员投掷铅球,在出手的一刹那,铅球的速度为0ν,与地面成α角,如何来刻画铅球运动的轨迹呢? 2.分析探究理解: (1)、斜抛运动:为参数)t gt t v y t v x (21sin cos 200⎪⎩⎪⎨⎧-⋅=⋅=αα (2)、抽象概括:参数方程的概念。

(见课本第27页) 说明:(1)一般来说,参数的变化范围是有限制的。

(2)参数是联系变量x ,y 的桥梁,可以有实际意义,也可无实际意义。

(3)平抛运动:【课本P27页例题】为参数)t gt y t x (215001002⎪⎩⎪⎨⎧-==(4)思考交流:把引例中求出的铅球运动的轨迹的参数方程消去参数t 后,再将所得方程与原方程进行比较,体会参数方程的作用。

(二)、应用举例:例1、(课本第28页例1)已知曲线C 的参数方程是⎩⎨⎧+==1232t y t x (t 为参数)(1)判断点1M(0,1),2M (5,4)与曲线C 的位置关系;(2)已知点3M (6,a )在曲线C 上,求a 的值。

分析:只要把参数方程中的t 消去化成关于x,y 的方程问题易于解决。

学生练习。

反思归纳:给定参数方程要研究问题可化为关于x,y 的方程问题求解。

【教育专用】2017_2018学年高中数学第二章参数方程2.1直线的参数方程学案北师大版选修4_4

【教育专用】2017_2018学年高中数学第二章参数方程2.1直线的参数方程学案北师大版选修4_4

2.1 直线的参数方程对应学生用书P24][自主学习]1.有向线段的数量如果P ,M 是l 上的两点,P 到M 的方向与直线的正方向一致,那么PM 取正值,否则取负值.我们称这个数值为有向线段2.直线参数方程的两种形式(1)经过点P (x 0,y 0)、倾斜角是α的直线的参数方程为:⎩⎪⎨⎪⎧x =x 0+t cos α,y =y 0+t sin α(t 为参数).其中M (x ,y )为直线上的任意一点,参数t 的几何意义是从点P 到M的位移,可以用有(2)经过两个定点Q (x 1,y 1),P (x 2,y 2)(其中x 1≠x 2)的直线的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =x 1+λx21+λ,y =y 1+λy 21+λ(λ为参数,λ≠-1).其中M (x ,y )为直线上的任意一点,参数λ的几何意义是:动点M 量比QM MP.①当λ>0时,M 为内分点;②当λ<0且λ≠-1时,M 为外分点; ③当λ=0时,点M 与Q 重合.[合作探究]1.如何引入参数求过定点P (x 0,y 0)且与平面向量a =(a ,b )⎝⎛⎭⎪⎫或斜率为b a平行的直线的参数方程?提示:在直线l 上任取一点M (x ,y ),a,=(x -x 0,y -y 0),可得x -x 0a =y -y 0b ,设这个比值为t ,即:x -x 0a =y -y 0b=t ,则有:⎩⎪⎨⎪⎧x =x 0+at ,y =y 0+bt (t ∈R ).2.问题1中得到的参数方程中参数何时与⎩⎪⎨⎪⎧x =x 0+t cos α,y =y 0+t sin α(t ∈R )中参数t 具有相同的几何意义?提示:当a 2+b 2=1时.对应学生用书P24][例1] (1)写出直线l 的参数方程;(2)求直线l 与直线x -y +1=0的交点.[思路点拨] 本题考查如何根据已知条件确定直线的参数方程及运算求解能力,解答此题需要将条件代入⎩⎪⎨⎪⎧x =x 0+t cos α,y =y 0+t sin α得到直线的参数方程,然后与x -y +1=0联立可求得交点.[精解详析] (1)直线l 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =3+t cos 120°,y =4+t sin 120°(t 为参数),即⎩⎪⎨⎪⎧ x =3-12t ,y =4+32t (t 为参数).(2)把⎩⎪⎨⎪⎧x =3-12t ,y =4+32t 代入x -y +1=0,得3-12t -4-32t +1=0,得t =0.把t =0代入⎩⎪⎨⎪⎧x =3-12t ,y =4+32t ,得两直线的交点为(3,4).1.已知直线经过的定点与其倾斜角,求参数方程利用⎩⎪⎨⎪⎧x =x 0+t cos α,y =y 0+t sin α(t 为参数).2.已知直线过两点,求参数方程利用⎩⎪⎨⎪⎧x =x 1+λx21+λ,y =y 1+λy21+λλ为参数且λ≠-3.已知直线经过的定点与其方向向量a =(a ,b )(或斜率ba),则其参数方程可为:⎩⎪⎨⎪⎧x =x 0+ta ,y =y 0+tb(t 为参数).1.已知两点A (1,3),B (3,1)和直线l :y =x ,求过点A ,B 的直线的参数方程,并求它与直线l 的交点M 分AB 的比.解:设直线AB 与l 的交点M (x ,y ),且AMMB=λ,则直线AB 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =1+3λ1+λ,y =3+λ1+λ(λ为参数且λ≠-1).①把①代入y =x 得1+3λ1+λ=3+λ1+λ,得λ=1,所以点M 分AB 的比为1∶1.[例2] 写出经过点M 0(-2,3),倾斜角为4的直线l 的参数方程,并且求出直线l 上与点M 0相距为2的点的坐标.[思路点拨] 本题考查直线参数方程⎩⎪⎨⎪⎧x =x 0+t cos α,y =y 0+t sin α(t 为参数)的应用,特别是参数几何意义的应用.解答此题需先求出直线上与点M 0相距为2的点对应的参数t ,然后代入参数方程求此点的坐标.[精解详析] 直线l 的参数方程为 ⎩⎪⎨⎪⎧x =-2+t cos 3π4,y =3+t sin 3π4(t 为参数).①设直线l 上与已知点M 0相距为2的点为M 点,M 点对应的参数为t ,则|M 0M |=|t |=2, ∴t =±2.将t 的值代入①式:当t =2时,M 点在M 0点上方,其坐标为(-2-2,3+2); 当t =-2时,M 点在M 0点下方,其坐标为(-2+2,3-2).1.过定点P (x 0,y 0),倾斜角为α的直线的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =x 0+t cos α,y =y 0+t sin α(t 为参数),|t |P 与M 间的距离.2.