参数方程的意义
参数方程的意义汇总
1. 参数方程中参数可以是有物理意义, 几何意义, 也可以没有明显意义。
2.同一曲线选取参数不同, 曲线参数方程形式也不一样 3.在实际问题中要确定参数的取值范围
数学运用
例1、如图,以O为圆心,分别以a,b为半径(a>b>0) 作两个圆,自O作一条射线分别交两圆于M,N两点, 自M作MT ox,垂足为T,自N作NP MT , 垂足为P, 求点P的轨迹 参数方程.
小结: 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 ), (2) y g (t ).
并且对于t的每一个允许值,由方程组(2)所 确定的点M(x,y)都在这条曲线上,那么方程(2) 就叫做这条曲线的参数方程,联系变数x,y的变 数t叫做参变数,简称参数。
o
x
1、参数方程的概念:
如图,一架救援飞机在离灾区地面500m高处以 100m/s的速度作水平直线飞行. 为使投放救援物资准 确落于灾区指定的地面(不记空气阻力),飞行员应如何 解:物资出舱后,设在时刻t,水平位移为x, 确定投放时机呢?
y 500
垂直高度为y,所以 x 100t , (g=9.8m/s2 ) 1 2 y 500 gt . 2
令y 0, 得t 10.10s. 代入x 100t , 得 x 1010m.
o x 所以,飞行员在离救援点的水平距离约为 1010m时投放物资,
可以使其准确落在指定位置.
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 ), (2) y g (t ).
参数方程的意义
1、参数方程的概念:
如图,一架救援飞机在离灾区地面500m高处以 100m/s的速度作水平直线飞行. 为使投放救援物资准 确落于灾区指定的地面(不记空气阻力),飞行员应如何 确定投放时机呢?
直线的参数方程的几何意义
直线的参数方程的几何意义直线的参数方程是用变量表示直线上的每一个点的坐标的一种表示方法。
在二维空间中,直线的参数方程可以用以下形式表示:x = x0 + nt, y = y0 + mt,其中n和m是常数。
在三维空间中,直线的参数方程可以用以下形式表示:x = x0 + nt, y = y0 + mt, z = z0 + pt,其中n、m和p是常数。
直线的参数方程的几何意义体现在以下几个方面:1.直线的方向向量:直线的参数方程中的常数n、m和p是直线的方向向量的分量。
直线上的每一个点都可以通过起点坐标加上方向向量的分量与参数的乘积得到。
2. 直线的斜率:在二维空间中,直线的参数方程可以转化为斜截式方程y = mx + c的形式,其中m代表直线的斜率。
直线的斜率是直线上两个不同点之间纵坐标变化量与横坐标变化量的比值。
3. 直线的截距:在二维空间中,直线的参数方程可以转化为截距式方程y = mx + c的形式,其中c代表直线与y轴的交点坐标。
直线的截距可以通过将参数方程中x等于零得到。
4.直线的方向:直线的参数方程中的常数n、m和p可以决定直线的方向。
当n、m和p都不为零时,直线是斜的,方向由斜率来确定;当其中一个常数为零时,直线平行于一个坐标轴,方向由与之平行的轴来决定;当两个常数为零时,直线垂直于一个坐标轴,方向由与之垂直的轴来决定。
5.直线上的点的坐标:直线的参数方程中的变量t可以取不同的值,对应于直线上的不同点。
通过给定不同的t值,可以得到直线上的各个点的坐标。
直线上的点的坐标可以通过代入参数方程中的t值来计算。
总之,直线的参数方程能够描述直线的方向、斜率、截距以及直线上各个点的坐标。
利用参数方程,可以方便地求解与直线相关的问题,如直线与其他几何图形的交点、直线的长度等。
同时,参数方程也是研究曲线、平面、空间之间关系的重要工具。
参数方程的意义
4.4.1 参数方程的意义【教学目标】⑴通过分析抛物运动中时间与运动物体位置的关系,了解其参数方程,体会参数的意义; ⑵了解一般曲线的参数方程的意义。
【教学重点】对曲线的参数方程的意义的理解。
【教学过程】一、问题情境已知大炮与水平面成 α 角,炮弹的初速度是v ,怎样求出弹道曲线的方程?二、讲授新课1.弹道曲线的方程设一物体自原点作抛物运动,它的初速度是v (m/s),它与Ox 轴的夹角为 α ,物体抛出 t 秒时的位置是P(x ,y)。
由于受到重力和空气阻力的作用,物体可看成由竖直方向的上抛运动和水平方向的匀减速运动组成的合运动(设水平方向的加速度为a ),则⎩⎨⎧x = v x ·t − 12a·t 2,y = v y ·t − 12g·t 2。
⎩⎨⎧x = v t cos α − 12 a t 2,y = v t sin α − 12 g t 2。
(*) 当时间 t 取某一个确定的允许值时,由方程(*)得到弹道曲线上一点的坐标(x ,y);反过来,弹道曲线上任意一点的坐标,都存在确定的 t 值(时间)通过方程得到。
这样,我们不仅可以作出弹道曲线,也可以把方程(*)作为弹道曲线的参数方程。
