高考数学参数方程所有经典类型
选修4-4 第五节几种常见的参数方程
x=1+2cos t, (0≤t≤π),把它化为普通 y=-2+2sin t
方程,并判断该曲线表示什么图形.
所求的曲线的参数方程为 (x-1)2+(y+2)2=4(-2≤y≤0). 这是一个半圆,其圆心为(1,-2),半径为 2.
例2
已知圆的普通方程为
x2+y2+2x-6y+9=0, 将它化为参
轴上,所以椭圆的标准方程为 + =1, 25 16 x=4cos θ , 故参数方程为 (θ 为参数). y=5sin θ
y2
x2
(x-1)2 (y+2)2 1. 写出圆锥曲线 + =1 的 3 5
例1
x=5+3t, 设直线的参数方程为 y=10-4t.
(1)求直线的普通方程; (2)化参数方程为标准形式.
解析:(1) 4x+3y-50=0.
3 4 4 k tan (2) 3 cos α =- ,sin α = . 5 5 3 x=5- u, 5 则参数方程的标准形式为: 4 y=10+ u. 5
例 3 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)和 点 N(-2,6)的距离.
3 解析:由直线方程 3x-4y+1=0 可知,直线的斜率为 ,设直线的 4 3 3 4 则 tan α = ,sin α = ,cos α = . 4 5 5
制作人:葛海泉
课前预习
1.பைடு நூலகம்线的参数方程
x=x0+tcosα , 1. 经过点 M0(x0, y0), 倾斜角为 α 的直线 l 的参数方程为 y=y0+tsinα
(t 为参数).
t0
数学的参数方程公式有哪些
数学的参数⽅程公式有哪些 直线参数⽅程是⾼中数学在解析⼏何这⼀模块中⾮常重要的知识点,也是整个⾼中数学的⼀⼤难题,接下来店铺为你整理了数学参数⽅程公式,⼀起来看看吧。
数学参数⽅程公式 数学参数⽅程概念 ⼀般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的每⼀个允许的取值,由⽅程组确定的点(x,y)都在这条曲线上,那么这个⽅程就叫做曲线的参数⽅程,联系变数x, y的变数t叫做参变数,简称参数。
圆的参数⽅程 x=a+r cosθ y=b+r sinθ (a,b)为圆⼼坐标 r为圆半径θ为参数 椭圆的参数⽅程 x=a cosθ y=b sinθ a为长半轴长 b为短半轴长θ为参数 双曲线的参数⽅程 x=a secθ (正割) y=b tanθ a为实半轴长 b为虚半轴长θ为参数 抛物线的参数⽅程 x=2pt^2 y=2pt p表⽰焦点到准线的距离 t为参数 直线的参数⽅程 x=x'+tcosa y=y'+tsina , x', y'和a表⽰直线经过(x',y'),且倾斜⾓为a,t为参数. 数学学习技巧 ⼀、课内重视听讲,课后及时复习。
新知识的接受,数学能⼒的培养主要在课堂上进⾏,所以要特别重视课内的学习效率,寻求正确的学习⽅法。
上课时要紧跟⽼师的思路,积极展开思维预测下⾯的步骤,⽐较⾃⼰的解题思路与教师所讲有哪些不同。
特别要抓住基础知识和基本技能的学习,课后要及时复习不留疑点。
⾸先要在做各种习题之前将⽼师所讲的知识点回忆⼀遍,正确掌握各类公式的推理过程,尽量回忆⽽不采⽤“不清楚⽴即翻书”之举。
认真独⽴完成作业,勤于思考,对于有些题⽬,由于⾃⼰的思路不清,⼀时难以解出,应让⾃⼰冷静下来认真分析题⽬,尽量⾃⼰解决。
在每个阶段的学习中要进⾏整理和归纳总结,把知识的点、线、⾯结合起来交织成知识⽹络,纳⼊⾃⼰的知识体系。
参数方程题型大全
参数方程1.直线、圆、椭圆的参数方程(1)过点M (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).(2)圆心在点M 0(x 0,y 0),半径为r 的圆的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =x 0+r cos θ,y =y 0+r sin θ(θ为参数).(3)椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =a cos φ,y =b sin φ (φ为参数).(4)双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =a 1cos θ,y =b tan θ(θ为参数).(5)抛物线px y 22=的参数方程可表示为)(.2,22为参数t pt y pt x ⎩⎨⎧==.基础练习1.在平面直角坐标系中,若曲线C 的参数方程为⎩⎨⎧x =2+22t ,y =1+22t (t 为参数),则其普通方程为____________.2.椭圆C 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =5cos φ,y =3sin φ(φ为参数),过左焦点F 1的直线l 与C 相交于A ,B 两点,则|AB |min =________.3.曲线C 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =sin θ,y =cos 2θ+1(θ为参数),则曲线C 的普通方程为____________.4.在平面直角坐标系xOy 中,已知直线l 的参数方程为⎩⎨⎧x =1+12t ,y =32t(t 为参数),椭圆C 的方程为x 2+y 24=1,设直线l 与椭圆C 相交于A ,B 两点,则线段AB 的长为_______________考点一 参数方程与普通方程的互化(基础送分型考点——自主练透)[考什么·怎么考](1)⎩⎨⎧x =1t ,y =1t t 2-1(t 为参数);(2)⎩⎪⎨⎪⎧x =2+sin 2θ,y =-1+cos 2θ(θ为参数).(3)⎩⎪⎨⎪⎧x =1cos θ,y =tan θ2.求直线⎩⎪⎨⎪⎧ x =2+t ,y =-1-t (t 为参数)与曲线⎩⎪⎨⎪⎧x =3cos α,y =3sin α(α为参数)的交点个数.考点二 参数方程的应用(重点保分型考点——师生共研)角度一:t 的几何意义例.(2018·湖南五市十校联考)在直角坐标系xOy 中,设倾斜角为α的直线l 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =3+t cos α,y =t sin α(t 为参数),直线l 与曲线C :⎩⎪⎨⎪⎧x =1cos θ,y =tan θ(θ为参数)相交于不同的两点A ,B .(1)若α=π3,求线段AB 的中点的直角坐标;(2)若直线l 的斜率为2,且过已知点P (3,0),求|P A |·|PB |的值.1.方法要熟(1)对于形如⎩⎪⎨⎪⎧x =x 0+at ,y =y 0+bt(t 为参数)的参数方程,当a 2+b 2≠1时,应先化为标准形式后才能利用t 的几何意义解题.(2)直线参数方程的应用:直线的标准参数方程主要用来解决过定点的直线与圆锥曲线相交时的弦长或距离问题.它可以避免求交点时解方程组的繁琐运算,但应用直线的参数方程时,需先判断是否是标准形式再考虑参数的几何意义.1.已知P 为半圆C :⎩⎪⎨⎪⎧x =cos θ,y =sin θ(θ为参数,0≤θ≤π)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,建立极坐标系,求点M 的极坐标; (2)求直线AM 的参数方程.2.(2016·河南二模)在直角坐标系xOy 中,过点P ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,32且倾斜角为α的直线l 与曲线(x -1)2+(y -2)2=1相交于不同的两点M ,N .求1|PM |+1|PN |的取值范围.3.在平面直角坐标系xOy 中,曲线C 1过点P (a,1),其参数方程为⎩⎨⎧x =a +2t ,y =1+2t(t 为参数,a ∈R).以O 为极点,x 轴非负半轴为极轴,建立极坐标系,曲线C 2的极坐标方程为ρcos 2θ+4cos θ-ρ=0.(1)求曲线C 1的普通方程和曲线C 2的直角坐标方程;(2)已知曲线C 1与曲线C 2交于A ,B 两点,且|P A |=2|PB |,求实数a 的值.角度二:用参数来表示点的坐标[典题领悟]例. 在平面直角坐标系xOy 中,以O 为极点,x 轴的非负半轴为极轴建立极坐标系.已知点P 的极坐标为⎝⎛⎭⎫23,π6,曲线C 的参数方程为⎩⎨⎧x =2cos α,y =-3+2sin α(α为参数). (1)写出点P 的直角坐标及曲线C 的直角坐标方程;(2)若Q 为曲线C 上的动点,求PQ 中点M 到直线l :ρcos θ+2ρsin θ+1=0距离的最小值.1.已知直线L 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =2+t ,y =2-2t (t 为参数),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 的极坐标方程为ρ=21+3cos 2 θ.(1)求直线L 的极坐标方程和曲线C 的直角坐标方程;(2)过曲线C 上任意一点P 作与直线L 夹角为π3的直线l ,设直线l 与直线L 的交点为A ,求|P A |的最大值.2.(2018·石家庄一模)在平面直角坐标系中,将曲线C 1上的每一个点的横坐标保持不变,纵坐标缩短为原来的12,得到曲线C 2.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C 1的极坐标方程为ρ=2.(1)求曲线C 2的参数方程;(2)过坐标原点O 且关于y 轴对称的两条直线l 1与l 2分别交曲线C 2于A ,C 和B ,D ,且点A 在第一象限,当四边形ABCD 的周长最大时,求直线l 1的普通方程.3.(2017·全国卷Ⅰ)在直角坐标系xOy 中,曲线C 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =3cos θ,y =sin θ(θ为参数),直线l 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =a +4t ,y =1-t (t 为参数).(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 .考点三 极坐标、参数方程的综合应用1.(2017·全国卷Ⅲ)在直角坐标系xOy 中,直线l 1的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =2+t ,y =kt (t 为参数),直线l 2的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =-2+m ,y =m 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l 3与C 的交点,求M 的极径.、2.(2018·武昌调研)在直角坐标系xOy 中,曲线C 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =a cos t ,y =2sin t (t 为参数,a >0).以坐标原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,已知直线l 的极坐标方程为ρcos ⎝⎛⎭⎫θ+π4=-2 2. (1)设P 是曲线C 上的一个动点,当a =2时,求点P 到直线l 的距离的最小值; (2)若曲线C 上的所有点均在直线l 的右下方,求a 的取值范围.1.(2018·石家庄质检)在平面直角坐标系xOy 中,圆C 的参数方程为⎩⎨⎧x =-5+2cos t ,y =3+2sin t(t 为参数),在以原点O 为极点,x 轴的非负半轴为极轴建立的极坐标系中,直线l 的极坐标方程为ρcos ⎝⎛⎭⎫θ+π4=- 2.(1)求圆C 的普通方程和直线l 的直角坐标方程;(2)设直线l 与x 轴,y 轴分别交于A ,B 两点,点P 是圆C 上任意一点,求A ,B 两点的极坐标和△P AB 面积的最小值.2.(2018·贵阳模拟)在直角坐标系xOy 中,曲线C 1的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =4+3cos t ,y =5+3sin t (t 为参数),以坐标原点O 为极点,x 轴的非负半轴为极轴,建立极坐标系,曲线C 2的极坐标方程为ρ=2sin θ.(1)求曲线C 1的普通方程和C 2的直角坐标方程;(2)若A ,B 分别为曲线C 1,C 2上的动点,求当AB 取最小值时△AOB 的面积.3.(2018·广州综合测试)在直角坐标系xOy 中,直线l 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =3-t ,y =1+t (t 为参数).在以坐标原点O 为极点,x 轴正半轴为极轴的极坐标系中,曲线C :ρ=22cos ⎝⎛⎭⎫θ-π4. (1)求直线l 的普通方程和曲线C 的直角坐标方程; (2)求曲线C 上的点到直线l 的距离的最大值.4.在直角坐标系xOy 中,曲线C 1:⎩⎪⎨⎪⎧x =t cos α,y =t sin α(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=23cos 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.5.