参数方程+立体几何
高考数学知识点参数方程
高考数学知识点参数方程高考数学知识点:参数方程数学在高考中占据着重要的地位,其中一个重要的知识点就是参数方程。
参数方程是描述物体运动以及数学曲线的一种有效方式。
本文将从基本概念开始,逐步深入探讨参数方程的相关内容。
一、什么是参数方程?参数方程是一种使用参数表示变量关系的表达方式。
在平面直角坐标系中,我们通常使用 x 和 y 坐标轴来表示一个点的位置。
但在有些情况下,一个点的位置需要通过另外的变量来确定。
例如,我们可以使用时间作为参数来描述物体的运动轨迹。
二、参数方程的表示方法通常,参数方程可以用以下形式表示:x = f(t)y = g(t)其中,f(t) 和 g(t) 是关于参数 t 的函数。
通过不同的 t 值,我们可以得到一组点 (x, y) 的坐标。
三、平面曲线的参数方程1. 点的轨迹考虑一个点 P(x, y),沿着一条轨迹运动。
如果我们能够找到一个参数 t,能够唯一确定点的位置,那么我们可以使用参数方程来描述点的轨迹。
2. 直线的参数方程对于直线,我们可以使用参数方程表示。
例如,一条直线的参数方程可以写作:x = at + by = ct + d其中 a、b、c、d 是常数。
3. 圆的参数方程对于一个圆,我们可以使用参数方程表示。
以原点 O 为圆心,半径为 r 的圆的参数方程可以写作:x = r*cos(t)y = r*sin(t)其中,t 是参数,范围在[0, 2π]。
四、参数方程的应用1. 物体运动在物理学中,参数方程常常用于描述物体的运动轨迹。
例如,一个抛体运动的轨迹可以使用参数方程来表示。
2. 曲线绘制在计算机图形学中,参数方程可以用于生成各种复杂的曲线。
通过调整参数的取值,我们可以绘制出各种形状的曲线,如椭圆、双曲线等。
3. 函数的参数化有些函数无法用解析式直接表示,但可以通过参数方程来表示。
例如,钟摆的运动可以通过一个参数方程来描述。
五、参数方程的优点和不足1. 灵活性参数方程具有很大的灵活性,可以描述出各种复杂的曲线。
如何用参数方程解答解析几何问题
考点透视解析几何问题通常较为复杂,且解题过程中的计算量大,出错率高.利用参数方程解答解析几何问题,不仅可以使方程中的变量减少,还能够减小计算量,达到化繁为简的效果.参数方程是曲线或直线的一种重要表示形式.一般地,过定点A()x0,y0,倾斜角为θ的直线的参数方程可以表示为{x=x0+t cosθ,y=y0+t sinθ,其中t为参数,||AB=t;若⊙O的圆心O为()m,n,半径为r,则⊙O的参数方程可表示为{x=m+r cosα,y=n+r sinα,α为参数,表示任意点与圆心O连线段的旋转角度;若椭圆C的中心位于坐标原点O,长轴与短轴分别为a与b,焦点位于x轴,则椭圆的参数方程可表示为{x=a cosα,y=b sinα,α为参数,表示动点T()x,y的离心角.在解答解析几何问题时,我们可根据题意设出或写出直线或曲线的参数方程,并将直线或曲线上的点用参数表示出来,便可将其看作为定点或已知的点,将其坐标代入点到直线的距离公式、弦长公式、两点间的距离公式、韦达定理、直线的斜率公式、直线的方程、圆锥曲线的方程中进行运算,从而将问题转化为三角函数求值、最值问题来求解.最后根据三角函数的性质、公式、图象即可求得问题的答案.例1.(2021全国新高考卷一,第21题)已知点F1()-17,0,F2()17,0,点M满足||MF1-||MF2=2.记点M的轨迹为C.(1)求C的方程;(2)设点T在直线x=12上,过T的两条直线分别交C于A,B,P,Q,且||TA∙||TB=||TP∙||TQ,求直线AB与PQ的斜率之和.解:(1)C的方程为x2-y216=1()x>0;(2)设Tæèöø12,m,直线AB的倾斜角为θ1,直线PQ的倾斜角为θ2,且θ1,θ2∈[0,π),则直线AB的参数方程为ìíîïïx=12+t cosθ1,y=m+t sinθ2,t为参数.将其代入x2-y216=1()x>0中,得()16cos2θ1-sin2θ1t2+()16cosθ1-2m sinθ1t-()m2+12=0.由题意知16cos2θ1-sin2θ1≠0,则||TA·||TB=-()m2+1216cos2θ1-sin2θ1,同理可得||TP∙||TQ=-()m2+1216cos2θ2-sin2θ2,又||TA∙||TB=||TP∙||TQ,所以-()m2+1216cos2θ1-sin2θ1=-()m2+1216cos2θ2-sin2θ2,则16cos2θ1-sin2θ1=16cos2θ2-sin2θ2,化简得cos2θ1=cos2θ2.因为直线AB与PQ为不同的直线,则cosθ1=-cosθ2,于是θ1+θ2=π,则k AB+k PQ=0.本题若采用常规方法,需将直线的方程与双曲线的方程联立,根据弦长公式和韦达定理求解,解题过程中的计算量大,不易求出正确答案.而运用直线的参数方程,就能将直线上的点A、B、P、Q用倾斜角表示出来,直接利用直线参数方程的几何意义即可求得||TA∙||TB、||TP∙||TQ的表达式,进而通过三角恒等变换,建立直线AB和PQ倾斜角之间的关系,快速求得问题38的答案.例2.在矩形ABCD 中,AB =1,AD =2,点P 在以C为圆心的圆上,该圆与BD 相切.若 AP =λ AB +μAD ,则λ+μ的最大值为().A.3B.225解:以A 为原点,DA 、BA 为坐标轴建立如图所示的平面直角坐标系,由AB =1,AD =2可得A ()0,0,B ()1,0,C ()1,2,D ()0,2,则以C 为圆心的圆的方程为()x -12+(y -22=45,设P æèçöø÷1+θ,2θ,由 AP =λ AB +μ AD ,得ìíîïïïïλ=1θ,2μ=2+θ,则λ+μ=1+θ+1θ=2+sin (θ+ϕ)≤3,其中tan ϕ=2,当θ+ϕ=π2时,λ+μ取得最大值3.