特别地,当 a = 0 时,可得抛物运动轨迹的参数方程⎩⎪⎨⎪⎧x = v t cos α,y = v t sin α − 12 g t 2。
2.曲线的参数方程一般地,在平面直角坐标系中,如果曲线C 上任意一点P 的坐标x 和y 都可以表示为某个变量t 的函数⎩⎨⎧x = f(t),y = g(t),反过来,对于t 的每个允许值,由函数式⎩⎨⎧x = f(t),y = g(t)所确定的点P(x ,y)都在曲线C 上,那么方程⎩⎨⎧x = f(t),y = g(t)叫做曲线C 的参数方程,变量t 是参变数,简称为参数。
三、例题选讲【例1】动点M 作匀速直线运动,它在x 轴和y 轴方向的分速度分别是9和12,运动开始时,点M 位于A (−2,1),求M 点的轨迹的参数方程。
数学高考知识点参数方程
数学高考知识点参数方程在高考数学中,参数方程是一个重要的知识点。
参数方程是指用参数表示变量之间的关系,并通过参数的变化来描述这种关系。
参数方程不仅在数学中有着广泛的应用,同时也在物理、工程等多个领域中发挥着重要的作用。
一、参数的引入参数方程的引入可以简化问题的表达和计算。
举个例子,考虑一个直线上的点P,可以用其横坐标x和纵坐标y来表示。
但是如果直线是一个曲线,那么就无法简单地用一个表达式来表示。
这时,我们可以引入一个参数t,用t来表示点P在曲线上的位置。
于是,点P的横纵坐标可以分别表示为x(t)和y(t),这就是一个参数方程。
二、参数方程的优势相比于常规的函数方程,参数方程具有一些独特的优势。
首先,参数方程的描述更加直观。
通过引入参数,我们可以更加清晰地描述出几何图形的运动轨迹。
其次,参数方程使得求解问题更加简单。
通过参数的引入,我们可以将一个复杂的问题简化为多个参数方程的求解,提高了问题的可解性。
三、参数方程的应用参数方程在几何、物理、工程等领域中有着广泛的应用。
在几何学中,参数方程可以用来描述曲线、曲面的形状和位置。
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。
在物理学中,参数方程可以用来描述物体的运动轨迹。
例如,一个抛物线的参数方程可以表示为x = v*cos(θ)*t,y =v*sin(θ)*t - (1/2)*g*t^2,其中v为初速度,θ为抛物线与水平方向的夹角,g为重力加速度。
在工程领域中,参数方程可以用来设计和分析曲线的形状和曲率。
例如,在建筑设计中,可以利用参数方程来描述建筑物的外观。
四、求解参数方程在高考中,我们经常会遇到求解参数方程的问题。
求解参数方程的关键在于确定参数的取值范围和方程的解析形式。
一般来说,我们可以通过限定参数的取值范围,确定曲线或曲面的一部分。
并且,我们可以通过消元、代入等数学方法,将参数方程转化为常规的函数方程,以便求解。
设计参数方程知识点归纳
设计参数方程知识点归纳在数学中,参数方程是一种用含参数的表达式来表示一个曲线、曲面或者空间图形的方法。
参数方程广泛应用于几何、物理等领域,具有很高的实际意义和应用价值。
本文将归纳总结设计参数方程的相关知识点,以帮助读者更好地理解和应用参数方程。
一、什么是参数方程参数方程是一种用含有参数的函数表达式来表示曲线、曲面或者空间图形的方法。
在参数方程中,自变量和因变量通常都用参数来表示,通过给定参数的取值范围,可以确定曲线、曲面或图形上的点的坐标。
以一维曲线为例,设参数方程为x=f(t),y=g(t),则(x,y)就是曲线上的一个点的坐标。
二、参数方程的优势相比于常规的直角坐标系方程,参数方程具有以下优势:1. 简洁:参数方程可以用更简洁的形式表示复杂的曲线或图形,提高了计算和描述的效率。
2. 灵活:参数方程可以通过调整参数的取值范围,轻松地改变曲线或图形的形状和位置。
3. 表达广泛:参数方程广泛应用于几何、物理等领域,可以表示各种不规则曲线、曲面或者图形。
三、设计参数方程的步骤设计参数方程一般包括以下几个步骤:1. 确定参数的定义域:参数的取值范围决定了所设计的参数方程上点的个数和所处的位置。
2. 确定曲线、曲面或图形的特征:根据所要描述的几何对象的特征,选择合适的参数方程形式。
3. 确定参数方程中的函数表达式:根据所选的参数方程形式,确定函数表达式,并确保表达式在参数定义域内有意义。
4. 绘制曲线、曲面或图形:利用计算机软件或者绘图工具,根据参数方程计算出的坐标值,绘制出曲线、曲面或图形。
四、参数方程的应用举例1. 圆的参数方程:x = r * cos(t)y = r * sin(t)其中,r为圆的半径,t为参数在[0,2π]上的取值范围。
2. 椭圆的参数方程:x = a * cos(t)y = b * sin(t)其中,a为椭圆的长轴长度,b为椭圆的短轴长度,t为参数在[0,2π]上的取值范围。
3. 螺线的参数方程:x = a * cos(t)y = b * sin(t)z = c * t其中,a、b、c为常数,t为参数的取值范围。
直线的参数方程的几何意义
直线的参数方程的几何意义1.直线的位置和方向:参数方程可以通过调整参数的取值范围,描述直线在坐标系中的位置和方向。