(2018·成都诊断)在直角坐标系xOy 中,曲线C 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =2cos α,y =2+2sin α(α为参数),直线l的参数方程为⎩⎨⎧x =3-32t ,y =3+12t (t 为参数).在以坐标原点O 为极点,x 轴的正半轴为极轴的极坐标系中,过极点O 的射线与曲线C 相交于不同于极点的点A ,且点A 的极坐标为(23,θ),其中θ∈⎝⎛⎭⎫π2,π.(1)求θ的值;(2)若射线OA 与直线l 相交于点B ,求|AB |的值.6.已知直线l 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =-1-32t ,y =3+12t (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,圆C 的极坐标方程为ρ=4sin ⎝⎛⎭⎫θ-π6.(1)求圆C 的直角坐标方程;(2)若P (x ,y )是直线l 与圆面ρ≤4sin ⎝⎛⎭⎫θ-π6的公共点,求3x +y 的取值范围.7.(2015·太原校级二模)在直角坐标系xOy 中,圆C 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =5cos θ,y =5sin θ(θ为参数),直线l 经过点P (3,2),且倾斜角为π3.(1)写出直线l 的参数方程和圆C 的标准方程;(2)设直线l 与圆C 相交于A ,B 两点,求|P A |·|PB |的值.8.(2016·厦门一模)已知曲线C 的极坐标方程是ρ-4sin θ=0,以极点为原点,极轴为x 轴的正半轴,建立平面直角坐标系,直线l 过点M (1,0),倾斜角为3π4.(1)求曲线C 的直角坐标方程与直线l 的参数方程;(2)设直线l 与曲线C 交于A ,B 两点,求 |MA |+|MB |.9.已知直线l 的参数方程为{⎩⎨⎧+=+=t32y t 3x (t 为参数),曲线C 的参数方程为⎩⎨⎧==θθsin 4cos 4y x (θ为参数)。
高中数学参数方程知识点大全
高考复习之参数方程一、考纲要求1.理解参数方程的概念,了解某些常用参数方程中参数的几何意义或物理意义,掌握参数方程与普通方程的互化方法.会根据所给出的参数,依据条件建立参数方程.2.理解极坐标的概念.会正确进行点的极坐标与直角坐标的互化.会正确将极坐标方程化为直角坐标方程,会根据所给条件建立直线、圆锥曲线的极坐标方程.不要求利用曲线的参数方程或极坐标方程求两条曲线的交点.二、知识结构1.直线的参数方程(1)标准式过点Po(x 0,y 0),倾斜角为α的直线l(如图)的参数方程是⎩⎨⎧+=+=at y y a t x x sin cos 00(t 为参数)(2)一般式过定点P 0(x 0,y 0)斜率k=tgα=ab的直线的参数方程是⎩⎨⎧+=+=bt y y atx x 00(t 不参数)②在一般式②中,参数t 不具备标准式中t 的几何意义,若a 2+b 2=1,②即为标准式,此时,|t|表示直线上动点P 到定点P 0的距离;若a 2+b 2≠1,则动点P 到定点P 0的距离是22b a +|t|.直线参数方程的应用设过点P 0(x 0,y 0),倾斜角为α的直线l 的参数方程是⎩⎨⎧+=+=at y y a t x x sin cos 00(t 为参数)若P 1、P 2是l 上的两点,它们所对应的参数分别为t 1,t 2,则(1)P 1、P 2两点的坐标分别是(x 0+t 1cosα,y 0+t 1sinα)(x 0+t 2cosα,y 0+t 2sinα);(2)|P 1P 2|=|t 1-t 2|;(3)线段P 1P 2的中点P 所对应的参数为t,则t=221t t +中点P 到定点P 0的距离|PP 0|=|t|=|221t t +|(4)若P 0为线段P 1P 2的中点,则t 1+t 2=0.2.圆锥曲线的参数方程(1)圆圆心在(a,b),半径为r 的圆的参数方程是⎩⎨⎧+=+=ϕϕsin cos r b y r a x (φ是参数)φ是动半径所在的直线与x 轴正向的夹角,φ∈[0,2π](见图)(2)椭圆椭圆12222=+b y a x (a>b>0)的参数方程是⎩⎨⎧==ϕϕsin cos b y a x (φ为参数)椭圆12222=+by a y (a>b>0)的参数方程是⎩⎨⎧==ϕϕsin cos a y b x (φ为参数)3.极坐标极坐标系在平面内取一个定点O,从O 引一条射线Ox,选定一个单位长度以及计算角度的正方向(通常取逆时针方向为正方向),这样就建立了一个极坐标系,O 点叫做极点,射线Ox 叫做极轴.①极点;②极轴;③长度单位;④角度单位和它的正方向,构成了极坐标系的四要素,缺一不可.点的极坐标设M 点是平面内任意一点,用ρ表示线段OM 的长度,θ表示射线Ox 到OM 的角度,那么ρ叫做M 点的极径,θ叫做M 点的极角,有序数对(ρ,θ)叫做M 点的极坐标.(见图)极坐标和直角坐标的互化(1)互化的前提条件①极坐标系中的极点与直角坐标系中的原点重合;②极轴与x 轴的正半轴重合③两种坐标系中取相同的长度单位.(2)互化公式⎩⎨⎧=='sin cos θρθρy x ⎪⎩⎪⎨⎧≠=+=)0(222x x y tg y x θρ三、知识点、能力点提示(一)曲线的参数方程,参数方程与普通方程的互化例1在圆x 2+y 2-4x-2y-20=0上求两点A 和B,使它们到直线4x+3y+19=0的距离分别最短和最长.解:将圆的方程化为参数方程:⎩⎨⎧+=+=θθsin 51cos 52y x (θ为参数)则圆上点P 坐标为(2+5cos θ,1+5sin θ),它到所给直线之距离d=223430sin 15cos 120+++θθ故当cos(φ-θ)=1,即φ=θ时,d 最长,这时,点A 坐标为(6,4);当cos(φ-θ)=-1,即θ=φ-π时,d 最短,这时,点B 坐标为(-2,2).(二)极坐标系,曲线的极坐标方程,极坐标和直角坐标的互化说明这部分内容自1986年以来每年都有一个小题,而且都以选择填空题出现.例2极坐标方程ρ=θθcos sin 321++所确定的图形是()A.直线B.椭圆C.双曲D.抛物线解:ρ=)6sin(1211)]cos 2123(1[21πθθ++⋅=++(三)综合例题赏析例3椭圆的两个焦点坐标是是参数)(sin 51cos 3Φ⎩⎨⎧Φ+-=Φ+=y x ()A.(-3,5),(-3,-3)B.(3,3),(3,-5)C.(1,1),(-7,1)D.(7,-1),(-1,-1)解:化为普通方程得125)1(9)3(22=++-y x ∴a 2=25,b 2=9,得c 2=16,c=4.∴F(x-3,y+1)=F(0,±4)∴在xOy 坐标系中,两焦点坐标是(3,3)和(3,-5).应选B.例4参数方程表示)20()sin 1(212sin 2cos πθθθθ<<⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+=+=y x A.双曲线的一支,这支过点(1,21) B.抛物线的一部分,这部分过(1,21)C.双曲线的一支,这支过(-1,21) D.抛物线的一部分,这部分过(-1,21)解:由参数式得x 2=1+sinθ=2y(x>0)即y=21x 2(x>0).∴应选B.例5在方程⎩⎨⎧==θθcos sin y x (θ为参数)所表示的曲线一个点的坐标是()A.(2,-7)B.(31,32) C.(21,21) D.(1,0)解:y=cos2θ=1-2sin2θ=1-2x 2将x=21代入,得y=21∴应选C.例6下列参数方程(t 为参数)与普通方程x 2-y=0表示同一曲线的方程是()A.⎩⎨⎧==t y t xB.⎩⎨⎧==ty tx 2cos cos C.⎪⎩⎪⎨⎧-+==t t y tgt x 2cos 12cos 1D.⎪⎩⎪⎨⎧+-==t ty tgt x 2cos 12cos 1解:普通方程x 2-y 中的x∈R,y≥0,A.中x=|t|≥0,B.中x=cost∈〔-1,1〕,故排除A.和B.C.中y=t t 22sin 2cos 2=ctg 2t=2211xt tg ==,即x 2y=1,故排除C.∴应选D.例7曲线的极坐标方程ρ=4sinθ化成直角坐标方程为()A.x 2+(y+2)2=4B.x 2+(y-2)2=4C.(x-2)2+y 2=4D.(x+2)2+y 2=4解:将ρ=22y x +,sinθ=22y x y +代入ρ=4sinθ,得x 2+y 2=4y,即x 2+(y-2)2=4.∴应选B.例8极坐标ρ=cos(θπ-4)表示的曲线是()A.双曲线B.椭圆C.抛物线D.圆解:原极坐标方程化为ρ=21(cosθ+sinθ)⇒22ρ=ρcosθ+ρsinθ,∴普通方程为2(x 2+y 2)=x+y,表示圆.应选D.例9在极坐标系中,与圆ρ=4sinθ相切的条直线的方程是()A.ρsinθ=2 B.ρcosθ=2C.ρcosθ=-2 D.ρcosθ=-4例9图解:如图.⊙C 的极坐标方程为ρ=4sinθ,CO⊥OX,OA 为直径,|OA|=4,l 和圆相切,l 交极轴于B(2,0)点P(ρ,θ)为l 上任意一点,则有cosθ=ρ2=OPOB ,得ρcosθ=2,∴应选B.例104ρsin 22θ=5表示的曲线是()A.圆B.椭圆C.双曲线的一支D.抛物线解:4ρsin 22θ=5⇔4ρ·.5cos 2221cos -=⇔-θρρθ把ρ=22y x +ρcosθ=x,代入上式,得222y x +=2x-5.平方整理得y 2=-5x+.425.它表示抛物线.∴应选D.例11极坐标方程4sin 2θ=3表示曲线是()A.两条射线 B.两条相交直线 C.圆D.抛物线解:由4sin 2θ=3,得4·222yx y +=3,即y 2=3x 2,y=±x 3,它表示两相交直线.∴应选B.四、能力训练(一)选择题1.极坐标方程ρcosθ=34表示()A.一条平行于x 轴的直线B.一条垂直于x 轴的直线C.一个圆D.一条抛物线2.直线:3x-4y-9=0与圆:)(,sin 2cos 2为参数θθθ⎩⎨⎧==y x 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3.若(x,y)与(ρ,θ)(ρ∈R)分别是点M 的直角坐标和极坐标,t 表示参数,则下列各组曲线:①θ=6π和sinθ=21;②θ=6π和tgθ=33,③ρ2-9=0和ρ=3;④⎩⎨⎧+=+=⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+=+=t y t x ty t x 322213222和其中表示相同曲线的组数为()A.1 B.2 C.3 D.44.设M(ρ1,θ1),N(ρ2,θ2)两点的极坐标同时满足下列关系:ρ1+ρ2=0,θ1+θ2=0,则M,N 两点位置关系是()A.重合B.关于极点对称C.关于直线θ=2π D.关于极轴对称5.极坐标方程ρ=sinθ+2cosθ所表示的曲线是()A.直线B.圆C.双曲线D.抛物线6.经过点M(1,5)且倾斜角为3π的直线,以定点M 到动点P 的位移t 为参数的参数方程是()A.⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+=+=t y t x 235211 B.⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+=-=t y t x 235211 C.⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=+=t y t x 235211D.⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+=+=t x t y 2152317.将参数方⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+++⋅=+++⋅=2222222222m m m b y m m mm a x (m 是参数,ab≠0)化为普通方程是()A.)(12222a xb y a x ≠=+ B.)(12222a x b y a x -≠=+C.)(12222a x by a x ≠=- D.)(12222a x by a x -≠=-8.已知圆的极坐标方程ρ=2sin(θ+6π),则圆心的极坐标和半径分别为()A.(1,3π),r=2 B.(1,6π),r=1 C.(1,3π),r=1D.(1,-3π),r=29.参数方程⎪⎩⎪⎨⎧-=+=21y t t x (t 为参数)所表示的曲线是()A.一条射线B.两条射线C.一条直线D.两条直线10.双曲线⎩⎨⎧+=+-=θθsec 212y tg x (θ为参数)的渐近线方程为()A.y-1=)2(21+±x B.y=x 21±C.y-1=)2(2+±x D.y+1=)2(2-±x 11.若直线⎩⎨⎧=+=bty at x 4((t 为参数)与圆x 2+y 2-4x+1=0相切,则直线的倾斜角为()A.3π B.32π C.3π或32π D.3π或35π12.