高中数学《参数方程》同步练习1 新人教A版选修4-4
人教A版 选修4-参数方程习题
选修4——参数方程习题一、选择题1.下列在曲线sin 2()cos sin x y θθθθ=⎧⎨=+⎩为参数上的点是( )A .31(,)42-B .1(,2C. D. A 转化为普通方程:21y x =+,当34x =-时,12y =2.将参数方程222sin ()sin x y θθθ⎧=+⎪⎨=⎪⎩为参数化为普通方程为( ) A .2y x =- B .2y x =+ C .2(23)y x x =-≤≤ D .2(01)y x y =+≤≤ C 转化为普通方程:2y x =-,但是[2,3],[0,1]x y ∈∈3.参数方程为1()2x t t t y ⎧=+⎪⎨⎪=⎩为参数表示的曲线是( )A .一条直线B .两条直线C .一条射线D .两条射线D 2y =表示一条平行于x 轴的直线,而2,2x x ≥≤-或,所以表示两条射线4.与参数方程为)x t y ⎧=⎪⎨=⎪⎩为参数等价的普通方程为( ) A .214y +=2x B .21(01)4y x +=≤≤2x C .21(02)4y y +=≤≤2x D .21(01,02)4y x y +=≤≤≤≤2x D 22222,11,1,0,011,0244y y x t t x x t t y ==-=-+=≥≤-≤≤≤而得 5.把方程1xy =化为以t 参数的参数方程是( )A .1212x t y t -⎧=⎪⎨⎪=⎩B .sin 1sin x t y t =⎧⎪⎨=⎪⎩C .cos 1cos x t y t =⎧⎪⎨=⎪⎩D .tan 1tan x t y t =⎧⎪⎨=⎪⎩ D 1xy =,x 取非零实数,而A ,B ,C 中的x 的范围有各自的限制6.曲线25()12x tt y t =-+⎧⎨=-⎩为参数与坐标轴的交点是( )A .21(0,)(,0)52、B .11(0,)(,0)52、 C .(0,4)(8,0)-、 D .5(0,)(8,0)9、 B 当0x =时,25t =,而12y t =-,即15y =,得与y 轴的交点为1(0,)5;当0y =时,12t =,而25x t =-+,即12x =,得与x 轴的交点为1(,0)2二、填空题1.参数方程()2()t tt tx e et y e e --⎧=+⎪⎨=-⎪⎩为参数的普通方程为__________________。
新人教A版选修4-4《椭圆的参数方程》习题及答案
高中数学 2.2.1椭圆的参数方程练习 新人教A 版选修4-4►预习梳理1.平面上点P 到定点F 1、F 2距离之和等于|F 1F 2|,则点P 的轨迹是____________;到定点F 1、F 2距离之和大于|F 1F 2|,则点P 的轨迹是__________;到定点F 1、F 2距离之和小于|F 1F 2|,则点P 的轨迹________.2.椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的参数方程为________________________(θ为参数).规定θ的范围为θ∈[0,2π).这是中心在________、焦点在________上的椭圆参数方程.►预习思考椭圆x 29+y 24=1的参数方程为______________________________., 预习梳理1.线段F 1F 2 椭圆 不存在2.⎩⎪⎨⎪⎧x =a cos θ,y =b sin θ 原点O x 轴预习思考⎩⎪⎨⎪⎧x =3cos θ,y =2sin θ(θ为参数)一层练习1.椭圆⎩⎪⎨⎪⎧x =a cos θ,y =b sin θ(θ为参数),若θ∈[0,2π),则椭圆上的点(-a ,0)对应的θ=( )A .π B.π2C .2π D.3π21.A2.椭圆⎩⎪⎨⎪⎧x =4+2cos θ,y =1+5sin θ(θ为参数)的焦距为( )A.21 B .221 C.29 D .229 2.B3.当参数θ变化时,动点P (2cos θ,3sin θ)所确定的曲线必过( ) A .点(2,3) B .点(2,0)C .点(1,3)D .点⎝⎛⎭⎪⎫0,π23.B4.二次曲线⎩⎪⎨⎪⎧x =5cos θ,y =3sin θ(θ为参数)的左焦点的坐标是________.4.(-4,0)5.点P (x ,y )在椭圆4x 2+y 2=4上,则x +y 的最大值为______,最小值为________. 5. 5 - 5 二层练习6.点(2,33)对应曲线⎩⎪⎨⎪⎧x =4cos θ,y =6sin θ(θ为参数)中参数θ的值为( )A .k π+π6(k ∈Z)B .k π+π3(k ∈Z)C .2k π+π6(k ∈Z)D .2k π+π3(k ∈Z)6.D7.设O 是椭圆⎩⎪⎨⎪⎧x =3cos φ,y =2sin φ(φ为参数)的中心,P 是椭圆上对应于φ=π6的点,那么直线OP 的斜率为( )A.33 B. 3 C.332 D.2397.D8.椭圆x 29+y 24=1的点到直线x +2y -4=0的距离的最小值为( )A.55 B. 5 C.655D .08.A9.曲线⎩⎨⎧x =4cos θ,y =23sin θ(θ为参数)上一点P 到点A (-2,0),B (2,0)的距离之和为________.9.8三层练习10.在平面直角坐标系xOy 中,若l :⎩⎪⎨⎪⎧x =t ,y =t -a (t 为参数)过椭圆C :⎩⎪⎨⎪⎧x =3cos φ,y =2sin φ(φ为参数)的右顶点,则常数a 的值为________.10.311.直角坐标系xOy 中,已知曲线C 1:⎩⎪⎨⎪⎧x =t +1,y =1-2t (t 为参数)与曲线C 2:⎩⎪⎨⎪⎧x =a sin θ,y =3cos θ (θ为参数,a >0)有一个公共点在x 轴上,则a =________.11.3212.在直角坐标系xOy 中,椭圆C 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =a cos φ,y =b sin φ(φ为参数,a >b >0).在极坐标系(与直角坐标系xOy 取相同的长度单位,且以原点O 为极点,以x 轴正半轴为极轴)中,直线l 与圆O 的极坐标方程分别为ρsin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π4=22m (m 为非零常数)与ρ=b .若直线l 经过椭圆C 的焦点,且与圆O 相切,则椭圆C 的离心率为________.12.6313.在直角坐标系xOy 中,直线l 的方程为x -y +4=0,曲线C 的参数方程为⎩⎨⎧x = 3 cos α,y =sin α(α为参数). (1)已知在极坐标(与直角坐标系xOy 取相同的长度单位,且以原点O 为极点,以x 轴正半轴为极轴)中,点P 的极坐标为⎝⎛⎭⎪⎫4,π2,判断点P 与直线l 的位置关系;(2)设点Q 是曲线C 上的一个动点,求它到直线l 的距离的最小值.13.解析:(1)把极坐标系下的点P ⎝⎛⎭⎪⎫4,π2化为直角坐标,得P (0,4).因为点P 的直角坐标(0,4)满足直线l 的方程x -y +4=0,所以点P 在直线l 上. (2)因为点Q 在曲线C 上,故可设点Q 的坐标为(3cos α,sin α), 从而点Q 到直线l 的距离d =|3cos α-sin α+4|2=2cos ⎝⎛⎭⎪⎫α+π6+42=2cos ⎝⎛⎭⎪⎫α+π6+2 2.由此得,当cos ⎝⎛⎭⎪⎫α+π6=-1时,d 取得最小值,且最小值为 2.14.(2014·辽宁卷)将圆x 2+y 2=1上每一点的横坐标保持不变,纵坐标变为原来的2倍,得曲线C .(1)写出C 的参数方程;(2)设直线l :2x +y -2=0与C 的交点为P 1,P 2,以坐标原点为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,求过线段P 1P 2的中点且与l 垂直的直线的极坐标方程.14.解析:(1)设(x 1,y 1)为圆上的点,经变换为C 上点(x ,y ),依题意,得⎩⎪⎨⎪⎧x =x 1,y =2y 1,由x 21+y 21=1得x 2+⎝ ⎛⎭⎪⎫y 22=1,即曲线C 的方程为x 2+y 24=1.故C 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =cos t ,y =2sin t (t 为参数).(2)由⎩⎪⎨⎪⎧x 2+y 24=1,2x +y -2=0解得⎩⎪⎨⎪⎧x =1,y =0或⎩⎪⎨⎪⎧x =0,y =2.不妨设P 1(1,0),P 2(0,2),则线段P 1P 2的中点坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1,所求直线斜率为k =12,于是所求直线方程为y -1=12⎝ ⎛⎭⎪⎫x -12,化为极坐标方程并整理得2ρcos θ-4ρsin θ=-3,即ρ=34sin θ-2cos θ.1.对椭圆的普通方程x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)(焦点在x 轴上)在解题时可利用参数方程⎩⎪⎨⎪⎧x =a cos φ,y =b sin φ(φ为参数)来寻求解决方案. 2.可利用椭圆的参数方程来解决最值、有关轨迹等问题. 3.要针对解题时的不同情况合理选择椭圆的方程形式.。
高中数学新人教A版选修4-4 双曲线的参数方程 抛物线的参数方程
由 kPA=x-y 1,又 k MN=xy11--xy22=y1+8 y2=4y, ∴x-y 1=4y.∴y2=4(x-1). ∴线段 MN 的中点 P 的轨迹方程为 y2=4(x-1).
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是________.
x=tan t,
(2)将方程y=11- +ccooss
2t 2t
化为普通方程是________.
[思路点拨] (1)可先将方程化为普通方程求解; (2)利用代入法消去 t. [解析] (1)将yx==62se3ctαan α, 化为3y62 -1x22=1, 可知双曲线焦点在 y 轴上,且 c= 36+12=4 3, 故焦点坐标是(0,±4 3). (2)由 y=11- +ccooss 22tt=22csions22tt=tan2t, 将 tan t=x 代入上式,得 y=x2 即为所求方程. [答案] (1)(0,±4 3) (2)y=x2
二 圆锥曲线的参数方程
2~3.双曲线的参数方程 抛物线的参数方程
1.双曲线的参数方程 (1)中心在原点,焦点在 x 轴上的双曲线xa22-yb22=1 的参数
方程是xy==batsaenc
φ, φ,
规定参数 φ 的取值范围为[0,2π)且 φ≠π2,
φ≠32π.
(2)中心在原点,焦点在 y 轴上的双曲线ya22-bx22=1 的参数 方程是yx==absteacnφφ.,
新课标人教A版选修4-4坐标系与参数方程名校精选综合练习(一)
一、填空题 1 . (河南省郑州市盛同学校 2013 届高三 4 月模拟)已知圆 C 的参数方程为
x cos ( 为参数),以原点 y sin 2
为极点, x 轴的非负半轴为极轴建立极坐标系,直线的极坐标方程为 2 cos sin 1 , 则直线被圆 所截得的弦长是________.
C 相交于 点 M,N 两点. (I)求曲线 C 和直线 l 的普通方程;
2 t, 2 (t 为参数)与曲线 2 t 2
(Ⅱ)若|PM|l,| MN|,|PN |成等比数列,求实数 a 的值
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4 . (山西省太原市 2013 届高三调研)已知曲线 C:y = 4x,直线 l 过点 P(-1,-2),倾斜角为 30 ,直线 l 与曲线 C
3 3 , ) 作倾斜角为 a 的直线 l 与曲 2 2
线 C : x 2 + y 2 = 1 相交于不同的两点 M , N . (1) 写出直线 l 的参数方程; (2) 求
1 1 + 的取值范围. PM PN
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7 . (山西省 2013 届高三第三次四校联考)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.