过定点M 0(x 0,y 0),斜率为ba 的直线的参数方程是⎩⎪⎨⎪⎧x =x 0+at ,y =y 0+bt (a ,b 为常数,t为参数).当a2+b 2=1时,|t |a 2+b 2≠1时,|t |的长度的1a 2+b 2.2.过点A (1,-5)的直线l 1的参数方程为⎩⎨⎧x =1+t ,y =-5+3t(t 为参数),它与方程为x-y -23=0的直线l 2相交于一点P ,求点A 与点P 之间的距离.解:将直线l 1的参数方程化为⎩⎪⎨⎪⎧x =1+12t ,y =-5+32t(t 为参数).⎝ ⎛⎭⎪⎫122+⎝ ⎛⎭⎪⎫322=1且32>0,令t ′=2t ,则将t ′代入上述方程得直线l 1的参数方程的标准式为⎩⎪⎨⎪⎧x =1+12t ′,y =-5+32t ′(t ′为参数).代入x -y -23=0得⎝ ⎛⎭⎪⎫1+12t ′-⎝ ⎛⎭⎪⎫-5+32t ′-23=0,解得t ′=43, ∴|AP |=|t ′|=4 3.[例3] 已知直线l 过点P (1,0),倾斜角为3,直线l 与椭圆3+y 2=1相交于A ,B 两点,设线段AB 的中点为M .(1)求P ,M 两点间的距离; (2)求线段AB 的长|AB |.[思路点拨] 本题考查直线的参数方程在解决直线与圆锥曲线相交中的中点、弦长等问题中的应用,解答此题需要求出直线的形如⎩⎪⎨⎪⎧x =x 0+t cos α,y =y 0+t sin α(t 为参数)的方程,然后利用参数的几何意义求解.[精解详析] (1)∵直线l 过点P (1,0),倾斜角为π3,cos α=12,sin α=32.∴直线l 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =1+12t ,y =32t(t 为参数).①∵直线l 和椭圆相交,将直线的参数方程代入椭圆方程 并整理得5t 2+2t -4=0,Δ=4+4×5×4>0.设这个二次方程的两个实根为t 1,t 2.由根与系数的关系得:t 1+t 2=-25,t 1t 2=-45,由M 为AB 的中点,根据t 的几何意义, 得|PM |=|t 1+t 22|=15. (2)|AB |=|t 2-t 1|=t 1+t 22-4t 1t 2=8425=2215.1.在解决直线与圆锥曲线相交关系的问题中,若涉及到线段中点、弦长、交点坐标等问题,利用直线参数方程中参数t 的几何意义求解,比利用直线l 的普通方程来解决更为方便.2.在求直线l 与曲线C :f (x ,y )=0的交点间的距离时,把直线l 的参数方程⎩⎪⎨⎪⎧x =x 0+t cos α,y =y 0+t sin α代入f (x ,y )=0,可以得到一个关于t 的方程f (x 0+t cos α,y 0+t sin α)=0.假设该方程的解为t 1,t 2,对应的直线l 与曲线C 的交点为A ,B ,那么由参数t 的几何意义可得|AB |=|t 1-t 2|.(1)弦AB 的长|AB |=|t 1-t 2|. (2)线段AB 的中点M 对应的参数t =t 1+t 22(解题时可以作为基本结论使用).3.(江苏高考)在平面直角坐标系xOy 中,已知直线l 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =1-22t ,y =2+22t (t 为参数),直线l 与抛物线y 2=4x 相交于A ,B 两点,求线段AB 的长.解:将直线l 的参数方程⎩⎪⎨⎪⎧x =1-22t ,y =2+22t (t 为参数)代入抛物线方程y 2=4x ,得⎝ ⎛⎭⎪⎫2+22t 2=4⎝⎛⎭⎪⎫1-22t ,解得t 1=0,t 2=-8 2. 所以AB =|t 1-t 2|=8 2.本课时常考查直线参数方程的确定与应用,同时考查运算、转化及求解能力,高考、模拟常与极坐标方程及圆锥曲线的参数方程交汇命题.[考题印证](湖南高考)在平面直角坐标系xOy 中,若直线l 1:⎩⎪⎨⎪⎧x =2s +1,y =s (s 为参数)和直线l 2:⎩⎪⎨⎪⎧x =at ,y =2t -1(t 为参数)平行,则常数a 的值为________.[命题立意] 本题主要考查对参数方程的理解、两直线的位置关系,以及平面直角坐标系下由两直线的位置关系确定参数值的方法.[自主尝试] 先把两直线的参数方程化成普通方程.直线l 1:x -2y -1=0,直线l 2:2x -ay -a =0.因为两直线平行,所以1×(-a )=-2×2,故a =4,经检验,符合题意.[答案] 4对应学生用书P26]一、选择题1.已知直线l 过点A (1,5),倾斜角为π3,P 是l t 为参数,则直线l 的参数方程是( )A.⎩⎪⎨⎪⎧ x =1+12t ,y =5-32tB.⎩⎪⎨⎪⎧ x =1-12t ,y =5+32tC.⎩⎪⎨⎪⎧x =1+12t ,y =5+32tD.⎩⎪⎨⎪⎧x =1-12t ,y =5-32t解析:选D t t .则参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =1+-t π3,y =5+-tπ3,即⎩⎪⎨⎪⎧x =1-12t ,y =5-32t .故选D.2.直线⎩⎪⎨⎪⎧x =3+t sin 20°,y =-t cos 20°(t 为参数)的倾斜角是( )A .20°B .70°C .110°D .160°解析:选C 法一:将原方程改写成⎩⎪⎨⎪⎧x -3=t sin 20°,-y =t cos 20°,消去t ,得y =tan 110°(x -3),所以直线的倾斜角为110°.法二:将原参数方程化为⎩⎪⎨⎪⎧x =3+-t ,y =-t ,令-t =t ′,则⎩⎪⎨⎪⎧x =3+t ′cos 110°,y =t ′sin 110°,所以直线的倾斜角为110°. 3.直线⎩⎨⎧x =-2-2t ,y =3+2t(t 为参数)上与点P (-2,3)的距离等于2的点的坐标是( )A .(-4,5)B .(-3,4)C .(-3,4)或(-1,2)D .(-4,5)或(0,1)解析:选C 设直线上的点Q (-2-2t,3+2t )与点P (-2,3)的距离等于2, 即d =-2-2t +2++2t -2= 2.解得t =±22.当t =22时,⎩⎪⎨⎪⎧x =-2-2×22=-3,y =3+2×22=4,∴Q (-3,4).当t =-22时,⎩⎪⎨⎪⎧x =-2-2×⎝ ⎛⎭⎪⎫-22=-1,y =3+2×⎝ ⎛⎭⎪⎫-22=2,∴Q (-1,2).