例如,对于二维平面上的直线,参数方程可以表示直线在坐标系中的位置,以及直线与坐标轴的夹角。
对于三维空间中的直线,参数方程则可以表示直线在空间中的位置和方向。
2.直线的长度和斜率:参数方程可以通过参数的取值范围的选择,可以表示直线的长度和斜率。
例如,在二维平面上的直线的参数方程中,当参数的取值范围是0到1时,直线的长度就是参数方程中点的坐标与起点坐标的距离。
斜率则可以通过参数方程中的斜率函数导出来。
3.直线上的点的坐标:直线的参数方程可以通过给定参数值来求得直线上任意一点的坐标。
这使得我们可以通过参数方程计算直线上的点的坐标,进而研究直线上的点的性质和行为。
例如,通过参数方程可以计算直线上的点的坐标,并进一步研究这些点的集合的几何性质。
4.直线的切线和法线:参数方程可以通过求导数来计算直线上每一点的切线和法线。
这使得我们可以通过参数方程推导出直线上每一点的切线和法线的方程式,并进一步研究它们的性质和关系。
例如,通过参数方程可以推导出直线上每一点的切线的斜率和法线的斜率,从而进一步研究直线的曲率和切线与法线的关系。
在实际应用中,直线的参数方程在几何学、物理学、工程学等领域中具有广泛的应用。
例如,在计算机图形学中,参数方程可以用来表示直线、曲线和曲面,从而用来模拟和绘制各种图形。
在物理学中,参数方程可以用来描述粒子的运动轨迹,从而用来研究粒子的位置、速度和加速度等动力学性质。
在工程学中,参数方程可以用来描述机械系统的运动路径和轨迹,从而用来优化设计和控制系统。
总之,直线的参数方程是一种描述直线位置和形状的方式,它可以通过给定参数的取值范围,将直线上的每一个点都用一个参数表示出来。
直线的参数方程不仅可以描述直线的位置和方向,还可以计算直线上每一点的坐标、切线和法线等几何性质,应用广泛,具有重要的几何意义。
参数方程的概念
曲线的参数方程1.参数方程的概念(1)定义: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 )①,并且对于t 的每一个允许值,由方程组①所确定的点M (x ,y )都在这条曲线上,那么方程①就叫做这条曲线的参数方程,联系变数x ,y 的变数t 叫做参变数,简称参数.相对于参数方程而言,直接给出点的坐标间关系的方程叫做普通方程.(2)参数的意义:参数是联系变数x ,y 的桥梁,可以是一个有物理意义或几何意义的变数,也可以是没有明显实际意义的变数.2.参数方程与普通方程的区别与联系(1)区别:普通方程F (x ,y )=0,直接给出了曲线上点的坐标x ,y 之间的关系,它含有x ,y 两个变量;参数方程⎩⎪⎨⎪⎧x =f (t )y =g (t )(t 为参数)间接给出了曲线上点的坐标x ,y 之间的关系,它含有三个变量t ,x ,y ,其中x 和y 都是参数t 的函数.(2)联系:普通方程中自变量有一个,而且给定其中任意一个变量的值,可以确定另一个变量的值;参数方程中自变量也只有一个,而且给定参数t 的一个值,就可以求出唯一对应的x ,y 的值.这两种方程之间可以进行互化,通过消去参数可以把参数方程化为普通方程,而通过引入参数,也可把普通方程化为参数方程.1.下列方程中可以看作参数方程的是( )A .x -y -t =0B .x 2+y 2-2ax -9=0C.⎩⎪⎨⎪⎧x 2=t 2y =2t -1 D .⎩⎪⎨⎪⎧x =sin θy =cos θ解析:选D.对于A :虽然含有参数t ,但它表示的是直线系方程,直接给出了x ,y 之间的关系,是普通方程;对于B :虽然含有参数a ,但它表示的图象方程也是普通方程;对于C :x 2=t 2不能把x 表示成参数t 的函数,也不是参数方程,只有D 选项满足参数方程的定义.2.点M (2,y 0)在曲线C :⎩⎪⎨⎪⎧x =2t y =t 2-1,(t 为参数)上,则y 0=________.解析:将M (2,y 0)代入参数方程得⎩⎪⎨⎪⎧2=2t y 0=t 2-1, 解得⎩⎪⎨⎪⎧t =1y 0=0.答案:03.已知曲线C 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =2cos θy =3sin θ,(θ为参数,0≤θ<2π),判断点A (2,0),B ⎝ ⎛⎭⎪⎫-3,32是否在曲线C 上?若在曲线上,求出点对应的参数的值.解:将点A (2,0)的坐标代入⎩⎪⎨⎪⎧x =2cos θy =3sin θ,得⎩⎪⎨⎪⎧cos θ=1,sin θ=0.由于0≤θ<2π,解得θ=0,所以点A (2,0)在曲线C 上,对应θ=0.将点B ⎝ ⎛⎭⎪⎫-3,32的坐标代入⎩⎪⎨⎪⎧x =2cos θy =3sin θ,得⎩⎪⎨⎪⎧-3=2cos θ,32=3sin θ,即⎩⎪⎨⎪⎧cos θ=-32,sin θ=12.由于0≤θ<2π, 解得θ=5π6,所以点B ⎝⎛⎭⎪⎫-3,32在曲线C 上,对应θ=5π6.参数方程的概念已知曲线C 的参数方程是⎩⎪⎨⎪⎧x =3t y =2t 2+1,(t 为参数).