11. (河南省郑州一中 2013 届高三第七次调考)直线 l: í
ì x=a+4t p (t为参数) ,圆 C:ρ=2 2 cos(θ+ )(极轴 4 î y=-1-2t
与 x 轴的非负半轴重合,且单位长度相同). (Ⅰ)求圆心 C 到直线 l 的距离;(Ⅱ)若直线 l 被圆 C 截得的弦长为
6 5 ,求 a 的值. 5
新人教A版选修4-4《抛物线的参数方程》习题及答案
高中数学 2.2.3抛物线的参数方程练习 新人教A 版选修4-4►预习梳理1.抛物线y =2x 2的焦点坐标为________,准线方程是________; 抛物线x 2=2y 的焦点坐标为________,准线方程是________. 2.曲线C的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =2pt 2,y =2pt (t 为参数,t ∈R)其中p 为正的常数.这是焦点在______________上的抛物线参数方程.►预习思考抛物线y 2=x 的一个参数方程为____________________., 预习梳理1.F ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,18 y =-18 F ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12 y =-12 2.x 轴正半轴 预习思考⎩⎪⎨⎪⎧x =t 2,y =t (t 为参数)一层练习1.圆锥曲线⎩⎪⎨⎪⎧x =t 2,y =2t (t 为参数)的焦点坐标是________.1.(1,0)2.点P (1,0)到曲线⎩⎪⎨⎪⎧x =t 2,y =2t (t 为参数,t ∈R)上的点的最短距离为( )A .0B .1 C. 2 D .2 2.B3.若曲线⎩⎪⎨⎪⎧x =2pt ,y =2pt 2(t 为参数)上异于原点的不同两点M 1、M 2所对应的参数分别是t 1、t 2,则弦M 1M 2所在直线的斜率是( )A .t 1+t 2B .t 1-t 2 C.1t 1+t 2 D.1t 1-t 23.A4.在平面直角坐标系中,已知直线l 与曲线C的参数方程分别为l :⎩⎪⎨⎪⎧x =1+s ,y =1-s (s 为参数)和C :⎩⎪⎨⎪⎧x =t +2,y =t 2(t 为参数),若l 与C 相交于A 、B 两点,则|AB |=________. 4. 25.连接原点O 和抛物线x 2=2y 上的动点M ,延长OM 到点P ,使|OM |=|MP |,求点P 的轨迹方程,并说明它是何种曲线.5.解析:设抛物线x 2=2y 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =2t ,y =2t2(t 为参数).∵点M 在抛物线上, ∴M 的坐标为(2t ,2t 2).设P 的坐标为(x 0,y 0),由|OM |=|MP |知,M 为OP 的中点, ∴⎩⎪⎨⎪⎧x 0=4t ,y 0=4t 2.消去参数t ,得y 0=14x 20,即点P 的轨迹方程是x 2=4y ,表示的曲线为抛物线.二层练习6.参数方程⎩⎪⎨⎪⎧x =sin θ+cos θ,y =sin θcos θ(θ为参数)表示的曲线为( )6.C7.曲线⎩⎪⎨⎪⎧x =2pt 2,y =2pt (t 为参数)上两点A 、B 所对应的参数分别为t 1、t 2,且t 1+t 2=0,则|AB |为 ( )A .|2p (t 1-t 2)|B .2p (t 1-t 2)C .2p (t 21+t 22) D .2p (t 1-t 2)27.A 8.设曲线C的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =t ,y =t 2(t 为参数),若以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,则曲线C 的极坐标方程为________.8.ρcos 2θ-sin θ=09.(2015·广东卷Ⅱ,数学文14)在平面直角坐标系xOy 中,以原点O 为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系.曲线C 1的极坐标方程为ρ(cos θ+sin θ)=-2,曲线C 2的参数方程为⎩⎨⎧x =t2y =22t(t 为参数),则C 1与C 2交点的直角坐标为________.9.解析:曲线C 1的直角坐标方程为x +y =-2,曲线C 2的普通方程为y 2=8x ,由⎩⎪⎨⎪⎧x +y =-2y 2=8x 得:⎩⎪⎨⎪⎧x =2y =-4,所以C 1与C 2交点的直角坐标为(2,-4). 答案:(2,-4)10.在直角坐标系xOy 中,以原点O 为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系.若极坐标方程为ρcos θ=4的直线与曲线⎩⎪⎨⎪⎧x =t 2,y =t 3(t 为参数)相交于A ,B 两点,则|AB |=________.10.16三层练习11.在平面直角坐标系xOy 中,直线l 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =t +1,y =2t (t 为参数),曲线C 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =2tan 2θ,y =2tan θ(θ为参数),试求直线l 与曲线C 的普通方程,并求出它们的公共点的坐标.11.解析:∵直线l 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =t +1,y =2t .∴消去参数t 后得直线的普通方程为2x -y -2=0.① 同理得曲线C 的普通方程为y 2=2x .②①②联立方程组解得它们公共点的坐标为(2,2),⎝ ⎛⎭⎪⎫12,-1.12.已知抛物线y 2=2px (p >0)过顶点的两弦OA ⊥OB ,求分别以OA 、OB 为直径的两圆的另一交点Q 的轨迹.12.解析:设A (2pt 21,2pt 1),B (2pt 22,2pt 2),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为方程2pxt2+2pty -x 2-y 2=0的两根.∴t 1t 2=-x 2+y 22px.又OA ⊥OB ,∴t 1t 2=-1,x 2+y 2-2px =0.∴另一交点Q 的轨迹是以(p ,0)为圆心,p 为半径的圆.13.过抛物线y 2=2px (p >0)的顶点作两条互相垂直的弦OA 、OB (如下图).(1)设OA 的斜率为k ,试用k 表示点A 、B 的坐标; (2)求弦AB 中点M 的轨迹过程.13.解析:(1)由题意得⎩⎪⎨⎪⎧y =kx ,y 2=2px ,解得x A =2p k 2,y A =2pk.以-1k代替上式中的k ,可列方程组⎩⎪⎨⎪⎧y =-1k x ,y 2=2px , 得x B =2pk 2,y B =-2pk .∴A ⎝⎛⎭⎪⎫2p k 2,2p k ,B (2pk 2,-2pk ).(2)设M (x ,y ),则⎩⎪⎨⎪⎧x =p ⎝ ⎛⎭⎪⎫k 2+1k 2,y =p ⎝ ⎛⎭⎪⎫1k -k ,消去参数k ,得y 2=px -2p 2,此即为点M 轨迹的普通方程. 14.已知方程y 2-2x -6y sin θ-9cos 2θ+8cos θ+9=0. (1)证明:不论θ为何值,该抛物线顶点的轨迹方程一定为椭圆;(2)求抛物线在直线x =14上截得的弦长的取值范围,并求弦取得最值时相应的θ值. 14.(1)证明:将原方法配方得(y -3sin θ)2=2(x -4cos θ),曲线为抛物线,顶点为(4cos θ,3sin θ),设顶点为Q (x ,y ),则⎩⎪⎨⎪⎧x =4cos θ,y =3sin θ(θ为参数),消去θ得x 216+y 29=1,所以该抛物线顶点的轨迹为椭圆.(2)解析:将x =14代入已知方程,得y 2-6y sin θ-9cos 2θ+8cos θ-19=0,得y=3sin θ±28-8cos θ.因为-8≤8cos θ≤8,所以20≤28-8cos θ≤36.设抛物线在直线x =14上截得的弦长为l ,则l =|y 1-y 2|=228-8cos θ,所以45≤l ≤12.当cosθ=1时,即θ=2k π(k ∈Z),l min =45;当cos θ=-1,即θ=(2k +1)π(k ∈Z)时,l max =12.1.已知抛物线的标准方程,可转化为参数方程,也可由参数方程转化为普通方程. 2.在利用参数方程求焦点坐标、准线方程时,应先判断抛物线的对称轴及开口方向,在方程的转化过程中要注意参数的范围限制.3.抛物线的参数方程是一、二次函数形式,抛物线的图形分布和一、二次函数的值域相对应.【习题2.2】1.解析:因为2a =15565,2b =15443,所以a =7782.5,b =7721.5.所求的椭圆参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =7782.5cos φ,y =7721.5sin φ(φ为参数).2.证明:设M (a cos φ,b sin φ),P (x P ,0),Q (x Q ,0).因为P ,Q 分别为B 1M ,B 2M 与x 轴的交点,所以kB 1P =kB 1M ,kB 2Q =kB 2M .由斜率公式并计算得x P =a cos φ1+sin φ,x Q =a cos φ1-sin φ,所以|OP |·|OQ |=|x P |·|x Q |=|x P ·x Q |=a 2(定值).3.证明:设等轴双曲线的普通方程为x 2-y 2=a 2(a >0),则它的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =a cos φ,y =a tan φ(φ为参数),设M ⎝ ⎛⎭⎪⎫a cos φ,a tan φ是双曲线上任意一点,则点M 到两渐近线y =x 及y =-x 的距离之积是⎪⎪⎪⎪⎪⎪a cos φ-a tan φ12+12·⎪⎪⎪⎪⎪⎪a cos φ+a tan φ12+12=|a2cos 2 φ-a 2tan φ|2=a 22(常数).4.证明:设点A ,B 的坐标分别为(2pt 21,2pt 1),(2pt 22,2pt 2),则点C 的坐标为(2pt 22,-2pt 2).直线AB 的方程为y -2pt 1=1t 1+t 2(x -2pt 21),所以点D 的坐标为(-2pt 1t 2,0).直线AC 的方程为y -2pt 1=1t 1-t 2(x -2pt 21),所以E 的坐标为(2pt 1t 2,0).因为DE 的中点为原点O (0,0),所以抛物线的顶点O 平分线段DE .5.解析:直线OA 的方程为y =kx ,直线OB 的方程为y =-1k x .解方程组⎩⎪⎨⎪⎧y =kx ,y 2=2px 得点A 的坐标是⎝ ⎛⎭⎪⎫2p k 2,2p k ;解方程组⎩⎪⎨⎪⎧y =-1k x ,y 2=2px得点B 的坐标是(2pk 2,-2pk ).设点M 的坐标为(x ,y ),则x =2pk2+2pk 22=p k 2+pk 2,y =2pk -2pk2=pk-pk ,所以线段AB 的中点M 的轨迹的参数方程是⎩⎪⎨⎪⎧x =pk2+pk 2,y =p k -pk(k 为参数).。
2017-2018学年高中数学人教A版选修4-4第二讲参数方程一曲线的参数方程达标训练含答案
一 曲线的参数方程更上一层楼基础·巩固1已知某条曲线的参数方程为(其中a 是参数),则该曲线是( )A 。
线段 B.圆C 。
双曲线的一部分 D.圆的一部分思路解析:将两式平方相减,得x 2-y 2=1。
并且由|x|=21|a+a 1|≥1,x≥1或x≤—1,从而易知结果.答案:C2已知某条曲线的参数方程为⎪⎩⎪⎨⎧-=+=1,2322t y t x (0≤t≤5),则该曲线是( )A.线段B.圆弧C.双曲线的一支 D 。
射线思路解析:由参数方程⎪⎩⎪⎨⎧-=+=1,2322t y t x (0≤t≤5),消去参数t,得x —3y=5。
又0≤t≤5,故1≤y≤26。
故题中所给曲线是线段。
答案:A3曲线C 的方程为⎪⎩⎪⎨⎧++=++=54,3222t t y t t x (t∈R ),则曲线C 的图象在( )A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限思路解析:本题只需要判定该曲线上的点的坐标的符号即可,不需要知道图象形状,故只需就其方程来判定各点的横、纵坐标的符号即可.x=(t+1)2+2≥2,y=(t+2)2+1≥1,从而易知该曲线位于第一象限。
答案:A4与普通方程x 2+y —1=0等价的参数方程(t 为参数)为( ) A.⎩⎨⎧==t y t x 2cos sin B.⎩⎨⎧-==ty t x 2tan 1tan C.⎩⎨⎧=-=t y tx 1 D.⎩⎨⎧==t y tx 2sin cos思路解析:所谓与方程x 2+y-1=0等价,是指若把参数方程化为普通方程,形式一致,且x,y 的变化范围对应相同,按照这一标准逐一验证。
A.化为普通方程为x 2+y —1=0,x∈[—1,1],y∈[0,1]。
B 。
化为普通方程为x 2+y —1=0,x∈R ,y∈(—∞,1].C.化为普通方程为x 2+y-1=0,x∈[0,+∞),y∈(-∞,1].D 。
化为普通方程为x 2+y —1=0,x∈[—1,1],y∈[0,1]。
高中数学人教A版选修4-4同步作业与测评:2.2.1 直线的参数方程
2.1 直线的参数方程 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 =□01x 0+t cos α,y =□02y 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□03从点P 到M 的位移,可以用有向线段PM→的数量来表示.当PM→与e (直线的单位方向向量)同向时,t 取□04正数. 当PM→与e 反向时,t 取□05负数. 当M 与P 重合时,t =□060. (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 =□07x 1+λx 21+λ,y =□08y 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. 当λ>0时,□09M 为内分点; 当λ<0时,且λ≠-1时,□10M 为外分点; 当λ=0时,□11点M 与Q 重合.1.判一判(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)过M (1,5)且倾斜角为π3的直线的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =1+12t ,y =5+32t(t 为参数).( )(2)直线l的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =-1-22t ,y =2+22t(t 为参数),则直线l 的斜率为1.( )(3)当0<α<π时,sin α>0,所以直线l 的单位方向向量e 的方向总是向上的.( )答案 (1)√ (2)× (3)√2.做一做(1)直线的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =-1+t 2,y =2-32t(t 为参数),M 0(-1,2)和M (x ,y )是该直线上的定点和动点,则t 的几何意义是( )A .有向线段M 0M →的数量 B .有向线段MM 0→的数量 C .|M 0M →| D .以上都不是 答案 B(2)已知直线l 的方程⎩⎨⎧x =1-t sin25°,y =2+t cos25°(t 为参数),那么直线l 的倾斜角为( )A .65°B .25°C .155°D .115° 答案 D(3)曲线的参数方程为⎩⎨⎧x =3t 2+2,y =t 2-1(t 是参数),则曲线是( ) A .线段 B .双曲线的一支 C .圆 D .射线答案 D(4)经过点Q (1,2),P (3,7)的直线的参数方程为________.答案⎩⎪⎨⎪⎧x =1+3λ1+λ,y =2+7λ1+λ(λ为参数,λ≠-1).探究1 直线的参数方程的求法例1 (1)已知直线l 的方程为3x -4y +1=0,点P (1,1)在直线l 上,写出直线l 的参数方程,并求点P 到点M (5,4)的距离.(2)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.解 (1)由直线方程3x -4y +1=0可知,直线的斜率为34,设直线的倾斜角为α,则tan α=34,sin α=35,cos α=45. 又点P (1,1)在直线l 上,所以直线l 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =1+45t ,y =1+35t(t 为参数).因为3×5-4×4+1=0,所以点M 在直线l 上. 由1+45t =5,得t =5,即点P 到点M 的距离为5. (2)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).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+λy 21+λ(λ为参数,λ≠-1)求.理解并掌握直线参数方程的转化,弄清参数的几何意义,解决此类问题的关键.【跟踪训练1】 (1)设直线l 过点A (2,-4),倾斜角为5π6,则直线l 的参数方程为________;(2)一直线过P 0(3,4),倾斜角α=π4,求此直线与直线3x +2y =6的交点M 与P 0之间的距离.答案(1)⎩⎪⎨⎪⎧x =2-32t ,y =-4+12t(t 为参数) (2)见解析解析 (1)直线l 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =2+t cos 5π6,y =-4+t sin 5π6(t 为参数),即⎩⎪⎨⎪⎧x =2-32t ,y =-4+12t(t 为参数).(2)设直线的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =3+22t ,y =4+22t (t 为参数),将它代入已知直线3x +2y -6=0,得3⎝ ⎛⎭⎪⎫3+22t +2⎝ ⎛⎭⎪⎫4+22t =6,解得t =-1125, 所以|MP 0|=|t |=1125.