综上,符合题意的点的坐标为(-3,4)或(-1,2).4.直线l 经过点M 0(1,5),倾斜角为π3,且交直线x -y -2=0于点M ,则|MM 0|等于( )A.3+1 B .6(3+1) C .6+ 3D .63+1解析:选B 由题意可得直线l 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =1+12t ,y =5+32t (t 为参数),代入直线方程x -y -2=0,得1+12t -⎝ ⎛⎭⎪⎫5+32t -2=0,解得t =-6(3+1).根据参数t 的几何意义可知|MM 0|=6(3+1). 二、填空题5.过P (-4,0),倾斜角为5π6的直线的参数方程为________. 解析:∵直线l 通过P (-4,0),倾斜角α=5π6,所以直线的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =-4+t cos 5π6,y =0+t sin 5π6,即⎩⎪⎨⎪⎧ x =-4-32t ,y =t 2.答案:⎩⎪⎨⎪⎧x =-4-32t ,y =12t6.若直线⎩⎪⎨⎪⎧x =1-2t ,y =2+3t(t 为参数)与直线4x +ky =1垂直,则常数k =________. 解析:直线⎩⎪⎨⎪⎧x =1-2t ,y =2+3t的斜率为-32,∴-4k ×⎝ ⎛⎭⎪⎫-32=-1,k =-6.答案:-67.已知直线l 的参数方程是⎩⎪⎨⎪⎧x =1+t sin θ,y =-2+t cos θ(t 为参数),其中角θ的范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π,则直线l 的倾斜角是________.解析:将原参数方程改写成⎩⎪⎨⎪⎧x -1=t sin θ,y +2=t cos θ,消去参数t ,得y +2=(x -1)tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫3π2-θ,由θ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π和倾斜角的范围可知直线l 的倾斜角为3π2-θ. 答案:3π2-θ8.直线⎩⎪⎨⎪⎧x =2-12t ,y =-1+12t (t 为参数)与圆x 2+y 2=1有两个交点A ,B ,若点P 的坐标为(2,-1),则|PA |·|PB |=________.解析:把直线的参数方程代入圆的方程,得⎝ ⎛⎭⎪⎫2-12t 2+⎝⎛⎭⎪⎫-1+12t 2=1, 即t 2-6t +8=0,解得t 1=2,t 2=4,∴A (1,0),B (0,1).∴|PA |=12+12=2,|PB |=22+22=2 2.∴|PA |·|PB |=2×22=4.答案:4三、解答题9.已知P 为半圆C :x 2+y 2=1(0≤y ≤1)上的点,点A 的坐标为(1,0),O 为坐标原点,点M 在射线OP 上,线段OM 与C 的弧AP 的长度均为π3. (1)以O 为极点,x 轴的正半轴为极轴建立坐标系,求点M 的极坐标;(2)求直线AM 的参数方程.解:(1)由已知,M 点的极角为π3,且M 点的极径等于π3, 故点M 的极坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫π3,π3. (2)M 点的直角坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,3π6,A (1,0),故直线AM 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧ x =1+⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-1t ,y =3π6t (t 为参数). 10.已知直线l 经过点P (1,1),倾斜角α=π6. (1)写出直线l 的参数方程; (2)设l 与圆x 2+y 2=4相交于点A 和点B ,求点P 到A ,B 两点的距离之积. 解:(1)因为直线l 过P (1,1),且倾斜角α=π6,所以直线l 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧ x =1+32t ,y =1+12t (t 为参数).(2)因为点A ,B 都在直线l 上,所以可设它们对应的参数分别为t 1,t 2.将直线l 的参数方程代入圆的方程x 2+y 2=4,得⎝ ⎛⎭⎪⎫1+32t 2+⎝⎛⎭⎪⎫1+12t 2=4, 整理,得t 2+(3+1)t -2=0.因为t 1,t 2是方程t 2+(3+1)t -2=0的根,所以t 1t 2=-2.故|PA |·|PB |=|t 1t 2|=2.所以点P 到A ,B 两点的距离之积为2. 11.已知圆锥曲线⎩⎨⎧ x =2cos θ,y =3sin θ(θ是参数)和定点A (0,3),F 1,F 2是圆锥曲线的左、右焦点. (1)求经过点F 1垂直于直线AF 2的直线l 的参数方程;(2)以坐标原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,求直线AF 2的极坐标方程.解:(1)圆锥曲线⎩⎨⎧ x =2cos θ,y =3sin θ化为普通方程是x 24+y 23=1,所以F 1(-1,0),F 2(1,0),则直线AF 2的斜率k =0-31-0=-3,于是经过点F 1垂直于直线AF 2的直线l 的斜率k ′=33,直线l 的倾斜角是30°,所以直线l 的参数方程是⎩⎪⎨⎪⎧ x =-1+t cos30°,y =0+t sin30°(t 为参数),即⎩⎪⎨⎪⎧x =32t -1,y =12t (t 为参数). (2)法一:直线AF 2的斜率k =0-31-0=-3,倾斜角是120°,设P (ρ,θ)是直线AF 2上任一点,则根据正弦定理得ρsin60°=1-θ, 即ρsin(120°-θ)=sin60°, 即ρsin θ+3ρcos θ= 3. 法二:直线AF 2的直角坐标方程是y =-3(x -1),将⎩⎪⎨⎪⎧ x =ρcos θ,y =ρsin θ代入得直线AF 2的极坐标方程:ρsin θ=-3ρcos θ+3,即ρsin θ+3ρcos θ= 3.。