(1)判断点M 1(0,1),M 2(5,4)与曲线C 的位置关系; (2)已知点M 3(6,a )在曲线C 上,求a 的值.[解] (1)把点M 1的坐标(0,1)代入方程组,得⎩⎪⎨⎪⎧0=3t ,1=2t 2+1. 解得:t =0.所以点M 1在曲线C 上. 同理:可知点M 2不在曲线C 上.(2)因为点M 3(6,a )在曲线C 上,所以⎩⎪⎨⎪⎧6=3t ,a =2t 2+1. 解得:t =2,a =9.所以a =9.(1)满足某种约束条件的动点的轨迹形成曲线,点与曲线的位置关系有两种:点在曲线上和点不在曲线上.(2)对于曲线C 的参数方程⎩⎪⎨⎪⎧x =f (t )y =g (t ),(t 为参数),若点M (x 1,y 1)在曲线上,则⎩⎪⎨⎪⎧x 1=f (t )y 1=g (t )对应的参数t 有解,否则参数t 不存在.1.曲线C :⎩⎪⎨⎪⎧x =ty =t -2,(t 为参数)与y 轴的交点坐标是____________.解析:令x =0,即t =0得y =-2,所以曲线C 与y 轴的交点坐标是(0,-2). 答案:(0,-2)2.已知曲线C 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =t 2+1y =2t ,(t 为参数).(1)判断点A (1,0),B (5,4),E (3,2)与曲线C 的位置关系; (2)若点F (10,a )在曲线C 上,求实数a 的值. 解:(1)把点A (1,0)的坐标代入方程组,解得t =0, 所以点A (1,0)在曲线上.把点B (5,4)的坐标代入方程组,解得t =2, 所以点B (5,4)也在曲线上. 把点E (3,2)的坐标代入方程组,得到⎩⎪⎨⎪⎧3=t 2+1,2=2t ,即⎩⎨⎧t =±2,t =1.故t 不存在,所以点E 不在曲线上.(2)令10=t 2+1,解得t =±3,故a =2t =±6.求曲线的参数方程如图,△ABP 是等腰直角三角形,∠B 是直角,腰长为a ,顶点B 、A 分别在x 轴、y 轴上滑动,求点P 在第一象限的轨迹的参数方程.[解] 法一:设P 点的坐标为(x ,y ),过P 点作x 轴的垂线交x 轴于Q .如图所示,则Rt △OAB ≌Rt △QBP . 取OB =t ,t 为参数,(0<t <a ). 因为|OA |=a 2-t 2, 所以|BQ |=a 2-t 2.所以点P 在第一象限的轨迹的参数方程为⎩⎨⎧x =t +a 2-t 2y =t,(t 为参数,0<t <a ). 法二:设点P 的坐标为(x ,y ),过点P 作x 轴的垂线交x 轴于点Q ,如图所示.取∠QBP =θ,θ为参数(0<θ<π2),则∠ABO =π2-θ. 在Rt △OAB 中,|OB |=a cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-θ=a sin θ. 在Rt △QBP 中,|BQ |=a cos θ,|PQ |=a sin θ. 所以点P 在第一象限的轨迹的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =a (sin θ+cos θ),y =a sin θ.(θ为参数,0<θ<π2).求曲线参数方程的主要步骤第一步,画出轨迹草图,设M (x ,y )是轨迹上任意一点的坐标.画图时要注意根据几何条件选择点的位置,以利于发现变量之间的关系.第二步,选择适当的参数.参数的选择要考虑以下两点:一是曲线上每一点的坐标x ,y 与参数的关系比较明显,容易列出方程;二是x ,y 的值可以由参数唯一确定.例如,在研究运动问题时,通常选时间为参数;在研究旋转问题时,通常选旋转角为参数.此外,离某一定点“有向距离”、直线的倾斜角、斜率、截距等也常常被选为参数.第三步,根据已知条件、图形的几何性质、问题的物理意义等,建立点的坐标与参数的函数关系式,证明可以省略.设质点沿以原点为圆心,半径为2的圆作匀角速度运动,角速度为π60rad/s ,试以时间t 为参数,建立质点运动轨迹的参数方程.解:如图,运动开始时质点位于点A 处,此时t =0,设动点M (x ,y )对应时刻t ,由图可知:⎩⎪⎨⎪⎧x =2cos θ,y =2sin θ,又θ=π60·t ,故参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =2cos π60t ,y =2sin π60t .(t 为参数).1.对参数方程概念的理解(1)曲线的参数方程中含有三个变量,并且以方程组的形式出现,其中x ,y 表示点的坐标,参数t 为中间变量,起着间接联系x ,y 桥梁的作用.(2)参数方程中,x ,y 都是关于参数t 的函数.反之,如果x ,y 虽然都能用t 表示,但不都能表示成t 的函数,它就不是参数方程.(3)曲线上任一点与满足参数方程的有序数对(x ,y )是一一对应关系.