先根据题目条件画出相应的图形,并建立平面直角坐标系,便可通过数形结合的方式,将题目中的几何关系以直观的形式表示出来;然后根据圆的参数方程设出圆上的动点P ,并建立关于参数θ的关系式,即将问题转化为三角函数最值问题;再利用三角函数的辅助角公式和正弦函数的有界性进行求解,这样可使得解题中的计算量大大减小,轻松获得问题的答案.例3.已知A ,B 是椭圆x 2a 2+y2b2=1()a >b >0的左、右顶点,P ,Q 是该椭圆上异于顶点的两点,直线AP 与QB ,PB 与AQ 分别交于点M ,N .(1)求证:MN ⊥AB .(2)若弦PQ 过椭圆的右焦点F 2,求直线MN 的方程.(1)证明:由椭圆的参数方程{x =a cos α,y =b sin α,可设P ()a cos α,b sin α,Q ()a cos β,b sin β,则AP :y =b sin αa +a cos α(x +a ),AQ :y =b sin βa +a cos β(x +a ),BP :y =b sin α-a +a cos α(x -a ),BQ :y =b sin β-a +a cos β(x -a ),联立直线AP 与BQ 的方程,得x M +a a +a cos αb sin α=x M -a-a +a cos βb sin β,解得x M =sin ()α+β-sin α+sin βsin α+sin β+sin ()β-αa =cos α+β2cos α-β2a ,同理可得,x N =sin ()α+β+sin α-sin βsin α+sin β+sin ()α-βa =cos α+β2cos α-β2a ,故x M =x N ,则MN ⊥AB .(2)解:由(1)得PQ :y -b sin αb sin α-b sin β=x -a cos αa cos α-a cos β,设直线PQ 经过()c ,0,则c a =cos α+sin α()cos α-cos βsin β-sin α=sin ()α-βsin α-sin β=cosα-β2cosα+β2,可得x M =x N =a 2c,故直线MN 的方程为x =a 2c.解答本题,需根据椭圆的参数方程,将椭圆上的点用参数形式表示出来,列出四条直线的方程,通过联立方程求得到点M 、N 的横坐标,进而根据直线的斜率公式建立关系式,从而求得MN 的方程.利用椭圆的参数方程,不仅可使题目中的变量统一,还可以使最终的直线形式简洁、美观,便于计算.可见,在解答解析几何问题时,巧妙利用直线或曲线的参数方程,能使问题中的几何关系以更加简洁的形式呈现,还能简化运算过程,能大大提高解题的效率.但在运用直线或曲线的参数方程解题时,要多关注参数的取值范围和几何意义,这是获得正确答案的有力依据,能为我们解题带来很大的便利.基金项目:基于核心素养下的南充市高中课堂教学研究——以数学学科为例,西华师范大学纵向科研项目,项目编号468020.(作者单位:西华师范大学数学与信息学院)考点透视39。
参数方程在解析几何中的妙用
参数方程在解析几何中的妙用在数学中,参数方程是描述曲线或曲面的一种常见方法。
它通过引入一个参数,将曲线或曲面上的点的坐标表示为参数的函数,从而简化了对曲线或曲面的研究和分析。
参数方程在解析几何中有着广泛的应用,可以用来描述各种复杂的曲线和曲面,解决许多几何问题。
本文将介绍参数方程在解析几何中的妙用,并举例说明其在不同领域的应用。
我们来了解一下参数方程的概念。
在平面直角坐标系中,一条曲线可以由以下形式的参数方程来描述:\[x = f(t), y = g(t),\]其中 \(t\) 是参数,\(x\) 和 \(y\) 分别是点 \((x, y)\) 的坐标。
曲线上的每一个点都可以由参数 \(t\) 的取值确定。
类似地,对于平面曲面或者空间曲线,可以使用多个参数来描述。
参数方程的优点在于,它可以将复杂的曲线或曲面化为参数的函数,从而简化了对曲线或曲面的研究和分析。
在解析几何中,参数方程的妙用主要体现在以下几个方面:1. 描述复杂曲线和曲面参数方程可以描述各种复杂的曲线和曲面,包括螺线、双曲线、椭圆、抛物线等。
这些曲线在直角坐标系下的方程通常会比较复杂,但是通过引入参数,可以得到简洁的参数方程。
双曲线的参数方程为:其中 \(a\) 和 \(b\) 为双曲线的参数。
通过这样的参数方程,我们可以方便地研究双曲线的性质和特点,比如焦点、渐近线等。
类似地,其他复杂曲线和曲面也可以通过参数方程来描述,从而为解析几何的研究提供了便利。
2. 研究曲线的长度和曲率在解析几何中,我们经常需要计算曲线的长度和曲率。
参数方程为我们提供了一种简便的方法来计算曲线的长度和曲率。
曲线的长度可以通过参数方程的定积分来计算:\[L = \int_{t_1}^{t_2} \sqrt{(\frac{dx}{dt})^2 + (\frac{dy}{dt})^2} dt,\]其中 \(\frac{dx}{dt}\) 和 \(\frac{dy}{dt}\) 分别是参数方程 \(x = f(t), y = g(t)\) 对 \(t\) 的导数。
高三数学参数方程知识点
高三数学参数方程知识点高中数学知识点之参数方程定义一般的,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,由上述方程组所确定的点M(x,y)都在这条曲线上,那么上述方程则为这条曲线的参数方程,联系x,y的变数t叫做变参数,简称参数,相对于参数方程而言,直接给出点的坐标间关系的方程叫做普通方程。