已知曲线⎩⎨⎧==pty pt x 222(t 为参数)上的点M,N 对应的参数分别为t 1,t 2,且t 1+t 2=0,那么M,N 间的距离为()A.2p(t 1+t 2)B.2p(t 21+t 22) C.│2p(t 1-t 2)│D.2p(t 1-t 2)213.若点P(x,y)在单位圆上以角速度ω按逆时针方向运动,点M(-2xy,y 2-x 2)也在单位圆上运动,其运动规律是()A.角速度ω,顺时针方向B.角速度ω,逆时针方向C.角速度2ω,顺时针方向D.角速度2ω,逆时针方向14.抛物线y=x 2-10xcosθ+25+3sinθ-25sin 2θ与x 轴两个交点距离的最大值是()A.5B.10C.23D.315.直线ρ=θθsin cos 23+与直线l 关于直线θ=4π(ρ∈R)对称,则l 的方程是()A.θθρsin cos 23-=B.θθρcos cos 23-=C.θθρsin 2cos 3-=D.θθρsin 2cos 3+=(二)填空题16.若直线l 的参数方程为⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+-=+=ty t x 532543(t 为参数),则过点(4,-1)且与l 平行的直线在y 轴上的截距为.17.参数方程⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+=+=θθθθcos 1sin cos 1cos y x (θ为参数)化成普通方程为.18.极坐标方程ρ=tgθsecθ表示的曲线是.19.直线⎩⎨⎧-=+-=ty tx 3231(t 为参数)的倾斜角为;直线上一点P(x ,y)与点M(-1,2)的距离为.(三)解答题20.设椭圆⎩⎨⎧==θθsin 32cos 4y x (θ为参数)上一点P,若点P 在第一象限,且∠xOP=3π,求点P 的坐标.21.曲线C 的方程为⎩⎨⎧==pty pt x 222(p>0,t 为参数),当t∈[-1,2]时,曲线C 的端点为A,B,设F 是曲线C 的焦点,且S △AFB =14,求P 的值.22.已知椭圆222y x +=1及点B(0,-2),过点B 作直线BD,与椭圆的左半部分交于C、D 两点,又过椭圆的右焦点F 2作平行于BD 的直线,交椭圆于G,H 两点.(1)试判断满足│BC│·│BD│=3│GF 2│·│F 2H│成立的直线BD 是否存在?并说明理由.(2)若点M 为弦CD 的中点,S △BMF2=2,试求直线BD 的方程.23.如果椭圆的右焦点和右顶点的分别是双曲线⎩⎨⎧=+=θθtg y x 3sec 48(θ为参数)的左焦点和左顶点,且焦点到相应的准线的距离为49,求这椭圆上的点到双曲线渐近线的最短距离.24.A,B 为椭圆2222by a x +=1,(a>b>0)上的两点,且OA⊥OB,求△AOB 的面积的最大值和最小值.25.已知椭圆162422y x +=1,直线l∶812yx +=1,P 是l 上一点,射线OP 交椭圆于点R,又点Q 在OP 上且满足│OQ│·│OP│=│OR│2,当点P 在l 上移动时,求点Q 的轨迹方程.并说明轨迹是什么曲线.参考答案(一)1.B 2.D3.C4.C5.B6.A7.A8.C9.B 10.C 11.C 12.C 13.C 14.C 15.D(二)16.-4;17.y 2=-2(x-21),(x≤21);18.抛物线;19.135°,|32t|(三)20.(5154,558);21.;33222.(1)不存在,(2)x+y+2=0;23.51(27-341);24.Smax=2ab ,s max=2222b a b a +;25.25)1(25)1(22-+-y x =1(x,y)不同时为零)。
高中数学参数方程知识点大全
高中数学参数方程知识点大全一、参数方程的定义与表示参数方程是描述平面曲线的一种方法,它将曲线上的点用两个或多个参数表示。
参数方程的一般形式为:$$\begin{cases}x = x(t) \\y = y(t)\end{cases}$$其中,$t$ 是参数,$x(t)$ 和 $y(t)$ 分别是曲线上的点的横坐标和纵坐标。
二、参数方程与普通方程的转换1. 消去参数将参数方程中的参数消去,可以得到曲线的普通方程。
消去参数的方法主要有代数法和三角法。
2. 参数方程转换为普通方程将参数方程中的参数 $t$ 用普通方程中的变量 $x$ 或 $y$ 表示,可以得到曲线的普通方程。
三、参数方程的应用1. 描述运动轨迹参数方程可以用来描述物体的运动轨迹,例如抛体运动、圆周运动等。
2. 解决几何问题参数方程可以用来解决一些几何问题,例如求曲线的长度、面积、切线等。
3. 解决物理问题参数方程可以用来解决一些物理问题,例如求物体的速度、加速度、位移等。
四、常见参数方程1. 抛物线$$\begin{cases}x = at^2 \\y = bt^2 + ct + d\end{cases}$$2. 圆$$\begin{cases}x = a \cos t \\y = a \sin t\end{cases}$$3. 椭圆$$\begin{cases}x = a \cos t \\y = b \sin t\end{cases}$$4. 双曲线$$\begin{cases}x = a \sec t \\y = b \tan t\end{cases}$$5. 抛物线$$\begin{cases}x = a t^2 \\y = b t^2 + c t + d\end{cases}$$五、参数方程的优缺点优点可以方便地描述曲线的形状和运动规律。
可以解决一些普通方程难以解决的问题。
缺点需要找到合适的参数。
计算量可能较大。
参数方程是高中数学中一个重要的知识点,它可以帮助我们更好地理解曲线的形状和运动规律。
参数方程知识讲解及典型例题
参数方程一、定义:在取定的坐标系中,如果曲线上任意一点的坐标x 、y 都是某个参数t 的函数,即 ⎩⎨⎧==)()(t f y t f x ,其中,t 为参数,并且对于t 每一个允许值,由方程组所确定的点M (x ,y )都在这条曲线上,那么方程组就叫做这条曲线的参数方程,联系x 、y 之间关系的变数t 叫做参变数,简称参数.注意:参数方程没有直接体现曲线上点的横纵坐标之间的关系,而是分别体现了点的横纵坐标与参数间的关系。
二、二次曲线的参数方程 1、圆的参数方程:特殊:圆心是(0,0),半径为r 的圆:θθsin cos r y r x ==一般:圆心在(x 0,y 0),半径等于r 的圆:θθsin cos 00r y y r x x +=+= (θ为参数,θ的几何意义为圆心角),Eg1:已知点P (x ,y )是圆x 2+y 2-6x-4y+12=0上的动点,求:(1)x 2+y 2的最值;(2)x+y 的最值;(3)点P 到直线x+y-1=0的距离d 的最值。
Eg2:将下列参数方程化为普通方程(1) x=2+3cos θ (2) x=sin θ (3) x=t+t1y=3sin θ y=cos θ y=t 2+21t总结:参数方程化为普通方程步骤:(1)消参(2)求定义域 2、椭圆的参数方程:中心在原点,焦点在x 轴上的椭圆:θθsin cos b y a x == (θ为参数,θ的几何意义是离心角,如图角AON 是离心角)注意:离心率和离心角没关系,如图,分别以椭圆的长轴和短轴为半径画两个同心圆,M 点的轨迹是椭圆,中心在(x 0,y 0)椭圆的参数方程: θθsin cos 00b y y a x x +=+=Eg :求椭圆203622y x +=1上的点到M (2,0)的最小值。
3、双曲线的参数方程:中心在原点,焦点在x 轴上的双曲线:θθtan sec b y a x == (θ为参数,代表离心角),中心在(x 0,y 0),焦点在x 轴上的双曲线: θθtan sec 00b y y a x x +=+=4、抛物线的参数方程:顶点在原点,焦点在x 轴正半轴上的抛物线:pt y pt x 222== (t 为参数,p >0,t 的几何意义为过圆点的直线的斜率的倒数) 直线方程与抛物线方程联立即可得到。
【高中数学】参数方程和极坐标方程常考题型及解题方法归纳
参数方程和极坐标方程常考题型及解题方法归纳一、根据直线参数方程中t的几何意义求与距离有关的问题经过点P(x0,y0),倾斜角为α的直线l的参数方程为x=x0+tcosαy=y0+tsin烅烄烆α(t为参数),参数t的几何意义是:直线上定点P到动点M的有向线段,t表示参数t对应的点M到定点P的距离,即|t|=|PM|.若A,B为直线l上两点,其对应的参数分别为t1与t2,则有:①AB=|t1-t2|;②当A,B在点P的同侧时,t1与t2同号;当A,B分别在点P的两侧时,t1与t2异号.需要注意的是:有时候直线的参数方程也可写为x=x0+aty=y0+烅烄烆bt(t为参数),如果a2+b2≠1,则参数t没有上述几何意义.例1 在直角坐标系中,以原点为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,已知曲线C:ρll与l的普通方程;(2)若PM,MN,PN成等比数列,求a的值.分析 (1)利用x=ρcosθ,y=ρsinθ即可将曲线C的极坐标方程转化为直角坐标方程,在直线l的参数方程中消去参数t即可得直线l的普通方程;(2)将直线l的参数方程代入曲线C的直角坐标方程,利用参数的几何意义结合韦达定理即可建立关于a的方程求解.解 (1)由ρsin2θ=acosθ得ρ2 sin2θ=aρcosθ,可得曲线C的平面直角坐标方程y2=ax(a>0).由直线l的参数方程消去参数t,可得直线l的普通方程为x-y-1=0.(2)设点M,N对应的参数分别为t1,t2,则PM=t1,PN=t2,MN=t1-t2.将x=-1+槡22t,y=-2 +槡22t代入y2=ax,得t2-(槡4 2 +槡2a)t+8+2a=0.所以Δ=(槡4 2 +槡2a)2-4(8+2a)=2a2+8a>0,t1+t2=槡4 2 +槡2a,t1t2=8+2a.由PM,MN,PN成等比数列,可以得到t1-t22=t1t2,所以(t1+t2)2-4t1t2=t1t2,即(槡4 2 +槡2a)2-5(8+2a)=0,解得a=1(a=-4舍去).例2 (2015年高考湖南卷)已知直线l:x=5 +槡32ty =槡3+12烅烄烆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ρ=2cosθ.(Ⅰ)将曲线C的极坐标方程化为直角坐标方程;(Ⅱ)设点M的直角坐标为(5,槡3),直线l与曲线C的交点为A,B,求|MA|·|MB|的值.分析 (Ⅰ)利用ρ2=x2+y2,x=ρcosθ即可将已知条件中的极坐标方程转化为直角坐标方程;(Ⅱ)注意到点M在直线l上,将直线l的参数方程代入圆的直角坐标方程,利用参数的几何意义结合韦达定理即可求解.解 (Ⅰ)ρ=2cosθ等价于ρ2=2ρcosθ,将ρ2=x2+y2,ρcosθ=x代入即得曲线C的直角坐标方程为x2+y2-2x=0.(Ⅱ)结合直线l的参数方程,注意到点M在直线l上,且(槡32)2+(12)2=1,可设点M,N对应的参数分别为t1,t2,则MA=|t1|,MB=|t2|,所以MA·MB=t1t2. 将直线l的参数方程代入曲线C的直角坐标方程,整理得t2 +槡5 3t+18=0,则MA·MB=t1t2=18.例3 已知圆锥曲线C:x=2cosαy=sin{α(α为参数)和定点A(0,,槡3),F1,F2是此圆锥曲线的左、右焦点,以原点O为极点,以x轴的正半轴为极轴建立极坐标系.(1)求直线AF2的极坐标方程;(2)经过点F1且与直线AF2垂直的直线l交此圆锥曲线于M,N两点,求MF1-NF1的值.解 (1)消去参数α即可将曲线C的方程化为普通方程x24+y2=1,从而可求得F1(-槡3,0),F2(槡3,0),于是可得直线AF2的普通方程为x+y-槡3=0,利用互化公式化为极坐标方程为ρcosθ+ρsinθ=槡3.(2)由(1)可得kAF2=-1,所以直线l的倾斜角为45°,从而可得直线l的参数方程为x=-槡3 +槡22ty =槡22烅烄烆t(t为参数),代入椭圆C的直角坐标方程:x24+y2=1,得5t2-槡2 6t-2=0,设点M,N对应的参数分别为t1,t2,注意到点M,N,F1都在直线l上且点M,N在点F1两侧,所以|MF1|-|NF1|=|t1+t2|=槡2 65.评注 对于直线上与定点距离有关的问题,利用直线参数方程中参数t的几何意义,能避免通过解方程组求交点坐标的繁琐运算,使解题过程得到简化.二、利用参数方程求最值和取值范围利用曲线的参数方程求解两曲线间的最值问题,是解决这类问题的常用方法,优点是解题过程比较简洁.为此,需要熟悉常见曲线的参数方程、参数方程与普通方程的互化以及参数方程的简单应用.例4 已知曲线C1:x=8costy=2sin{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C2的极坐标方程为ρ=7cosθ-sinθ.(1)将曲线C1的参数方程化为普通方程,将曲线C2的极坐标方程化为直角坐标方程.(2)设P为曲线C1上的点,点Q极坐标为(2槡2,π4),求PQ的中点与曲线C2上的点的距离的最小值.分析 (1)利用参数方程和普通方程之间的关系进行互化即可,(2)先把点Q的极坐标化为直角坐标,设出点P的参数形式的直角坐标(t为参数),进而得到PQ的中点M的直角坐标,可用公式得到点M到直线C2的距离d的表达式(用参数t表示),再求最值即可.解 (1)由曲线C1的参数方程消去参数t得曲线C1的普通方程x264+y24=1.