从数学的角度看,曲线上的任一点M 的坐标(x ,y )由t 唯一确定.当t 在允许值范围内连续变化时,x ,y 的值也随之连续地变化,于是就可以连续地描绘出点的轨迹.(4)在表达参数方程时,必须指明参数的取值范围,参数的取值范围不同,所表示的曲线可能不同.2.求曲线的参数方程(1)曲线的参数方程不是唯一的.同一条曲线由于所选取的参数不同,其参数方程的形式往往也不同.反之,形式不同的参数方程它们表示的曲线可以是相同的.(2)求曲线的参数方程,关键是选取参数.通常要结合实际问题和曲线形状选取时间、线段长度、方位角、旋转角等具有明确的物理意义或几何意义的量为参数,这样做有利于应用参数方程解决问题,当然也可以任意选取一个没有明确的实际意义的量为参数.(3)引入参数的同时,必须明确参数的取值范围.1.下列方程可以作为x 轴的参数方程的是( )A.⎩⎪⎨⎪⎧x =t 2+1y =0 B .⎩⎪⎨⎪⎧x =0y =3t +1 C.⎩⎪⎨⎪⎧x =1+sin θy =0 D .⎩⎪⎨⎪⎧x =4t +1y =0 解析:选D.选项A 表示x 轴上以(1,0)为端点向右的射线;选项B 表示的是y 轴;选项C 表示x 轴上以(0,0)和(2,0)为端点的线段;只有选项D 可以作为x 轴的参数方程.2.方程⎩⎪⎨⎪⎧x =1+sin θy =sin 2θ,(θ为参数)所表示曲线经过下列点中的( )A .(1,1)B .⎝ ⎛⎭⎪⎫32,12C.⎝ ⎛⎭⎪⎫32,32 D .⎝ ⎛⎭⎪⎫2+32,-12解析:选C.当θ=π6时,x =32,y =32,所以点⎝ ⎛⎭⎪⎫32,32在方程⎩⎪⎨⎪⎧x =1+sin θy =sin 2θ,(θ为参数)所表示的曲线上.3.已知点M (2,-2)在曲线C :⎩⎪⎨⎪⎧x =t +1t y =-2,(t 为参数)上,则其对应的参数t 的值为________.解析:由t +1t=2解得t =1.答案:14.已知曲线C 的参数方程是⎩⎪⎨⎪⎧x =2ty =3t 2-1(t 为参数). (1)判断点M 1(0,-1),M 2(4,10)与曲线C 的位置关系; (2)已知点M (2,a )在曲线C 上,求a 的值.解:(1)把点M 1(0,-1)的坐标代入参数方程⎩⎪⎨⎪⎧x =2t ,y =3t 2-1,得⎩⎪⎨⎪⎧0=2t-1=3t 2-1,所以t =0. 即点M 1(0,-1)在曲线C 上.把点M 2(4,10)的坐标代入参数方程⎩⎪⎨⎪⎧x =2t ,y =3t 2-1,得⎩⎪⎨⎪⎧4=2t10=3t 2-1,方程组无解. 即点M 2(4,10)不在曲线C 上. (2)因为点M (2,a )在曲线C 上,所以⎩⎪⎨⎪⎧2=2t ,a =3t 2-1. 所以t =1,a =3×12-1=2. 即a 的值为2.[A 基础达标]1.已知曲线C 的参数方程是⎩⎪⎨⎪⎧x =5cos θy =5sin θ(0≤θ<2π),则参数θ=5π3所对应的点P 的坐标为( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫52,-532B .⎝ ⎛⎭⎪⎫52,532C.⎝ ⎛⎭⎪⎫-532,52D .⎝ ⎛⎭⎪⎫532,52解析:选A.θ=5π3时,x =5×cos 5π3=52,y =5×sin 5π3=-532,得点P ⎝ ⎛⎭⎪⎫52,-532,故选A.2.参数方程⎩⎪⎨⎪⎧x =cos θy =sin θ(θ为参数)表示的曲线是( )A .直线B .线段C .圆D .半圆解析:选C.因为sin 2θ+cos 2θ=1,所以普通方程为x 2+y 2=1.故选C.3.若点P (4,a )在曲线⎩⎪⎨⎪⎧x =t 2,y =2t(t 为参数)上,则a 等于( )A .4B .4 2C .8D .1解析:选B.根据题意,将点P 的坐标代入曲线方程中得⎩⎪⎨⎪⎧4=t 2,a =2t⇒⎩⎨⎧t =8,a =4 2.故选B.4.已知⎩⎪⎨⎪⎧x =2+cos θ,y =sin θ(θ为参数),则(x -5)2+(y +4)2的最小值是( )A .4B .25C .36D .6解析:选A.因为(x -5)2+(y +4)2=(cos θ-3)2+(sin θ+4)2=26+10sin(θ-φ)(且tan φ=34).所以当sin(θ-φ)=-1时,有最小值4,故选A.5.由方程x 2+y 2-4tx -2ty +3t 2-4=0(t 为参数)所表示的一族圆的圆心的轨迹方程为( )A.⎩⎪⎨⎪⎧x =2t y =t B .⎩⎪⎨⎪⎧x =-2ty =tC.⎩⎪⎨⎪⎧x =2t y =-tD .⎩⎪⎨⎪⎧x =-2t y =-t解析:选A.设(x ,y )为所求轨迹上任一点.由x 2+y 2-4tx -2ty +3t 2-4=0得:(x -2t )2+(y -t )2=4+2t 2.所以⎩⎪⎨⎪⎧x =2t y =t.6.若x =t -1(t 为参数),则直线x +y -1=0的参数方程是____________. 