2019高考数学选考系列:参数方程(20200923233452)
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所以直线 l 的直角坐标方程为 x- y- 2= 0.
(2) 点 P(0 ,- 2) 在 l 上,则 l 的参数方程为
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2
x=
t, 2
( t 为参数 ) ,
2 y=- 2+ 2 t
代入
x2 +
5
y2=
1
整理得
3t 2- 10
2t + 15= 0,
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x= 2+ t ,
[ 解析 ] (1) 由 l 1:
( t 为参数 ) 消去 t ,
y= kt
化为 l 1 的普通方程 y= k( x- 2) ,①
同理得直线 l 2 的普通方程为 x+ 2= ky,②
联立①,②消去 k,得 x2-y2= 4( y≠0).
所以 C的普通方程为
x
2
-
y
2
=
4(
y≠0).
x= x0+ at , (t
y= y0+ bt
为参数 ) ,当 a2+ b2≠1时,应先化为标准形式后才能利用 t 的几何意义解题 .
【对点训练】
x= 5cos α ,
在平面直角坐标系 xOy 中,曲线 C的参数方程为
( α 为参数 ). 以坐标原点
y= sin α
π O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 ρ cos θ + 4 = 2. l 与 C 交于 A, B两点 .
y= 2+ 2sin θ
l 的参数方程为
2 x= 1- 2 t ,
( t 为参数 ). 以坐标原点 2 y= 2 t
O为极点, x 轴的正半轴为极轴建立极坐
标系 . (1) 写出直线 l 的普通方程以及曲线 C的极坐标方程; (2) 若直线 l 与曲线 C 的两个交点分别为 M,N,直线 l 与 x 轴的交点为 P,求 | PM| ·|PN|
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设曲线 C上点 P(3cos θ, sin θ ).
|3cos θ + 4sin θ - 4- a| |5sin ( θ + φ)- 4- a|
3
则 P到 l 距离 d=
= 17
17
,其中 tan φ= 4.
又点 C到直线 l 距离的最大值为 17.
∴ |5sin( θ + φ) - 4- a| 的最大值为 17.
[ 解析 ] (1) 由
( θ 为参数 ) ,消去 θ.
y= 2sin θ
普通方程为 ( x-2) 2+ y2= 4.
从而曲线 C的极坐标方程为 ρ 2- 4ρcos θ =0,即 ρ= 4cos θ,
因为直线 l 的极坐标方程为
ρ sin
π θ+ 6
= 4,即
3 2 ρ sin
1 θ + 2ρ cos θ = 4,
(1) 求曲线 C的普通方程及直线 l 的直角坐标方程; (2) 设点 P(0 ,- 2) ,求 | PA| + | PB| 的值 .
[ 解析 ] (1)
由曲线 C:
x=
5cos α, ( α 为参数 ) 消去 α ,
y= sin α
得普通方程
x2 5+
y
2=
1.
π 因为直线 l 的极坐标方程为 ρ cos θ + 4 = 2,即 ρ cos θ - ρ sin θ = 2,
2
3
故
M - 2+ 4cos
θ
,
2+
sin 2
θ,
又 C3 的普通方程为 x- 2y-7= 0,
5wk.baidu.com
5
则 M到直线 C3 的距离 d= 5 |4cos θ - 3sin θ - 13| = 5 |3sin θ -4cos θ + 13|
5 = 5 |5(sin 【类题通法】
θ - φ ) +13| 其中 φ满足 tan
10 2 由题意可得 | PA| + | PB| =| t 1| + | t 2| =| t 1+ t 2| = 3 .
考点三、参数方程与极坐标方程的综合应用
x=2+t ,
【例 3】在直角坐标系 xOy中,直线 l 1 的参数方程为
( t 为参数 ) ,直线 l 2 的参数
y= kt
x=- 2+ m,
π 6
=2
3.
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∴直线 l 的直角坐标方程为 x+ 3y- 8= 0.
π
π
(2) 依题意, A,B 两点的极坐标分别为 2, 3 , 4, 3 ,
11π
11π
联立射线 θ = 6 与曲线 C的极坐标方程得 P 点极坐标为 2 3, 6 ,
∴ | AB| = 2,
1 ∴ S△ = PAB 2×2×2 3sin
π 3
+
| PM| ·|PN| = | t 1· t 2| = 1.
【类题通法】
过定点 P0( x0,y0) ,倾斜角为 α 的直线参数方程的标准形式为
x=x0+ t cos α, ( t 为参数 ) ,
y=y0+ t sin α
t 的几何意义是 P→0P的数量,即 | t | 表示 P0 到 P 的距离, t 有正负之分 . 对于形如
x,y 的变数 t 叫做参变数, 简
称参数.
2.参数方程与普通方程的互化
通过消去参数从参数方程得到普通方程, 如果知道变数 x,y 中的一个与参数 t 的关系, 例
如 x= f ( t ) ,把它代入普通方程, 求出另一个变数与参数的关系
x=f t , y= g( t ) ,那么
y=g t
就是曲线的参数方程.在参数方程与普通方程的互化中,必须使 3.常见曲线的参数方程和普通方程
的值 .
[ 解析 ] (1) 直线 l 的参数方程为
2 x=1- 2 t ,
( t 为参数 ) , 2 y= 2 t
消去参数 t ,得 x+ y- 1= 0.
x= 2cos θ,
曲线 C的参数方程为
( θ 为参数 ) ,
y= 2+ 2sin θ
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利用平方关系,得 x2+ ( y- 2) 2= 4,则 x2+ y2- 4y= 0.