由曲线C2的极坐标方程得ρcosθ-ρsinθ=7,于是可得它的直角坐标方程为x-y-7=0.(2)由点Q的极坐标(槡2 2,π4)可得它的直角坐标为(2,2),设P(8cost,2sint),则PQ的中点M的直角坐标为(4cost+1,sint+1),所以,点M到直线C2的距离d=4cost-sint-7槡2=槡17cos(t+φ)-7槡2,其中φ为锐角,且tanφ=14.当cos(t+φ)=1时,d取得最小值dmin=槡7 2 -槡342.所以,PQ的中点M与曲线C2上的点的距离的最小值为槡7 2 -槡342.例5 (2014年全国卷Ⅰ)已知曲线C:x24+y29=1,直线l:x=2+ty=2-2{t(t为参数).(Ⅰ)写出曲线C的参数方程和直线l的普通方程;(Ⅱ)过曲线C上任一点P作与l夹角为30°的直线,交l于点A,求|PA|的最大值与最小值.分析 (Ⅰ)利用椭圆的普通方程及直线的参数的特征进行互化即可;(Ⅱ)由椭圆的参数方程建立|PA|的三角函数表达式,再求最值.图1解 (Ⅰ)曲线C的参数方程为x=2cosθy=3sin{θ(θ为参数),直线l的普通方程为2x+y-6=0.(Ⅱ)如图1,在曲线C上任意取一点P(2cosθ,3sinθ),它到直线l的距离为:d=槡554cosθ+3sinθ-6,则|PA|=dsin30°=槡2 55|5sin(θ+α)-6|,其中α为锐角,且tanα=43.当sin(θ+α)=-1时,|PA|取得最大值,最大值为槡22 55;当sin(θ+α)=1时,|PA|取得最小值,最小值为槡2 55.例6 (2015年高考陕西卷)在直角坐标系xΟy中,直线l的参数方程为x=3+12ty =槡32烅烄烆t(t为参数).以原点为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,⊙C的极坐标方程为ρ=槡2 3sinθ.(Ⅰ)写出⊙C的直角坐标方程;(Ⅱ)Ρ为直线l上一动点,当Ρ到圆心C的距离最小时,求Ρ的直角坐标.分析 (Ⅰ)利用x=ρcosθ,y=ρsinθ,由⊙C的极坐标方程可得它的直角坐标方程;(Ⅱ)先设点Ρ的参数坐标,可得ΡC的函数表达式,再利用函数的性质可得ΡC的最小值,进而可得Ρ的直角坐标;或将直线l的方程化为普通方程,再求过圆心且垂直于直线l的直线方程,联立两方程可解得点P的直角坐标.解 (Ⅰ)由ρ=槡2 3sinθ,得ρ2 =槡2 3ρsinθ,从而,⊙C的直角坐标方程为x2+y2 =槡2 3y,即x2+(y-槡3)2=3.(Ⅱ)设P(3+12t,槡32t),又C(0,槡3),则|PC|=(3+12t)2+(槡32t -槡3)槡2=t2+槡12,易知:当t=0时,ΡC取得最小值,此时Ρ点的直角坐标为(3,0).评注 将曲线的参数方程化为普通方程的关键是消去其中的参数,常用的技巧有:代入消参、加减消参、整体消参、平方后加减消参等.如果题目中涉及圆、椭圆上的动点求相关最值(范围)问题时,可考虑用其参数方程设出点的坐标,将问题转化为函数问题来解决,可以使解题的过程更简洁.例7 (2016年全国卷Ⅱ理科第20题)已知椭圆E:x2t+y23=1的焦点在x轴上,A是E的左顶点,斜率为k(k>0)的直线交E于A,M两点,点N在E上,MA⊥NA.(Ⅰ)当t=4,AM=AN时,求△AMN的面积;(Ⅱ)当2 AM=AN时,求k的取值范围.分析 (Ⅰ)先结合已知条件设出直线AM的参数方程,代入椭圆方程,可求得AM,进而求得△AMN的面积;(Ⅱ)设出直线AM、AN的参数方程(以直线AM的倾斜角α为参数),代入椭圆方程,用t和α表示|AM|和|AN|,再利用2 AM=AN将t表示为k的函数,结合t>3,可求得k的取值范围.解 (Ⅰ)当t=4,AM=AN时,可得点A(-2,0),k=1.设直线AM的参数方程为x=-2+槡22my =槡22烅烄烆m(m为参数),代入椭圆方程,整理得72m2-槡6 2 m=0,故AM =槡12 27,所以S△AMN=12AM·AN=14449.(Ⅱ)设直线AM的倾斜角为α,又点A(-槡t,0),可设直线AM的参数方程为x=-槡t+mcosαy=msin烅烄烆α(m为参数),代入椭圆方程,整理得(3cos2α+t sin2α)m2-6tcosα·m=0,所以AM=6tcosα3cos2α+t sin2α.因为MA⊥NA,故直线AN的倾斜角为α+π2,同理可得:AN=6tcos(α+π2)3cos2(α+π2)+t sin2(α+π2)=6tsinα3sin2α+t cos2α.由2 AM=AN,k=tanα,代入化简得t=6k2-3kk3-2.又因为椭圆E:x2t+y23=1的焦点在x轴上,所以t>3,即6k2-3kk3-2>3,解得3槡2<k<2.所以,k的取值范围是(3槡2,2).评注 本题属于圆锥曲线试题,常规思路是利用直角坐标直接求解,过程比较复杂.利用直线的参数方程来求解本题,使问题的求解过程变得简洁.三、利用极坐标中ρ的几何意义求有关距离或相关问题我们知道,极坐标中的ρ为极径,表示曲线上一点与原点O之间的距离,因此,与原点O有关的距离、面积等问题都可考虑运用极坐标中ρ的几何意义来解决,这是一种有效的解题策略,很多时候比化为直角坐标运算更简便.例8 (2015年高考全国卷Ⅱ)在直角坐标系xOy中,曲线C1: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C2:ρ=2sinθ,曲线C3:ρ=2 槡3cosθ.(Ⅰ)求C2与C1的交点的直角坐标;(Ⅱ)若C2与C1相交于点A,C3与C1相交于点B,求AB的最大值.分析 (Ⅰ)可将曲线C2与C1的极坐标方程化为直角坐标方程后联立求交点的直角坐标,也可以直接联立极坐标方程求得交点的极坐标,再化为直角坐标;(Ⅱ)分别联立C2与C1、C3与C1的极坐标方程,求得A,B的极坐标,由极径的概念用α表示出AB,转化为求关于α的三角函数的最大值.解 (Ⅰ)曲线C2的直角坐标方程为x2+y2-2y=0,曲线C3的直角坐标方程为x2+y2 -槡2 3x=0.联立两方程解得:x1=0,y1=0烅烄烆,x2=槡32,y2=32烅烄烆,所以,C2与C1的交点的直角坐标为(0,0)和(槡32,32).(Ⅱ)曲线C1的极坐标方程为θ=α(ρ∈R,ρ≠0),其中0≤α<π.于是可得:点A的极坐标为(2sinα,α),点B的极坐标为(槡2 3cosα,α).所以AB=2sinα-槡2 3cosα=4|sin(α-π3)|,又0≤α<π,所以,当α=5π6时,AB取得最大值,最大值为4.评注 如果用直角坐标来处理本题,计算量较大.例9 (2016年全国卷Ⅱ理科第23题)在直线坐标系xOy中,圆C的方程为(x+6)2+y2=25.(Ⅰ)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;(Ⅱ)直线l的参数方程是x=tcosα,y=tsinα{,(t为参数),l与C交于A,B两点,|AB|=槡10,求l的斜率.分析 (Ⅰ)利用ρ2=x2+y2,x=ρcosθ可得C的极坐标方程;(Ⅱ)先将直线l的参数方程化为极坐标方程,再利用弦长公式可求得l的斜率.解 (Ⅰ)由x=ρcosθ,y=ρsinθ可得C的极坐标方程ρ2+12ρcosθ+11=0.(Ⅱ)在(Ⅰ)中建立的极坐标系中,直线l的极坐标方程为θ=α(ρ∈R),与C的极坐标方程联立得ρ2+12ρcosα+11=0.设点A,B所对应的极径分别为ρ1,ρ2,则ρ1+ρ2=-12cosα,ρ1ρ2=11,所以|AB|=|ρ1-ρ2|=(ρ1+ρ2)2-4ρ1ρ槡2=144cos2α-槡44.又|AB|=槡10,所以144cos2α-槡44 =槡10,解得cos2α=38,故tanα=±槡153,所以,直线l的斜率为槡153或-槡153.例10 (2015年高考全国卷Ⅰ理科第23题)在直角坐标系xOy中,直线C1:x=-2,圆C2:(x-1)2+(y-2)2=1,以坐标原点为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系.(Ⅰ)求C1,C2的极坐标方程;(Ⅱ)若直线C3的极坐标方程为θ=π4(ρ∈R),设C2与C3的交点为M,N,求△C2MN的面积.分析 (Ⅰ)根据公式x=ρcosθ,y=ρsinθ,x2+y2=ρ2即可求得C1,C2的极坐标方程;(Ⅱ)联立直线C3和圆C2的极坐标方程得到关于ρ的方程,可求得MN,进而可求出△C2MN的面积.解 (Ⅰ)因为x=ρcosθ,y=ρsinθ,所以,可求得:C1的极坐标方程为ρcosθ=-2,C2的极坐标方程为ρ2-2ρcosθ-4ρsinθ+4=0.(Ⅱ)将C3的极坐标方程θ=π4代入C2的极坐标方程ρ2-2ρcosθ-4ρsinθ+4=0,得ρ2 -槡3 2ρ+4=0,解得ρ1=槡2 2,ρ2=槡2,所以,MN=ρ1-ρ2=槡2.又因为C2的半径为1,∠C2MN=π4,所以△C2MN的面积为S=12×槡2×1×sinπ4=12.评注 过坐标原点、倾斜角为θ0的直线的极坐标方程为θ=θ0,其上两点P(ρ1,θ0),Q(ρ2,θ0)间的距离为PQ=ρ1-ρ2.【一点感悟】参数方程和极坐标虽然是选考内容,也应得到充分的重视,如果能够将它们和普通方程有机联系,相互补充,可以优化解题思路,简化计算过程,减少运算量,提高解题的效率.。
高中数学参数方程知识点大全
高中数学参数方程知识点大全一、参数方程的定义和基本概念参数方程是指用一个或多个参数表示一个点在平面或空间上的坐标,一般形式为x=f(t),y=g(t)或x=f(u,v),y=g(u,v),z=h(u,v)等形式。
1. 参数的取值范围参数的取值范围是指t,u,v等参数的取值范围,有些问题中可能要求特定的参数取值范围,例如0≤t≤1。
2. 参数方程的解析式参数方程的解析式是指将参数方程中的参数用其他变量(如x,y,z)表示出来的式子,通常要具体分析题目所求的内容,才能得到具体的解析式。
二、参数方程表示的图形及其性质参数方程表示的图形是指用参数方程所描述的点的集合,常见的有平面曲线、空间曲线和曲面。
1. 平面曲线的参数方程平面曲线的参数方程一般形式为x=f(t),y=g(t),t∈[a,b],其中a,b为常数。
2. 空间曲线的参数方程空间曲线的参数方程一般形式为x=f(t),y=g(t),z=h(t),t∈[a,b],其中a,b为常数。
3. 曲面的参数方程曲面的参数方程一般形式为x=f(u,v),y=g(u,v),z=h(u,v),u,v∈D,其中D为平面区域。
三、参数方程在计算机绘制图形中的应用在计算机绘制图形中,参数方程可以方便地表示出各种曲线和曲面,并通过计算机程序实现绘制,除此之外还可以进行各种变换和操作。
1. 坐标变换坐标变换是指通过参数方程的变换操作实现图形的变形、旋转、平移等操作。
2. 光照模拟通过参数方程计算表面法向量、光照强度和光照颜色,实现真实的光照模拟。
3. 碰撞检测通过参数方程计算图形的表面或体积信息,实现碰撞检测的功能,以及物体的相交等计算。
四、参数方程的求导1. 参数方程的一阶导数参数方程的一阶导数是指对参数t求导数得到的结果,常用来表示曲线的斜率和切线方向。
2. 参数方程的二阶导数参数方程的二阶导数是指对参数t进行二次求导得到的结果,常用来表示曲线的曲率和弧度的变化率。
五、参数方程的应用示例1. 斜抛运动斜抛运动的轨迹可以用参数方程表示,通过求解初始速度、角度等参数可以得到斜抛运动的轨迹方程,从而计算两点之间的距离和时间等参数。
数学的参数方程公式有哪些
数学的参数方程公式有哪些直线参数方程是高中数学在解析几何这一模块中非常重要的知识点,也是整个高中数学的一大难题,接下来店铺为你整理了数学参数方程公式,一起来看看吧。
数学参数方程公式数学参数方程概念一般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的每一个允许的取值,由方程组确定的点(x,y)都在这条曲线上,那么这个方程就叫做曲线的参数方程,联系变数x,y的变数t叫做参变数,简称参数。
圆的参数方程x=a+r cosθ y=b+r sinθ (a,b)为圆心坐标 r为圆半径θ为参数椭圆的参数方程x=a cosθ y=b sinθ a为长半轴长 b为短半轴长θ为参数双曲线的参数方程x=a secθ (正割) y=b tanθ a为实半轴长 b为虚半轴长θ为参数抛物线的参数方程x=2pt^2 y=2pt p表示焦点到准线的距离 t为参数直线的参数方程x=x'+tcosa y=y'+tsina , x', y'和a表示直线经过(x',y'),且倾斜角为a,t为参数.数学学习技巧一、课内重视听讲,课后及时复习。
新知识的接受,数学能力的培养主要在课堂上进行,所以要特别重视课内的学习效率,寻求正确的学习方法。
上课时要紧跟老师的思路,积极展开思维预测下面的步骤,比较自己的解题思路与教师所讲有哪些不同。
特别要抓住基础知识和基本技能的学习,课后要及时复习不留疑点。
首先要在做各种习题之前将老师所讲的知识点回忆一遍,正确掌握各类公式的推理过程,尽量回忆而不采用“不清楚立即翻书”之举。
认真独立完成作业,勤于思考,对于有些题目,由于自己的思路不清,一时难以解出,应让自己冷静下来认真分析题目,尽量自己解决。
在每个阶段的学习中要进行整理和归纳总结,把知识的点、线、面结合起来交织成知识网络,纳入自己的知识体系。
二、适当多做题,养成良好的解题习惯。
高考数学极坐标与参数方程题型归纳
(3)P为曲线C2上任意一点,求点P到直线l的距离的最值及此时P的直角坐标.