探究2 直线与圆的参数方程的综合应用 例2 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相交于两点A ,B ,求点P 到A ,B 两点的距离之积. 解 (1)∵直线l 过点P (1,1),倾斜角为π6, ∴直线的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =1+t cos π6,y =1+t sin π6,即⎩⎪⎨⎪⎧x =1+32t ,y =1+12t(t 为参数)为所求.(2)因为点A ,B 都在直线l 上,所以可设它们对应的参数为t 1和t 2,则点A ,B 的坐标分别为A ⎝ ⎛⎭⎪⎫1+32t 1,1+12t 1,B ⎝⎛⎭⎪⎫1+32t 2,1+12t 2,将直线l 的参数方程代入圆的方程x 2+y 2=4,整理得到t 2+(3+1)t -2=0,①因为t 1和t 2是方程①的解,从而t 1t 2=-2. 所以|P A ||PB |=|t 1t 2|=|-2|=2.(1)由直线参数方程的概念可直接写出方程. (2)充分利用参数几何意义求解.求解直线与圆或圆锥曲线有关的弦长时,不必求出交点坐标,根据直线参数方程中参数t 的几何意义即可求得结果,与常规方法相比较,较为简捷.【跟踪训练2】 直线l 通过P 0(-4,0),倾斜角α=π6,l 与圆x 2+y 2=7相交于A ,B 两点.(1)求弦长|AB |; (2)求A ,B 两点坐标.解 (1)∵直线l 通过P 0(-4,0),倾斜角α=π6, ∴可设直线l 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =-4+32t ,y =t 2(t 为参数),代入圆方程,得⎝ ⎛⎭⎪⎫-4+32t 2+⎝ ⎛⎭⎪⎫12t 2=7,整理得t 2-43t +9=0.*设A ,B 对应的参数分别为t 1和t 2, 由根与系数的关系得t 1+t 2=43,t 1t 2=9, ∴|AB |=|t 2-t 1|=(t 1+t 2)2-4t 1t 2=23. (2)解*得t 1=33,t 2=3,代入直线参数方程 ⎩⎪⎨⎪⎧x =-4+32t ,y =12t ,得A 点坐标⎝ ⎛⎭⎪⎫12,332,B 点坐标⎝ ⎛⎭⎪⎫-52,32. 探究3 直线与圆锥曲线的参数方程的综 合应用例3 已知抛物线y 2=8x 的焦点为F ,过F 且斜率为2的直线交抛物线于A ,B 两点.(1)求|AB |;(2)求AB 的中点M 的坐标及|FM |.解 抛物线y 2=8x 的焦点为F (2,0), 依题意,设直线AB 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =2+15t ,y =25t(t 为参数),其中tan α=2,cos α=15,sin α=25,α为直线AB 的倾斜角,代入y 2=8x 整理得t 2-25t -20=0.设F A →=t 1e ,F B →=t 2e ,其中e =⎝ ⎛⎭⎪⎫15,25,则t 1+t 2=25,t 1t 2=-20. (1)|A B →|=|F B →-F A →|=|t 2e -t 1e | =|t 2-t 1||e |=|t 2-t 1| =(t 1+t 2)2-4t 1t 2=(25)2+80=10.(2)由于AB 的中点为M ,则AM →=M B →,∴FM →-F A →=F B →-FM →,即FM →=12(F A →+F B →), 又FM →=12(F A →+F B →)=t 1+t 22e ,故点M 对应的参数为t 1+t 22=5, ∴M (3,2),|FM |=⎪⎪⎪⎪⎪⎪t 1+t 22=5.设二次曲线C :F (x ,y )=0,直线l :⎩⎨⎧x =x 0+t cos α,y =y 0+t sin α(t 为参数),如果l 与C 相交于A ,B 两点,那么将l 的方程代入F (x ,y )=0后可得at 2+bt +c =0,则该方程有两个不等实数根t 1,t 2,此时M 0A →=t 1e ,M 0B →=t 2e ,e =(cos α,sin α),于是易得以下两个常见的公式:(1)|AB |=|t 1-t 2|;(2)线段AB 的中点M 对应的参数t =t 1+t 22,且|M 0M |=|t 1+t 2|2.【跟踪训练3】 以直角坐标系的原点O 为极点,x 轴正半轴为极轴,并在两种坐标系中取相同的单位长度.已知直线l 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =12+t cos α,y =t sin α(t为参数,0<α<π),曲线C 的极坐标方程为ρ=2cos θsin 2θ.(1)求曲线C 的直角坐标方程;(2)设直线l 与曲线C 相交于A ,B 两点,当α变化时,求|AB |的最小值. 解 (1)由ρ=2cos θsin 2θ,得(ρsin θ)2=2ρcos θ, 所以曲线C 的直角坐标方程为y 2=2x (x ≠0). (2)将直线l 的参数方程代入y 2=2x , 得t 2sin 2α-2t cos α-1=0.设A ,B 两点对应的参数分别为t 1,t 2,则 t 1+t 2=2cos αsin 2α,t 1t 2=-1sin 2α, 所以由参数t 的几何意义得 |AB |=|t 1-t 2|=(t 1+t 2)2-4t 1t 2 =4cos 2αsin 4α+4sin 2α=2sin 2α,当α=π2时,|AB |取最小值2.1.经过点M 0(x 0,y 0),倾斜角为α的直线l 的参数方程为⎩⎨⎧x =x 0+t cos α,y =y 0+t sin α(t 为参数).其中t 表示直线l 上以定点M 0为起点,任意一点M (x ,y )为终点的有向线段M 0M →的数量,可为正,为负,也可为零.2.在直线参数方程中,如果直线上的点M 1,M 2所对应的参数值分别为t 1和t 2,则线段M 1M 2的中点所对应的参数值为t 中=12(t 1+t 2).1.直线⎩⎨⎧x =3+t sin20°,y =t cos20°(t 为参数)的倾斜角是( )A .20°B .70°C .110°D .160° 答案 B解析 将t =ycos20°代入x =3+t sin20°,得x =3+y tan20°,即x -y tan20°-3=0.设直线的倾斜角为α,则tan α=1tan20°=tan70°.又α∈[0°,180°),∴α=70°. 2.已知直线l 的普通方程是2x -y +1=0,则直线l 的参数方程的标准形式为( )A .⎩⎨⎧x =1+t ,y =3+2t (t 为参数)B .⎩⎨⎧x =t ,y =1+2t (t 为参数)C .⎩⎪⎨⎪⎧ x =55t ,y =1+255t (t 为参数)D .⎩⎪⎨⎪⎧x =12t ,y =1+32t (t 为参数)答案 C解析 由直线l 的普通方程,知直线l 的斜率为2. 设直线l 的倾斜角为α,则tan α=2,且α为锐角, ∴cos α=11+tan 2α=55,sin α=cos αtan α=255. 又直线l 经过点(0,1),∴直线l 的参数方程的标准形式为⎩⎪⎨⎪⎧x =55t ,y =1+255t(t 为参数).3.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|=( )A .3+1B .6(3+1)C .6+ 3D .63+1 答案 B解析 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t 的几何意义可知|MM 0|=6(3+1).4.直线⎩⎨⎧x =x 0+t cos α,y =y 0+t sin α(t 为参数)与曲线交于A ,B 两点,A ,B 对应的参数值分别为t 1,t 2,则|AB |等于 ( )A .|t 1+t 2|B .|t 1|+|t 2|C .|t 1-t 2|D .|t 1+t 2|2答案 C解析 由参数t 的几何意义可知,|AB |=|t 1-t 2|,故选C . 5.直线⎩⎪⎨⎪⎧x =-2-12t ,y =4+32t (t 为参数)上与点P (-2,4)距离等于4的点Q 的坐标为________.答案 (-4,4+23)或(0,4-23) 解析 因为直线的参数方程为标准形式, 所以由t 的几何意义可知|PQ |=|t |=4, 所以t =±4,当t =4时,⎩⎨⎧x =-4,y =4+23;当t =-4时,⎩⎨⎧x =0,y =4-2 3.A 级:基础巩固练一、选择题1.若直线⎩⎨⎧ x =t cos α,y =t sin α(t 为参数)与圆⎩⎨⎧x =4+2cos φ,y =2sin φ(φ为参数)相切,那么直线倾斜角α为( )A .π6B .π4C .π3D .π6或5π6 答案 D解析 直线化为yx =tan α,即y =tan α·x , 圆方程化为(x -4)2+y 2=4, ∴由|4tan α|tan 2α+1=2⇒tan 2α=13, ∴tan α=±33,又α∈[0,π),∴α=π6或5π6. 2.直线⎩⎪⎨⎪⎧x =1+12t ,y =-33+32t (t 为参数)和圆x 2+y 2=16交于A ,B 两点,则AB 的中点坐标为( )A .(3,-3)B .(-3,3)C .(3,-3)D .(3,-3) 答案 D解析 ⎝ ⎛⎭⎪⎫1+12t 2+⎝ ⎛⎭⎪⎫-33+32t 2=16, 得t 2-8t +12=0,t 1+t 2=8,t 1+t 22=4, AB 中点为⎩⎪⎨⎪⎧x =1+12×4,y =-33+32×4⇒⎩⎨⎧x =3,y =- 3.3.过点(0,2)且与直线⎩⎨⎧x =2+t ,y =1+3t (t 为参数)互相垂直的直线方程为( )A .⎩⎨⎧x =3t y =2+t B .⎩⎨⎧x =-3t y =2+tC .⎩⎨⎧x =-3t y =2-t D .⎩⎨⎧x =2-3t y =t答案 B解析 直线⎩⎨⎧x =2+t ,y =1+3t 化为普通方程为y =3x +1-23,其斜率k 1=3,设所求直线的斜率为k ,由kk 1=-1,得k =-33,故参数方程为⎩⎨⎧x =-3t ,y =2+t (t 为参数).4.已知直线l 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =3+45t ,y =-2+35t (t 为参数),则过点(4,-1)且与l 平行的直线在y 轴上的截距是( )A .-1B .-2C .-3D .-4 答案 D解析 由题意知,过点(4,-1)且与l 平行的直线的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =4+45t ,y =-1+35t(t 为参数).令x =0,得t =-5.把t =-5代入y =-1+35t ,得y =-1+35×(-5)=-4,故所求截距为-4.5.已知直线l 过点A (2,1),且与向量a =(-1,1)平行,则点P (-1,-2)到直线l 的距离是( )A . 2B .2 2C .3 2D .2 答案 C解析 由已知得直线l 的参数方程为⎩⎨⎧x =2-t ,y =1+t (t 为参数).因为直线l 上的任意一点M 的坐标可表示为(2-t ,1+t ),所以|PM |=(2-t +1)2+(1+t +2)2=2(t 2+9),当t =0时,|PM |有最小值,最小值是32,此时|PM |为点P 到直线l 的距离. 6.过抛物线y 2=4x 的焦点F 作倾斜角为π3的直线交抛物线于A ,B 两点,则弦AB 的长是( )A .16B .3C .163D .316 答案 C解析 抛物线y 2=4x 的焦点F 的坐标为(1,0),又倾斜角为π3,所以弦AB 所在直线的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =1+12t ,y =32t(t 为参数),代入抛物线方程y 2=4x 得到⎝ ⎛⎭⎪⎫32t 2=4⎝ ⎛⎭⎪⎫1+12t ,整理得3t 2-8t -16=0.设方程的两个实根分别为t 1,t 2,则有⎩⎪⎨⎪⎧t 1+t 2=83,t 1t 2=-163,所以|t 1-t 2|=(t 1+t 2)2-4t 1t 2=⎝ ⎛⎭⎪⎫832+643=163,故弦AB 的长为163. 二、填空题7.设直线的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =-4+22t ,y =22t(t 为参数),点P 在直线上,且与点M 0(-4,0)的距离为2,若该直线的参数方程改写成⎩⎨⎧x =-4+t ,y =t(t 为参数),则在这个方程中P 点对应的t 值为________.答案 ±1解析 由|PM 0|=2知,t =±2,代入第一个参数方程,得点P 的坐标分别为(-3,1)或(-5,-1),再把点P 的坐标代入第二个参数方程可得t =1或t =-1.8.过点(6,7),倾斜角的余弦值是32的直线l 的参数方程为________.答案⎩⎪⎨⎪⎧x =6+32t ,y =7+12t(t 为参数)解析 设倾斜角为α,∵cos α=32,∴sin α=12,∴⎩⎪⎨⎪⎧x =6+32t ,y =7+12t(t 为参数).9.已知曲线C 1的参数方程是⎩⎨⎧x =t ,y =3t 3(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 2的极坐标方程是ρ=2,则C 1与C 2交点的直角坐标为________.答案 (3,1)解析由⎩⎨⎧x =t ,y =3t 3,消去t 得y =33x (x ≥0),即曲线C 1的普通方程是y =33x (x ≥0);由ρ=2,得ρ2=4,得x 2+y 2=4,即曲线C 2的直角坐标方程是x 2+y 2=4.联立⎩⎨⎧y =33x (x ≥0),x 2+y 2=4,解得⎩⎨⎧x =3,y =1.故曲线C 1与C 2的交点坐标为(3,1). 三、解答题10.设直线的参数方程为⎩⎨⎧x =5+3t ,y =10-4t (t 为参数).(1)求直线的普通方程;(2)将参数方程的一般形式化为参数方程的标准形式. 解 (1)把t =x -53代入y 的表达式 得y =10-4(x -5)3,化简得4x +3y -50=0,所以直线的普通方程为4x +3y -50=0. (2)把参数方程变形为⎩⎪⎨⎪⎧x =5-35(-5t ),y =10+45(-5t ),令t ′=-5t ,即⎩⎪⎨⎪⎧x =5-35t ′,y =10+45t ′(t ′为参数)为参数方程的标准形式.B 级:能力提升练1.已知直线的参数方程为⎩⎨⎧x =-1+3t ,y =2-4t (t 为参数),它与曲线(y -2)2-x 2=1交于A ,B 两点.(1)求|AB |的长;(2)求点P (-1,2)到线段AB 中点C 的距离.解 (1)把直线的参数方程代入曲线方程并化简得7t 2+6t -2=0.设A ,B 对应的参数分别为t 1,t 2,则t 1+t 2=-67,t 1t 2=-27.所以,线段|AB |的长为32+(-4)2|t 1-t 2| =5(t 1+t 2)2-4t 1t 2=10237.(2)根据中点坐标的性质可得AB 中点C 对应的参数为t 1+t 22=-37.所以,由t 的几何意义可得点P (-1,2)到线段AB 中点C 的距离为32+(-4)2·⎪⎪⎪⎪⎪⎪-37=157. 2.在直角坐标系xOy 中,圆C 的方程为(x +6)2+y 2=25.(1)以坐标原点为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,求C 的极坐标方程; (2)直线l 的参数方程是⎩⎨⎧x =t cos α,y =t sin α(t 为参数),l 与C 交于A ,B 两点,|AB |=10,求l 的斜率.解 (1)由x =ρcos θ,y =ρsin θ可得圆C 的极坐标方程为ρ2+12ρcos θ+11=0. (2)在(1)中建立的极坐标系中,直线l 的极坐标方程为θ=α(ρ∈R ).设A ,B 所对应的极径分别为ρ1,ρ2,将l 的极坐标方程代入C 的极坐标方程得ρ2+12ρcos α+11=0.于是ρ1+ρ2=-12cos α,ρ1ρ2=11.|AB |=|ρ1-ρ2|=(ρ1+ρ2)2-4ρ1ρ2=144cos 2α-44.由|AB |=10得cos 2α=38,tan α=±153.所以l 的斜率为153或-153.由Ruize收集整理。