精选2017_2018学年高中数学第二章参数方程2.1直线的参数方程学案北师大版选修4_4

精选2017_2018学年高中数学第二章参数方程2.1直线的参数方程学案北师大版选修4_4

2.1 直线的参数方程对应学生用书P24][自主学习]1.有向线段的数量如果P ,M 是l 上的两点,P 到M 的方向与直线的正方向一致,那么PM 取正值,否则取负值.我们称这个数值为有向线段2.直线参数方程的两种形式(1)经过点P (x 0,y 0)、倾斜角是α的直线的参数方程为:⎩⎪⎨⎪⎧x =x 0+t cos α,y =y 0+t sin α(t 为参数).其中M (x ,y )为直线上的任意一点,参数t 的几何意义是从点P 到M的位移,可以用有(2)经过两个定点Q (x 1,y 1),P (x 2,y 2)(其中x 1≠x 2)的直线的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =x 1+λx21+λ,y =y 1+λy 21+λ(λ为参数,λ≠-1).其中M (x ,y )为直线上的任意一点,参数λ的几何意义是:动点M 量比QM MP.①当λ>0时,M 为内分点;②当λ<0且λ≠-1时,M 为外分点; ③当λ=0时,点M 与Q 重合.[合作探究]1.如何引入参数求过定点P (x 0,y 0)且与平面向量a =(a ,b )⎝⎛⎭⎪⎫或斜率为b a平行的直线的参数方程?提示:在直线l 上任取一点M (x ,y ),a,=(x -x 0,y -y 0),可得x -x 0a =y -y 0b ,设这个比值为t ,即:x -x 0a =y -y 0b=t ,则有:⎩⎪⎨⎪⎧x =x 0+at ,y =y 0+bt (t ∈R ).2.问题1中得到的参数方程中参数何时与⎩⎪⎨⎪⎧x =x 0+t cos α,y =y 0+t sin α(t ∈R )中参数t 具有相同的几何意义?提示:当a 2+b 2=1时.对应学生用书P24][例1] (1)写出直线l 的参数方程;(2)求直线l 与直线x -y +1=0的交点.[思路点拨] 本题考查如何根据已知条件确定直线的参数方程及运算求解能力,解答此题需要将条件代入⎩⎪⎨⎪⎧x =x 0+t cos α,y =y 0+t sin α得到直线的参数方程,然后与x -y +1=0联立可求得交点.[精解详析] (1)直线l 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =3+t cos 120°,y =4+t sin 120°(t 为参数),即⎩⎪⎨⎪⎧ x =3-12t ,y =4+32t (t 为参数).(2)把⎩⎪⎨⎪⎧x =3-12t ,y =4+32t 代入x -y +1=0,得3-12t -4-32t +1=0,得t =0.把t =0代入⎩⎪⎨⎪⎧x =3-12t ,y =4+32t ,得两直线的交点为(3,4).1.已知直线经过的定点与其倾斜角,求参数方程利用⎩⎪⎨⎪⎧x =x 0+t cos α,y =y 0+t sin α(t 为参数).2.已知直线过两点,求参数方程利用⎩⎪⎨⎪⎧x =x 1+λx21+λ,y =y 1+λy21+λλ为参数且λ≠-3.已知直线经过的定点与其方向向量a =(a ,b )(或斜率ba),则其参数方程可为:⎩⎪⎨⎪⎧x =x 0+ta ,y =y 0+tb(t 为参数).1.已知两点A (1,3),B (3,1)和直线l :y =x ,求过点A ,B 的直线的参数方程,并求它与直线l 的交点M 分AB 的比.解:设直线AB 与l 的交点M (x ,y ),且AMMB=λ,则直线AB 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =1+3λ1+λ,y =3+λ1+λ(λ为参数且λ≠-1).①把①代入y =x 得1+3λ1+λ=3+λ1+λ,得λ=1,所以点M 分AB 的比为1∶1.[例2] 写出经过点M 0(-2,3),倾斜角为4的直线l 的参数方程,并且求出直线l 上与点M 0相距为2的点的坐标.[思路点拨] 本题考查直线参数方程⎩⎪⎨⎪⎧x =x 0+t cos α,y =y 0+t sin α(t 为参数)的应用,特别是参数几何意义的应用.解答此题需先求出直线上与点M 0相距为2的点对应的参数t ,然后代入参数方程求此点的坐标.[精解详析] 直线l 的参数方程为 ⎩⎪⎨⎪⎧x =-2+t cos 3π4,y =3+t sin 3π4(t 为参数).①设直线l 上与已知点M 0相距为2的点为M 点,M 点对应的参数为t ,则|M 0M |=|t |=2, ∴t =±2.将t 的值代入①式:当t =2时,M 点在M 0点上方,其坐标为(-2-2,3+2); 当t =-2时,M 点在M 0点下方,其坐标为(-2+2,3-2).1.过定点P (x 0,y 0),倾斜角为α的直线的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =x 0+t cos α,y =y 0+t sin α(t 为参数),|t |P 与M 间的距离.2.过定点M 0(x 0,y 0),斜率为ba 的直线的参数方程是⎩⎪⎨⎪⎧x =x 0+at ,y =y 0+bt (a ,b 为常数,t为参数).当a2+b 2=1时,|t |a 2+b 2≠1时,|t |的长度的1a 2+b 2.2.过点A (1,-5)的直线l 1的参数方程为⎩⎨⎧x =1+t ,y =-5+3t(t 为参数),它与方程为x-y -23=0的直线l 2相交于一点P ,求点A 与点P 之间的距离.解:将直线l 1的参数方程化为⎩⎪⎨⎪⎧x =1+12t ,y =-5+32t(t 为参数).⎝ ⎛⎭⎪⎫122+⎝ ⎛⎭⎪⎫322=1且32>0,令t ′=2t ,则将t ′代入上述方程得直线l 1的参数方程的标准式为⎩⎪⎨⎪⎧x =1+12t ′,y =-5+32t ′(t ′为参数).代入x -y -23=0得⎝ ⎛⎭⎪⎫1+12t ′-⎝ ⎛⎭⎪⎫-5+32t ′-23=0,解得t ′=43, ∴|AP |=|t ′|=4 3.[例3] 已知直线l 过点P (1,0),倾斜角为3,直线l 与椭圆3+y 2=1相交于A ,B 两点,设线段AB 的中点为M .(1)求P ,M 两点间的距离; (2)求线段AB 的长|AB |.[思路点拨] 本题考查直线的参数方程在解决直线与圆锥曲线相交中的中点、弦长等问题中的应用,解答此题需要求出直线的形如⎩⎪⎨⎪⎧x =x 0+t cos α,y =y 0+t sin α(t 为参数)的方程,然后利用参数的几何意义求解.[精解详析] (1)∵直线l 过点P (1,0),倾斜角为π3,cos α=12,sin α=32.∴直线l 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =1+12t ,y =32t(t 为参数).①∵直线l 和椭圆相交,将直线的参数方程代入椭圆方程 并整理得5t 2+2t -4=0,Δ=4+4×5×4>0.设这个二次方程的两个实根为t 1,t 2.由根与系数的关系得:t 1+t 2=-25,t 1t 2=-45,由M 为AB 的中点,根据t 的几何意义, 得|PM |=|t 1+t 22|=15. (2)|AB |=|t 2-t 1|=t 1+t 22-4t 1t 2=8425=2215.1.在解决直线与圆锥曲线相交关系的问题中,若涉及到线段中点、弦长、交点坐标等问题,利用直线参数方程中参数t 的几何意义求解,比利用直线l 的普通方程来解决更为方便.2.在求直线l 与曲线C :f (x ,y )=0的交点间的距离时,把直线l 的参数方程⎩⎪⎨⎪⎧x =x 0+t cos α,y =y 0+t sin α代入f (x ,y )=0,可以得到一个关于t 的方程f (x 0+t cos α,y 0+t sin α)=0.假设该方程的解为t 1,t 2,对应的直线l 与曲线C 的交点为A ,B ,那么由参数t 的几何意义可得|AB |=|t 1-t 2|.(1)弦AB 的长|AB |=|t 1-t 2|. (2)线段AB 的中点M 对应的参数t =t 1+t 22(解题时可以作为基本结论使用).3.(江苏高考)在平面直角坐标系xOy 中,已知直线l 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =1-22t ,y =2+22t (t 为参数),直线l 与抛物线y 2=4x 相交于A ,B 两点,求线段AB 的长.解:将直线l 的参数方程⎩⎪⎨⎪⎧x =1-22t ,y =2+22t (t 为参数)代入抛物线方程y 2=4x ,得⎝ ⎛⎭⎪⎫2+22t 2=4⎝⎛⎭⎪⎫1-22t ,解得t 1=0,t 2=-8 2. 所以AB =|t 1-t 2|=8 2.本课时常考查直线参数方程的确定与应用,同时考查运算、转化及求解能力,高考、模拟常与极坐标方程及圆锥曲线的参数方程交汇命题.