(注意:参数是联系变数x,y的桥梁,可以是一个有物理意义和几何意义的变数,也可以是没有实际意义的变数。
高中数学知识点之参数方程圆的参数方程x=a+rcosθy=b+rsinθ(a,b)为圆心坐标r为圆半径θ为参数椭圆的参数方程x=acosθy=bsinθa为长半轴长b为短半轴长θ为参数双曲线的参数方程x=asecθ(正割)y=btanθa为实半轴长b为虚半轴长θ为参数抛物线的参数方程x=2pt2y=2ptp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为参数高三数学复习建议第一:函数和导数。
这是我们整个高中阶段里最核心的板块,在这个板块里,重点考察两个方面:第一个函数的性质,包括函数的单调性、奇偶性;第二是函数的解答题,重点考察的是二次函数和高次函数,分函数和它的一些分布问题,但是这个分布重点还包含两个分析就是二次方程的分布的问题,这是第一个板块。
第二:平面向量和三角函数。
重点考察三个方面:第一是化简与求值,重点掌握五组基本公式。
第二是三角函数的图像和性质,这里重点掌握正弦函数和余弦函数的性质。
第三是正弦定理和余弦定理来解三角形,难度比较小。
第三:数列。
数列这个板块,重点考两个方面:一个通项;一个是求和。
第四:空间向量和立体几何。
在里面重点考察两个方面:一个是证明;一个是计算。
第五:概率和统计。
成人高考数学公式
成人高考数学公式数学公式在成人高考中占据着极其重要的地位,掌握了这些公式不仅可以帮助我们在考试中更好地解题,也可以在实际生活中解决诸多问题。
本文将重点介绍成人高考数学中的一些常用公式,供考生参考。
一、函数与方程:1.一次函数的一般式:y = kx + b,其中k为斜率,b为截距。
2.点斜式方程:y-y₁=k(x-x₁),其中k为斜率,(x₁,y₁)为直线上的一点。
3.两点式方程:(y-y₁)/(y₂-y₁)=(x-x₁)/(x₂-x₁),其中(x₁,y₁)和(x₂,y₂)为直线上的两点。
4.二次函数的一般式:y = ax² + bx + c,其中a、b、c为常数。
5.直线与二次函数的交点坐标:将直线方程代入二次函数方程,化简得到二次方程,解得交点坐标。
6.根与系数的关系:一元二次方程ax² + bx + c = 0有两个不同的实根(相等时为两个相同的实根)的充分必要条件是:Δ = b² - 4ac > 0然后可以用公式x=(-b±√Δ)/(2a)求解根。
7.求直线与平面的交点:将直线的参数方程代入平面的方程,得到关于参数的方程组,解方程组求得交点坐标。
8.圆的方程:(x-a)²+(y-b)²=r²,其中(a,b)为圆心坐标,r为半径。
二、解析几何:1.直线的斜率公式:k=(y₂-y₁)/(x₂-x₁),其中(x₁,y₁)和(x₂,y₂)为直线上的两点。
2.直线的截距式:y = kx + b,在该式中b即为直线的截距。
3.两直线的夹角公式:α = arctan(k₁) - arctan(k₂)其中k₁和k₂分别为两直线的斜率,α为夹角。
4.点到直线的距离公式:d=,Ax+By+C,/√(A²+B²)其中(A,B,C)为直线的一般式方程系数,(x,y)为点的坐标,d为点到直线的距离。
5.直线的倾斜角:α = arctan(k),其中k为直线的斜率,α为直线的倾斜角。
高中立体几何知识点总结
高中立体几何知识点总结学好立几并不难,空间想象是关键。
点线面体是一家,共筑立几百花园。
点在线面用属于,线在面内用包含。
四个公理是基础,推证演算巧周旋。
下面是为大家整理的关于高中立体几何知识点总结,希望对您有所帮助。
欢迎大家阅读参考学习!高中立体几何知识点总结1点在线面用属于,线在面内用包含。
四个公理是基础,推证演算巧周旋。
空间之中两条线,平行相交和异面。
线线平行同方向,等角定理进空间。
判定线和面平行,面中找条平行线。
已知线与面平行,过线作面找交线。
要证面和面平行,面中找出两交线,线面平行若成立,面面平行不用看。
已知面与面平行,线面平行是必然;若与三面都相交,则得两条平行线。
判定线和面垂直,线垂面中两交线。
两线垂直同一面,相互平行共伸展。
两面垂直同一线,一面平行另一面。
要让面与面垂直,面过另面一垂线。
面面垂直成直角,线面垂直记心间。
一面四线定射影,找出斜射一垂线,线线垂直得巧证,三垂定理风采显。
空间距离和夹角,平行转化在平面,一找二证三构造,三角形中求答案。
引进向量新工具,计算证明开新篇。
空间建系求坐标,向量运算更简便。
知识创新无止境,学问思辨勇攀登。
多面体和旋转体,上述内容的延续。
扮演载体新角色,位置关系全在里。
算面积来求体积,基本公式是依据。
规则形体用公式,非规形体靠化归。
展开分割好办法,化难为易新天地。
高中立体几何知识点总结2三角函数。
注意归一公式、诱导公式的正确性数列题。
1.证明一个数列是等差(等比)数列时,最后下结论时要写上以谁为首项,谁为公差(公比)的等差(等比)数列;2.最后一问证明不等式成立时,如果一端是常数,另一端是含有n的式子时,一般考虑用放缩法;如果两端都是含n的式子,一般考虑数学归纳法(用数学归纳法时,当n=k+1时,一定利用上n=k时的假设,否则不正确。
利用上假设后,如何把当前的式子转化到目标式子,一般进行适当的放缩,这一点是有难度的。
简洁的方法是,用当前的式子减去目标式子,看符号,得到目标式子,下结论时一定写上综上:由①②得证;3.证明不等式时,有时构造函数,利用函数单调性很简单立体几何题1.证明线面位置关系,一般不需要去建系,更简单;2.求异面直线所成的角、线面角、二面角、存在性问题、几何体的高、表面积、体积等问题时,要建系;3.注意向量所成的角的余弦值(范围)与所求角的余弦值(范围)的关系。