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课后训练1.已知P 1,P 2是直线11,2322x t y t ⎧=+⎪⎪⎨⎪=-+⎪⎩(t 为参数)上的两点,它们所对应的参数分别为t 1,t 2,则线段P 1P 2的中点到点P (1,-2)的距离是( ).A .12||||2t t + B .12||2t t + C .12||2t t - D .12||||||2t t - 2.若直线的参数方程为13,2332x t y t ⎧=+⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩(t 为参数),则此直线的斜率为( ).A .3B .3- 3.若直线y =x -b 与曲线⎩⎪⎨⎪⎧x =2+cos θ,y =sin θ(θ为参数,θ∈[0,2π))有两个不同的公共点,则实数b 的取值范围为( ).A .(2-2,1)B .[2-2,2+2]C .(-∞,2-2)∪(2+2,+∞)4.设直线的参数方程为53,104x t y t=+⎧⎨=-⎩(t 为参数),则直线的普通方程为__________. 5.直线13,:1x t l y t⎧=-+⎪⎨=+⎪⎩(t 为参数)上的点P (-4,13-)到l 与x 轴交点间的距离是________.6.直线3,1x t y t=-⎧⎨=+⎩(t 为参数)与直线y =x 相交,则交点到点(3,1)的距离为__________. 7.经过点P (1,0),斜率为34的直线和抛物线y 2=x 交于A ,B 两点,若线段AB 的中点为M ,则点M 的坐标为________.8.已知椭圆的中心在原点,焦点在y 轴上且长轴长为4,短轴长为2,直线l 的参数方程为,2x t y m t=⎧⎨=+⎩(t 为参数),当m 为何值时,直线l 被椭圆截得的弦长为6? 9.已知斜率为1的直线l 过椭圆22+=14x y 的右焦点,交椭圆于A ,B 两点,求弦AB 的长度.10.在直角坐标系xOy 中,直线l 的参数方程为23,2252x t y t ⎧=-⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩(t 为参数).在极坐标系(与直角坐标系xOy 取相同的长度单位,且以原点O 为极点,以x 轴正半轴为极轴)中,圆C 的方程为25sin ρθ=.(1)求圆C 的直角坐标方程;(2)设圆C 与直线l 交于点A ,B ,若点P 的坐标为(3,5),求|P A |+|PB |.参考答案1. 答案:B解析:由t 的几何意义可知,P 1P 2的中点对应的参数为122t t +,P 对应的参数为t =0,∴它到点P 的距离为12||2t t +. 2. C .33 D .33- 答案:B解析:直线的参数方程为13,233,2x t y t ⎧=+⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩可化为标准形式3cos120,3sin120x t y t ⎧=+(-)︒⎪⎨=+(-)︒⎪⎩(-t 为参数),∴直线的倾斜角为120°,斜率为3-.3. D .(2-2,2+2)答案:D解析:曲线2cos ,sin x y θθ=⎧⎨=⎩即为圆(x -2)2+y 2=1.直线y =x -b 与圆(x -2)2+y 2=1有两个不同的公共点,则圆心(2,0)到直线y =x -b 的距离小于圆的半径1, 即|2|<12b -, ∴22<<2+2b -. 4. 答案:4x +3y -50=0解析:把53x t -=代入y 的表达式,得45103x y (-)=-,化简得4x +3y -50=0. 5. 答案:232-解析:在直线13,:1x t l y t ⎧=-+⎪⎨=+⎪⎩中令y =0,得t =-1.故l 与x 轴的交点为Q (-1-3,0). ∴222||=13413431=232PQ (--+)+(-)=(-)-. 6. 答案:2解析:两直线相交时,可求得t =1,故交点坐标为(2,2),它到点(3,1)的距离为2.7. 答案:172,93⎛⎫ ⎪⎝⎭解析:设直线的倾斜角为α.由直线的斜率为34,得cos α=45,sin α=35.又直线过点P (1,0),则直线的参数方程为41,535x t y t ⎧=+⎪⎪⎨⎪=⎪⎩(t 为参数),代入抛物线方程y 2=x ,得234=1+55t t ⎛⎫ ⎪⎝⎭,即9t 2-20t -25=0. 设方程的两实根分别为t 1,t 2,则 中点M 的相应参数是121029t t t +==, 所以点M 的坐标是172,93⎛⎫ ⎪⎝⎭. 8. 解:由题知椭圆的标准方程为22+=14y x .由直线l 的参数方程,2x t y m t =⎧⎨=+⎩(t 为参数), 得55,5255,5x t y m t ⎧=()⎪⎪⎨⎪=+()⎪⎩令5t't =,则得直线的参数方程的标准形式55255x t'y m t'⎧=⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩,(t ′为参数,其绝对值的几何意义是直线上的点到点(0,m )的距离),将其代入椭圆方程并整理,得8t ′2+45mt'+5m 2-20=0.设方程的两根分别为t 1′,t 2′,则根据根与系数的关系,有t 1′+t 2′=52m -,t 1′·t 2′=25208m -. ∴弦长为22125520||=4648m m t 't '---⋅=, ∴2165m =,解得45±5m =. 9. 解:因为直线l 的斜率为1,所以直线l 的倾斜角为π4. 椭圆22+=14x y 的右焦点为(3,0),直线l 的参数方程为23,222x t y t ⎧=+⎪⎪⎨⎪=⎪⎩(t 为参数),代入椭圆方程22+=14x y ,得222322=142t t ⎛⎫+ ⎪⎛⎫⎝⎭+ ⎪ ⎪⎝⎭, 整理,得5t 2+26t -2=0.设方程的两实根分别为t 1,t 2,则 12265t t +=-,1225t t ⋅=-, 2121212||=4t t t t t t -(+)- 22688555⎛⎫=-+= ⎪ ⎪⎝⎭,所以弦AB 的长为85. 10. 解法一:(1)由25sin ρθ=,得x 2+y 2-25y =0,即x 2+(y -5)2=5.(2)将直线l 的参数方程代入圆C 的直角坐标方程,得22223=522t t ⎛⎫⎛⎫-+ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 即2324=0t t -+.由于△=(32)2-4×4=2>0,故可设t 1,t 2是上述方程的两实根. 所以121232,4.t t t t ⎧+=⎪⎨⋅=⎪⎩ 又直线l 过点P (3,5),故由上式及t 的几何意义得|P A |+|PB |=|t 1|+|t 2|=t 1+t 2=32.解法二:(1)同解法一.(2)因为圆C 的普通方程为x 2+(y -5)2=5,直线l 的普通方程为y =-x +3+5. 由2255,35,x y y x ⎧+(-)=⎪⎨=-++⎪⎩得x 2-3x +2=0. 解得1,25x y =⎧⎪⎨=+⎪⎩或2,1 5.x y =⎧⎪⎨=+⎪⎩ 不妨设A (1,2+5),B (2,1+5),又点P 的坐标为(3,5),故|P A |+|PB |=222=32+.。
高中数学 第二讲 参数方程测评习题(含解析)新人教A版选修4-4-新人教A版高二选修4-4数学试题
第二讲测评(时间:120分钟满分:150分)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分)1.若直线l 的参数方程为{x =2017+3t ,y =2016-t (t 为参数),则直线l 的斜率等于()A.3B.-3C.1D.-13l 的斜率k=-13=-13.2.直线3x-4y-9=0与圆:{x =2cosθ,y =2sinθ(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(0,0),半径为2,圆心到直线3x-4y-9=0的距离d=95<2,故直线与圆相交但直线不过圆心.3.参数方程为{x =t +1t ,y =2(t 为参数)表示的曲线是()A.一条直线B.两条直线C.一条射线D.两条射线2表示一条平行于x 轴的直线,而由x=t+1t知x ≥2或x ≤-2,所以参数方程表示的曲线是两条射线.4.已知椭圆的参数方程为{x =2cost ,y =4sint(t 为参数),点M 在椭圆上,对应参数t=π3,点O 为原点,则直线OM的斜率为() A.√3 B.-√33C.2√3D.-2√3t=π3时,x=1,y=2√3,则M (1,2√3),所以直线OM 的斜率k=2√3. 5.已知圆的渐开线{x =r (cosφ+φsinφ),y =r (sinφ-φcosφ)(φ为参数)上一点的坐标为(3,0),则渐开线对应的基圆的面积为()A.πB.3πC.4πD.9π(3,0)代入参数方程得{3=r (cosφ+φsinφ), ①0=r (sinφ-φcosφ),②由②得φ=tan φ,即φ=0.再代入①得r=3,即基圆的半径为3,故其面积为9π.6.已知直线l 的参数方程为{x =a +t ,y =b +t (t 为参数),l 上的点P 1对应的参数是t 1,则点P 1与点P (a ,b )之间的距离是() A.|t 1| B.2|t 1| C.√2|t 1|D.√22|t 1|P 1的坐标为(a+t 1,b+t 1),则点P 1与点P 之间的距离为√t 12+t 12=√2|t 1|.7.直线{x =1+12t ,y =-3√3+√32t(t 为参数)和圆x 2+y 2=16相交于A ,B 两点,则线段AB 中点的坐标为() A.(3,-3) B.(3,-√3) C.(√3,-3)D.(-√3,3)(1+12t)2+(-3√3+√32t)2=16,得t 2-8t+12=0.设点A ,B 对应的参数分别为t 1,t 2,则t 1+t 2=8,t 1+t 22=4.所以线段AB 的中点的坐标满足{x =1+12×4,y =-3√3+√32×4, 即{x =3,y =-√3.故所求的中点坐标为(3,-√3).8.已知经过曲线{x =3cosθ,y =4sinθ(θ为参数,0≤θ≤π)上的一点P 与原点O 的直线PO ,若它的倾斜角为π4,则点P 的极坐标为() A.(3,π4) B.(3√22,π4) C.(-125,π4)D.(12√25,π4)将曲线化成普通方程为x 29+y 216=1(y ≥0),将其与直线PO :y=x 联立可得点P 的坐标为(125,125).利用直角坐标与极坐标的互化公式可得点P 的极坐标为(12√25,π4).9.与普通方程x 2+y-1=0等价的参数方程是() A.{x =sint ,y =cos 2t (t 为参数) B.{x =tanφ,y =1-tan 2φ(φ为参数) C.{x =√1-t ,y =t (t 为参数) D.{x =cosθ,y =sin 2θ(θ为参数)A 中,由于普通方程x 2+y-1=0中x 可以取得一切实数,但A 中x 大于等于-1,小于等于1,故错误;选项B 中,结合正切函数的图象可知,满足题意;选项C 中,由偶次根式的定义可知,x 不可能取得一切实数,故错误;选项D 中,结合余弦函数的有界性可知x 不能取得一切实数,错误.故选B .10.已知直线l :{x =√3t ,y =2-t (t 为参数)和抛物线C :y 2=2x ,l 与C 分别交于点P 1,P 2,则点A (0,2)到P 1,P 2两点的距离之和是() A.4+√3 B.2(2+√3) C.4(2+√3)D.8+√3{x =-√32t ',y =2+12t '(t'为参数,t'=-2t ),将其代入y 2=2x ,得t'2+4(2+√3)t'+16=0. 设t'1,t'2分别为方程的根,则t'1+t'2=-4(2+√3),t'1t'2=16>0,由此可知t'1,t'2均小于零,则|AP 1|+|AP 2|=|t'1|+|t'2|=|t'1+t'2|=4(2+√3).11.若曲线C 的参数方程为{x =2+3cosθ,y =-1+3sinθ(θ为参数),直线l 的方程为x-3y+2=0,则曲线C 上到直线l的距离为7√1010的点的个数为() A.1B.2C.3D.4C 的普通方程为(x-2)2+(y+1)2=9,它表示以(2,-1)为圆心,半径为3的圆,其中圆心(2,-1)到直线x-3y+2=0的距离d=√10=7√1010,且3-7√1010<7√1010, 故过圆心且与l 平行的直线与圆交于两点,满足题意的点即为该两点.12.导学号73574066过抛物线{x =2t 2,y =√3t (t 为参数)的焦点的弦长为2,则弦长所在直线的倾斜角为() A.π3 B.π3或2π3 C.π6D.π6或5π6y 2=32x ,它的焦点坐标为(38,0).设弦所在直线的方程为y=k (x -38),由{y 2=32x ,y =k (x -38)消去y ,得64k 2x 2-48(k 2+2)x+9k 2=0.设弦的两个端点的坐标为(x 1,y 1),(x 2,y 2),则|x 1-x 2|=√(x 1+x 2)2-4x 1x 2=√(34·k 2+2k 2)2-916=√1+k2,解得k=±√3.故倾斜角为π3或2π3.二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)13.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.1的普通方程为x=2y+1,l 2的普通方程为x=a ·y+12,即x=a2y+a2,因为l 1∥l 2,所以2=a2,故a=4.14.设P (x ,y )是圆C :(x-2)2+y 2=4上的动点,记以射线Ox 为始边、以射线OP 为终边的最小正角为θ,则以θ为参数的圆C 的参数方程为.C 的圆心坐标为(2,0),半径为2,如图,由圆的性质知以射线Cx 为始边、以射线CP 为终边的最小正角为2θ,所以圆C 的参数方程为{x =2+2cos2θ,y =2sin2θ(θ为参数).x =2+2cos2θ,y =2sin2θ(θ为参数)15.在平面直角坐标系xOy 中,以原点O 为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系.若极坐标方程为ρcos θ=4的直线与曲线{x =t 2,y =t 3(t 为参数)相交于A ,B 两点,则|AB|=.ρcos θ=4化为直角坐标方程是x=4,而由曲线的参数方程消参得x 3=y 2,所以y 2=43=64, 即y=±8.所以|AB|=|8-(-8)|=16.16.若直线{x =tcosα,y =tsinα(t 为参数)与圆{x =4+2cosα,y =2sinα(α为参数)相切,则此直线的倾斜角α=.y=x ·tan α,圆(x-4)2+y 2=4,如图所示,sin α=24=12,则α=π6或α=5π6.5π6三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤) 17.(本小题满分10分)把下列参数方程化为普通方程,并说明它们各表示什么曲线: (1){x =7cosφ,y =4sinφ(φ为参数);(2){x =1-5t ,y =7t (t 为参数).因为{x =7cosφ,y =4sinφ,所以{x7=cosφ,y4=sinφ.两边平方相加,得x 249+y 216=cos 2φ+sin 2φ=1,故所求的普通方程为x 249+y 216=1,它表示焦点在x 轴上,且长轴长为14,短轴长为8,中心在原点的椭圆. (2)因为{x =1-5t ,y =7t ,所以将t=y 7代入x=1-5t ,得x=1-5·y7,即7x+5y-7=0.故所求的普通方程为7x+5y-7=0, 它表示过(0,75)和(1,0)的一条直线.18.(本小题满分12分)已知直线l 1的方程为{x =1+t ,y =-5+√3t (t 为参数),直线l 2的方程为x-y-2√3=0.求直线l 1和直线l 2的交点P 的坐标及点P 与点Q (2√3,-5)间的距离.{x =1+t ,y =-5+√3t代入x-y-2√3=0,得t=2√3,∴点P 的坐标为(1+2√3,1).又点Q 为(2√3,-5),∴|PQ|=√12+62=√37.19.(本小题满分12分)在平面直角坐标系xOy 中,圆C 的参数方程为{x =1+3cost ,y =-2+3sint (t 为参数).在极坐标系(与平面直角坐标系xOy 取相同的长度单位,且以原点O 为极点,以x 轴非负半轴为极轴)中,直线l 的方程为√2ρsin (θ-π4)=m (m ∈R ).(1)求圆C 的普通方程及直线l 的直角坐标方程; (2)设圆心C 到直线l 的距离等于2,求m 的值.消去参数t ,得圆C 的普通方程为(x-1)2+(y+2)2=9.由√2ρsin (θ-π4)=m , 得ρsin θ-ρcos θ-m=0.所以直线l 的直角坐标方程为x-y+m=0. (2)依题意,圆心C 到直线l 的距离等于2, 即2=2,解得m=-3±2√2.20.(本小题满分12分)已知在平面直角坐标系xOy 中,圆C 的参数方程为{x =3+2cosθ,y =-4+2sinθ(θ为参数).(1)以原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,求圆C 的极坐标方程; (2)若A (-2,0),B (0,2),圆C 上任意一点M (x ,y ),求△ABM 面积的最大值.因为圆C 的参数方程为{x =3+2cosθ,y =-4+2sinθ(θ为参数),所以其普通方程为(x-3)2+(y+4)2=4.将x=ρcos θ,y=ρsin θ代入,得(ρcos θ-3)2+(ρsin θ+4)2=4,化简得ρ2-6ρcos θ+8ρsin θ+21=0.故圆C 的极坐标方程为ρ2-6ρcos θ+8ρsin θ+21=0.(2)由题意知直线AB 的方程为x-y+2=0,点M (x ,y )到直线AB :x-y+2=0的距离d=√2,△ABM 的面积S=12×|AB|×d=|2cos θ-2sin θ+9|=|2√2sin (π4-θ)+9|.所以△ABM 面积的最大值为9+2√2. 21.导学号73574067(本小题满分12分)在平面直角坐标系xOy 中,曲线C 1:{x =tcosα,y =tsinα(t 为参数,t ≠0),其中 0≤α<π.在以O 为极点,x 轴正半轴为极轴的极坐标系中,曲线C 2:ρ=2sin θ,C 3:ρ=2√3cos θ. (1)求C 2与C 3交点的直角坐标;(2)若C 1与C 2相交于点A ,C 1与C 3相交于点B ,求|AB|的最大值.曲线C 2的直角坐标方程为x 2+y 2-2y=0,曲线C 3的直角坐标方程为x 2+y 2-2√3x=0.联立{x 2+y 2-2y =0,x 2+y 2-2√3x =0,解得{x =0,y =0或{x =√32,y =32.所以C 2与C 3交点的直角坐标为(0,0)和(√32,32).(2)曲线C 1的极坐标方程为θ=α(ρ∈R ,ρ≠0),其中0≤α<π.因此点A 的极坐标为(2sin α,α),点B 的极坐标为(2√3cos α,α).所以|AB|=|2sin α-2√3cos α|=4|sin (α-π3)|.当α=5π6时,|AB|取得最大值,且最大值为4. 22.导学号73574068(本小题满分12分)已知曲线C 1的参数方程是{x =2cosφ,y =3sinφ(φ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 2的极坐标方程是ρ=2.正方形ABCD 的顶点都在C 2上,且A ,B ,C ,D 依逆时针次序排列,点A 的极坐标为(2,π3). (1)求点A ,B ,C ,D 的直角坐标;(2)设P 为C 1上的任意一点,求|PA|2+|PB|2+|PC|2+|PD|2的取值X 围.由已知可得A ,B ,C ,D 的直角坐标分别为A (2cos π3,2sin π3),B (2cos (π3+π2),2sin (π3+π2)), C (2cos (π3+π),2sin (π3+π)),D (2cos (π3+3π2),2sin (π3+3π2)),即A (1,√3),B (-√3,1),C (-1,-√3),D (√3,-1).(2)设P (2cos φ,3sin φ),令S=|PA|2+|PB|2+|PC|2+|PD|2, 则S=16cos 2φ+36sin 2φ+16=32+20sin 2φ. 因为0≤sin 2φ≤1,所以S 的取值X 围是[32,52].。
人教A版高中数学选修4-4同步练习参数方程的概念
∴sint+1=± 3.