解析:将x =t -1代入x +y -1=0得y =2-t ,所以直线x +y -1=0的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =t -1y =2-t ,(t 为参数).答案:⎩⎪⎨⎪⎧x =t -1y =2-t ,(t 为参数)7.已知曲线⎩⎪⎨⎪⎧x =2sin θ+1,y =sin θ+3(θ为参数,0≤θ<2π).下列各点A (1,3),B (2,2),C (-3,5),其中在曲线上的点是________.解析:将A 点坐标代入方程得:θ=0或π,将B 、C 点坐标代入方程,方程无解,故A 点在曲线上.答案:A (1,3)8.下列各参数方程与方程xy =1表示相同曲线的序号是________.①⎩⎪⎨⎪⎧x =t2y =-t 2;②⎩⎪⎨⎪⎧x =sin ty =1sin t ;③⎩⎪⎨⎪⎧x =cos t y =1cos t ;④⎩⎪⎨⎪⎧x =tan t y =1tan t.解析:普通方程中,x ,y 均为不等于0的实数,而①②③中x 的取值依次为:[0,+∞),[-1,1],[-1,1],故①②③均不正确;而④中,x ∈R ,y ∈R ,且xy =1,故④正确.答案:④9.已知动圆x 2+y 2-2ax cos θ-2by sin θ=0(a ,b 是正常数,且a ≠b ,θ为参数),求圆心的轨迹方程.解:设P (x ,y )为所求轨迹上任一点. 由x 2+y 2-2ax cos θ-2by sin θ=0得:(x -a cos θ)2+(y -b sin θ)2=a 2cos 2θ+b 2sin 2θ,所以⎩⎪⎨⎪⎧x =a cos θ,y =b sin θ.这就是所求的轨迹方程.10.如图所示,OA 是圆C 的直径,且OA =2a ,射线OB 与圆交于Q 点,和经过A 点的切线交于B 点,作PQ ⊥OA 交OA 于D ,PB ∥OA ,试求点P 的轨迹的参数方程.解:设P (x ,y )是轨迹上任意一点,取∠DOQ =θ, 由PQ ⊥OA ,PB ∥OA ,得x =OD =OQ cos θ=OA cos 2θ=2a cos 2θ, y =AB =OA tan θ=2a tan θ.所以点P 的轨迹的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =2a cos 2θy =2a tan θ,θ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,π2.[B 能力提升]11.已知圆的普通方程x 2+y 2+2x -6y +9=0,则它的参数方程为____________. 解析:由x 2+y 2+2x -6y +9=0,得(x +1)2+(y -3)2=1.令x +1=cos θ,y -3=sin θ,所以参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =-1+cos θy =3+sin θ,(θ为参数).答案:⎩⎪⎨⎪⎧x =-1+cos θy =3+sin θ,(θ为参数)(注答案不唯一)12.动点M 作匀速直线运动,它在x 轴和y 轴方向的分速度分别为9和12,运动开始时,点M 位于A (1,1),则点M 的参数方程为____________.解析:设M (x ,y ),则在x 轴上的位移为x =1+9t ,在y 轴上的位移为y =1+12t .所以参数方程为:⎩⎪⎨⎪⎧x =1+9t ,y =1+12t (t 为参数).答案:⎩⎪⎨⎪⎧x =1+9t y =1+12t(t 为参数)13.在参数方程⎩⎪⎨⎪⎧x =f (t )y =g (t )(t 为参数,且t ∈R)中,若f (t )和g (t )都是奇函数,请判断该曲线所对应函数的奇偶性.解:设(x ,y )是参数方程曲线上的任意一点,则存在参数t 使得⎩⎪⎨⎪⎧x =f (t )y =g (t ),所以-x =-f (t ),-y =-g (t ). 又f (t )、g (t )均为奇函数, 所以-x =f (-t ),-y =g (-t ),所以⎩⎪⎨⎪⎧-x =f (-t )-y =g (-t ),即点(-x ,-y )也在曲线上,所以该曲线的图象关于原点对称. 所以该曲线对应的函数为奇函数.14.(选做题)试确定过M (0,1)作椭圆x 2+y 24=1的弦的中点的轨迹的参数方程.解:设过M (0,1)的弦所在的直线方程为y =kx +1,其与椭圆的交点为(x 1,y 1)和(x 2,y 2).设中点P (x ,y ),则有x =x 1+x 22,y =y 1+y 22.由⎩⎪⎨⎪⎧y =kx +1,x 2+y 24=1得:(k 2+4)y 2-8y +4-4k 2=0.所以y 1+y 2=8k 2+4,x 1+x 2=-2kk 2+4. 所以⎩⎪⎨⎪⎧x =-k k 2+4,y =4k 2+4.这就是以动弦斜率k 为参数的动弦中点的轨迹的参数方程.。
参数方程的几何意义
参数方程的几何意义参数方程是描述曲线、曲面或空间中的点的一种方式,通过使用参数(通常为t或$\\theta$)表示坐标的函数关系,从而用一组参数方程来表示一个几何图形。