曲线
C的标准方程是
x2 +
y2=
1,
9
联立方程
x+ 4y- 3= 0,
x= 3,
x2 9
+
y2
=
1,
解得
或
y= 0
21 x=- 25,
24 y=25.
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21 24 则 C与 l 交点坐标是 (3 ,0) 和 -25, 25 . (2) 直线 l 的普通方程是 x+ 4y-4- a= 0.
x,y 的取值范围保持一致.
点的轨迹
普通方程
参数方程
直线
y- y0= tan α ( x- x0)
x= x0+ t cos α , y= y0+ t sin α
( t 为参数 )
圆
x2+y2= r 2
x= r cos θ , y= r sin θ
( θ 为参数 )
椭圆
x2 y2 a2+ b2= 1( a>b>0)
4
85
φ = 3 ,所以 d 的最小值为 5 .
1.将参数方程化为普通方程,消参数常用代入法、加减消元法、三角恒等变换消去参数.
2.把参数方程化为普通方程时, 要注意哪一个量是参数, 并且要注意参数的取值对普通方
程中 x 及 y 的取值范围的影响,要保持同解变形.
【对点训练】
x= 3cos θ ,
在直角坐标系 xOy 中,曲线 C 的参数方程为
x= acos φ , y= bsin φ
( φ 为参数 )
【考点突破】
考点一、参数方程与普通方程的互化
x=- 4+ cos t ,
x= 8cos θ ,
【例 1】已知曲线 C1:
( t 为参数 ) , C2:
( θ 为参数 ).
y= 3+ sin t
y= 3sin θ
(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; π
2.数形结合的应用, 即充分利用参数方程中参数的几何意义, 或者利用 ρ 和 θ 的几何意
义,直接求解,可化繁为简.
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【对点训练】
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x= 2+ 2cos θ ,
已知曲线 C的参数方程为
( θ 为参数 ) ,以坐标原点 O 为极点, x 轴的正
y= 2sin θ
( θ 为参数 ) ,直线 l 的参数方
y= sin θ
x=a+ 4t ,
程为
( t 为参数 ).
y=1- t
(1) 若 a=- 1,求 C与 l 的交点坐标;
(2) 若 C上的点到 l 距离的最大值为 17,求 a.
[ 解析 ] (1) a=- 1 时,直线 l 的普通方程为 x+4y- 3=0.
(2) 将直线 l 3 化为普通方程为 x+ y= 2,
x+ y= 2, 联立 x2- y2= 4 得
32 x= 2 ,
2 y=- 2 ,
∴
ρ
2=
x
2+
y
2=
18 4+
2 4
=
5
,∴与
C的交点
M的极径为
5.
【类题通法】
1.参数方程和极坐标方程的综合题, 求解的一般方法是分别化为普通方程和直角坐标方程 后求解.当然,还要结合题目本身特点,确定选择何种方程.
【考点梳理】
参数方程
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1.曲线的参数方程 一般地, 在平面直角坐标系中, 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
并且对于 t 的每一个允许值,由这个方程组所确定的点
M( x,y) 都在这条曲
线上,那么这个方程组就叫做这条曲线的参数方程,联系变数
半轴为极轴建立极坐标系,直线
π l 的极坐标方程为 ρ sin θ + 6 = 4.
(1) 写出曲线 C的极坐标方程和直线 l 的普通方程;
(2) 若射线
θ
=
π 3
与曲线
C 交于
O, A 两点,与直线
11 π l 交于 B 点,射线 θ= 6 与曲线 C
交于 O, P两点,求△ PAB的面积 .
x= 2+ 2cos θ ,
若 a≥0,则- 5- 4- a=- 17,∴ a= 8.
若 a<0,则 5- 4- a= 17,∴ a=- 16.
综上,实数 a 的值为 a=- 16 或 a= 8. 考点二、参数方程的应用
x= 2cos θ,
【例 2】在平面直角坐标系 xOy 中, 曲线 C的参数方程为
( θ 为参数 ) ,直线
x2 y2
同理曲线
C2 的普通方程为
+ = 1. 64 9
C1 表示圆心是 ( - 4, 3) ,半径是 1 的圆, C2 表示中心是坐标原点,焦点在 x 轴上,长半轴
长是 8,短半轴长是 3 的椭圆 .
π (2) 当 t = 时, P( - 4, 4) ,又 Q(8cos θ ,3sin θ) ,
方程为
m
y=k
( m为参数 ). 设 l 1 与 l 2 的交点为 P,当 k 变化时, P 的轨迹为曲线 C.
(1) 写出 C的普通方程;
(2) 以坐标原点为极点, x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,设 l 3: ρ (cos θ + sin θ ) - 2
= 0, M为与 C的交点,求 M的极径 .
(2) 若 C1 上的点 P 对应的参数为 t = , Q 为 C2 上的动点,求 PQ的中点 M 到直线 C3: 2
x= 3+2t , ( t 为参数 ) 距离的最小值 .
y=- 2+ t
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[ 解析 ] (1) 由 C1 消去参数 t ,得曲线 C1 的普通方程为 ( x+ 4) 2 +( y- 3) 2= 1.
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令 ρ 2=x2+ y2, y=ρ sin θ,代入得 C的极坐标方程为 ρ = 4sin θ .
(2) 在直线 x+ y- 1= 0 中,令 y= 0,得点 P(1 , 0).
把直线 l 的参数方程代入圆 C的方程得 t 2- 3 2t + 1= 0,
∴ t 1+ t 2= 3 2,t 1 t 2= 1. 由直线参数方程的几何意义,