[考题印证](湖南高考)在平面直角坐标系xOy 中,若直线l 1:⎩⎪⎨⎪⎧x =2s +1,y =s (s 为参数)和直线l 2:⎩⎪⎨⎪⎧x =at ,y =2t -1(t 为参数)平行,则常数a 的值为________.[命题立意] 本题主要考查对参数方程的理解、两直线的位置关系,以及平面直角坐标系下由两直线的位置关系确定参数值的方法.[自主尝试] 先把两直线的参数方程化成普通方程.直线l 1:x -2y -1=0,直线l 2:2x -ay -a =0.因为两直线平行,所以1×(-a )=-2×2,故a =4,经检验,符合题意.[答案] 4对应学生用书P26]一、选择题1.已知直线l 过点A (1,5),倾斜角为π3,P 是l t 为参数,则直线l 的参数方程是( )A.⎩⎪⎨⎪⎧ x =1+12t ,y =5-32tB.⎩⎪⎨⎪⎧ x =1-12t ,y =5+32tC.⎩⎪⎨⎪⎧x =1+12t ,y =5+32tD.⎩⎪⎨⎪⎧x =1-12t ,y =5-32t解析:选D t t .则参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =1+-t π3,y =5+-tπ3,即⎩⎪⎨⎪⎧x =1-12t ,y =5-32t .故选D.2.直线⎩⎪⎨⎪⎧x =3+t sin 20°,y =-t cos 20°(t 为参数)的倾斜角是( )A .20°B .70°C .110°D .160°解析:选C 法一:将原方程改写成⎩⎪⎨⎪⎧x -3=t sin 20°,-y =t cos 20°,消去t ,得y =tan 110°(x -3),所以直线的倾斜角为110°.法二:将原参数方程化为⎩⎪⎨⎪⎧x =3+-t ,y =-t ,令-t =t ′,则⎩⎪⎨⎪⎧x =3+t ′cos 110°,y =t ′sin 110°,所以直线的倾斜角为110°. 3.直线⎩⎨⎧x =-2-2t ,y =3+2t(t 为参数)上与点P (-2,3)的距离等于2的点的坐标是( )A .(-4,5)B .(-3,4)C .(-3,4)或(-1,2)D .(-4,5)或(0,1)解析:选C 设直线上的点Q (-2-2t,3+2t )与点P (-2,3)的距离等于2, 即d =-2-2t +2++2t -2= 2.解得t =±22.当t =22时,⎩⎪⎨⎪⎧x =-2-2×22=-3,y =3+2×22=4,∴Q (-3,4).当t =-22时,⎩⎪⎨⎪⎧x =-2-2×⎝ ⎛⎭⎪⎫-22=-1,y =3+2×⎝ ⎛⎭⎪⎫-22=2,∴Q (-1,2).综上,符合题意的点的坐标为(-3,4)或(-1,2).4.直线l 经过点M 0(1,5),倾斜角为π3,且交直线x -y -2=0于点M ,则|MM 0|等于( )A.3+1 B .6(3+1) C .6+ 3D .63+1解析:选B 由题意可得直线l 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =1+12t ,y =5+32t (t 为参数),代入直线方程x -y -2=0,得1+12t -⎝ ⎛⎭⎪⎫5+32t -2=0,解得t =-6(3+1).根据参数t 的几何意义可知|MM 0|=6(3+1). 二、填空题5.过P (-4,0),倾斜角为5π6的直线的参数方程为________. 解析:∵直线l 通过P (-4,0),倾斜角α=5π6,所以直线的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =-4+t cos 5π6,y =0+t sin 5π6,即⎩⎪⎨⎪⎧ x =-4-32t ,y =t 2.答案:⎩⎪⎨⎪⎧x =-4-32t ,y =12t6.若直线⎩⎪⎨⎪⎧x =1-2t ,y =2+3t(t 为参数)与直线4x +ky =1垂直,则常数k =________. 解析:直线⎩⎪⎨⎪⎧x =1-2t ,y =2+3t的斜率为-32,∴-4k ×⎝ ⎛⎭⎪⎫-32=-1,k =-6.答案:-67.已知直线l 的参数方程是⎩⎪⎨⎪⎧x =1+t sin θ,y =-2+t cos θ(t 为参数),其中角θ的范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π,则直线l 的倾斜角是________.解析:将原参数方程改写成⎩⎪⎨⎪⎧x -1=t sin θ,y +2=t cos θ,消去参数t ,得y +2=(x -1)tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫3π2-θ,由θ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π和倾斜角的范围可知直线l 的倾斜角为3π2-θ. 答案:3π2-θ8.直线⎩⎪⎨⎪⎧x =2-12t ,y =-1+12t (t 为参数)与圆x 2+y 2=1有两个交点A ,B ,若点P 的坐标为(2,-1),则|PA |·|PB |=________.解析:把直线的参数方程代入圆的方程,得⎝ ⎛⎭⎪⎫2-12t 2+⎝⎛⎭⎪⎫-1+12t 2=1, 即t 2-6t +8=0,解得t 1=2,t 2=4,∴A (1,0),B (0,1).∴|PA |=12+12=2,|PB |=22+22=2 2.∴|PA |·|PB |=2×22=4.答案:4三、解答题9.已知P 为半圆C :x 2+y 2=1(0≤y ≤1)上的点,点A 的坐标为(1,0),O 为坐标原点,点M 在射线OP 上,线段OM 与C 的弧AP 的长度均为π3. (1)以O 为极点,x 轴的正半轴为极轴建立坐标系,求点M 的极坐标;(2)求直线AM 的参数方程.解:(1)由已知,M 点的极角为π3,且M 点的极径等于π3, 故点M 的极坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫π3,π3. (2)M 点的直角坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,3π6,A (1,0),故直线AM 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧ x =1+⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-1t ,y =3π6t (t 为参数). 10.已知直线l 经过点P (1,1),倾斜角α=π6. (1)写出直线l 的参数方程; (2)设l 与圆x 2+y 2=4相交于点A 和点B ,求点P 到A ,B 两点的距离之积. 解:(1)因为直线l 过P (1,1),且倾斜角α=π6,所以直线l 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧ x =1+32t ,y =1+12t (t 为参数).(2)因为点A ,B 都在直线l 上,所以可设它们对应的参数分别为t 1,t 2.将直线l 的参数方程代入圆的方程x 2+y 2=4,得⎝ ⎛⎭⎪⎫1+32t 2+⎝⎛⎭⎪⎫1+12t 2=4, 整理,得t 2+(3+1)t -2=0.因为t 1,t 2是方程t 2+(3+1)t -2=0的根,所以t 1t 2=-2.故|PA |·|PB |=|t 1t 2|=2.所以点P 到A ,B 两点的距离之积为2. 11.已知圆锥曲线⎩⎨⎧ x =2cos θ,y =3sin θ(θ是参数)和定点A (0,3),F 1,F 2是圆锥曲线的左、右焦点. (1)求经过点F 1垂直于直线AF 2的直线l 的参数方程;(2)以坐标原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,求直线AF 2的极坐标方程.解:(1)圆锥曲线⎩⎨⎧ x =2cos θ,y =3sin θ化为普通方程是x 24+y 23=1,所以F 1(-1,0),F 2(1,0),则直线AF 2的斜率k =0-31-0=-3,于是经过点F 1垂直于直线AF 2的直线l 的斜率k ′=33,直线l 的倾斜角是30°,所以直线l 的参数方程是⎩⎪⎨⎪⎧ x =-1+t cos30°,y =0+t sin30°(t 为参数),即⎩⎪⎨⎪⎧x =32t -1,y =12t (t 为参数). (2)法一:直线AF 2的斜率k =0-31-0=-3,倾斜角是120°,设P (ρ,θ)是直线AF 2上任一点,则根据正弦定理得ρsin60°=1-θ, 即ρsin(120°-θ)=sin60°, 即ρsin θ+3ρcos θ= 3. 法二:直线AF 2的直角坐标方程是y =-3(x -1),将⎩⎪⎨⎪⎧ x =ρcos θ,y =ρsin θ代入得直线AF 2的极坐标方程:ρsin θ=-3ρcos θ+3,即ρsin θ+3ρcos θ= 3.。