立体几何空间向量点到直线距离
立体几何空间向量点到直线距离
要计算立体几何空间中点到直线的距离,可以使用以下步骤:
1. 确定直线的参数方程:假设直线的参数方程为 P + td,其中 P 是直线上的一个点,d 是直线的方向向量,t 是参数。
2. 计算点到直线的向量:设点为 A,点到直线的向量为 V = A - P。
3. 计算距离:点到直线的距离可以通过计算点到直线向量 V 在直线方向向量 d 上的投影来获得。
投影长度即为点到直线的距离。
具体计算步骤如下:
1. 计算投影向量:将向量 V 投影到直线方向向量 d 上,得到投影向量Proj = (V · d) / |d|² * d,其中·表示点乘运算。
2. 计算距离:点到直线的距离为 |V - Proj|,即点到直线向量 V 减去投影向量 Proj 的模长。
请注意,这个方法适用于计算立体几何空间中点到直线的距离。
如果直线是平面上的,则可以使用平面几何中的方法计算点到直线的距离。
平面向量直线和圆立体几何公式定理
平面向量 坐标运算:(1)设a =11(,)x y ,b =22(,)x y ,则a +b =1212(,)x x y y ++. (2)设a =11(,)x y ,b =22(,)x y ,则a -b =1212(,)x x y y --. (3)设A 11(,)x y ,B 22(,)x y ,则2121(,)AB OB OA x x y y =-=-- . (4)设a =(,),x y R λ∈,则λa =(,)x y λλ. (5)设a =11(,)x y ,b =22(,)x y ,则a ·b =1212()x x y y +.向量内积:a 与b 的数量积(或内积):a ·b =|a ||b |cos θ 两向量的夹角公式:121222221122cos ||||x x y y a b a b x y x y θ+⋅==⋅+⋅+ (a =11(,)x y ,b =22(,)x y ).平面两点间的距离公式:,A B d 222121()()x x y y =-+- (A 11(,)x y ,B 22(,)x y ). 向量的平行与垂直 :设a =11(,)x y ,b =22(,)x y ,且b ≠0 ,则:a ||b 12210x y x y ⇔-=.(交叉相乘差为零) a ⊥b (a ≠0 )⇔ a ·b =012120x x y y ⇔+=.(对应相乘和为零)线段的定比分公式 :设111(,)P x y ,222(,)P x y ,(,)P x y 是线段12P P 的分点,λ是实数,且12PP PP λ= ,则 121211x x x y y y λλλλ+⎧=⎪⎪+⎨+⎪=⎪+⎩⇔121OP OP OP λλ+=+ 直线和圆斜率公式 :2121y y k x x -=-(111(,)P x y 、222(,)P x y ). 直线方程:(1)点斜式 11()y y k x x -=- (直线l 过点111(,)P x y ,且斜率为k ).(2)斜截式 y kx b =+(b 为直线l 在y 轴上的截距).(3)两点式 112121y y x x y y x x --=--(12y y ≠) (111(,)P x y 、222(,)P x y (1212,x x y y ≠≠))(4)截距式 1x y a b+=(a b 、分别为直线的横、纵截距,00a b ≠≠、) (5)一般式 0Ax By C ++=(其中A 、B 不同时为0). 直线0Ax By C ++=的法向量:(,)l A B '= ,方向向量:(,)l B A =-夹角公式:(1)2121tan ||1k k k k α-=+. (111:l y k x b =+,222:l y k x b =+,121k k ≠-) (2)12211212tan ||A B A B A A B B α-=+.(1111:0l A x B y C ++=,2222:0l A x B y C ++=,12120A A B B +≠). 直线12l l ⊥时,直线l 1与l 2的夹角是2π.1l 到2l 的角:(1)2121tan 1k k k k α-=+.(111:l y k x b =+,222:l y k x b =+,121k k ≠-) (2)12211212tan A B A B A A B B α-=+.(1111:0l A x B y C ++=,2222:0l A x B y C ++=,12120A A B B +≠).直线12l l ⊥时,直线l 1到l 2的角是2π. 点到直线的距离 :0022||Ax By C d A B++=+(点00(,)P x y ,直线l :0Ax By C ++=).圆的四种方程:(1)圆的标准方程 222()()x a y b r -+-=. (2)圆的一般方程 220x y Dx Ey F ++++=(224D E F +->0).(3)圆的参数方程 cos sin x a r y b r θθ=+⎧⎨=+⎩.点与圆的位置关系:点00(,)P x y 与圆222)()(r b y a x =-+-的位置关系有三种:2200()()d a x b y =-+-, 则d r >⇔点P 在圆外; d r =⇔点P 在圆上; d r <⇔点P 在圆内.直线与圆的位置关系:直线0=++C By Ax 与圆222)()(r b y a x =-+-的位置关系有三种(22BA C Bb Aa d +++=): 0<∆⇔⇔>相离r d ; 0=∆⇔⇔=相切r d ;0>∆⇔⇔<相交r d . 两圆位置关系的判定方法:设两圆圆心分别为O 1,O 2,半径分别为r 1,r 2,d O O =21,则:条公切线外离421⇔⇔+>r r d ;条公切线外切321⇔⇔+=r r d ;条公切线相交22121⇔⇔+<<-r r d r r ;条公切线内切121⇔⇔-=r r d ;无公切线内含⇔⇔-<<210r r d .立体几何空间中的平行问题线面平行的判定定理:平面外一条直线与此平面内一条直线平行,则该直线与此平面平行。