又 sint+ 1≥ 0, ∴sint+1= 3,
∴交点坐标为 (1, 3).
A 级:基础巩固练
一、选择题
1.下列方程可以作为 x 轴的参数方程是 ( )
x= t2+ 1, A.
y= 0
x=0, B.
y=3t+1
x= 1+ sinθ, C.
y= 0
x=4t+ 1, D.
y=0
6.直线 l 的参数方程为
(t 为参数 ),l 上的点 P1 对应的参数是 t1,
பைடு நூலகம்
y= b+t
则点 P1 与 P(a, b)之间的距离是 ( ) 2
A. |t1| B.2|t1| C. 2|t 1| D. 2 |t1| 答案 C 解析 ∵ P1(a+t1, b+t1) ,P(a,b), ∴ |P1P|= a+t1-a 2+ b+ t1- b 2= t21+t21= 2|t1|. 二、填空题 7.由方程 x2+y2-4tx-2ty+3t2- 4= 0(t 为参数 )所表示的一族圆的圆心的轨 迹的参数方程为 ________.
解 (1)令 y= 0, 则 2tsin6π- 12gt2=0,
解之得 t=2g.
∴炮弹从发射到落地所需要的时间为 2g.
(2)y=2tsin6π-12gt2=- 12gt2+t
=-
1 2g
t
2-
2 gt
1 =- 2g
1 t-g
2-g12
1 =- 2g
1 t-g
2
1 +2g,
∴当 t= 1g时 ,y 取最大值 21g.
解析 将点的坐标代入方程:
解 θ的值 .若有解 ,则该点在
y=sin2θ,
最新整理高中数学人教A版选修4-4课后训练:2.1曲线的参数方程 Word版含解析.doc
课后训练1.当参数θ变化时,由点P (2cos θ,3sin θ)所确定的曲线过点( ).A .(2,3)B .(1,5)C .π0,2⎛⎫ ⎪⎝⎭D .(2,0) 2.将参数方程222sin ,sin x y θθ⎧=⎨=⎩(θ为参数)化为普通方程为( ). A .y =x -2B .y =x +2C .y =x -2(2≤x ≤3)D .y =x +2(0≤y ≤1)3.设曲线C 的参数方程为23cos ,13sin x y θθ=+⎧⎨=-+⎩(θ为参数),直线l 的方程为x -3y +2=0,则曲线C 上到直线l 的距离为71010的点的个数为( ). A .1 B .2 C .3 D .44.若P (2,-1)为圆O :15cos ,5sin x y θθ=+⎧⎨=⎩(0≤θ<2π)的弦的中点,则该弦所在直线l 的方程是( ).A .x -y -3=0B .x +2y =0C .x +y -1=0D .2x -y -5=05.圆(x -r )2+y 2=r 2(r >0),点M 在圆上,O 为原点,以∠MOx =φ为参数,那么圆的参数方程为( ).A .cos sin x r y r ϕϕ=⎧⎨=⎩ B .1cos sin x r y r ϕϕ=(+)⎧⎨=⎩ C .cos 1sin x r y r ϕϕ=⎧⎨=(+)⎩ D .1cos2sin2x r y r ϕϕ=(+)⎧⎨=⎩6.直线cos ,sin x t y t θθ=⎧⎨=⎩(t 为参数)与圆42cos ,2sin x y αα=+⎧⎨=⎩(α为参数)相切,则θ=__________. 7.两动直线3x +2y =6t 与3tx -2ty =6相交于点P ,若取t 为参数,则点P 的轨迹的参数方程为________.8.已知某条曲线C 的参数方程为212,x t y at =+⎧⎨=⎩(t 是参数,a ∈R ),点M (5,4)在该曲线上. (1)求常数a ;(2)求曲线C 的普通方程. 9.已知弹道曲线的参数方程为2π2cos ,6π12sin ,62x t y t gt ⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩(t 为参数)(1)求炮弹从发射到落地所需的时间;(2)求炮弹在运动中达到的最大高度.10.设点M (x ,y )在圆x 2+y 2=1上移动,求:(1)点P (x +y ,xy )的轨迹;(2)点Q (x (x +y ),y (x +y ))的轨迹.参考答案1. 答案:D解析:当2cos θ=2,即cos θ=1时,3sin θ=0.2. 答案:C解析:转化为普通方程为y =x -2,但由于x ∈[2,3],y ∈[0,1],故普通方程为y =x -2(2≤x ≤3).3. 答案:B解析:∵曲线C 的方程为23cos ,13sin x y θθ=+⎧⎨=-+⎩(θ为参数), ∴(x -2)2+(y +1)2=9.而l 为x -3y +2=0,∴圆心(2,-1)到l 的距离|232|7710101910d ++===+. 又∵710<310,1410>310,∴有2个点. 4. 答案:A解析:∵圆心O (1,0),∴k PO =-1.∴k l =1.∴直线l 的方程为x -y -3=0.5. 答案:D解析:如图,设圆心为O ′,连接O ′M .∵O ′为圆心,∴∠MO ′x =2φ.∴圆的参数方程为cos2,sin2.x r r y r ϕϕ=+⎧⎨=⎩ 6. 答案:π6或5π6解析:直线为y =x tan θ,圆为(x -4)2+y 2=4,作出图形,相切时,易知倾斜角为π6或5π6. 7. 答案:221,312t x t t y t ⎧+=⎪⎪⎨(-)⎪=⎪⎩(t 为参数,t ≠0) 解析:两方程联立,得326,32 6.x y t tx ty +=⎧⎨-=⎩①②①×t +②,得21t x t +=;①×t -②,得2312t y t(-)=. ∴所求点P 的轨迹的参数方程为221,31.2t x t t y t ⎧+=⎪⎪⎨(-)⎪=⎪⎩(t 为参数,t ≠0) 8. 解:(1)由题意,可知2125,4,t at +=⎧⎨=⎩故2,1,t a =⎧⎨=⎩ 所以a =1.(2)由已知及(1)可得,曲线C 的方程为212,.x t y t =+⎧⎨=⎩由第一个方程,得12x t -=,代入第二个方程,得212x y -⎛⎫= ⎪⎝⎭, 即(x -1)2=4y .故曲线C 的普通方程为(x -1)2=4y .9. 解:(1)令y =0,2π12sin =062t gt -,∴t 1=0, 220.204t g=≈.即从发射到落地需0.204. (2)22π132sin6263g y t gt x x =-=-+,是开口向下的抛物线, ∴2max 330.05146y g ⎛⎫- ⎪⎝⎭=≈⎛⎫⨯- ⎪⎝⎭. 即最大高度为0.051.10. 解:(1)设点M (cos θ,sin θ)(0≤θ<2π),点P (x ′,y ′), 则cos sin ,cos sin ,x'y'θθθθ=+⎧⎨=⎩①② ①2-2×②,得x ′2-2y ′=1,即21=2'2x'y ⎛⎫+ ⎪⎝⎭, ∴所求点P 的轨迹为抛物线21=22x y ⎛⎫+ ⎪⎝⎭的一部分1||2,||2x y ⎛⎫≤≤ ⎪⎝⎭. (2)设M (cos θ,sin θ)(0≤θ<2π),点Q (x 1,y 1),则()()2121cos cos sin cos cos sin ,sin cos sin sin cos sin ,x y θθθθθθθθθθθθ⎧=+=+⎪⎨=+=+⎪⎩ ∴112111sin2,11sin2sin 2.22x y x y θθθ+=+⎧⎪⎨=+⎪⎩将sin 2θ=x1+y1-1代入另一个方程,整理得2211111222 x y⎛⎫⎛⎫-+-=⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.∴所求点Q的轨迹是以11,22⎛⎫⎪⎝⎭为圆心,以22为半径的圆.。
高中数学 参数方程训练 理 新人教A版选修44
【全程复习方略】(福建专用)2013版高中数学参数方程训练理新人教A版选修4-41.判断方程t tt tx22y22--⎧=-⎪⎨=+⎪⎩(t为参数)表示的曲线的形状.2.(2012·武汉模拟)求直线x14ty13t=+⎧⎨=--⎩(t为参数)被曲线2cos()4πρ=θ+所截的弦长.3.若动点(x,y)在曲线222x y14b+= (b>0)上变化,求z=x2+2y的最大值和最小值.4.已知点P(x,y)是圆x2+y2=2y上的动点,(1)求yx2+的取值范围;(2)若3x+4y+a≥0恒成立,求实数a的取值范围.5.已知椭圆中心在原点,焦点在x轴上且离心率为12,点P(x,y)是椭圆上的点,若2x+3y的最大值为10,求椭圆的标准方程.6.已知直线l过点P(2,0),斜率为43,直线l和抛物线y2=2x相交于A、B两点,设线段AB的中点为M,求:(1)|PM|;(2)M点的坐标;(3)|AB|.7.(2012·沈阳模拟)已知曲线C的极坐标方程为ρ=4cosθ,直线l的参数方程是:2x5t22y5t2⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩(t为参数).(1)求曲线C的直角坐标方程,直线l的普通方程;(2)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C1,求曲线C1上的点到直线l距离的最小值.8.(2012·太原模拟)已知曲线C1:x4costy3sint=-+⎧⎨=+⎩(t为参数),C2:x8cosy3sin=θ⎧⎨=θ⎩(θ为参数).(1)化C1,C2的方程为普通方程,并说明它们分别表示什么曲线;(2)若C 1上的点P 对应的参数为t=2π, Q 为C 2上的动点,求PQ 中点M 到直线C 3:x 32ty 2t=+⎧⎨=-+⎩ (t 为参数)距离的最小值.9.在直角坐标系xOy 中,直线l 的参数方程为2x 3t 22y 5t 2⎧=-⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩ (t 为参数),在极坐标系(与直角坐标系xOy 取相同的长度单位,且以原点O 为极点,以x 轴正半轴为极轴)中,圆C 的方程为ρ=25sin θ. (1)求圆C 的直角坐标方程;(2)设圆C 与直线l 交于点A 、B ,若点P 的坐标为(3,5),求|PA|+|PB|.10.直角坐标系xOy 中,以原点O 为极点,Ox 为极轴建立极坐标系,曲线C 的极坐标方程为ρ=2cos θ,直线l的参数方程为1x t 21y t 2⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩ (t 为参数).(1)写出曲线C 在直角坐标系的标准方程和直线l 的普通方程;(2)若直线l 与曲线C 相交于A 、B 两点,点M 在曲线C 上移动,试求△ABM 的面积的最大值.答案解析1.【解题指南】注意到2t与2-t互为倒数,故将参数方程的两个等式两边分别平方,再相减,即可消去含t 的项.【解析】x 2-y 2=(2t-2-t )2-(2t+2-t )2=-4,即y 2-x 2=4.由于2t >0,2t +2-t≥t t 222-g =2,即y ≥2.∴y 2-x 2=4(y ≥2).它表示焦点在y 轴上,以原点为中心的双曲线的上支. 2.【解析】由x 14ty 13t =+⎧⎨=--⎩得直线的普通方程为3x+4y+1=0,∵ρ=2cos(θ+4π)=cos θ-s in θ,∴ρ2=ρcos θ-ρsin θ,∴x 2+y 2=x-y,即22111(x )(y ).222-++=由点到直线的距离公式,得圆心C(11,22-)到直线3x+4y+1=0的距离2211|34()1|122d,1034⨯+⨯-+==+所以弦长为221172r d2.21005-=-=3.【解题指南】设曲线的参数方程,建立目标函数,结合三角函数的值域以及二次函数的图象和性质,讨论正参数b的取值范围,从而求得最大值和最小值.注意分段函数的表示和应用.【解析】由于点(x,y)在曲线222x y14b+= (b>0)上变化,故设x2cosy bsin=θ⎧⎨=θ⎩(θ为参数),∴x2+2y=(2cosθ)2+2bsinθ=4cos2θ+2bsinθ=-4si n2θ+2bsinθ+4=22b b164(sin).44+-θ-+由于-1≤sinθ≤1,b>0,当b4>1,即b>4时,z max=2b,z min=-2b;当0<b4≤1,即0<b≤4时,2maxb16z4+=, z min=-2b.综上所述,2maxb16,0b4 z,42b,b4⎧+<≤⎪=⎨⎪ >⎩z min=-2b(b>0).4.【解题指南】(1)设圆的参数方程,建立目标函数,结合三角函数的性质,转化为不等式求解;也可以运用动直线与圆有公共点,利用一元二次方程的根的判别式的不等式解决;(2)不等式的恒成立问题,通常转化为求变量的最大值或最小值问题来解决:若a≥f(x,y)恒成立,则a≥f(x,y)max;若a≤f(x,y)恒成立,则a≤f(x,y)min.【解析】由于点P(x,y)是圆x2+y2=2y上的动点,故设圆的参数方程为x cosy1sin=θ⎧⎨=+θ⎩,(1)方法一:令y sin1k, x2cos2θ+== +θ+则sinθ-kcosθ=2k-1,∴21k sin()2k 1+θ+ϕ=- ∴22k 1sin(),1k-θ+ϕ=+由于|sin(θ+φ)|≤1,∴22k 11,1k-≤+两边平方,整理,得3k 2-4k ≤0,解得0≤k ≤4,3∴y x 2+的取值范围是[0,43]. 方法二:令yx 2+=k,则y=kx+2k,代入x 2+y 2=2y,整理,得 (1+k 2)x 2+(4k 2-2k)x+4k 2-4k=0,由题意,得Δ≥0,即(4k 2-2k)2-4(1+k 2)(4k 2-4k)≥0, 化简,得3k 2-4k ≤0,解得0≤k ≤4,3∴y x 2+的取值范围是[0,43]. (2)由题意,得3x+4y+a =3cos θ+4sin θ+4+a ≥0, ∴a ≥-(3cos θ+4sin θ)-4, ∴a ≥-5sin(θ+φ)-4, ∵-9≤-5sin(θ+φ)-4≤1, ∴a ≥1.所以实数a 的取值范围是[1,+∞).5.【解析】由于椭圆的焦点在x 轴上且离心率为12,设椭圆标准方程是2222x y 14c 3c +=,c>0,它的参数方程为x 2ccos y 3csin =θ⎧⎪⎨=θ⎪⎩ (θ是参数).