北师大版高中数学选修4-4第二章2-2直线和圆锥曲线的参数方程

北师大版高中数学选修4-4第二章2-2直线和圆锥曲线的参数方程

高中数学学习材料金戈铁骑整理制作2.2 圆的参数方程 2.3 椭圆的参数方程 2.4 双曲线的参数方程1.能依据圆锥曲线的几何性质,选择适当的参数,写出它们的参数方程. 2.能利用圆锥曲线的参数方程来解决简单的实际问题.1.圆的参数方程(1)圆x 2+y 2=r 2的参数方程是______________,参数α的几何意义是________________(O 为坐标原点,P 为圆上任意一点).(2)圆(x -a )2+(y -b )2=r 2的参数方程是__________________.参数α的几何意义是OP 与x 轴正方向的夹角(P 为圆上任意一点,O 为圆心).(3)圆的圆心在原点,半径为r ,它与x 轴负半轴的交点为A (-r,0),点P (x ,y )是圆周上任意不同于A 的一点,此时,圆的参数方程是⎩⎪⎨⎪⎧x =1-k 2r 1+k2,y =2kr1+k2(k 为参数).参数k 的几何意义是直线AP 的斜率.选取不同的参数,可以得到不同形式的圆的参数方程.其中(1)(2)两种形式可结合推导过程记忆,(3)了解就行.【做一做1-1】已知圆的方程为x 2+y 2=4x ,则它的参数方程是__________.【做一做1-2】直线3x -4y -9=0与圆⎩⎪⎨⎪⎧x =2cos θ,y =2sin θ(θ为参数)的位置关系是( ).A .相切B .相离C .直线过圆心D .相交但直线不过圆心 2.椭圆的参数方程(1)椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的参数方程是________________.参数φ的几何意义是以原点为圆心,a 为半径所作圆上一点和椭圆中心的连线与x 轴正半轴的夹角.(2)中心在点C (x 0,y 0),长轴平行于x 轴的椭圆的参数方程是__________________.参数φ的几何意义是以C 为圆心,以a 为半径所作圆上一点P 和椭圆中心C 的连线CP 与x轴正半轴的夹角.【做一做2-1】椭圆x 24+y 29=1的参数方程为__________.【做一做2-2】椭圆⎩⎨⎧x =32cos φ,y =23sin φ(φ为参数)的焦距是__________.3.双曲线的参数方程双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的参数方程是________________.【做一做3】已知某条曲线的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =12⎝ ⎛⎭⎪⎫a +1a ,y =12⎝ ⎛⎭⎪⎫a -1a (a 为参数),则该曲线是( ).A .线段B .圆C .双曲线D .圆的一部分1.椭圆的参数方程中参数φ的几何意义剖析:从几何变换的角度看,通过伸缩变换,令⎩⎪⎨⎪⎧x ′=1ax ,y ′=1b y ,椭圆x 2a 2+y 2b2=1可以变成圆x ′2+y ′2=1.利用圆x ′2+y ′2=1的参数方程⎩⎪⎨⎪⎧x ′=cos φ,y ′=sin φ(φ是参数)可以得到椭圆x 2a 2+y 2b 2=1的参数方程⎩⎪⎨⎪⎧x =a cos φ,y =b sin φ(φ是参数).因此,参数φ的几何意义应是椭圆上任意一点M 所对应的圆的半径OA (或OB )的旋转角(称为离心角),而不是OM 的旋转角,如图.2.圆锥曲线的参数方程不是唯一的剖析:同一条圆锥曲线的参数方程形式是不唯一的.例如,椭圆x 2a 2+y 2b2=1的参数方程可以是⎩⎪⎨⎪⎧x =a cos φ,y =b sin φ的形式,也可以是⎩⎪⎨⎪⎧x =a sin φ,y =b cos φ的形式,二者只是形式上不同而已,但实质上都是表示同一个椭圆.同样对于双曲线、抛物线也可以用其他形式的参数方程来表示,只是选取的参数不同,参数的几何意义也就不同.答案:1.(1)⎩⎪⎨⎪⎧x =r cos α,y =r sin α(α为参数) OP 与x 轴正方向的夹角(2)⎩⎪⎨⎪⎧x =a +r cos α,y =b +r sin α(α为参数)【做一做1-1】⎩⎪⎨⎪⎧x =2+2cos θ,y =2sin θ(θ为参数,0≤θ<2π) x 2+y 2=4x 可化为(x-2)2+y 2=4,∴圆心为(2,0),半径r =2.∴参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =2+2cos θ,y =2sin θ(θ为参数,0≤θ<2π).【做一做1-2】D 将圆的参数方程化为普通方程为x 2+y 2=4,所以圆心到直线3x -4y -9=0的距离d =|-9|32+42=95<2,∴直线与圆相交. 点(0,0)不在直线3x -4y -9=0上,故直线与圆相交但不过圆心.2.(1)⎩⎪⎨⎪⎧ x =a cos φ,y =b sin φ(φ为参数) (2)⎩⎪⎨⎪⎧x =x 0+a cos φ,y =y 0+b sin φ(φ为参数) 【做一做2-1】⎩⎪⎨⎪⎧x =2cos φ,y =3sin φ(φ为参数) 根据题意,a =2,b =3,∴参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =2cos φ,y =3sin φ(φ为参数).【做一做2-2】26 根据参数方程,可知a =32,b =23.∴c =322-232=18-12=6, ∴焦距为2c =2 6.3.⎩⎪⎨⎪⎧x =a cos φ,y =b tan φ(φ为参数)【做一做3】C题型一 圆的参数方程的应用【例1】已知点P (x ,y )在圆x 2+y 2=1上,求x 2+2xy +3y 2的最大值和最小值. 分析:利用参数方程,转化成三角函数的问题来解决.反思:利用参数方程求最值问题是其常见的应用,求解时注意三角公式的应用. 题型二 椭圆的参数方程的应用【例2】在平面直角坐标系xOy 中,设P (x ,y )是椭圆x 23+y 2=1上一个动点,求x +y的最大值.分析:将普通方程化为参数方程,利用三角函数的相关知识求最值.反思:利用圆锥曲线的参数方程求最值问题,实质是利用三角函数求最值问题. 题型三 双曲线的参数方程的应用【例3】如图,设P 为等轴双曲线x 2-y 2=1上的一点,F 1,F 2是两个焦点,证明|PF 1|·|PF 2|=|OP |2.分析:设P ⎝⎛⎭⎪⎫1cos φ,tan φ,证明等式两边等于同一个式子即可.反思: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.答案:【例1】解:圆x 2+y 2=1的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =cos α,y =sin α(α为参数).∴x 2+2xy +3y 2=cos 2α+2cos αsin α+3sin 2α =1+cos 2α2+sin 2α+3×1-cos 2α2=2+sin 2α-cos 2α=2+2sin(2α-π4).则当α=k π+3π8(k ∈Z )时,x 2+2xy +3y 2取最大值为2+2,当α=k π-π8(k ∈Z )时,x 2+2xy +3y 2取最小值为2- 2.【例2】解:椭圆方程x 23+y 2=1的参数方程为⎩⎨⎧x =3cos θ,y =sin θ(θ为参数).设椭圆上任一点P (3cos θ,sin θ),则x +y =3cos θ+sin θ=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫θ+π3. ∵sin ⎝⎛⎭⎪⎫θ+π3∈[-1,1], ∴当sin ⎝⎛⎭⎪⎫θ+π3=1时,x +y 取最大值2. 【例3】证明:设P ⎝ ⎛⎭⎪⎫1cos φ,tan φ,∵F 1(-2,0),F 2(2,0),∴|PF 1|=⎝ ⎛⎭⎪⎫1cos φ+22+tan 2φ =2cos 2φ+22cos φ+1, |PF 2|=⎝ ⎛⎭⎪⎫1cos φ-22+tan 2φ =2cos 2φ-22cos φ+1. ∴|PF 1|·|PF 2|=⎝ ⎛⎭⎪⎫2cos 2φ+12-8cos 2φ=2cos 2φ-1. ∵|OP |2=1cos 2φ+tan 2φ=2cos 2φ-1,∴|PF 1|·|PF 2|=|OP |2.1如图,已知椭圆24x +y 2=1上任一点M (除短轴端点外)与短轴两端点B 1,B 2的连线分别交x 轴于P ,Q 两点,则|OP |·|OQ |的值是( ).A .1B .2C .3D .42点M 0(0,2)到双曲线x 2-y 2=1的最小距离(即双曲线上任一点M 与点M 0的距离的最小值)是( ).A .1B .2C .3D .3 3参数方程=4sin ,=5cos x y θθ⎧⎨⎩(θ为参数)表示的曲线为__________.4已知抛物线y 2=2Px ,过顶点的两条弦OA ⊥OB ,求以OA ,OB 为直径的两圆的另一交点Q 的轨迹.答案:1.D 设M (2cos φ,sin φ),B 1(0,-1),B 2(0,1).则MB 1的方程为y +1=sin φ+12cos φx ,令y =0,则x =2cos φsin φ+1,即|OP |=⎪⎪⎪⎪⎪⎪2cos φ1+sin φ.MB 2的方程为y -1=sin φ-12cos φx ,∴|OQ |=⎪⎪⎪⎪⎪⎪2cos φ1-sin φ.∴|OP |·|OQ |=⎪⎪⎪⎪⎪⎪2cos φ1+sin φ·⎪⎪⎪⎪⎪⎪2cos φ1-sin φ=4.2.C ∵双曲线方程为x 2-y 2=1,∴a =b =1. ∴双曲线的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =1cos θ,y =tan θ.设双曲线上一动点为M ⎝⎛⎭⎪⎫1cos θ,tan θ,则 |M 0M |2=1cos 2θ+(tan θ-2)2=(tan 2θ+1)+(tan 2θ-4tan θ+4)=2tan 2θ-4tan θ+5=2(tan θ-1)2+3.当tan θ=1时,|M 0M |2取最小值3, 此时有|M 0M |= 3.3.椭圆 参数方程⎩⎪⎨⎪⎧x =4sin θ,y =5cos θ(θ为参数)可化为⎩⎪⎨⎪⎧sin θ=x4,cos θ=y5(θ为参数)①②①2+②2,得x 216+y 225=1,所以曲线为椭圆.4.分析:用参数方程形式设出A ,B 的坐标,求出以OA ,OB 为直径的圆的方程,再求交点.解:设A (2pt 21,2pt 1),B (2pt 22,2pt 2),设Q (x ,y ),则以OA 为直径的圆的方程为x 2+y 2-2pt 21x -2pt 1y =0,以OB 为直径的圆的方程为x 2+y 2-2pt 22x -2pt 2y =0,即t 1,t 2为关于t 的方程2pxt 2+2pyt -x 2-y 2=0的两根.∴t 1t 2=-x 2+y22px.又OA ⊥OB ,∴t 1t 2=-1,x 2+y 2-2px =0(x ≠0).∴另一交点Q 的轨迹是以(p,0)为圆心,p 为半径的圆(除去原点(0,0)).。