参数方程在几何学、物理学和工程学等领域中广泛应用,并且具有很多有趣的几何意义。
一维曲线的参数方程首先,让我们从一维曲线的参数方程开始讨论。
对于一维曲线(也称为曲线),参数方程将曲线上的点表示为参数的函数。
例如,我们可以使用以下参数方程表示一个圆:$$x = r \\cos(t)$$$$y = r \\sin(t)$$这里,t是参数,t是半径。
通过改变参数t的值,我们可以得到圆上的不同点。
参数方程的优势之一是可以通过改变参数范围来控制曲线的绘制部分。
二维曲面的参数方程在二维曲面的情况下,参数方程使用两个参数t和t(或者用$\\theta$和$\\phi$表示)来表示曲面上的点。
例如,我们可以使用以下参数方程表示一个球体:$$x = r \\sin(\\theta) \\cos(\\phi)$$$$y = r \\sin(\\theta) \\sin(\\phi)$$$$z = r \\cos(\\theta)$$这里,$\\theta$表示极角,范围从0到$\\pi$,而$\\phi$表示方位角,范围从0到$2\\pi$。
通过改变参数$\\theta$和$\\phi$的值,我们可以得到球体表面的不同点。
参数方程的一个有趣应用是用于绘制立体图形,例如圆柱体、锥体和椭球体。
通过使用适当的参数方程,我们可以控制图形的形状和大小,从而实现三维图形的绘制。
参数方程的几何意义参数方程的一个重要的几何意义是它可以描述曲线或曲面的运动。
通过改变参数的值,我们可以观察到曲线或曲面的变化。
例如,在球体的参数方程中,通过改变参数$\\theta$和$\\phi$的值,我们可以将球体绕着t轴旋转,或者改变球体的半径,从而实现球体的缩放和旋转。
此外,参数方程还可以用来描述复杂的几何图形,如心形线、螺旋线等。
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1. 引言1.1 参数方程的定义参数方程是指以一个或多个参数表示的几何图形的方程。
在解析几何中,通常用参数方程来描述曲线或曲面的形状和特征。
参数方程与传统的代数方程相比,更具有灵活性和直观性,能够更加直观地展现几何图形的特性。
具体来说,如果一个曲线可以用参数t 表示,那么曲线上的每一个点都可以由一对函数关系x=f(t),y=g(t) 描述,其中x 和y 分别表示该点的横纵坐标。
通过调整参数t 的取值范围,我们可以很方便地控制曲线上的点的位置和走向,从而实现对曲线形状的灵活描述。
参数方程在解析几何中有着广泛的应用。
通过参数方程,我们可以轻松地绘制出各种复杂的曲线,如椭圆、双曲线等。
参数方程也为曲线长度、曲率、面积等性质的计算提供了便利的工具。
参数方程的引入使得解析几何的研究更加灵活多样,为我们深入理解几何图形的特性提供了有力支持。
1.2 参数方程在解析几何中的作用参数方程在解析几何中的作用是十分重要的。
通过参数方程,我们可以更加直观地描述曲线的运动和形状,将几何问题转化为代数问题,并且更加方便地进行计算和分析。
具体来说,参数方程可以帮助我们解决一些传统的几何问题无法轻松解决的问题,比如曲线的长度、曲率和面积计算。
参数方程与代数方程之间有密切的关系。
通过参数方程,我们可以将曲线表示为关于参数的函数,从而将几何问题转化为代数问题。
这种转化可以简化问题的求解过程,让我们更加容易理解和掌握曲线的性质。
参数方程在曲线的绘制中起到了关键的作用。
我们可以通过改变参数的取值来绘制出不同形状的曲线,从而更好地理解曲线的运动和变化。
这对于学习曲线的性质和特点非常有帮助。
参数方程还可以帮助我们计算曲线的长度、曲率和面积。
通过参数方程,我们可以建立起曲线与坐标轴之间的准确对应关系,从而利用微积分的方法计算曲线的相关属性。
这为我们研究曲线提供了更多的手段和途径。
参数方程在解析几何中扮演着不可或缺的角色,它为我们探索几何世界提供了新的视角和方法。
参数方程知识点总结
参数方程知识点总结参数方程是数学中的一种重要概念,它将一个二维对象的坐标表达成一个参数的函数形式,让我们能够更加简单、直观地描述和操作它。
如何理解参数方程、如何求解参数方程、如何利用参数方程求解相关问题,都是我们需要了解的知识点。
以下是关于参数方程的知识点总结。
一、参数方程的定义参数方程是指用一个或多个参数来表示平面直角坐标系内给定曲线上的点的坐标。
例如,一个直线的参数方程可以表示为x=a+bt,y=c+dt(a、b、c、d为常数,t为参数),表示它上面任意一点的坐标都可以用t这个参数来表示。
二、参数方程的基本性质1. 参数方程可以表示的曲线类型很多,具体分类如下:(1) 直线:y=mt+k(m为斜率,k为纵截距),参数方程可表示为x=t,y=mt+k。
(2) 圆:以(a,b)为圆心,r为半径,则参数方程可表示为x=a+rcos(t),y=b+rsin(t)。
(3) 椭圆:以(x0,y0)为中心,a,b为长、短轴,参数方程可表示为x=x0+acos(t),y=y0+bsin(t)。