由于点P(x,y)是椭圆上的点,于是2x+3y=4ccos θ+3csin θ=5csin(θ+φ),所以2x+3y 的最大值是5c ,依题意,得5c=10,解得c=2,所以椭圆的标准方程是22x y 1.1612+=6.【解析】(1)∵直线l 过点P(2,0),斜率为4,3设直线的倾斜角为α,tan α=4,3sin α=4,5cos α=3,5∴直线l 的参数方程为3x 2t 54y t 5⎧=+⎪⎪⎨⎪⎪⎩= (t 为参数)(*)∵直线l 和抛物线相交,将直线的参数方程代入抛物线方程y 2=2x 中,整理得 8t 2-15t -50=0,且Δ=152+4×8×50>0, 设这个一元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=15,8t 1t 2=254-,由M 为线段AB 的中点,根据t 的几何意义, 得12t t 15PM .216+== (2)∵中点M 所对应的参数为M 15t ,16=将此值代入直线的参数方程(*), 点M 的坐标为31541x 2516164153y 5164⎧=+⨯=⎪⎪⎨⎪=⨯=⎪⎩,即M(413164,)为所求. (3)|AB|=|t 2-t 1| ()212125t t 4t t 73.8+-=7.【解析】(1)将曲线C :ρ=4cos θ化为普通方程为(x-2)2+y 2=4,直线l 的普通方程是x-y+25(2)将曲线C :(x-2)2+y 2=4横坐标缩短为原来的12,得到曲线的方程为(2x-2)2+y 2=4,即4(x-1)2+y 2=4,再向左平移1个单位,得到曲线C 1的方程为4x 2+y 2=4,即22y x 1.4+= 设曲线C 1上的任意一点为(cos θ,2sin θ), 它到直线l 的距离为|cos 2sin 25||255sin()|d 22θ-θ+-θ+ϕ==∵5|255sin()|35,≤-θ+ϕ≤故10310d .22≤≤ ∴曲线C 1上的点到直线l 距离的最小值为10.28.【解析】(1)C 1:(x+4)2+(y-3)2=1,222x y C :1.649+= C 1为圆心是(-4,3),半径是1的圆.C 2为中心是坐标原点,焦点在x 轴上,长半轴长是8,短半轴长是3的椭圆.(2)当t=2π时,P(-4,4),Q(8cos θ,3sin θ), 故M(-2+4cos θ,2+32sin θ).直线C 3的普通方程为x-2y-7=0,M 到C 3的距离为d=55|4cos θ-3sin θ-13| =55|5sin(θ+φ)-13|. 从而当cos θ=4,5sin θ=35-时,d 取得最小值5.5 9.【解析】方法一:(1)由ρ5θ,得22x y 25y 0+-=,即(22x y 55.+-=(2)将l 的参数方程代入圆C 的直角坐标方程,得22223t t 522-+=(),整理,得2t 32t 40.-+= 由于Δ=(-322-4×4=2>0,故可设t 1、t 2是上述方程的两个实根,所以1212t t 32,t t 4⎧+=⎪⎨=⎪⎩g又直线l 过点5,故由上式及t 的几何意义得|PA|+|PB|=|t 1|+|t 2|=t 1+t 2=3 2. 方法二:(1)同方法一.(2)因为圆C 的圆心为(05),半径5l 的普通方程为:5由(22x y 55,y x 35⎧+=⎪⎨⎪=-++⎩得x 2-3x+2=0. 解得x 1y 25=⎧⎪⎨=+⎪⎩x 2y 15=⎧⎪⎨=⎪⎩不妨设A(1,5,B(2,5), 又点P 的坐标为(35, 故823 2.=10.【解析】(1)由ρ=2cos θ得ρ2=2ρcos θ,即x 2+y 2-2x=0,所以曲线C 的标准方程为(x-1)2+y 2=1,直线l 的普通方程为x-y=0.(2)圆心(1,0)到直线l 的距离为2d r 1,2==<=∴直线与圆相交,则圆上的点到直线l 的最大距离为2d r 12+=+ (r 为圆的半径), 又∵|22AB |212,2=-=() ∴()ABM 11221S AB d r 21,2222≤+=+=V ) ∴△ABM 面积的最大值为21.2。
人教A版高中数学选修参数方程同步练习新(4)
参数方程填空题31、方程(θ为参数)的普通方程是___________________。
2、直线的倾斜角是______________________。
3、椭圆12222=+by a x 的内接矩形的最大面积是_____。
4、通过抛物线y 2=8x 的焦点作一条倾角为4π的直线,交抛物线于A 、B 两点,弦AB 长为____。
5、椭圆(θ为参数),焦点坐标为________,___________。
6、设有定点A(-1,0)、B(1,0),试在圆x 2+(y -3)2=1上求一点P,使22PB PA +的值最小.那么P 点的坐标应为________,最小值是________.7、双曲线⎪⎩⎪⎨⎧+-=++=1121t t y t t x 的中心坐标是________________. 8、椭圆⎩⎨⎧+=+=θθθ(sin 32cos 41y x 为参数)的两条准线的方程是____________ 9、抛物线⎪⎩⎪⎨⎧⎩⎨⎧====θθsin 2cos 22y x ty t x 与圆相交,则交点坐标是_________,相应的t 是____,θ是________.10、动点A(θθcos sin +,θθcos sin -)(θ为参数)的轨迹方程是____________11、直线⎩⎨⎧+=-=ty t x 3231与直线y=x 交于Q 点,那么点P(1,2)到Q 的距离是________. 12、直线⎪⎩⎪⎨⎧+-=-=t y t x 211212(t 为参数)被圆x 2+y 2=4截得的弦长是________ 13、一直线过点(-2,3),倾角为3π,它的参数方程是________________;此直线与曲线y 2=-x -1相交于A 、B 两点,则AB =____________.14、当点B (x’,y’)在椭圆⎩⎨⎧==θθθ(sin 3cos 2y x 为参数)上运动时,动点P (x’+y’ ,x’-y’)的轨迹的普通方程是________15、参数方程⎪⎩⎪⎨⎧-=-=22111k k y k x 的普通方程是________________. 16、圆⎩⎨⎧-=+=ϕϕϕϕcos 3sin 4cos 4sin 3y x 的半径长等于________.17、两圆与(θ为参数)的位置关系是:________。
36990_《参数方程》同步练习4(新人教A版选修4-4)
参数方程填空题 2 1、参数方程x=1-2t ,y=2t 2-t(t 为参数)化为普通方程是____.2、将下列参数方程化为普通方程(t,θ为参数): (1)⎪⎩⎪⎨⎧+=+=θθθθcos 1sin cos 1cos y x :____________;(2)⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+-=+=2224448t t y t t x :____________. 3、如图,以过原点的直线的倾斜角θ为参数,则圆x 2+y 2-2x=0的参数方数方程是________________. 4、将下列参数方程化为普通方程(t,θ为参数):(1)⎩⎨⎧-=+=--t t t t e e y e e x :____________;(2)⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+=+-=2221211t t y t t x :____________. 5、椭圆⎩⎨⎧=+=θθsin 3,1cos 4y x (θ为参数)的左焦点坐标是____________.6、抛物线⎩⎨⎧+==1222t y t x (t 为参数)的准线的普通方程是____________. 7、以过点A(0,4)的直线的斜率t 为参数,则椭圆4x 2+y 2=16的参数方程是____________.8、方程x t t y t t =+=-⎧⎨⎪⎪⎩⎪⎪11(t 为参数)的普通方程是__________________。
9、已知弹道曲线的参数方程为x V t y V t gt ==-⎧⎨⎪⎩⎪00212cos sin αα(t 为参数)当发射角?=π4时,则炮弹的射程是________________。
10、半径r ,圆心在(x 0,y 0)的圆的参数方程(?为参数)是__________________。
11、设y=tx +2(t 为参数),则9y 2-4x 2=36的一个参数方程是________________。
12、动点P 在椭圆(x ?1)2+y b 2=1(0<b<1)上运动,则连接原点和P 点的线段长度的最大值是。
2019-2020学年高中数学人教A版选修4-4同步作业与测评:2.3 参数方程化为普通方程 Word版含答案
第二章 参数方程参数方程化为普通方程参数方程和普通方程是曲线方程的□01两种不同形式,普通方程用代数式□02直接表示点的坐标之间的关系;参数方程是□03借助于参数间接地反映点的坐标之间的关系.两者之间可以互化,将参数方程化成普通方程的常用方法有:(1)代数法消去参数①代入法:从参数方程中选出一个方程,□04解出参数,然后把参数的表达式□05代入另一个方程,消去参数,得到曲线的普通方程. ②代数运算法:通过乘、除、乘方等运算把参数方程中的方程适当地变形,然后把参数方程中的两个方程进行□06代数运算,消去参数,得到曲线的普通方程.(2)利用三角恒等式消去参数如果参数方程中的x ,y 都表示为参数的三角函数,那么可以考虑用□07三角函数公式中的恒等式消去参数,得到曲线的普通方程.1.判一判(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)将参数方程化为普通方程的实质是消参法的应用.( )(2)将普通方程化为参数方程时,选取的参数不同,同一条曲线的参数方程会有不同的形式.( )(3)⎩⎨⎧x =3+cos θ,y =2-sin θ(θ为参数)化成普通方程为(x -3)2+(y -2)2=1.( ) (4)⎩⎨⎧x =2cos t ,y =2sin t (t 为参数,π≤t ≤2π)化成普通方程为x 2+y 2=4.( ) 答案 (1)√ (2)√(3)√ 由已知⎩⎨⎧cos θ=x -3,sin θ=2-y 由三角恒等式cos 2θ+sin 2θ=1,可知(x -3)2+(y -2)2=1,这就是它的普通方程.(4)× ∵π≤t ≤2π, ∴-2≤x ≤2,-2≤y ≤0,∴普通方程是x 2+y 2=4(-2≤x ≤2,-2≤y ≤0). 2.做一做(1)参数方程⎩⎨⎧x =cos 2θ,y =sin 2θ(θ为参数)表示的曲线是( ) A .直线 B .圆 C .线段 D .射线 答案 C解析 x =cos 2θ∈[0,1],y =sin 2θ∈[0,1], ∴x +y =1,(x ∈[0,1])为线段.(2)将参数方程⎩⎨⎧x =2+sin 2θ,y =sin 2θ(θ为参数)化为普通方程为( ) A .y =x -2 B .y =x +2C .y =x -2(2≤x ≤3)D .y =x +2(0≤y ≤1) 答案 C解析 代入法,将方程化为y =x -2,但x ∈[2,3],y ∈[0,1],故选C . (3)参数方程⎩⎨⎧x =sin θ,y =cos2θ(θ为参数)所表示的曲线的普通方程为________.答案 y =-2x 2+1(-1≤x ≤1)解析 由于cos2θ=1-2sin 2θ,故y =1-2x 2, 即y =-2x 2+1(-1≤x ≤1). (4)将参数方程⎩⎪⎨⎪⎧x =t +1t ,y =t 2+1t 2(t 为参数)化为普通方程为________.答案 x 2-y =2(y ≥2)解析 y =t 2+1t 2=⎝ ⎛⎭⎪⎫t +1t 2-2=x 2-2.又y =t 2+1t 2≥2,故所求普通方程为x 2-y =2(y ≥2).探究1 把参数方程化为普通方程例1 将下列参数方程化为普通方程,并说明方程表示的曲线.(1)⎩⎨⎧x =1-3t ,y =4t (t 为参数);(2)⎩⎨⎧x =1+4cos t ,y =-2+4sin t (t 为参数,0≤t ≤π);(3)⎩⎨⎧x =2+sin 2θ,y =-1+cos2θ(θ为参数).解 (1)由已知t =1-x3,代入y =4t 中,得4x +3y -4=0,它就是所求的普通方程,它表示的是一条直线.(2)∵0≤t ≤π,-1≤cos t ≤1,0≤sin t ≤1. ∴-3≤x ≤5,-2≤y ≤2,(x -1)2+(y +2)2=16cos 2t +16sin 2t =16. ∴(x -1)2+(y +2)2=16(-3≤x ≤5,-2≤y ≤2), 它表示的曲线是以(1,-2)为圆心,半径为4的上半圆.(3)由y =-1+cos2θ可得y =-2sin 2θ,把sin 2θ=x -2代入y =-2sin 2θ可得y =-2(x -2),即2x +y -4=0,又∵2≤x =2+sin 2θ≤3,∴所求的方程是2x +y -4=0(2≤x ≤3),它表示的是一条线段.(1)将参数方程化为普通方程,关键是消去参数,常用的消元法有代入消元法、加减消元法.如果参数方程是分式方程,在运用代入消元或加减消元之前做必要的变形.另外,熟悉一些常见的恒等式至关重要,如sin 2α+cos 2α=1,(e x+e -x )2-(e x-e -x )2=4,⎝ ⎛⎭⎪⎫1-k 21+k 22+⎝⎛⎭⎪⎫2k 1+k 22=1等. (2)把普通方程化成参数方程后,很容易改变变量的取值范围,从而使得两种方程所表示的曲线不一致,因此我们在解题时一定要验证普通方程与参数方程的等价性.【跟踪训练1】 将下列参数方程化为普通方程:(1)⎩⎨⎧x =t +1,y =1-2t (t 为参数); (2)⎩⎨⎧x =5cos θ,y =4sin θ-1(θ为参数).