7.在坐标系xOy中,曲线C1的参数方程为 (α为参数),以坐标原点为极点,以x轴的正半轴为极轴,,建立极坐标系,曲线C2的极坐标方程为ρsin =2 .
极坐标系与参数方程
题型一与圆有关的问题
1.已知曲线C1的参数方程为 ( 为参数),以坐标原点为极点, 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C2的极坐标方程为 .(Ⅰ)把C1的参数方程化为极坐标方程;(Ⅱ)求C1与C2交点的极坐标(ρ≥0,0≤θ<2π)。
2.在直角坐标系xOy中,以坐标原点为极点,x轴为极轴建立极坐标系,半圆C的极坐标方程为ρ=2cosθ,θ∈ .(1)求C的参数方程.(2)设点D在C上,C在D处的切线与直线l:y= x+2垂直,根据(1)中你得到的参数方程,确定D的坐标.
题型二 根据椭圆参数方程求最值
6.曲线C1的参数方程为 (θ为参数),将曲线C1上所有点的横坐标伸长为原来的2倍,纵坐标伸长为原来的 倍,得到曲线C2.以平面直角坐标系xOy的原点O为极点,x轴的正半轴为极轴,取相同的单位长度建立极坐标系,已知直线l:ρ(cosθ-2sinθ)=6.
(1)求曲线C2和直线l的普通方程.
9.以平面直角坐标系的原点 为极点, 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,已知点 的直角坐标为 ,若直线l的极坐标方程为 ,曲线 的参数方程是 ,( 为参数).
(1)求直线l的直角坐标方程和曲线 的普通方程;
(2)设直线l与曲线 交于 两点,求 .
10.在直角坐标系中,以原点为极点, 轴的正半轴为极轴,以相同的长度单位建立极坐标系,已知直线 的极坐标方程为 ,曲线 的极坐标方程为 .
高中数学参数方程知识点大全
高考复习之参数方程 一、考纲要求1.理解参数方程的概念,了解某些常用参数方程中参数的几何意义或物理意义,掌握参数方 程与普通方程的互化方法.会根据所给出的参数,依据条件建立参数方程.2.理解极坐标的概念.会正确进行点的极坐标与直角坐标的互化.会正确将极坐标方程化为 直角坐标方程,会根据所给条件建立直线、圆锥曲线的极坐标方程.不要求利用曲线的参数 方程或极坐标方程求两条曲线的交点.二、知识结构 1.直线的参数方程(1)标准式 过点Po(x0,y 0),倾斜角为α的直线l(如图)的参数方程是⎩⎨⎧+=+=a t y y at x x sin cos 00 (t 为参数) (2)一般式 过定点P 0(x 0,y 0)斜率k=tg α=ab的直线的参数方程是 ⎩⎨⎧+=+=bty y atx x 00(t 不参数) ② 在一般式②中,参数t 不具备标准式中t 的几何意义,若a 2+b 2=1,②即为标准式,此时, | t |表示直线上动点P 到定点P 0的距离;若a 2+b 2≠1,则动点P 到定点P 0的距离是22b a +|t |.直线参数方程的应用 设过点P 0(x 0,y 0),倾斜角为α的直线l 的参数方程是⎩⎨⎧+=+=a t y y a t x x sin cos 00 (t 为参数)若P 1、P 2是l 上的两点,它们所对应的参数分别为t 1,t 2,则 (1)P 1、P 2两点的坐标分别是 (x 0+t 1cos α,y 0+t 1sin α) (x 0+t 2cos α,y 0+t 2sin α); (2)|P 1P 2|=|t 1-t 2|;(3)线段P 1P 2的中点P 所对应的参数为t ,则 t=221t t +中点P 到定点P 0的距离|PP 0|=|t |=|221t t +| (4)若P 0为线段P 1P 2的中点,则 t 1+t 2=0.2.圆锥曲线的参数方程(1)圆 圆心在(a,b),半径为r 的圆的参数方程是⎩⎨⎧+=+=ϕϕsin cos r b y r a x (φ是参数)φ是动半径所在的直线与x 轴正向的夹角,φ∈[0,2π](见图)(2)椭圆 椭圆12222=+by a x (a >b >0)的参数方程是⎩⎨⎧==ϕϕsin cos b y a x (φ为参数)椭圆 12222=+by a y (a >b >0)的参数方程是⎩⎨⎧==ϕϕsin cos a y b x (φ为参数) 3.极坐标极坐标系 在平面内取一个定点O ,从O 引一条射线Ox ,选定一个单位长度以及计算角度的正 方向(通常取逆时针方向为正方向),这样就建立了一个极坐标系,O 点叫做极点,射线Ox 叫 做极轴.①极点;②极轴;③长度单位;④角度单位和它的正方向,构成了极坐标系的四要素,缺一不可.点的极坐标 设M 点是平面内任意一点,用ρ表示线段OM 的长度,θ表示射线Ox 到OM 的角度 ,那么ρ叫做M 点的极径,θ叫做M 点的极角,有序数对(ρ,θ)叫做M 点的极坐标.(见图)极坐标和直角坐标的互化 (1)互化的前提条件①极坐标系中的极点与直角坐标系中的原点重合; ②极轴与x 轴的正半轴重合③两种坐标系中取相同的长度单位. (2)互化公式⎩⎨⎧=='sin cos θρθρy x ⎪⎩⎪⎨⎧≠=+=)0(222x x ytg y x θρ 三、知识点、能力点提示(一)曲线的参数方程,参数方程与普通方程的互化例1 在圆x 2+y 2-4x-2y-20=0上求两点A 和B ,使它们到直线4x+3y+19=0的距离分别最短和最长.解: 将圆的方程化为参数方程:⎩⎨⎧+=+=θθsin 51cos 52y x (θ为参数) 则圆上点P 坐标为(2+5cos θ,1+5sin θ),它到所给直线之距离d=223430sin 15cos 120+++θθ故当cos(φ-θ)=1,即φ=θ时 ,d 最长,这时,点A 坐标为(6,4);当cos(φ-θ)=-1,即θ=φ-π时,d 最短,这时,点B 坐标为(-2,2).(二)极坐标系,曲线的极坐标方程,极坐标和直角坐标的互化说明 这部分内容自1986年以来每年都有一个小题,而且都以选择填空题出现.例2 极坐标方程ρ=θθcos sin 321++所确定的图形是( ) A.直线B.椭圆C.双曲D.抛物线解: ρ=)6sin(1211)]cos 2123(1[21πθθ++⋅=++(三)综合例题赏析 例3 椭圆的两个焦点坐标是是参数)(sin 51cos 3Φ⎩⎨⎧Φ+-=Φ+=y x ( )A.(-3,5),(-3,-3)B.(3,3),(3,-5)C.(1,1),(-7,1)D.(7,-1),(-1,-1)解:化为普通方程得125)1(9)3(22=++-y x ∴a 2=25,b 2=9,得c 2=16,c=4.∴F(x-3,y+1)=F(0,±4)∴在xOy 坐标系中,两焦点坐标是(3,3)和(3,-5). 应选B.例4 参数方程表示)20()sin 1(212sin 2cos πθθθθ<<⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+=+=y x A.双曲线的一支,这支过点(1,21) B.抛物线的一部分,这部分过(1,21)C.双曲线的一支,这支过(-1,21) D.抛物线的一部分,这部分过(-1,21) 解:由参数式得x 2=1+sin θ=2y(x >0) 即y=21x 2(x >0). ∴应选B. 例5 在方程⎩⎨⎧==θθcos sin y x (θ为参数)所表示的曲线一个点的坐标是( )A.(2,-7)B.(31,32)C.(21,21) D.(1,0)解:y=cos2θ=1-2sin2θ=1-2x 2 将x=21代入,得y=21∴应选C.例6 下列参数方程(t 为参数)与普通方程x 2-y=0表示同一曲线的方程是( )A.⎩⎨⎧==ty t x B.⎩⎨⎧==t y t x 2cos cos C.⎪⎩⎪⎨⎧-+==t t y tgtx 2cos 12cos 1D.⎪⎩⎪⎨⎧+-==t t y tgtx 2cos 12cos 1解:普通方程x 2-y 中的x ∈R ,y ≥0,A.中x=|t |≥0,B.中x=cost ∈〔-1,1〕,故排除A.和B.C.中y=tt 22sin 2cos 2=ctg 2t=2211x t tg ==,即x 2y=1,故排除C. ∴应选D.例7 曲线的极坐标方程ρ=4sin θ化 成直角坐标方程为( ) A.x 2+(y+2)2=4 B.x 2+(y-2)2=4 C.(x-2)2+y 2=4 D.(x+2)2+y 2=4解:将ρ=22y x +,sin θ=22y x y +代入ρ=4sin θ,得x 2+y 2=4y ,即x 2+(y-2)2=4.∴应选B.例8 极坐标ρ=cos(θπ-4)表示的曲线是( )A.双曲线B.椭圆C.抛物线D.圆解:原极坐标方程化为ρ=21(cos θ+sin θ)⇒22ρ=ρcos θ+ρsin θ,∴普通方程为2(x 2+y 2)=x+y ,表示圆.应选D.例9 在极坐标系中,与圆ρ=4sin θ相切的条直线的方程是( ) A.ρsin θ=2 B.ρcos θ=2C.ρcos θ=-2D.ρcos θ=-4例9图解:如图.⊙C 的极坐标方程为ρ=4sin θ,CO ⊥OX,OA 为直径,|OA |=4,l 和圆相切, l 交极轴于B(2,0)点P(ρ,θ)为l 上任意一点,则有 cos θ=ρ2=OPOB ,得ρcos θ=2,∴应选B.例10 4ρsin 22θ=5 表示的曲线是( )A.圆B.椭圆C.双曲线的一支D.抛物线解:4ρsin 22θ=5⇔4ρ·.5cos 2221cos -=⇔-θρρθ把ρ=22y x + ρcos θ=x ,代入上式,得222y x +=2x-5. 平方整理得y 2=-5x+.425.它表示抛物线. ∴应选D.例11 极坐标方程4sin 2θ=3表示曲线是( )A.两条射线B.两条相交直线C.圆D.抛物线解:由4sin 2θ=3,得4·222yx y +=3,即y 2=3 x 2,y=±x 3,它表示两相交直线. ∴应选B.四、能力训练 (一)选择题 1.极坐标方程ρcos θ=34表示( ) A.一条平行于x 轴的直线B.一条垂直于x 轴的直线C.一个圆D.一条抛物线2.直线:3x-4y-9=0与圆:)(,sin 2cos 2为参数θθθ⎩⎨⎧==y x 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3.若(x ,y)与(ρ,θ)(ρ∈R)分别是点M 的直角坐标和极坐标,t 表示参数,则下列各组曲 线:①θ=6π和sin θ=21;②θ=6π和tg θ=33,③ρ2-9=0和ρ= 3;④⎩⎨⎧+=+=⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+=+=t y t x ty t x 322213222和其中表示相同曲线的组数为( )A.1B.2C.3D.44.设M(ρ1,θ1),N(ρ2,θ2)两点的极坐标同时满足下列关系:ρ1+ρ2=0 ,θ1+θ2=0,则M ,N 两点位置关系是( )A.重合B.关于极点对称C.关于直线θ=2πD.关于极轴对称5.极坐标方程ρ=sin θ+2cos θ所表示的曲线是( )A.直线B.圆C.双曲线D.抛物线6.经过点M(1,5)且倾斜角为3π的直线,以定点M 到动点P 的位移t 为参数的参数方程是( )A .⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+=+=t y t x 235211 B.⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+=-=t y t x 235211C.⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=+=t y t x 235211 D.⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+=+=t x t y 215231 7.将参数方⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+++⋅=+++⋅=2222222222m m m b y m m mm a x (m 是参数,ab ≠0)化为普通方程是( )A.)(12222a xb y a x ≠=+B.)(12222a x b y a x -≠=+ C.)(12222a x by a x ≠=-D.)(12222a x by a x -≠=- 8.已知圆的极坐标方程ρ=2sin(θ+6π),则圆心的极坐标和半径分别为( ) A.(1,3π),r=2 B.(1,6π),r=1 C.(1, 3π),r=1 D.(1,-3π),r=2 9.参数方程⎪⎩⎪⎨⎧-=+=21y t t x (t 为参数)所表示的曲线是( )A.一条射线B.两条射线C.一条直线D.两条直线10.双曲线⎩⎨⎧+=+-=θθsec 212y tg x (θ为参数)的渐近线方 程为( )A.y-1=)2(21+±x B.y=x 21± C.y-1=)2(2+±xD.y+1=)2(2-±x11.若直线⎩⎨⎧=+=bty at x 4( (t 为参数)与圆x 2+y 2-4x+1=0相切,则直线的倾斜角为( )A. 3πB.32πC.3π或32π D.3π或35π12.已知曲线⎩⎨⎧==pt y pt x 222(t 为参数)上的点M ,N 对应的参数分别为t 1,t 2,且t 1+t 2=0,那么M ,N 间的距离为( )A.2p(t 1+t 2)B.2p(t 21+t 22) C.│2p(t 1-t 2)│ D.2p(t 1-t 2)213.