数学参数方程知识点总结
数学参数方程知识点总结数学是一门既抽象又具体的学科,其中的参数方程是一种特殊的表示方法。
它能够通过引入参数来描述一条曲线、曲面或者空间中的物体,为我们解决许多复杂问题提供了一种便捷的方式。
本文将总结数学参数方程的相关知识点,帮助读者更好地理解和应用这一概念。
一、参数方程的定义参数方程是将自变量和因变量都用参数表示的一种方程形式。
通常,我们用参数t来表示自变量,用x、y、z等表示因变量。
这样,我们可以通过给定参数t的取值范围,求解对应的x、y、z值,从而得到一条曲线、曲面或者空间中的物体。
二、参数方程的优点与一般方程相比,参数方程具有一些独特的优势:1. 参数方程能够表达复杂的几何图形。
通过引入参数,我们可以灵活地描述不规则曲线、曲面以及其他几何形体,使得对其性质和特征的研究更加方便。
2. 参数方程有利于求解隐函数。
有些函数方程很难直接解出,但通过引入参数,我们可以将其分解成一系列简单的参数方程,从而更容易求解。
3. 参数方程使得参数化积分和曲线积分的计算更加简单明了。
对于复杂的曲线和曲面,使用参数方程可以将积分问题转化为对参数的积分,简化计算过程。
三、参数方程的应用参数方程在数学和其它学科中有广泛的应用,以下列举几个常见的应用场景:1. 几何图形的描述:通过参数方程,我们可以描述圆、椭圆、抛物线、双曲线等曲线的形状和位置。
例如,圆的参数方程可以表示为:x = r*cos(t)y = r*sin(t)其中r为半径,t为参数。
2. 物体的运动轨迹:通过参数方程,我们可以描述物体在空间中的运动轨迹。
比如,一个以点(x0,y0,z0)为起始点,速度为(vx, vy, vz)的物体在t时刻的位置可以由参数方程表示为:x = x0 + vx*ty = y0 + vy*tz = z0 + vz*t这样,我们可以通过参数方程了解物体的位置、速度和加速度等信息。
3. 曲线长度的计算:参数方程可以使曲线的长度计算更加简单。
高三数学参数方程知识点
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三类参数方程在解析几何中的应用
三类参数方程在解析几何中的应用解析几何是数学中的一个重要分支,它以坐标系为基础,运用代数和几何方法研究几何对象的性质和相互关系。
三类参数方程是解析几何中的重要工具,根据不同的参数方程可描述不同的图形。
在下面的文章中,我们将介绍三类参数方程在解析几何中的应用。
一、平面图形的参数方程平面曲线的参数方程是通过给出参数 $t$ 与其对应几何图形上点的坐标$(x(t),y(t))$ 的关系式来描述曲线的。
在解析几何中,平面曲线的参数方程的应用较为广泛。
1. 直线的参数方程设直线 $L$ 的一个定点为 $(x_0,y_0)$,方向向量为 $\vec{v}=(a,b)$,则直线$L$ 的参数方程为$$\begin{cases}x=x_0+at\\y=y_0+bt\end{cases}$$其中 $t$ 为参数,表示直线上一点到 $(x_0,y_0)$ 的距离与 $\vec{v}$ 的夹角。
通过直线的参数方程,我们可以方便地求出直线上任意一点的坐标,判定两直线的位置关系,计算直线的斜率等。
其中 $t$ 是参数,$t\in[0,2\pi)$。
圆的参数方程可以用于计算圆上任一点的坐标,求两条直线与圆的交点以及判定两个圆的位置关系等。
其中 $\theta,t$ 为参数,$\theta\in[0,2\pi)$,$t\in[0,1]$。
对于以$(x_0,y_0,z_0)$ 为顶点、$r$ 为底半径、$h$ 为高的圆锥,其参数方程为$$\begin{cases}x=x_0+r(1-t)\cos\theta\\y=y_0+r(1-t)\sin\theta\\z=z_0+ht\end{ca ses}$$三、空间曲线的参数方程空间曲线是三维坐标系中的一条曲线,可以用参数方程描述。
空间曲线的参数方程在解析几何中也有重要的应用。
对于空间中的一条曲线,其参数方程可以表示为$$\begin{cases}x=x(t)\\y=y(t)\\z=z(t)\end{cases}$$其中 $t$ 是参数,可以是任意实数。
参数方程的概念
参数方程的概念
参数方程,又称参数表达式或参数式,是一种描述曲线或曲面的数学
工具。
与直角坐标系方程不同,参数方程通过给定参数的取值来确定点的
位置,从而描绘出曲线或曲面的形状。
参数方程在微积分,物理学,工程
学等领域经常被使用。
一维参数方程描述曲线在平面上的位置,通常记作:x=x(t),y=y(t),其中x和y是平面上的点的坐标,t是参数,表示曲线上的各个点。
二维
参数方程描述曲面在三维空间中的位置,通常记作:x=x(u,v),y=y(u,v),z=z(u,v),其中x,y,z是空间中的点的坐标,u和v是两个参数,表示
曲面上的各个点。
参数方程也可以用于描述物体在空间中的运动。
例如,一个物体在直
线上做匀速运动,可以使用参数方程x = x0 + vt来描述其位置,其中
x0是初始位置,v是速度,t是时间。
类似地,可以使用参数方程描述物
体在曲线上或曲面上的运动。
这在物理学和机械工程中有着广泛的应用。
在数学中,参数方程也经常用于求解方程组。
通过将未知数表示成参
数的函数,可以将方程组转化为参数方程的形式,从而简化求解过程。
参