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高中数学第二章参数方程2-1直线的参数方程学案北师大版选修4_4对应学生用书P24] 1.有向线段的数量如果P,M是l上的两点,P到M的方向与直线的正方向一致,那么PM2.直线参数方程的两种形式(1)经过点P(x0,y0)、倾斜角是α的直线的参数方程为:(t为参数).其中M(x,y)为直线上的任意一点,参数t的几何意义是从点P到M(2)经过两个定点Q(x1,y1),P(x2,y2)(其中x1≠x2)的直线的参数方程为(λ为参数,λ≠-1).其中M(x,y)为直线上的任意一点,参数λ的几何意义是:动点M分有向线段的数量比①当λ>0时,M为内分点;②当λ<0且λ≠-1时,M为外分点;③当λ=0时,点M与Q重合.1.如何引入参数求过定点P(x0,y0)且与平面向量a=(a,b)平行的直线的参数方程?提示:在直线l 上任取一点M(x ,y),因为∥a,由两向量共线的充要条件以及=(x -x0,y -y0),可得=,设这个比值为t ,即:==t 2.问题1中得到的参数方程中参数何时与(t∈R)中参数t 具有相同的几何意义?提示:当a2+b2=1时.对应学生用书P24][例1] (1)写出直线l 的参数方程;(2)求直线l 与直线x -y +1=0的交点.[思路点拨] 本题考查如何根据已知条件确定直线的参数方程及运算求解能力,解答此题需要将条件代入得到直线的参数方程,然后与x -y +1=0联立可求得交点.[精解详析] (1)直线l 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧ x =3+tcos 120°,y =4+tsin 120°(t 为参数),即(t 为参数).(2)把代入x -y +1=0,得3-t -4-t +1=0,得t =0. 把t =0代入得两直线的交点为(3,4).1.已知直线经过的定点与其倾斜角,求参数方程利用(t 为参数). 2.已知直线过两点,求参数方程利用⎩⎪⎨⎪⎧x =x1+λx21+λ,y =y1+λy21+λλ为参数且λ≠-3.已知直线经过的定点与其方向向量a =(a ,b)(或斜率),则其参数方程可为:(t 为参数).1.已知两点A(1,3),B(3,1)和直线l :y =x ,求过点A ,B 的直线的参数方程,并求它与直线l 的交点M 分AB 的比.解:设直线AB 与l 的交点M(x ,y),且=λ,则直线AB 的参数方程为(λ为参数且λ≠-1).①把①代入y =x 得=,得λ=1, 所以点M 分AB 的比为1∶1.并且求出直线l 上与点M0相距为2的点的坐标.[思路点拨] 本题考查直线参数方程(t 为参数)的应用,特别是参数几何意义的应用.解答此题需先求出直线上与点M0相距为2的点对应的参数t ,然后代入参数方程求此点的坐标.[精解详析] 直线l 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =-2+tcos 3π4,y =3+tsin 3π4(t 为参数).①设直线l 上与已知点M0相距为2的点为M 点,M 点对应的参数为t ,则|M0M|=|t|=2,∴t =±2.将t 的值代入①式:当t =2时,M 点在M0点上方,其坐标为(-2-,3+); 当t =-2时,M 点在M0点下方,其坐标为(-2+,3-). 1.过定点P(x0,y0),倾斜角为α的直线的参数方程为(t 为参数),|t|的几何意义是有向线段的长度,即P 与M2.过定点M0(x0,y0),斜率为的直线的参数方程是(a ,b 为常数,t 为参数).当a2+b2=1时,|t|的几何意义是有向线段的长度,当a2+b2≠1时,|t|的几何意义是的长度的2.过点A(1,-5)的直线l1的参数方程为(t 为参数),它与方程为x -y -2=0的直线l2相交于一点P ,求点A 与点P 之间的距离.解:将直线l1的参数方程化为⎩⎪⎨⎪⎧x =1+12,y =-5+32(t 为参数).⎝ ⎛⎭⎪⎫122+2=1且>0,令t′=2t ,则将t′代入上述方程得直线l1 的参数方程的标准式为 ⎩⎪⎨⎪⎧x =1+12t′,y =-5+32t′(t′为参数).代入x -y -2=0得⎝ ⎛⎭⎪⎫1+12t′--2=0,解得t′=4, ∴|AP|=|t ′|=4.[例3] l 与椭圆+y2=1相交于A ,B 两点,设线段AB 的中点为M.(1)求P ,M 两点间的距离;(2)求线段AB的长|AB|.[思路点拨] 本题考查直线的参数方程在解决直线与圆锥曲线相交中的中点、弦长等问题中的应用,解答此题需要求出直线的形如(t 为参数)的方程,然后利用参数的几何意义求解.[精解详析] (1)∵直线l过点P(1,0),倾斜角为,cos α=,sin α=.∴直线l的参数方程为(t为参数).①∵直线l和椭圆相交,将直线的参数方程代入椭圆方程并整理得5t2+2t-4=0,Δ=4+4×5×4>0.设这个二次方程的两个实根为t1,t2.由根与系数的关系得:t1+t2=-,t1t2=-,由M为AB的中点,根据t的几何意义,得|PM|=||=.(2)|AB|=|t2-t1|===.1.在解决直线与圆锥曲线相交关系的问题中,若涉及到线段中点、弦长、交点坐标等问题,利用直线参数方程中参数t的几何意义求解,比利用直线l的普通方程来解决更为方便.2.在求直线l与曲线C:f(x,y)=0的交点间的距离时,把直线l的参数方程代入f(x,y)=0,可以得到一个关于t的方程f(x0+tcos α,y0+tsin α)=0.假设该方程的解为t1,t2,对应的直线l 与曲线C的交点为A,B,那么由参数t的几何意义可得|AB|=|t1-t2|.(1)弦AB的长|AB|=|t1-t2|.(2)线段AB的中点M对应的参数t=(解题时可以作为基本结论使用).3.(江苏高考)在平面直角坐标系xOy中,已知直线l的参数方程为(t为参数),直线l与抛物线y2=4x相交于A,B两点,求线段AB 的长.解:将直线l的参数方程(t为参数)代入抛物线方程y2=4x,得2=4,解得t1=0,t2=-8.所以AB=|t1-t2|=8.