若点P(x ,y)在单位圆上以角速度ω按逆时针方向运动,点M(-2xy ,y 2-x 2)也在单位圆上运动,其运动规律是( )A.角速度ω,顺时针方向B.角速度ω,逆时针方向C.角速度2ω,顺时针方向D.角速度2ω,逆时针方向14.抛物线y=x 2-10xcos θ+25+3sin θ-25sin 2θ与x 轴两个交点距离的最大值是( )A.5B.10C.23D.315.直线ρ=θθsin cos 23+与直线l 关于直线θ=4π(ρ∈R)对称,则l 的方程是( )A .θθρsin cos 23-=B .θθρcos cos 23-=C .θθρsin 2cos 3-=D .θθρsin 2cos 3+=(二)填空题16.若直线l 的参数方程为⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+-=+=ty t x 532543(t 为参数),则过点(4,-1)且与l 平行的直线在y 轴上的截距为.17.参数方程⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+=+=θθθθcos 1sin cos 1cos y x (θ为参数)化成普通方程为 .18.极坐标方程ρ=tg θsec θ表示的曲线是 . 19.直线⎩⎨⎧-=+-=ty tx 3231(t 为参数)的倾斜角为 ;直线上一点P(x ,y)与点M(-1,2)的距离为 .(三)解答题20.设椭圆⎩⎨⎧==θθsin 32cos 4y x (θ为参数) 上一点P ,若点P 在第一象限,且∠xOP=3π,求点P 的坐标.21.曲线C 的方程为⎩⎨⎧==pty pt x 222(p >0,t 为参数),当t ∈[-1,2]时 ,曲线C 的端点为A ,B ,设F 是曲线C 的焦点,且S △AFB =14,求P 的值.22.已知椭圆222y x +=1及点B(0,-2),过点B 作直线BD ,与椭圆的左 半部分交于C 、D 两点,又过椭圆的右焦点F 2作平行于BD 的直线,交椭圆于G ,H 两点.(1)试判断满足│BC │·│BD │=3│GF 2│·│F 2H │成立的直线BD 是否存在?并说明理由 .(2)若点M 为弦CD 的中点,S △BMF2=2,试求直线BD 的方程.23.如果椭圆的右焦点和右顶点的分别是双曲线⎩⎨⎧=+=θθtg y x 3sec 48(θ为参数)的左焦点和左顶点,且焦点到相应的准线的距离为49,求这椭圆上的点到双曲线渐近线的最短距离. 24.A ,B 为椭圆2222by a x +=1,(a >b >0) 上的两点,且OA ⊥OB ,求△AOB 的面积的最大值和最小值.25.已知椭圆162422y x +=1,直线l ∶812y x +=1,P 是l 上一点,射线OP 交椭圆于点R ,又点Q 在OP 上且 满足│OQ │·│OP │=│OR │2,当点P 在l 上移动时,求点Q 的轨迹方程.并说明轨迹是什么曲线.参考答案(一)1.B 2.D 3.C 4.C 5.B 6.A 7.A 8.C 9.B 10.C 11.C 12.C 13.C 14.C 15.D(二)16.-4;17.y 2=-2(x-21),(x ≤21);18.抛 物线;19.135°,|32t| (三)20.(5154,558);21.;332 22.(1)不存在,(2)x+y+2=0;23.51(27-341);24.Smax=2ab ,s max=2222b a b a +;25.25)1(25)1(22-+-y x =1(x,y)不同时为零)。
【高中数学】参数方程和极坐标方程常考题型及解题方法归纳
参数方程和极坐标方程常考题型及解题方法归纳一、根据直线参数方程中t的几何意义求与距离有关的问题经过点P(x0,y0),倾斜角为α的直线l的参数方程为x=x0+tcosαy=y0+tsin烅烄烆α(t为参数),参数t的几何意义是:直线上定点P到动点M的有向线段,t表示参数t对应的点M到定点P的距离,即|t|=|PM|.若A,B为直线l上两点,其对应的参数分别为t1与t2,则有:①AB=|t1-t2|;②当A,B在点P的同侧时,t1与t2同号;当A,B分别在点P的两侧时,t1与t2异号.需要注意的是:有时候直线的参数方程也可写为x=x0+aty=y0+烅烄烆bt(t为参数),如果a2+b2≠1,则参数t没有上述几何意义.例1 在直角坐标系中,以原点为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,已知曲线C:ρll与l的普通方程;(2)若PM,MN,PN成等比数列,求a的值.分析 (1)利用x=ρcosθ,y=ρsinθ即可将曲线C的极坐标方程转化为直角坐标方程,在直线l的参数方程中消去参数t即可得直线l的普通方程;(2)将直线l的参数方程代入曲线C的直角坐标方程,利用参数的几何意义结合韦达定理即可建立关于a的方程求解.解 (1)由ρsin2θ=acosθ得ρ2 sin2θ=aρcosθ,可得曲线C的平面直角坐标方程y2=ax(a>0).由直线l的参数方程消去参数t,可得直线l的普通方程为x-y-1=0.(2)设点M,N对应的参数分别为t1,t2,则PM=t1,PN=t2,MN=t1-t2.将x=-1+槡22t,y=-2 +槡22t代入y2=ax,得t2-(槡4 2 +槡2a)t+8+2a=0.所以Δ=(槡4 2 +槡2a)2-4(8+2a)=2a2+8a>0,t1+t2=槡4 2 +槡2a,t1t2=8+2a.由PM,MN,PN成等比数列,可以得到t1-t22=t1t2,所以(t1+t2)2-4t1t2=t1t2,即(槡4 2 +槡2a)2-5(8+2a)=0,解得a=1(a=-4舍去).例2 (2015年高考湖南卷)已知直线l:x=5 +槡32ty =槡3+12烅烄烆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ρ=2cosθ.(Ⅰ)将曲线C的极坐标方程化为直角坐标方程;(Ⅱ)设点M的直角坐标为(5,槡3),直线l与曲线C的交点为A,B,求|MA|·|MB|的值.分析 (Ⅰ)利用ρ2=x2+y2,x=ρcosθ即可将已知条件中的极坐标方程转化为直角坐标方程;(Ⅱ)注意到点M在直线l上,将直线l的参数方程代入圆的直角坐标方程,利用参数的几何意义结合韦达定理即可求解.解 (Ⅰ)ρ=2cosθ等价于ρ2=2ρcosθ,将ρ2=x2+y2,ρcosθ=x代入即得曲线C的直角坐标方程为x2+y2-2x=0.(Ⅱ)结合直线l的参数方程,注意到点M在直线l上,且(槡32)2+(12)2=1,可设点M,N对应的参数分别为t1,t2,则MA=|t1|,MB=|t2|,所以MA·MB=t1t2. 将直线l的参数方程代入曲线C的直角坐标方程,整理得t2 +槡5 3t+18=0,则MA·MB=t1t2=18.例3 已知圆锥曲线C:x=2cosαy=sin{α(α为参数)和定点A(0,,槡3),F1,F2是此圆锥曲线的左、右焦点,以原点O为极点,以x轴的正半轴为极轴建立极坐标系.(1)求直线AF2的极坐标方程;(2)经过点F1且与直线AF2垂直的直线l交此圆锥曲线于M,N两点,求MF1-NF1的值.解 (1)消去参数α即可将曲线C的方程化为普通方程x24+y2=1,从而可求得F1(-槡3,0),F2(槡3,0),于是可得直线AF2的普通方程为x+y-槡3=0,利用互化公式化为极坐标方程为ρcosθ+ρsinθ=槡3.(2)由(1)可得kAF2=-1,所以直线l的倾斜角为45°,从而可得直线l的参数方程为x=-槡3 +槡22ty =槡22烅烄烆t(t为参数),代入椭圆C的直角坐标方程:x24+y2=1,得5t2-槡2 6t-2=0,设点M,N对应的参数分别为t1,t2,注意到点M,N,F1都在直线l上且点M,N在点F1两侧,所以|MF1|-|NF1|=|t1+t2|=槡2 65.评注 对于直线上与定点距离有关的问题,利用直线参数方程中参数t的几何意义,能避免通过解方程组求交点坐标的繁琐运算,使解题过程得到简化.二、利用参数方程求最值和取值范围利用曲线的参数方程求解两曲线间的最值问题,是解决这类问题的常用方法,优点是解题过程比较简洁.为此,需要熟悉常见曲线的参数方程、参数方程与普通方程的互化以及参数方程的简单应用.例4 已知曲线C1:x=8costy=2sin{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C2的极坐标方程为ρ=7cosθ-sinθ.(1)将曲线C1的参数方程化为普通方程,将曲线C2的极坐标方程化为直角坐标方程.(2)设P为曲线C1上的点,点Q极坐标为(2槡2,π4),求PQ的中点与曲线C2上的点的距离的最小值.分析 (1)利用参数方程和普通方程之间的关系进行互化即可,(2)先把点Q的极坐标化为直角坐标,设出点P的参数形式的直角坐标(t为参数),进而得到PQ的中点M的直角坐标,可用公式得到点M到直线C2的距离d的表达式(用参数t表示),再求最值即可.解 (1)由曲线C1的参数方程消去参数t得曲线C1的普通方程x264+y24=1.由曲线C2的极坐标方程得ρcosθ-ρsinθ=7,于是可得它的直角坐标方程为x-y-7=0.(2)由点Q的极坐标(槡2 2,π4)可得它的直角坐标为(2,2),设P(8cost,2sint),则PQ的中点M的直角坐标为(4cost+1,sint+1),所以,点M到直线C2的距离d=4cost-sint-7槡2=槡17cos(t+φ)-7槡2,其中φ为锐角,且tanφ=14.当cos(t+φ)=1时,d取得最小值dmin=槡7 2 -槡342.所以,PQ的中点M与曲线C2上的点的距离的最小值为槡7 2 -槡342.例5 (2014年全国卷Ⅰ)已知曲线C:x24+y29=1,直线l:x=2+ty=2-2{t(t为参数).(Ⅰ)写出曲线C的参数方程和直线l的普通方程;(Ⅱ)过曲线C上任一点P作与l夹角为30°的直线,交l于点A,求|PA|的最大值与最小值.分析 (Ⅰ)利用椭圆的普通方程及直线的参数的特征进行互化即可;(Ⅱ)由椭圆的参数方程建立|PA|的三角函数表达式,再求最值.图1解 (Ⅰ)曲线C的参数方程为x=2cosθy=3sin{θ(θ为参数),直线l的普通方程为2x+y-6=0.(Ⅱ)如图1,在曲线C上任意取一点P(2cosθ,3sinθ),它到直线l的距离为:d=槡554cosθ+3sinθ-6,则|PA|=dsin30°=槡2 55|5sin(θ+α)-6|,其中α为锐角,且tanα=43.当sin(θ+α)=-1时,|PA|取得最大值,最大值为槡22 55;当sin(θ+α)=1时,|PA|取得最小值,最小值为槡2 55.例6 (2015年高考陕西卷)在直角坐标系xΟy中,直线l的参数方程为x=3+12ty =槡32烅烄烆t(t为参数).以原点为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,⊙C的极坐标方程为ρ=槡2 3sinθ.(Ⅰ)写出⊙C的直角坐标方程;(Ⅱ)Ρ为直线l上一动点,当Ρ到圆心C的距离最小时,求Ρ的直角坐标.分析 (Ⅰ)利用x=ρcosθ,y=ρsinθ,由⊙C的极坐标方程可得它的直角坐标方程;(Ⅱ)先设点Ρ的参数坐标,可得ΡC的函数表达式,再利用函数的性质可得ΡC的最小值,进而可得Ρ的直角坐标;或将直线l的方程化为普通方程,再求过圆心且垂直于直线l的直线方程,联立两方程可解得点P的直角坐标.解 (Ⅰ)由ρ=槡2 3sinθ,得ρ2 =槡2 3ρsinθ,从而,⊙C的直角坐标方程为x2+y2 =槡2 3y,即x2+(y-槡3)2=3.(Ⅱ)设P(3+12t,槡32t),又C(0,槡3),则|PC|=(3+12t)2+(槡32t -槡3)槡2=t2+槡12,易知:当t=0时,ΡC取得最小值,此时Ρ点的直角坐标为(3,0).评注 将曲线的参数方程化为普通方程的关键是消去其中的参数,常用的技巧有:代入消参、加减消参、整体消参、平方后加减消参等.如果题目中涉及圆、椭圆上的动点求相关最值(范围)问题时,可考虑用其参数方程设出点的坐标,将问题转化为函数问题来解决,可以使解题的过程更简洁.例7 (2016年全国卷Ⅱ理科第20题)已知椭圆E:x2t+y23=1的焦点在x轴上,A是E的左顶点,斜率为k(k>0)的直线交E于A,M两点,点N在E上,MA⊥NA.(Ⅰ)当t=4,AM=AN时,求△AMN的面积;(Ⅱ)当2 AM=AN时,求k的取值范围.分析 (Ⅰ)先结合已知条件设出直线AM的参数方程,代入椭圆方程,可求得AM,进而求得△AMN的面积;(Ⅱ)设出直线AM、AN的参数方程(以直线AM的倾斜角α为参数),代入椭圆方程,用t和α表示|AM|和|AN|,再利用2 AM=AN将t表示为k的函数,结合t>3,可求得k的取值范围.解 (Ⅰ)当t=4,AM=AN时,可得点A(-2,0),k=1.设直线AM的参数方程为x=-2+槡22my =槡22烅烄烆m(m为参数),代入椭圆方程,整理得72m2-槡6 2 m=0,故AM =槡12 27,所以S△AMN=12AM·AN=14449.(Ⅱ)设直线AM的倾斜角为α,又点A(-槡t,0),可设直线AM的参数方程为x=-槡t+mcosαy=msin烅烄烆α(m为参数),代入椭圆方程,整理得(3cos2α+t sin2α)m2-6tcosα·m=0,所以AM=6tcosα3cos2α+t sin2α.因为MA⊥NA,故直线AN的倾斜角为α+π2,同理可得:AN=6tcos(α+π2)3cos2(α+π2)+t sin2(α+π2)=6tsinα3sin2α+t cos2α.