解 (1)由x =t +1≥1,有t =x -1,代入y =1-2t , 得y =-2x +3(x ≥1),这是以(1,1)为端点的一条射线. (2)由⎩⎨⎧x =5cos θ,y =4sin θ-1得⎩⎪⎨⎪⎧cos θ=x5, ①sin θ=y +14, ②①2+②2得x 225+(y +1)216=1.探究2 把曲线的普通方程化为参数方程例2 根据所给条件,把曲线的普通方程化为参数方程. (1)(x -1)23+(y -2)25=1,x =3cos θ+1(θ为参数); (2)x 2-y +x -1=0,x =t +1(t 为参数).解 (1)将x =3cos θ+1代入(x -1)23+(y -2)25=1,得y =2+5sin θ. ∴⎩⎨⎧x =3cos θ+1,y =5sin θ+2(θ为参数). 这就是所求的参数方程.(2)将x =t +1代入x 2-y +x -1=0,得 y =x 2+x -1=(t +1)2+t +1-1=t 2+3t +1. ∴⎩⎨⎧x =t +1,y =t 2+3t +1(t 为参数). 这就是所求的参数方程.普通方程化为参数方程时,①选取参数后,要特别注意参数的取值范围,它将决定参数方程是否与普通方程等价.②参数的选取不同,得到的参数方程是不同的.如本例(2),若令x =tan θ(θ为参数),则参数方程为⎩⎨⎧x =tan θ,y =tan 2θ+tan θ-1(θ为参数).【跟踪训练2】 求方程4x 2+y 2=16的参数方程: (1)设y =4sin θ,θ为参数;(2)若令y =t (t 为参数),如何求曲线的参数方程?若令x =2t (t 为参数),如何求曲线的参数方程?解 (1)把y =4sin θ代入方程,得到4x 2+16sin 2θ=16,于是4x 2=16-16sin 2θ=16cos 2θ,∴x =±2cos θ.∴4x 2+y 2=16的参数方程是⎩⎨⎧ x =2cos θ,y =4sin θ和⎩⎨⎧x =-2cos θ,y =4sin θ(θ为参数). (2)将y =t 代入椭圆方程4x 2+y 2=16,得4x 2+t 2=16, 则x 2=16-t 24.∴x =±16-t 22.因此,椭圆4x 2+y 2=16的参数方程是⎩⎨⎧x =16-t 22,y =t和⎩⎨⎧x =-16-t 22,y =t(t 为参数).同理将x =2t 代入椭圆4x 2+y 2=16,得椭圆的参数方程为⎩⎨⎧x =2t ,y =41-t 2和⎩⎨⎧x =2t ,y =-41-t2(t 为参数). 探究3 参数方程的应用例3 已知动点P ,Q 都在曲线C :⎩⎨⎧x =2cos β,y =2sin β(β为参数)上,对应参数分别为β=α与β=2α(0<α<2π),M 为PQ 的中点.(1)求M 的轨迹的参数方程;(2)将M 到坐标原点的距离d 表示为α的函数,并判断M 的轨迹是否过坐标原点.解 (1)依题意有P (2cos α,2sin α),Q (2cos2α,2sin2α),因此M (cos α+cos2α,sin α+sin2α).M 的轨迹的参数方程为⎩⎨⎧x =cos α+cos2α,y =sin α+sin2α(α为参数,0<α<2π).(2)M 点到坐标顶点的距离d =x 2+y 2=2+2cos α(0<α<2π).当α=π时,d =0,故M 的轨迹过坐标原点.(1)将参数方程转化为我们所熟悉的普通方程是解决问题的关键. (2)将所求的问题用恰当的参数表示,是解决此类问题的转折点.【跟踪训练3】 已知曲线C 1:⎩⎨⎧x =-4+cos t ,y =3+sin t (t 为参数),C 2:⎩⎨⎧x =8cos θ,y =3sin θ(θ为参数). (1)化C 1,C 2的方程为普通方程,并说明它们分别表示什么曲线; (2)若C 1上的点P 对应的参数为t =π2,Q 为C 2上的动点,求PQ 中点M 到直线C 3:x -2y -7=0距离的最小值.解 (1)C 1:(x +4)2+(y -3)2=1,C 2:x 264+y 29=1.C 1为圆心是(-4,3),半径是1的圆.C 2为中心是坐标原点,焦点在x 轴上,长半轴长是8,短半轴长是3的椭圆. (2)当t =π2时,P (-4,4),Q (8cos θ,3sin θ),故M ⎝ ⎛⎭⎪⎫-2+4cos θ,2+32sin θ.M 到直线C 3的距离d =55|4cos θ-3sin θ-13| =55|5sin(φ-θ)-13|⎝ ⎛⎭⎪⎫φ为锐角且tan φ=43. 从而当sin(φ-θ)=1时,d 取得最小值855.1.参数方程和普通方程的互化参数方程化为普通方程,可通过代入消元法和三角恒等式消参法消去参数方程中的参数,通过曲线的普通方程来判断曲线的类型.由普通方程化为参数方程要选定恰当的参数,寻求曲线上任一点M 的坐标x ,y 和参数的关系,根据实际问题的要求,我们可以选择时间、角度、线段长度、直线的斜率、截距等作为参数.2.同一道题参数的选择往往不是唯一的,适当地选择参数,可以简化解题的过程,降低计算量,提高准确率.求轨迹方程与求轨迹有所不同,求轨迹方程只需求出方程即可,而求轨迹往往是先求出轨迹方程,然后根据轨迹方程指明轨迹是什么图形.1.下列在曲线⎩⎨⎧x =sin2θ,y =cos θ+sin θ(θ为参数)上的点是( )A .⎝ ⎛⎭⎪⎫12,-2B .⎝ ⎛⎭⎪⎫-34,12C .(2,3)D .(1,3) 答案 B解析 化为普通方程:y 2=1+x (-1≤x ≤1), 当x =-34时,y =±12.2.曲线C 的方程为⎩⎨⎧x =t 2+2t +3,y =t 2+4t +5(t ∈R ),则曲线C 的图象在( )A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限 答案 A解析 本题只需要判定该曲线上的点的坐标的符号即可,不需要知道图象形状,故只需就其方程来判定各点的横、纵坐标的符号即可.x =(t +1)2+2≥2,y =(t +2)2+1≥1,从而易知该曲线位于第一象限.3.设r >0,那么直线x cos θ+y sin θ=r 与圆⎩⎨⎧x =r cos φ,y =r sin φ(φ是参数)的位置关系是( )A .相交B .相切C .相离D .视r 的大小而定 答案 B解析 化圆的参数方程为x 2+y 2=r 2.圆心为(0,0),它到直线x cos θ+y sin θ=r 的距离为|-r |cos 2θ+sin 2θ=r . ∴直线与圆相切.4.若直线y =x +b 与曲线⎩⎨⎧x =cos θ,y =sin θ(θ为参数,且⎭⎪⎫-π2≤θ≤π2有两个不同的交点,则实数b 的取值范围是________.答案 (-2,-1] 解析 曲线⎩⎨⎧x =cos θ,y =sin θ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ为参数,且-π2≤θ≤π2表示圆x 2+y 2=1(0≤x ≤1,-1≤y ≤1)的右半部分, 结合图形易得直线y =x +b 与该曲线有两个不同的交点时,b 的范围是-2<b ≤-1.5.指出下列参数方程表示什么曲线. (1)⎩⎨⎧x =3cos θ,y =3sin θ(0≤θ≤π);(2)⎩⎨⎧x =2cos t ,y =3sin t (π≤t ≤2π).解 (1)由⎩⎨⎧x =3cos θ,y =3sin θ,得x 2+y 2=9.又∵0≤θ≤π,∴-3≤x ≤3,0≤y ≤3. ∴所求方程为x 2+y 2=9(0≤y ≤3).这是一个半圆(圆x 2+y 2=9在x 轴上方的部分). (2)由⎩⎨⎧x =2cos t ,y =3sin t ,得x 24+y 29=1.∵π≤t ≤2π,∴-2≤x ≤2,-3≤y ≤0.∴所求方程为x 24+y 29=1(-3≤y ≤0).它表示半个椭圆椭圆x 24+y 29=1在x 轴下方的部分.A 级:基础巩固练1.参数方程⎩⎨⎧x =3t 2+2,y =t 2-1(0≤t ≤5)表示的曲线是( ) A .线段 B .双曲线的一支 C .圆弧 D .椭圆 答案 A解析 消去t ,得x -3y -5=0. ∵0≤t ≤5,∴-1≤y ≤24. 2.参数方程⎩⎪⎨⎪⎧x =sin α2+cos α2,y =2+sin α(α为参数)的普通方程为( )A .y 2-x 2=1B .x 2-y 2=1C .y 2-x 2=1(|x |≤2)D .x 2-y 2=1(|x |≤2) 答案 C解析 x 2=sin α2+cos α22=1+sin α.y 2=2+sin α,∴y 2-x 2=1. 又x =sin α2+cos α2=2sin α2+π4∈[-2,2], 即|x |≤2.故应选C .3.已知直线l :⎩⎨⎧ x =2+t ,y =-2-t (t 为参数)与圆C :⎩⎨⎧x =2cos θ+1,y =2sin θ(θ为参数),则直线l 的倾斜角及圆心C 的直角坐标分别是( )A .π4,(1,0)B .π4,(-1,0) C .3π4,(1,0) D .3π4,(-1,0) 答案 C解析 根据加减消元法和三角恒等式消去参数,再求直线的倾斜角和圆心坐标.因为直线l 的普通方程为y =-x ,所以其斜率是-1,倾斜角是3π4.将圆的参数方程化为普通方程得(x -1)2+y 2=4,所以圆心C 的直角坐标是(1,0),故选C .4.已知圆的方程为(x -1)2+(y -2)2=4,那么该圆圆心到直线⎩⎨⎧x =t +3,y =t +1(t为参数)的距离为( )A .22B .62C .322D .362 答案 C解析 依题意得圆心坐标是(1,2),直线方程是x -y -2=0,因此圆心到直线x -y -2=0的距离为d =|1-2-2|2=322,故选C .5.参数方程⎩⎨⎧x =2-t ,y =-1-2t (t 为参数)与极坐标方程ρ=sin θ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 答案 B解析 参数方程⎩⎨⎧x =2-t ,y =-1-2t (t 为参数)化为普通方程为2x -y -5=0,表示的图形是直线.极坐标方程ρ=sin θ化为直角坐标方程为x 2+y 2-y =0,表示的图形是圆.6.椭圆⎩⎨⎧x =5cos φ,y =3sin φ(φ为参数)的焦点坐标为( )A .(-2,0),(2,0)B .(0,-2),(0,2)C .(0,-4),(0,4)D .(-4,0),(4,0) 答案 D解析 利用平方关系化为普通方程x 225+y 29=1,c 2=16,c =4,焦点在x 轴上,∴焦点为(-4,0),(4,0),故选D .二、填空题7.参数方程⎩⎨⎧x =sin θ,y =cos2θ(θ为参数)所表示的曲线的普通方程为________.答案 y =-2x 2+1(-1≤x ≤1,-1≤y ≤1) 解析 y =cos2θ=1-sin 2 θ=1-2x 2, y =-2x 2+1(-1≤x ≤1,-1≤y ≤1).8.在平面直角坐标系xOy 中,曲线C 1和C 2的参数方程分别为⎩⎨⎧x =t ,y =t (t为参数)⎩⎨⎧x =2cos θ,y =2sin θ(θ为参数),则曲线C 1与C 2的交点坐标为________.答案 (1,1)解析 C 1的普通方程为y 2=x (x ≥0,y ≥0), C 2的普通方程为x 2+y 2=2.由⎩⎨⎧ y 2=x (x ≥0,y ≥0),x 2+y 2=2,得⎩⎨⎧x =1,y =1.∴C 1与C 2的交点坐标为(1,1).9.在平面直角坐标系xOy 中,若直线l :⎩⎨⎧x =t ,y =t -a (t 为参数)过椭圆C :⎩⎨⎧x =3cos φ,y =2sin φ(φ为参数)的右顶点,则常数a 的值为________. 答案 3解析 直线l :⎩⎨⎧x =t ,y =t -a ,消去参数t 后得y =x -a . 椭圆C :⎩⎨⎧x =3cos φ,y =2sin φ,消去参数φ后得x 29+y 24=1.又椭圆C 的右顶点为(3,0),代入y =x -a 得a =3. 三、解答题10.在平面直角坐标系xOy 中,直线l 的参数方程为⎩⎨⎧x =t +1,y =2t (t 为参数),曲线C 的参数方程为⎩⎨⎧x =2tan 2θ,y =2tan θ(θ为参数),试求直线l 与曲线C 的普通方程,并求出它们的公共点C 的坐标.解 ∵直线l 的参数方程为⎩⎨⎧x =t +1,t =2t ,∴消去参数t 后得直线的普通方程为2x -y -2=0,① 同理得曲线C 的普通方程为y 2=2x ,②①②联立方程组解得它们公共点的坐标为(2,2),12,-1.11.已知曲线C :⎩⎨⎧x =33cos θ,y =3sin θ(θ为参数),直线l :ρ(cos θ-3sin θ)=12. (1)将直线l 的极坐标方程和曲线C 的参数方程分别化为直角坐标方程和普通方程;(2)设点P 在曲线C 上,求P 点到直线l 的距离的最小值.解 (1)依题意可得直线l 的直角坐标方程为x -3y -12=0,曲线C 的普通方程为x 227+y 23=1.(2)设P (33cos θ,3sin θ), 则点P 到直线l 的距离 d =|33cos θ-3sin θ-12|2=6cos θ+π6-122,故当cos θ+π6=1时,d min =3.B 级:能力提升练在平面直角坐标系xOy 中,曲线C 1的参数方程为⎩⎨⎧x =cos φ,y =sin φ(φ为参数),曲线C 2的参数方程为⎩⎨⎧x =a cos φ,y =b sin φ(a >b >0,φ为参数),在以O 为极点,x 轴的正半轴为极轴的极坐标系中,射线l :θ=α与C 1,C 2各有一个交点.当α=0时,这两个交点间的距离为2,当α=π2时,这两个交点重合.(1)分别说明C 1,C 2是什么曲线,并求出a 与b 的值;(2)设当α=π4时,l 与C 1,C 2的交点分别为A 1,B 1,当α=-π4时,l 与C 1,C 2的交点分别为A 2,B 2,求四边形A 1A 2B 2B 1的面积.解 (1)C 1是圆,C 2是椭圆.当α=0时,射线l 与C 1,C 2交点的直角坐标分别为(1,0),(a ,0), 因为这两点间的距离为2,所以a =3.当α=π2时,射线l 与C 1,C 2交点的直角坐标分别为(0,1),(0,b ),因为这两点重合,所以b =1.(2)C 1,C 2的普通方程分别为x 2+y 2=1和x 29+y 2=1.当α=π4时,射线l 与C 1交点A 1的横坐标为x =22,与C 2交点B 1的横坐标为x′=310 10.当α=-π4,射线l与C1,C2的两个交点A2,B2分别与A1,B1关于x轴对称,因此四边形A1A2B2B1为梯形.故四边形A1A2B2B1的面积为(2x′+2x)(x′-x)2=25.。