本课时常考查直线参数方程的确定与应用,同时考查运算、转化及求解能力,高考、模拟常与极坐标方程及圆锥曲线的参数方程交汇命题.[考题印证](湖南高考)在平面直角坐标系xOy中,若直线l1:(s为参数)和直线l2:(t为参数)平行,则常数a的值为________.[命题立意] 本题主要考查对参数方程的理解、两直线的位置关系,以及平面直角坐标系下由两直线的位置关系确定参数值的方法.[自主尝试] 先把两直线的参数方程化成普通方程.直线l1:x-2y-1=0,直线l2:2x-ay-a=0.因为两直线平行,所以1×(-a)=-2×2,故a=4,经检验,符合题意.[答案] 4对应学生用书P26]一、选择题1.已知直线l过点A(1,5),倾斜角为,P是l上一动点,若以=t 为参数,则直线l 的参数方程是( A.B.⎩⎪⎨⎪⎧ x =1-12t ,y =5+32tC.D.⎩⎪⎨⎪⎧x =1-12t ,y =5-32t解析:选D ∵=t ,∴=-则参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =1+-π3,y =5+-π3,即故选D.2.直线(t 为参数)的倾斜角是( ) A .20° B .70° C .110°D .160°解析:选C 法一:将原方程改写成⎩⎪⎨⎪⎧ x -3=tsin 20°,-y =tcos 20°,消去t ,得y =tan 110°(x-3),所以直线的倾斜角为110°.法二:将原参数方程化为⎩⎪⎨⎪⎧x =3+-,y =-,令-t =t′,则⎩⎪⎨⎪⎧x =3+t′cos 110°,y =t′sin 110°,所以直线的倾斜角为110°.3.直线(t 为参数)上与点P(-2,3)的距离等于的点的坐标是( )A .(-4,5)B .(-3,4)C .(-3,4)或(-1,2)D .(-4,5)或(0,1)解析:选C 设直线上的点Q(-2-t,3+t)与点P(-2,3)的距离等于,即d ==. 解得t =±.当t =时,⎩⎪⎨⎪⎧x =-2-2×22=-3,y =3+2×22=4,∴Q(-3,4).当t =-时,⎩⎪⎨⎪⎧x =-2-2×⎝ ⎛⎭⎪⎫-22=-1,y =3+2×⎝ ⎛⎭⎪⎫-22=2,∴Q(-1,2).综上,符合题意的点的坐标为(-3,4)或(-1,2).4.直线l 经过点M0(1,5),倾斜角为,且交直线x -y -2=0于点M ,则|MM0|等于( )A.+1 B .6(+1) C .6+D .6+1解析:选B 由题意可得直线l 的参数方程为(t 为参数),代入直线方程x -y -2=0,得1+t --2=0,解得t =-6(+1).根据参数t 的几何意义可知|MM0|=6(+1).二、填空题5.过P(-4,0),倾斜角为的直线的参数方程为________. 解析:∵直线l 通过P(-4,0),倾斜角α=,所以直线的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =-4+tcos 5π6,y =0+tsin 5π6,即⎩⎪⎨⎪⎧ x =-4-32t ,y =t 2.答案:⎩⎪⎨⎪⎧x =-4-32t ,y =12t6.若直线(t 为参数)与直线4x +ky =1垂直,则常数k =________.解析:直线的斜率为-, ∴-×=-1,k =-6. 答案:-67.已知直线l 的参数方程是(t 为参数),其中角θ的范围是,则直线l 的倾斜角是________.解析:将原参数方程改写成消去参数t ,得y +2=(x -1)tan ,由θ∈和倾斜角的范围可知直线l 的倾斜角为-θ.答案:-θ8.直线(t 为参数)与圆x2+y2=1有两个交点A ,B ,若点P 的坐标为(2,-1),则|PA|·|PB|=________.解析:把直线的参数方程代入圆的方程,得2+2=1,即t2-6t+8=0,解得t1=2,t2=4,∴A(1,0),B(0,1).∴|PA|==,|PB|==2.∴|PA|·|PB|=×2=4.答案:4三、解答题9.已知P为半圆C:x2+y2=1(0≤y≤1)上的点,点A的坐标为(1,0),O为坐标原点,点M在射线OP上,线段OM与C的弧的长度均为.(1)以O为极点,x轴的正半轴为极轴建立坐标系,求点M的极坐标;(2)求直线AM的参数方程.解:(1)由已知,M点的极角为,且M点的极径等于,故点M的极坐标为.(2)M点的直角坐标为,A(1,0),故直线AM的参数方程为(t为参数).10.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l与圆x2+y2=4相交于点A和点B,求点P到A,B两点的距离之积.解:(1)因为直线l过P(1,1),且倾斜角α=,所以直线l的参数方程为(t为参数).(2)因为点A,B都在直线l上,所以可设它们对应的参数分别为t1,t2.将直线l的参数方程代入圆的方程x2+y2=4,得2+2=4,整理,得t2+(+1)t-2=0.因为t1,t2是方程t2+(+1)t-2=0的根,所以t1t2=-2.故|PA|·|PB|=|t1t2|=2.所以点P到A,B两点的距离之积为2.11.已知圆锥曲线(θ是参数)和定点A(0,),F1,F2是圆锥曲线的左、右焦点.(1)求经过点F1垂直于直线AF2的直线l的参数方程;(2)以坐标原点为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,求直线AF2的极坐标方程.解:(1)圆锥曲线化为普通方程是+=1,所以F1(-1,0),F2(1,0),则直线AF2的斜率k==-,于是经过点F1垂直于直线AF2的直线l的斜率k′=,直线l的倾斜角是30°,所以直线l的参数方程是(t为参数),即(t为参数).(2)法一:直线AF2的斜率k==-,倾斜角是120°,设P(ρ,θ)是直线AF2上任一点,则根据正弦定理得=,即ρsin(120°-θ)=sin60°,即ρsin θ+ρcos θ=.法二:直线AF2的直角坐标方程是y=-(x-1),将代入得直线AF2的极坐标方程:ρsin θ=-ρcos θ+,即ρsin θ+ρcos θ=.。

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