数方程还可以用于求解微分方程和积分方程等复杂的数学问题。
总之,参数方程是一种灵活而强大的数学工具,可以描述曲线和曲面
的形状,解决各种数学问题,实现各种应用。
它在数学,物理学,工程学
和计算机科学等领域都有广泛的应用。
2017高三一轮立体几何 极坐标 参数方程(理)(教师版)
2017高三一轮立体几何极坐标参数方程(理)(教师版)立体几何极坐标参数方程(理)第一节空间几何体的结构特征、表面积和体积及其三视图和直观图[归纳·知识整合] 1.空间几何体的结构特征①棱柱的侧棱都互相平行,上下底面是互相平行且全等的多边形②棱锥的底面是任意多边形,侧面是有一个公共顶点的三角形多面体③棱台可由平行于棱锥底面的平面截棱锥得到,其上下底面是相互平行且相似的多边形①圆柱可以由矩形绕其任一边旋转得到②圆锥可以由直角三角形绕其一条直角边所在直线旋转得到旋转体③圆台可以由直角梯形绕直角腰或等腰梯形绕上下底中点连线旋转得到,也可由平行于圆锥底面的平面截圆锥得到④球可以由半圆或圆绕直径所在直线旋转得到[探究] 1.有两个面互相平行,其余各面都是平行四边形的几何体是棱柱吗?提示:不一定.如图所示,尽管几何体满足了两个平面平行且其余各面都但不能保证每相邻两个侧面的公共边互相平行.2.圆柱、圆锥、圆台的侧面展开图及侧面积公式圆柱是平行四边形,圆锥圆台侧面展开图侧面积公式S 圆柱侧=2πrl S 圆锥侧=πrl S 圆台侧=π(r +r′)l 3.空间几何体的表面积和体积公式名称表面积体积几何体柱体(棱柱和圆柱) S 表面积=S 侧+2S 底V=Sh 1 锥体(棱锥和圆锥) S 表面积=S 侧+S 底V=Sh 3 1 V =(S 上+S 下+ 3 台体(棱台和圆台) S 表面积=S 侧+S 上+S 下S上S下) h 4 球S=4πR2 V=πR3 3 [探究] 如何求不规则几何体的体积?提示:常用方法:分割法、补体法、转化法.通过计算转化得到基本几何体的体积来实现.4.中心投影与平行投影平行投影的投影线是平行的,而中心投影的投影线相交于一点.在平行投影中投影线垂直于投影面的投影称为正投影.5.三视图与直观图空间几何体的三视图是用平行投影得到的,它包括正视图、侧视图、俯视图,三视图其画法规则是:长对正,高平齐,宽相等空间几何体的直观图常用斜二测画法规则来画,基本步骤是:①画几何体的底面在已知图形中取互相垂直的x 轴、y 轴,两轴相交于点O,画直观图时,把它们直观图画成对应的x′轴、y′轴,两轴相交于点O′,且使∠x′O′y′=45° (或135° ),已知图形中平行x 轴、y 轴的线段在直观图中分别画成平行于x′轴、y′轴的线段.已知图形中平行于x 轴的线段,在直观图中长度不变,平行于y 轴的线立体几何极坐标参数方程(理)第 1 页共119 页段,长度变为原来的一半.②画几何体的高在已知图形中过O 点作z 轴垂直于xOy 平面,在直观图中对应的z′轴,也垂直于x′O′y′平面,已知图形中平行于z 轴的线段,在直观图中仍平行于z′轴且长度不变题型一空间几何体的结构特征1.下列结论中正确的是( ) A.各个面都是三角形的几何体是三棱锥B.以三角形的一条边所在直线为旋转轴,其余两边旋转形成的曲面所围成的几何体叫圆锥C.棱锥的侧棱长与底面多边形的边长相等,则该棱锥可能是六棱锥D.圆锥的顶点与底面圆周上的任一点的连线都是母线[自主解答] A 错误.如图,由两个结构相同的三棱锥叠放在一起构成的几何体,都是三角形,但它不是棱锥. B 错误.如下图,若△ABC 不是直角三角形,或是直角三角形但旋转轴不是直角得的几何体都不是圆锥。
参数方程与立体几何
参数方程与立体几何在数学中,参数方程是用参数来表示点的坐标的一种方式。
而立体几何则研究了三维空间中的图形与物体的性质。
本文将探讨参数方程与立体几何之间的联系与应用。
一、参数方程的基本概念参数方程是指用参数表示各个坐标的方程形式。
一般来说,参数可以是实数,也可以是其他类型的变量。
在平面直角坐标系中,一个点的坐标可以使用参数方程表示为:x = f(t)y = g(t)其中,f(t)和g(t)分别是参数t的函数。
通过控制t的取值范围,可以得到一条曲线。
参数方程的使用可以更加灵活地描述曲线的特性。
二、参数方程与曲线的关系参数方程在描述曲线时具有较大的优势。
使用参数方程可以描绘出极为复杂的曲线,如椭圆、双曲线等。
另外,参数方程还可以用于描述曲线的方向、速度等性质。
通过控制参数的取值范围,可以更加灵活地对曲线进行控制与操作。
三、参数方程在立体几何中的应用参数方程在立体几何中也有广泛的应用。
例如,在描述三维空间中的曲面时,可以使用参数方程来表示。
一般而言,对于一个曲面来说,可以使用两个参数来表示曲面上的点的坐标。
通过控制参数的取值范围,可以得到一整个曲面。
四、参数方程与立体几何的实例以下是一个简单的例子,展示了参数方程与立体几何的应用:考虑一个圆锥曲线,其参数方程可以表示为:x = cos(t)y = sin(t)z = t其中t的取值范围为0到2π。
通过控制t的取值范围,可以得到整个圆锥曲线。
这个曲线在三维空间中形状独特,使用参数方程可以清晰地描述其特性。
五、总结参数方程是一种使用参数表示点的坐标的方式,其在描述曲线和曲面时具有灵活性和便利性。
在立体几何中,参数方程可以被广泛应用于描述三维曲面的特性。
通过控制参数的取值范围,可以得到各种各样形状的曲线和曲面。
参数方程与立体几何的结合为数学与几何学的研究提供了更多的可能性。
以上是对参数方程与立体几何的简要介绍。
通过参数方程可以精确地描述曲线和曲面的特性,在立体几何的研究中有着重要的应用。
利用参数方程中t的几何意义解题
(5)若过定点P的直线交曲线C与A、B两点,
|PA||PB|=|tBtA|.