由2 AM=AN,k=tanα,代入化简得t=6k2-3kk3-2.又因为椭圆E:x2t+y23=1的焦点在x轴上,所以t>3,即6k2-3kk3-2>3,解得3槡2<k<2.所以,k的取值范围是(3槡2,2).评注 本题属于圆锥曲线试题,常规思路是利用直角坐标直接求解,过程比较复杂.利用直线的参数方程来求解本题,使问题的求解过程变得简洁.三、利用极坐标中ρ的几何意义求有关距离或相关问题我们知道,极坐标中的ρ为极径,表示曲线上一点与原点O之间的距离,因此,与原点O有关的距离、面积等问题都可考虑运用极坐标中ρ的几何意义来解决,这是一种有效的解题策略,很多时候比化为直角坐标运算更简便.例8 (2015年高考全国卷Ⅱ)在直角坐标系xOy中,曲线C1: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C2:ρ=2sinθ,曲线C3:ρ=2 槡3cosθ.(Ⅰ)求C2与C1的交点的直角坐标;(Ⅱ)若C2与C1相交于点A,C3与C1相交于点B,求AB的最大值.分析 (Ⅰ)可将曲线C2与C1的极坐标方程化为直角坐标方程后联立求交点的直角坐标,也可以直接联立极坐标方程求得交点的极坐标,再化为直角坐标;(Ⅱ)分别联立C2与C1、C3与C1的极坐标方程,求得A,B的极坐标,由极径的概念用α表示出AB,转化为求关于α的三角函数的最大值.解 (Ⅰ)曲线C2的直角坐标方程为x2+y2-2y=0,曲线C3的直角坐标方程为x2+y2 -槡2 3x=0.联立两方程解得:x1=0,y1=0烅烄烆,x2=槡32,y2=32烅烄烆,所以,C2与C1的交点的直角坐标为(0,0)和(槡32,32).(Ⅱ)曲线C1的极坐标方程为θ=α(ρ∈R,ρ≠0),其中0≤α<π.于是可得:点A的极坐标为(2sinα,α),点B的极坐标为(槡2 3cosα,α).所以AB=2sinα-槡2 3cosα=4|sin(α-π3)|,又0≤α<π,所以,当α=5π6时,AB取得最大值,最大值为4.评注 如果用直角坐标来处理本题,计算量较大.例9 (2016年全国卷Ⅱ理科第23题)在直线坐标系xOy中,圆C的方程为(x+6)2+y2=25.(Ⅰ)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;(Ⅱ)直线l的参数方程是x=tcosα,y=tsinα{,(t为参数),l与C交于A,B两点,|AB|=槡10,求l的斜率.分析 (Ⅰ)利用ρ2=x2+y2,x=ρcosθ可得C的极坐标方程;(Ⅱ)先将直线l的参数方程化为极坐标方程,再利用弦长公式可求得l的斜率.解 (Ⅰ)由x=ρcosθ,y=ρsinθ可得C的极坐标方程ρ2+12ρcosθ+11=0.(Ⅱ)在(Ⅰ)中建立的极坐标系中,直线l的极坐标方程为θ=α(ρ∈R),与C的极坐标方程联立得ρ2+12ρcosα+11=0.设点A,B所对应的极径分别为ρ1,ρ2,则ρ1+ρ2=-12cosα,ρ1ρ2=11,所以|AB|=|ρ1-ρ2|=(ρ1+ρ2)2-4ρ1ρ槡2=144cos2α-槡44.又|AB|=槡10,所以144cos2α-槡44 =槡10,解得cos2α=38,故tanα=±槡153,所以,直线l的斜率为槡153或-槡153.例10 (2015年高考全国卷Ⅰ理科第23题)在直角坐标系xOy中,直线C1:x=-2,圆C2:(x-1)2+(y-2)2=1,以坐标原点为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系.(Ⅰ)求C1,C2的极坐标方程;(Ⅱ)若直线C3的极坐标方程为θ=π4(ρ∈R),设C2与C3的交点为M,N,求△C2MN的面积.分析 (Ⅰ)根据公式x=ρcosθ,y=ρsinθ,x2+y2=ρ2即可求得C1,C2的极坐标方程;(Ⅱ)联立直线C3和圆C2的极坐标方程得到关于ρ的方程,可求得MN,进而可求出△C2MN的面积.解 (Ⅰ)因为x=ρcosθ,y=ρsinθ,所以,可求得:C1的极坐标方程为ρcosθ=-2,C2的极坐标方程为ρ2-2ρcosθ-4ρsinθ+4=0.(Ⅱ)将C3的极坐标方程θ=π4代入C2的极坐标方程ρ2-2ρcosθ-4ρsinθ+4=0,得ρ2 -槡3 2ρ+4=0,解得ρ1=槡2 2,ρ2=槡2,所以,MN=ρ1-ρ2=槡2.又因为C2的半径为1,∠C2MN=π4,所以△C2MN的面积为S=12×槡2×1×sinπ4=12.评注 过坐标原点、倾斜角为θ0的直线的极坐标方程为θ=θ0,其上两点P(ρ1,θ0),Q(ρ2,θ0)间的距离为PQ=ρ1-ρ2.【一点感悟】参数方程和极坐标虽然是选考内容,也应得到充分的重视,如果能够将它们和普通方程有机联系,相互补充,可以优化解题思路,简化计算过程,减少运算量,提高解题的效率.。
参数方程最全版
参数方程1.直线的参数方程(1)标准式 过点Po(x 0,y 0),倾斜角为α的直线l(如图)的参数方程是(t 为参数) (2)一般式 :过定点P 0(x 0,y 0)斜率k=tg α=的直线的参数方程是 (t 不参数) 2.圆的参数方程圆心在(a,b),半径为r 的圆的参数方程是(φ是参数)a,b 是圆的圆心坐标,半径为r 的圆,标准方程为:3.椭圆椭圆(a >b >0)的参数方程是(φ为参数)得出圆的方程4.极坐标互化公式常用的公式:sin(α±β)=sin αcos β±cos αsin β.⎩⎨⎧+=+=a t y y at x x sin cos 00ab⎩⎨⎧+=+=bt y y atx x 00⎩⎨⎧+=+=ϕϕsin cos r b y r a x ()()222r b y a x =-+-12222=+by a x ⎩⎨⎧==ϕϕsin cos b y a x 12222=+by a x ⎩⎨⎧=='sin cos θρθρy x ⎪⎩⎪⎨⎧≠=+=)0(222x x ytg y x θρcos(α±β)=cos αcos β∓sin αsin β.1、已知直线的参数方程为,圆C 的参数方程为. (1)求直线和圆C 的普通方程; (2)若直线与圆C 有公共点,求实数的取值范围.2.. 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y2=4x 相交于A ,B 两点,求线段AB 的长.3在平面直角坐标系xOy 中, 直线的参数方程为(t 为参数),曲线C 的参数方程为 (为参数).试求直线和曲线C 的普通方程, 并求出它们的公共点的坐标.4.在直角坐标系中,以坐标原点为极点,x 轴的非负半轴为极轴建立极坐标系.已知点A 的极坐标为,直线的极坐标方程为,且点A 在直线上。
高考参数方程知识点讲解
高考参数方程知识点讲解高考数学中,参数方程是一个比较重要的知识点。
参数方程是一种以参数形式表示的函数,通过引入一个或多个参数,可以更灵活地描述图形在坐标平面上的运动轨迹。
接下来,我们将对参数方程的相关知识点进行讲解。
1. 参数方程的概念及表示方式在解析几何中,参数方程是用参数表示一个集合点的位置所满足的运算关系。
一般来说,参数方程通过引入独立变量(或称为参数),从而将平面上的点与参数之间建立起一种对应关系。
参数方程的标准形式可以写作:x = f(t),y = g(t),其中x和y是平面上的坐标,t是参数,f(t)和g(t)是定义在参数域上的函数。
2. 参数方程的图形表示参数方程可以用于描述一条曲线在平面上的运动轨迹。
以二维平面为例,我们可以通过改变参数t的取值范围,使得曲线上的点在平面上运动。
通过适当地选择参数的取值范围,可以得到曲线的各个特点,例如曲线的形状、方向等。
3. 参数方程与直角坐标方程的转换在解题时,有时我们需要将参数方程转换为直角坐标方程,或者将直角坐标方程表示为参数方程。
这种转换可以帮助我们更好地理解和分析问题。
将直角坐标方程转换为参数方程时,我们可以通过引入适当的参数,将曲线上的点与参数建立起一一对应的关系,从而得到参数方程的表示式。
相反地,将参数方程转换为直角坐标方程时,我们需要通过消元法或代数运算将参数方程表示为关于x和y的等式。
这样,在直角坐标系下,我们可以得到曲线的方程。
4. 参数方程的应用参数方程在物理学、力学等领域有着广泛的应用。
通过引入参数,我们可以更好地描述和分析运动过程中物体的位置、速度、加速度等物理量。
在几何学中,参数方程可以用于描述曲线的性质和形状。
例如,通过引入角度参数,我们可以得到单位圆的参数方程,进而分析圆的性质。
参数方程也可以用于描述曲线的运动轨迹、曲率等特征。
此外,参数方程还可以用于解决几何题。
在解题过程中,我们可以通过构造合适的参数方程,将问题转化为方程组求解或参数边界求解等数学问题。
高中数学参数方程知识点大全
高中数学参数方程知识点大全1. 参数方程的概念与定义在数学中,参数方程是一种将变量的取值指定为其他变量的函数的方式。
它由一组参数方程组成,其中每个参数都具有自己的取值范围。
参数方程可以用来描述平面上的曲线、空间中的曲线、曲面等各种几何对象。
参数方程的一般形式为:x = f(t)y = g(t)其中,x和y分别表示平面上的点的坐标,t是自变量(参数),f(t)和g(t)是关于t的方程。
2. 参数方程的应用参数方程在数学中有广泛的应用。
以下是参数方程的一些常见应用:曲线的描述参数方程可以用来描述平面上的曲线。
通过给定不同的参数取值,可以得到曲线上的不同点的坐标。
例如,椭圆的参数方程为:x = a*cos(t)y = b*sin(t)其中,a和b分别表示椭圆的长半轴和短半轴长度,t为参数,取值范围为0到2π。
曲面的描述类似于曲线的描述,参数方程也可以用来描述空间中的曲面。
通过给定不同的参数取值,可以得到曲面上的不同点的坐标。
例如,球面的参数方程为:x = r*sinθ*cosφy = r*sinθ*sinφz = r*cosθ其中,r为球体的半径,θ和φ为参数,分别表示球面上的纬度和经度。
几何运动的描述参数方程可以用来描述几何对象的运动。
通过改变参数的取值,可以观察几何对象在空间中的运动情况。
例如,下面给出了一个简单的抛物线的参数方程:x = ty = t^2当参数t取不同的值时,可以得到抛物线上的不同点的坐标,从而描述出抛物线的运动轨迹。
3. 参数方程的性质参数方程具有一些特殊的性质,它们在数学中有重要的意义:反函数参数方程可以通过求解方程组得到反函数。
例如,对于参数方程:x = t^2y = t^3可以通过求解方程组,得到反函数:t = ∛yx = (∛y)^2这样就可以通过给定x和y的值,求出对应的参数t的值。
参数的限制参数方程中的参数通常有一定的限制条件。
例如,参数方程x = ty = t^2中,参数t可以取任意实数值,但如果我们限制t的取值范围为某个区间,比如[-1, 1],就可以得到一段特定的曲线。
高考极坐标与参数方程大题题型汇总
高考极坐标与参数方程大题题型汇总本文是一篇数学题型汇总,主要涉及极坐标和参数方程。
第一题给出了一个圆的参数方程,要求求出其极坐标方程,并求出与一条直线的交点的线段长度。
第二题给出了一条直线的参数方程和一个圆的极坐标方程,要求求出该直线和圆的交点,并求出弦长。
第三题给出了一个曲线的参数方程和一条直线的极坐标方程,要求求出直线和曲线的交点,并求出弦长。
具体来说,第一题中,圆C的普通方程是$(x-1)^2+y^2=1$,转化为极坐标方程为$\rho=2\cos\theta$。
设点P的极坐标为$(\rho_1,\theta_1)$,则解得$\theta_1=\pi/3$,设点Q的极坐标为$(\rho_2,\theta_2)$,则解得$\theta_2=\pi/3$,$\rho_2=3$。
因此,线段PQ的长度为2.第二题中,圆M的直角坐标方程为$x+(y-3)=1$,直线$l$的普通方程为$3x+4y-3a+4=0$,将其转化为极坐标方程为$\rho(\sin\theta+\cos\theta)=1$。
设直线$l$和圆$M$的交点分别为$P$和$Q$,则由题意可知线段PQ的长度为3.因此,代入弦长公式,解得$a=12\pm\sqrt{22}$。
第三题中,曲线C的极坐标方程为$\rho=5$,直线$l$的普通方程为$x+y=\frac{1}{\sqrt{2}}$,将其转化为极坐标方程为$\rho(\sin\theta+\cos\theta)=1/\sqrt{2}$。
设直线$l$和曲线$C$的交点分别为$P$和$Q$,则由题意可知线段PQ的长度为$\sqrt{50}$。
1) 曲线C的参数方程为:x=9\cos^3\theta。
y=3\sin^3\theta$,直线$l$的直角坐标方程为:$x+y-1=0$。
2) 设$P(9\cos^3\alpha。
3\sin^3\alpha)$,则$P$到直线$l$的距离$d$为:d=\frac{|9\cos^3\alpha+3\sin^3\alpha-1|}{\sqrt{2}}$$为求$d$的最大值,对$d$求导得:frac{d}{d\alpha}d=-\frac{27\cos^2\alpha\sin\alpha+9\sin^2\alpha\cos\alpha}{2\sqrt{2} }$$令其等于0,解得$\tan\alpha=\frac{1}{3}$。
最全的参数方程
r
M
o
M0
x
讲授新课
如果在时刻t,点M转过的角度是, 坐标是M(x,y),那么=t.设|OM|=r, 那么由三角函数定义有 x y y cos t ,sin t , r r M 即
x r cos t (t为参数) y r sin t
r
o
M0
x
讲授新课
2 (4,0) 的圆心为_________,半径为______.