【同步练习】2020人教A版选修4-4课后练习本《直线的参数方程》含答案解析)
2020人教A 版选修4-4课后练习本:直线的参数方程一、选择题1.直线的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =-1+t2,y =2-32t (t 为参数),M 0(-1,2)和M(x ,y)是该直线上的定点和动点,则|t|的几何意义是( )A .M 0M →B .MM 0→C .||M 0M → D .以上都不是2.直线l 1:x +y-22=0与直线l 2:⎩⎪⎨⎪⎧x =22t ,y =22t(t 为参数)的交点到原点O 的距离是( )A .1B .2C .2D .2 23.若圆的方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =-1+2cos θ,y =3+2sin θ(θ为参数),直线的方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =2t -1,y =6t -1(t 为参数),则直线与圆的位置关系是( )A .相交过圆心B .相交而不过圆心C .相切D .相离 4.直线⎩⎪⎨⎪⎧x =1+tcos α,y =-2+tsin α(α为参数,0≤α<π)必过点( )A .(1,-2)B .(-1,2)C .(-2,1)D .(2,-1) 5.直线⎩⎪⎨⎪⎧x =tcos θ,y =tsin θ(t 是参数,0≤θ<π)与圆⎩⎪⎨⎪⎧x =4+2cos α,y =2sin α(α是参数)相切,则θ= ( ) A.π3 B.2π3 C.π6或5π6 D.π3或2π36.对于参数方程⎩⎪⎨⎪⎧x =1-tcos 30°,y =2+tsin 30°和⎩⎪⎨⎪⎧x =1+tcos 30°,y =2-tsin 30°,下列结论正确的是( )A .是倾斜角为30°的两平行直线B .是倾斜角为150°的两重合直线C .是两条垂直相交于点(1,2)的直线D .是两条不垂直相交于点(1,2)的直线7.若圆的方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =-1+2cos θ,y =3+2sin θ(θ为参数),直线的方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =2t -1,y =6t -1(t 为参数),则直线与圆的位置关系是( )A .相交过圆心B .相交而不过圆心C .相切D .相离8.一条直线的参数方程是⎩⎪⎨⎪⎧x =1+12t ,y =-5+32t (t 为参数),另一条直线的方程是x-y-23=0,则两条直线的交点与点(1,-5)之间的距离是( ) A .23B .43C .32D .34二、填空题9.若直线l 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =1-35t ,y =45t (t 为参数),则直线l 的斜率为________.10.已知直线C 1的参数方程⎩⎪⎨⎪⎧x =t -1,y =2t +1(t 为参数),曲线C 2的极坐标方程为ρ=4sin θ,设曲线C 1,C 2相交于A ,B 两点,则|AB|=________.11.已知直线l 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =2+t ,y =3+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,曲线C 的极坐标方程为ρsin 2θ-4cos θ=0(ρ≥0,0≤θ<2π),则直线l 与曲线C 的公共点的极径ρ= .12.在平面直角坐标系xOy 中,曲线C 1和C 2的参数方程分别为⎩⎨⎧x =5cos θ,y =5sin θ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ为参数,0≤θ≤π2和⎩⎪⎨⎪⎧x =1-22t ,y =-22t(t 为参数),则曲线C 1与C 2的交点坐标为________.三、解答题13.在直角坐标系xOy 中,圆C 的方程为(x +6)2+y 2=25.(1)以坐标原点为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,求C 的极坐标方程;(2)直线l 的参数方程是⎩⎪⎨⎪⎧x =tcos α,y =tsin α(t 为参数),l 与C 交于A ,B 两点,|AB|=10.求l 的斜率.14.已知直线l :⎩⎪⎨⎪⎧x =1+t 2,y =32t (t 为参数),曲线C 1:⎩⎪⎨⎪⎧x =cos θ,y =sin θ(θ为参数).(1)设l 与C 1相交于A ,B 两点,求|AB|;(2)若把曲线C 1上各点的横坐标压缩为原来的12倍,纵坐标压缩为原来的32倍.得到曲线C 2,设点P 是曲线C 2上的一个动点,求它到直线l 的距离的最小值.答案解析1.答案为:C ;解析:由参数t 的几何意义及向量模的定义知选C .2.答案为:C ;解析:直线l 2的普通方程为y=x ,两直线的交点坐标为(2,2),该点到坐标原点的距离为2.3.答案为:B ;解析:圆的圆心坐标是(-1,3),半径是2,直线的普通方程是3x -y +2=0,圆心到直线的距离是|-3-3+2|10=2105= 85<2,故直线与圆相交而不过圆心.4.答案为:A ;解析:由参数方程可知该直线是过定点(1,-2),倾斜角为α的直线.5.答案为:C ;解析:直线为y=xtan θ,圆为(x -4)2+y 2=4,因为直线与圆相切,所以圆心(4,0)到直线xtan θ-y=0的距离等于半径2,即|4tan θ|tan 2θ+1=2, 解得tan θ=±32,易知θ=π6或5π6.6.答案为:B ;解析:因为参数方程⎩⎪⎨⎪⎧x =1-tcos 30°,y =2+tsin 30°,可化为标准形式⎩⎪⎨⎪⎧x =1+tcos 150°,y =2+tsin 150°, 所以其倾斜角为150°.同理,参数方程⎩⎪⎨⎪⎧x =1+tcos 30°,y =2-tsin 30°,可化为标准形式⎩⎪⎨⎪⎧x =1+(-t )cos 150°,y =2+(-t )sin 150°,所以其倾斜角也为150°.又因为两直线都过点(1,2),故两直线重合.7.答案为:B ;解析:直线的普通方程为y=3x +2,,圆的普通方程为(x +1)2+(y-3)2=4,圆心(-1,3)到直线的距离为410=2510=85<2.故直线与圆相交而不过圆心.8.答案为:B ;解析:由题意可知,点(1,-5)在直线⎩⎪⎨⎪⎧x =1+12t ,y =-5+32t (t 为参数)上.将参数方程代入x-y-23=0,得6+⎝ ⎛⎭⎪⎫12-32t=23,所以t=23-612-32=43,根据t 的几何意义,得两直线的交点与点(1,-5)之间的距离是4 3.9.答案为:-43;解析:由参数方程可知,cos θ=-35,sin θ=45(θ为倾斜角),所以tan θ=-43,即为直线斜率. 10.答案为:2955;解析:曲线C 2的极坐标方程可变为ρ2=4ρsin θ,化为直角坐标方程为x 2+y 2-4y=0,将C 1:⎩⎪⎨⎪⎧x =t -1,y =2t +1,代入,得5t 2-6t -2=0,则t 1+t 2=65,t 1t 2=-25,则|AB|=1+22|t 1-t 2|=5·(t 1+t 2)2-4t 1t 2=5× ⎝ ⎛⎭⎪⎫652+4×25=2955.11.答案为: 5.解:由题意,得直线l 的普通方程为x-y +1=0,曲线C 的平面直角坐标方程为y 2=4x ,联立直线l 与曲线C 的方程,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =1,y =2,所以直线l 与曲线C 的公共点的极径ρ=-2+-2= 5.12.答案为:(2,1);解析:曲线C 1和C 2的普通方程分别为x 2+y 2=5,① x -y=1,②其中0≤x≤5,0≤y ≤5,联立①②解得⎩⎪⎨⎪⎧x =2,y =1,所以C 1与C 2的交点坐标为(2,1).13.解:(1)将⎩⎪⎨⎪⎧x =ρcos θ,y =ρsin θ代入(x +6)2+y 2=25得ρ2+12ρcos θ+11=0.(2)设直线l 的斜率为k ,由⎩⎪⎨⎪⎧x =tcos α,y =tsin α得l :y=kx.联立⎩⎪⎨⎪⎧y =kx ,+2+y 2=25得(k 2+1)x 2+12x +11=0∴x 1+x 2=-12k 2+1,x 1x 2=11k 2+1, ∴|AB|=10=1+k 21+x 22-4x 1x 2 =1+k 2·⎝ ⎛⎭⎪⎫-12k 2+12-4×11k 2+1⇒k=±153.14.解:(1)直线l 的普通方程为y=3(x-1),C 1的普通方程为x 2+y 2=1.联立方程组⎩⎨⎧y =3-,x 2+y 2=1得l 与C 1的交点为A(1,0),B ⎝ ⎛⎭⎪⎫12,-32,则|AB|=1.(2)曲线C 2为⎩⎪⎨⎪⎧x =12cos θ,y =32sin θ(θ为参数),∴P ⎝ ⎛⎭⎪⎫12cos θ,32sin θ,P 到l 的距离d=⎪⎪⎪⎪⎪⎪32cos θ-32sin θ-32=34⎪⎪⎪⎪⎪⎪2sin ⎝⎛⎭⎪⎫θ-π4+2, 当sin ⎝⎛⎭⎪⎫θ-π4=-1时,d min =64(2-1).。
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高三《极坐标与参数方程》训练试题
1. 将极坐标方程cos()4π
ρθ=-化为直角坐标方程是____________
2. 在极坐标系中,圆cos ρθ=与直线cos 1ρθ=的位置关系是
3. 两曲线cos()20084πρθ+=与cos()20094π
ρθ-=的位置关系是 4. 极坐标方程sin 2cos ρθθ=+所表示的曲线的直角坐标方程是
5. 在极坐标系中,直线1sin =θρ与圆θρcos 2=的交点的极坐标为
6. 若曲线的极坐标方程是1
cos 4122-=θρ,则它的直角坐标方程是 7. 点N M ,分别是曲线2sin =θρ和θρcos 2=上的动点,则MN 的最小值是
8. 在极坐标系中,若过点()4,0且与极轴垂直的直线交曲线6cos ρθ=于,A B 两点,则
=AB
9. 在极坐标系中,直线(sin cos )4ρθθ-=被圆4sin ρθ=截得的弦长为
10.在极坐标系中,圆2ρ=上的点到直线()6sin 3cos =+θθρ的距离的最小值是
11.自极点O 向直线l 作垂线,垂足是H(3,
2(π),则直线l 的极坐标方程为 12.极坐标系内,点(2,)2π
关于直线cos 1ρθ=的对称点的极坐标为
13.在极坐标系中,过圆4cos ρθ=的圆心,且垂直于极轴的直线方程为
14.极坐标方程分别为θρθρsin cos 2==和的两个圆的圆心距为
15.在极坐标系中,定点⎪⎭
⎫ ⎝⎛
π23,2A ,点B 在直线0sin 3cos =+θρθρ上运动,当线段AB 最短时,点B 的极坐标为__________
16.在极坐标系中,已知点A (1,43π)和B )4
,2(π,则A 、B 两点间的距离是 17.圆C :1cos sin x y θθ
=+⎧⎨=⎩(为参数)的普通方程为_________ _
18.已知点P 为椭圆13
22
=+y x 在第一象限部分上的点,则y x +的最大值等于
19.直线⎪⎩⎪⎨⎧+=--=t
y t x 2322(t 是参数)的倾斜角的大小是 20.椭圆3cos 4sin x y θθ=⎧⎨=⎩的离心率是_____ ,直线3445x t y t
=+⎧⎨=-⎩ (t 为参数)的斜率为
21.在直角坐标系xoy 中,已知曲线C 的参数方程是sin 1cos y x θθ
=+⎧⎨=⎩(θ是参数),若以o 为
极点,x 轴的正半轴为极轴,则曲线C 的极坐标方程可写为_______________
22.已知θ为参数,则点(3,2)到方程cos sin x y θθ=⎧⎨=⎩
的距离的最大值是 23.已知圆C 的参数方程为⎩⎨⎧=+=θ
θsin 2cos 21y x (θ为参数),P 是圆C 与y 轴的交点,若以圆
心C 为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,则过点P 的圆切线的极坐标方程是 .
24.已知点)4(14),(22
2>=+b b
y x y x p 为椭圆上的点,则y x 22+的最大值是 25.已知抛物线C :2
22x t y t
⎧=⎨=⎩,(t 为参数)设O 为坐标原点,点00(,)M x y 在C 上运动,点(,)P x y 是线段OM 的中点,则点P 的轨迹方程为
26.已知F 是曲线2cos ()1cos 2x R y θθθ
=⎧∈⎨=+⎩的焦点,(1,0)A ,则||AF 的值是
27.已知(1,0)A ,点P 是曲线2cos ()1cos 2x R y θθθ=⎧∈⎨
=+⎩上任意一点,设点P 到直线l :12
y =-的距离为d ,则||AP d +的最小值是 28.在平面直角坐标系中,已知曲线2cos :sin x c y θθ
=-+⎧⎨=⎩,(3,[,]22ππθθ∈为参数)则曲线c 关于y x =对称的曲线方程是
29.已知点P 是椭圆14
22
=+y x 上的在第一象限内的点,又)0,2(A 、)1,0(B ,O 是原点,则四边形OAPB 的面积的最大值是_________。