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例 1 如图 2-2-2 所示,已知直线 l 过点 P(2,0),斜率为4,直线 l 和抛物线 3
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(2)因为中点 M 所对应的参数为 tM=1156, 将此值代入直线 l 的参数方程的标准形式(*), 得yx==452×+3511× 56=115634= ,4116, 即 M4116,34. (3)|AB|=|t1-t2|= t1+t22-4t1t2=58 73.
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数), 将此代入 y2=4x,
得 t2+4 2t-8=0,
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设这个方程的两个根分别为 t1,t2, 由根与系数的关系, 有 t1+t2=-4 2,t1·t2=-8, ∴|AB|=|t1-t2|= t1+t22-4t1t2 = -4 22+32= 64=8. ∴A,B 两点间的距离是 8.
(1)求曲线C1 与曲线C2 两交点所在直线的极坐标方程; (2)若直线l 的极坐标方程为 sin( ) 2 2 ,直线l 与 y 轴的交
4
点为M ,与曲线 C1上相一交页 于 A返, B回两首页点,求下一M页A MB 的值.
【解析】(1)曲线 C1 的普通方程为:(x 5)2 y2 10 ,曲线C2 的普通方程为:x2 y2 4x , 即 (x 2)2 y2 4 ,由两圆心的距离 d 3 ( 10 2, 10 2) ,所以两圆相交,
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三类参数方程在解析几何中的应用
三类参数方程在解析几何中的应用
参数方程是解析几何中常用的一种表示方法,它以参数的形式表示平面或空间中的点
的位置。
在解析几何中,参数方程主要应用于直线方程、圆的方程、曲线方程等多个几何
图形的描述与分析。
常见的参数方程类型包括直角坐标参数方程、极坐标参数方程和方程
组参数方程。
以下将分别介绍这三类参数方程在解析几何中的应用。
一、直角坐标参数方程
直角坐标参数方程由两个参数方程组成,分别用 x(t) 和 y(t) 表示,其中 t 为参数。
直角坐标参数方程常用于表示平面直线的方程。
设直线上有一点 P,其坐标为 (x(t), y(t)),则方程为:
x = x(t),
y = y(t)。
在直角坐标参数方程中,参数 t 的取值范围可以是任意实数。
利用参数方程,可以
方便地描述直线的各种特点,如斜率、方向、长度等。
直角坐标参数方程也可用于表示平
面图形的轨迹等问题。
x = r(t)·cos(θ(t)),
y = r(t)·sin(θ(t))。
三、方程组参数方程
x₁ = x₁(t₁, t₂, …, tₙ),
x₂ = x₂(t₁, t₂, …, tₙ),
…,
xₙ = xₙ(t₁, t₂, …, tₙ)。
参数方程立体几何文科
5.在直角坐标系 中,直线 的参数方程为 ( 为参数),以 为极点, 轴的非负半轴为极轴建立极坐标系,并在两种坐标系中取相同的长度单位,曲线 的极坐标方程为 .
(1)把曲线 的极坐标方程化为普通方程;
(2)求直线 与曲线 的交点的极坐标( ).
(1)求证: //平面 ;
(2)在线段 上是否存在一点 ,使得点 到平面 的距离为 ,若存在,求出 的值;若不存在,请说明理由.
14.在四棱锥 中, 平面 , 是正三角形, 与 的交点 恰好是 中点,又 , ,点 在线段 上,且 .
(Ⅰ)求证: 平面 ;
(Ⅱ)求点C到平面PBD的距离.
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(1)写出直线l的参数方程;
(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.在直角坐标系 中,曲线 的参数方程为: .以 为极点, 轴的非负半轴为极轴建立极坐标系.
求曲线 的极坐标方程;
(2)直线 的极坐标方程是 ,直线 与曲线 的交点为 ,与直线 的交点为 ,求线段 的长.
4.(2015秋•东莞市期末)在直角坐标系xOy中,以原点O为极点,x轴正半轴为极轴,建立极坐标系,已知曲线C的参数方程是 (θ为参数),曲线C与l的交点的极坐标为(2, )和(2, ),
120°,∠PBC=90°.
(Ⅰ)求证:直线DA⊥平面PAB;
(Ⅱ)求三棱锥B﹣PAC的体积.
12.如图所示,在长方体ABCD﹣A1B1C1D1中,AB=BC=2,AA1=4,P为线段B1D1上一点.
(Ⅰ) 求证:AC⊥BP;
(Ⅱ) 当P为线段B1D1的中点时,求点A到平面PBC的距离.
13.平面 平面 , 为正方形, 是直角三角形,且 , 分别是线段 的中点.
几何体的参数方程
几何体的参数方程Task Title: Parametric Equations of Geometric ShapesGeometric shapes can be described using parametric equations, which provide a way to express the coordinates of points on the shape as a function of a parameter.These equations are useful for animation, computer graphics, and other applications where the shape needs to be manipulated or rendered.参数方程可以用来描述几何形状,它提供了一种表达形状上点坐标的参数的方法。
这些方程在动画、计算机图形学等需要对形状进行操作或渲染的应用中非常有用。
For example, the equation of a circle can be expressed in parametric form as:例如,圆的参数方程可以表示为:x(t) = (1 + cos(t)) * ry(t) = (1 + sin(t)) * rwhere r is the radius of the circle and t is the parameter that varies from 0 to 2π.As t increases, the coordinates (x(t), y(t)) trace out the circle.其中r 是圆的半径,t 是从0 到2π变化的参数。
当t 增加时,坐标(x(t), y(t)) 会沿着圆绘制。
Another example is the helix, which can be described by the parametric equations:另一个例子是螺旋,可以用以下参数方程描述:x(t) = cos(t)y(t) = sin(t)z(t) = twhere t is the parameter that ranges from 0 to infinity.As t increases, the coordinates (x(t), y(t), z(t)) trace out a helix.其中t 是从0 到无穷大的参数。
参数方程+立体几何
为极轴建立极坐标系,曲线 C2 的极坐标方程为 ρ=2sin θ. (1)把 C1 的参数方程化为极坐标方程; (2)求 C1 与 C2 交点的极坐标(ρ≥0,0≤θ<2π). 23.已知动点 P,Q 都在曲线 C:
x 2 cos t , (t 为参数)上,对应参数分别为 t=α 与 t=2α(0<α<2π),M y 2sin t
2
,点 D、E 在线段 AC 上,且
2、(2014)如图,四棱锥 P﹣ABCD 中,底面是以 O 为中心的菱形,PO⊥底面 ABCD,AB=2,∠BAD= M 为 BC 上一点,且 BM= . (Ⅰ)证明:BC⊥平面 POM; (Ⅱ)若 MP⊥AP,求四棱锥 P﹣ABMO 的体积.