2. 参数法求轨迹方程 例1. 如图,圆O的半径为2,P是圆上 的动点,Q(6,0)是x轴上的定点,M是 PQ的中点.当点P绕O作匀速圆周运动 时,求点M的轨迹的参数方程. y
P
M
Q(6, 0)
o
x
练习.
(1)由方程x2+y2-4tx-2ty+3t2-4=0 (t为参数)所表示的一族圆的圆心轨迹 是( D ) A.一个定点 C.一条抛物线 B.一个椭圆 D.一条直线
x cos (1)参数方程 ( 为参数) 2 y sin 表示的曲线是( C )
2
A.直线
B.圆
C.线段
D.射线
复习回顾
3. 练习
x sin (2)在方程 ( 为参数) 所 y cos 2 表示的曲线上一个点的坐标是( C )
练习.
小结
(1)圆x2+y2=r2的参数方程为
x r cos , ( 为参数); y r sin .
(2)圆(x-a)2+(y-b)2=r2的参数方程为
x a r cos , ( 为参数). y b r sin .
课后作业
训练2:
参数方程标准形式
参数方程标准形式参数方程是描述曲线运动的一种常用方法,它将曲线上的点的坐标用参数的形式表示出来。
参数方程的标准形式是指将曲线上的点的坐标分别表示为参数 t 的函数,通常是 x=f(t)、y=g(t) 的形式。
在本文中,我们将详细介绍参数方程的标准形式,以及如何通过参数方程来描述各种曲线的运动。
首先,我们来看一些基本的参数方程的标准形式。
对于一条曲线上的点 P(x, y),我们可以将其坐标表示为 x=f(t)、y=g(t),其中 t 是参数。
这样,曲线上的点就可以用参数 t 的函数来描述。
在参数方程中,t 通常是一个实数,它可以表示曲线上的点沿着曲线的运动轨迹。
通过改变参数 t 的取值范围,我们可以描述曲线上的不同点,从而得到整条曲线的形状。
接下来,我们来看一些常见曲线的参数方程标准形式。
首先是直线的参数方程。
对于一条斜率为 k、过点 (x0, y0) 的直线,它的参数方程可以表示为 x=x0+kt、y=y0+kt。
这样,我们可以通过参数 t 的取值范围来描述直线上的所有点,从而得到整条直线的运动轨迹。
类似地,我们可以得到其他常见曲线如圆、椭圆、抛物线等的参数方程标准形式。
除了描述曲线的运动轨迹,参数方程还可以用来求曲线的长度、曲率、切线方程等。
例如,对于参数方程 x=f(t)、y=g(t),曲线上相邻两点之间的距离可以表示为∫√(f'(t)²+g'(t)²)dt,其中f'(t) 和 g'(t) 分别表示 f(t) 和 g(t) 对 t 的导数。
这样,我们就可以通过参数方程来求曲线的长度。
类似地,曲线的曲率可以表示为|f''(t)g'''(t)-f'''(t)g''(t)|/(f'(t)²+g'(t)²)^(3/2),其中 f''(t) 和 g''(t) 分别表示 f(t) 和 g(t) 对 t 的二阶导数。
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由 ,得ρ=cosθ+sinθ,所以ρ2=ρcosθ+ρsinθ,
∵ρ2=x2+y2,ρcosθ=x,ρsinθ=y,∴ .
(2)把 代入 .
得t2+ t- =0,|PA|·|PB|=|t1t2|= .故点P到点A、B两点的距离之积为 .
(1)写出直线l的参数方程,并把圆C的方程化为直角坐标方程;
(2)设l与圆C相交于两点A、B,求点P到A、B两点的距离之积.
3.在平面直角坐标系 中,已知曲线 : ( 为参数),将 上的所有点的横坐标、纵坐标分别伸长为原来的 和 倍后得到曲线 .以平面直角坐标系 的原点 为极点, 轴的正半轴为极轴,取相同的单位长度建立极坐标系,已知直线 : .
16.已知圆 的极坐标方程为 ,直线 的参数方程为
( 为参数),点 的极坐标为 ,设直线 与圆 交于点 、 .
(1)写出圆 的直角坐标方程;
(2)求 的值.
17.在直角坐标系中,曲线C1的参数方程为: ( 为参数),以原点为极点,x轴的正半轴为极轴,并取与直角坐标系相同的长度单位,建立极坐标系,曲线C2是极坐标方程为: ,
(1).求直线l的参数方程及圆C的极坐标方程;
(2).试判断直线l与圆C有位置关系.
10.已知曲线C:ρsin(θ+ )= ,曲线P:ρ2-4ρcosθ+3=0,
(1)求曲线C,P的直角坐标方程.
(2)设曲线C和曲线P的交点为A,B,求|AB|.
11.(本小题满分10分)选修4-4:坐标系与参数方程
14.已知在平面直角坐标系 中,圆 的参数方程为 ( 为参数),以 为极轴建立极坐标系,直线 的极坐标方程为 .
(1)写出直线 的直角坐标方程和圆 的普通方程;
(2)求圆 截直线 所得的弦长.
15.选修4-4: ,圆C的极坐标方程为
.
(1)求圆心C的直角坐标;
(2)由直线 上的点向圆C引切线,求切线长的最小值.
在直角坐标系 中,直线 : = 2,圆 : ,以坐标原点为极点, 轴的正半轴为极轴建立极坐标系.
(Ⅰ)求 , 的极坐标方程;
(Ⅱ)若直线 的极坐标方程为 ,设 与 的交点为 , ,求 的面积.
12.在直角坐标系xOy中,曲线C1的参数方程为 ( 为参数)M是C1上的动点,P点满足 ,P点的轨迹为曲线C2
高考数学参数方程所有经典类型(必刷题)
1.极坐标系与直角坐标系 有相同的长度单位,以原点 为极点,以 轴正半轴为极轴.已知直线 的参数方程为 ( 为参数),曲线 的极坐标方程为 .
(Ⅰ)求 的直角坐标方程;
(Ⅱ)设直线 与曲线 交于 两点,求弦长 .
2.已知直线l经过点 ,倾斜角α= ,圆C的极坐标方程为 .
8.在极坐标系中,点 坐标是 ,曲线 的方程为 ;以极点为坐标原点,极轴为 轴的正半轴建立平面直角坐标系,斜率是 的直线 经过点 .
(1)写出直线 的参数方程和曲线 的直角坐标方程;
(2)求证直线 和曲线 相交于两点 、 ,并求 的值.
9.以直角坐标系的原点为极点O, 轴正半轴为极轴,已知点P的直角坐标为(1,-5),点C的极坐标为 ,若直线l经过点P,且倾斜角为 ,圆C的半径为4.
(1)试写出曲线 的极坐标方程与曲线 的参数方程;
(2)在曲线 上求一点 ,使点 到直线 的距离最小,并求此最小值.
4.在直角坐标系 中,直线 的方程为 ,曲线 的参数方程为 .
(1)已知在极坐标系(与直角坐标系 取相同的长度单位,且以原点 为极点,以 轴正半轴为极轴)中,点 的极坐标为 ,判断点 与直线 的位置关系;
(1)求曲线C2的直角坐标方程;
(2)若P,Q分别是曲线C1和C2上的任意一点,求 的最小值.
18.(本小题满分10分)【选修4—4:坐标系与参数方程】
已知曲线 的极坐标方程为 ,以极点为坐标原点,极轴为 轴正半轴建立
平面直角坐标系,直线 的参数方程为 ( 为参数)
(1)把曲线 的极坐标方程化为直角坐标方程,把直线 的参数方程化为普通方程;
(1)求|AB|的长
(2)在以O为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,设点P的极坐标为 ,求点P到线段AB中点M的距离。
参考答案
1.(Ⅰ)由 ,得 ,即曲线 的直角坐标方程为 .5分
(Ⅱ)将直线l的方程代入 ,并整理得, , , .
所以 .10分
考点:1.极坐标方程与普通方程的互化;2.韦达定理.
(2)设点 是曲线 上的一个动点,求它到直线 的距离的最小值.
5.在平面直角坐标系xOy中,以O为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C的极坐V标方程为 ,M,N分别为曲线C与x轴、y轴的交点.
(1)写出曲线C的直角坐标方程,并求M,N的极坐标;
(2)求直线OM的极坐标方程.
6.(本小题满分10分)选修4-4:坐标系与参数方程
(1)求C2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 与C1的异于极点的交点为A,与C2的异于极点的交点为B,求 .
13.在极坐标系中,O为极点,半径为2的圆C的圆心的极坐标为 .
(1)求圆C的极坐标方程;
(2)在以极点O为原点,以极轴为x轴正半轴建立的直角坐标系中,直线 的参数方程为 (t为参数),直线 与圆C相交于A,B两点,已知定点 ,求|MA|·|MB|.
已知曲线 ( 为参数), ( 为参数).
(1)化 的方程为普通方程;
(2)若 上的点 对应的参数为 为 上的动点,求 中点 到直线 ( 为参数)距离的最小值.
7.(本小题满分10分)选修4-4坐标系与参数方程
在直角坐标系中,曲线 的参数方程为 ,( 为参数)
M是曲线 上的动点,点P满足 ,(1)求点P的轨迹方程 ;(2)在以D为极点,X轴的正半轴为极轴的极坐标系中,射线 与曲线 , 交于不同于原点的点A,B求
(2)求直线 被曲线 截得的线段 的长.
19.(本题满分10分)
极坐标系的极点是直角坐标系的原点,极轴为 轴正半轴。已知曲线 的极坐标方程为 ,曲线 的参数方程为
求曲线 的直角坐标方程和曲线 的普通方程;
当曲线 和曲线 没有公共点时,求 的取值范围。
20.选修4—4:坐标系与参数方程
在平面直角坐标系xOy中,直线l的参数方程为 它与曲线C: 交于A、B两点。