,
3、 ( 2013 ) 如 题 ( 19 ) 图 , 四 棱 锥 P ABCD 中 , PA ⊥ 底 面 ABCD , PA 2 3 , BC CD 2 ,
在以 O 为极点,x 轴正半轴为极轴的极坐标系中,曲线 C2 : 2sin , C3 : 2 3 cos . (I)求 C2 与 C3 交点的直角坐标; (II)若 C1 与 C2 相交于点 A, C1 与 C3 相交于点 B,求 AB 最大值. 23.在直角坐标系 xOy 中,直线 C1 : x 2 ,圆 C2 : x 1 y 2 1 ,以坐标原点为极点,x 轴正半轴为
(1)写出曲线 C 的参数方程,直线 l 的普通方程; (2)过曲线 C 上任意一点 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. (23)在直角坐标系 xOy 中, 以坐标原点为极点, x 轴正半轴为极轴建立极坐标系, 半圆 C 的极坐标方程为 p=2cosθ, θ [0,
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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
π R ,设 C2 , C3 的交点为 M , N ,求 C2 MN 的面积. 4
x 2 t x2 y2 (23)已知曲线 C : 1 ,直线 l : ( t 为参数) 4 9 y 2 0)图,三棱锥 P-ABC 中,平面 PAC 平面 ABC, ABC= AD=DE=EC=2,PD=PC=4,点 F 在线段 AB 上,且 EF//BC. (Ⅰ)证明: AB 平面 PFE. (Ⅱ)若四棱锥 P-DFBC 的体积为 7,求线段 BC 的长.
ACB ACD
3
.
(Ⅰ)求证: BD ⊥平面 PAC ; (Ⅱ)若侧棱 PC 上的点 F 满足 PF 7 FC ,求三棱锥 P BDF 的体积.
4、四棱锥 S-ABCD 中,底面 ABCD 为平行四边形,侧面 SBC 底面 ABCD,已知 ABC=45o,AB=2,BC=2 2 , SA=SB= 3 . (Ⅰ)求证:SA BC; (Ⅱ)求直线 SD 与平面 SBC 所成角的大小.
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. (23) 已知曲线C1 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C2 的极坐标方程是ρ=2.正方形ABCD的顶点都在C2 上,且A、B、C、D以逆时针次序排列,点A的极坐标 π 为(2, ) 3 (Ⅰ)求点 A、B、C、D 的直角坐标; (Ⅱ)设 P 为 C1 上任意一点,求|PA| + |PB| + |PC| + |PD| 的取值范围。
23.在直角坐标系 xOy 中,曲线 C1 :
x t cos , (t 为参数,且 t 0 ),其中 0 , y t sin ,
在以 O 为极点,x 轴正半轴为极轴的极坐标系中,曲线 C2 : 2sin , C3 : 2 3 cos . (I)求 C2 与 C3 交点的直角坐标; (II)若 C1 与 C2 相交于点 A, C1 与 C3 相交于点 B,求 AB 最大值. 23.在直角坐标系 xOy 中,直线 C1 : x 2 ,圆 C2 : x 1 y 2 1 ,以坐标原点为极点,x 轴正半轴为
2
,点 D、E 在线段 AC 上,且
2、(2014)如图,四棱锥 P﹣ABCD 中,底面是以 O 为中心的菱形,PO⊥底面 ABCD,AB=2,∠BAD= M 为 BC 上一点,且 BM= . (Ⅰ)证明:BC⊥平面 POM; (Ⅱ)若 MP⊥AP,求四棱锥 P﹣ABMO 的体积.
,
3、 ( 2013 ) 如 题 ( 19 ) 图 , 四 棱 锥 P ABCD 中 , PA ⊥ 底 面 ABCD , PA 2 3 , BC CD 2 ,
5、 (2007)如图,在四棱锥 S—ABCD 中,底面 ABCD 为正方形,侧棱 SD⊥底面 ABCD, E、F 分别为 AB、SC 的中 点. (Ⅰ)证明 EF//平面 SAD. (Ⅱ)设 SD=2DC. 求二面角 A—EF—D 的大小.
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]。
(I)求 C 的参数方程; (II)设点 D 在 C 上,C 在 D 处的切线与直线 l:y= 3 x+2 垂直,根据(I)中你得到的参数方程,确定 D 的坐 标。 (23)坐标系与参数方程已知曲线 C1 的参数方程为
x 4 5cos t , (t 为参数),以坐标原点为极点,x 轴的正半轴 y 5 5sin t
为极轴建立极坐标系,曲线 C2 的极坐标方程为 ρ=2sin θ. (1)把 C1 的参数方程化为极坐标方程; (2)求 C1 与 C2 交点的极坐标(ρ≥0,0≤θ<2π). 23.已知动点 P,Q 都在曲线 C:
x 2 cos t , (t 为参数)上,对应参数分别为 t=α 与 t=2α(0<α<2π),M y 2sin t