(4) 双曲线:以(x0,y0)为中心,a,b为长、短轴,参数方程可表示为x=x0+asec(t),y=y0+btan(t)。
2. 参数方程可以带来更直观的几何意义,例如,当参数t等于时间t时,参数方程可以表示为物体在平面直角坐标系上运动时的路径。
3. 参数方程是等价变形的,不同形式的参数方程对应着同一条曲线。
例如,参数方程x=t,y=t^2和x=cos(t),y=sin(t)^2表示的是同一个抛物线。
三、求解参数方程的方法1. 从坐标式转化为参数式,需要用到三角函数,例如:(1) 圆的参数方程中,x=a+rcos(t),y=b+rsin(t),可以通过勾股定理进行转化得到r=sqrt((x-a)^2+(y-b)^2)。
(2) 双曲线的参数方程中,x=x0+asec(t),y=y0+btan(t),可以通过勾股定理转化为(x-x0)^2/a^2-(y-y0)^2/b^2=1,然后再将常数项1移到右边得到y0=±b sqrt((x-x0)^2/a^2-1),然后可以通过套公式计算出tan(t)的值,进而求解得到参数方程。
高中数学中的参数方程知识点总结
高中数学中的参数方程知识点总结参数方程是代表一个曲线或者一个点在平面坐标系中运动的方式。
与一般的笛卡尔坐标系不同,参数方程使用参数来表示曲线上的各点,使得曲线的运动更加灵活。
在高中数学中,学习参数方程是为了更好地理解和应用曲线方程。
本文将对高中数学中的参数方程知识点进行总结。
一、参数方程的基本定义和概念1. 参数的含义:在参数方程中,通常用一个或多个参数来表示曲线上的点。
参数的取值范围可以是实数集合,也可以是有限区间。
2. 参数方程的形式:参数方程一般以参数t作为自变量,用x和y的函数来表示曲线上的点的坐标。
例如,对于曲线C上的点P(x, y),参数方程可以表示为x=f(t),y=g(t)。
3. 参数方程的解释:参数t表示曲线上的位置,通过改变参数t的取值,可以获得曲线上的不同点的坐标。
因此,参数方程可以看作是曲线上的一个点在不同位置的运动轨迹。
4. 参数方程和笛卡尔方程的转换:有时候,将曲线的笛卡尔方程转换为参数方程可以简化问题的求解,同时也可以更好地描述曲线的运动规律。
二、常见曲线的参数方程1. 直线的参数方程:对于一条直线L,可以通过选择合适的参数t,将直线上的点的坐标x和y表示为参数方程。
例如,直线的参数方程可以表示为x=a+bt,y=c+dt,其中a、b、c、d为常数。
2. 圆的参数方程:圆的参数方程可以通过选择圆上一点的极坐标表示。
例如,圆的参数方程可以表示为x=rcos(t),y=rsin(t),其中r为半径,t为参数。
3. 椭圆的参数方程:椭圆的参数方程可以通过选择椭圆上一点的极坐标表示。
例如,椭圆的参数方程可以表示为x=acos(t),y=bsin(t),其中a、b分别为长半轴和短半轴的长度。
4. 抛物线的参数方程:抛物线的参数方程可以通过选择抛物线上一点的极坐标表示。
例如,抛物线的参数方程可以表示为x=t,y=at^2,其中a为常数。
5. 双曲线的参数方程:双曲线的参数方程可以通过选择双曲线上一点的极坐标表示。
参数方程ρ的几何意义
参数方程ρ的几何意义参数方程ρ的几何意义参数方程是一种描述曲线或曲面的数学表达式,它是将自变量t作为参数,通过给定的函数关系式来确定一个或多个因变量。
在三维空间中,一个点可以由三个坐标x、y、z来表示。
而在极坐标系下,一个点可以由极径ρ和极角θ来表示。
因此,在描述曲线或曲面时,我们可以使用参数方程ρ=f(θ)和z=g(θ)来表示。
一、极坐标系简介极坐标系是一种二维坐标系统,它使用极径和极角来描述点的位置。
在平面直角坐标系下,每个点都可以用x轴和y轴上的坐标表示。
而在极坐标系下,则是用一个长度为r的向量从原点开始指向该点,并用一个角度θ来表示这个向量与x轴正半轴之间的夹角。
二、参数方程ρ=f(θ)和z=g(θ)在三维空间中,我们可以使用参数方程ρ=f(θ)和z=g(θ)来描述一个曲面。
其中ρ代表距离原点的距离(即极径),z代表垂直于xy平面的高度(即z轴上的坐标),而θ则代表与x轴正半轴的夹角。
三、参数方程的几何意义1. 参数方程描述的是一个曲面参数方程ρ=f(θ)和z=g(θ)描述的是一个曲面,它可以是任何形状,如圆锥、圆柱、球体等。
通过改变函数关系式,我们可以得到不同形状的曲面。
2. 曲面在极坐标系下的表示在极坐标系下,一个点可以用极径ρ和极角θ来表示。
因此,通过参数方程ρ=f(θ)和z=g(θ),我们可以得到该曲面在极坐标系下的表示方式。
3. 极坐标系下的体积计算使用参数方程ρ=f(θ)和z=g(θ),我们可以计算出该曲面在极坐标系下所围成的体积。
这对于一些物理问题或工程问题非常有用。
4. 参数方程在计算机图形学中的应用计算机图形学中经常使用参数方程来描述三维模型。
通过给定函数关系式,计算机可以生成相应形状的模型,并进行渲染和动画效果处理。
四、应用举例1. 球体球体可以用以下参数方程来表示:x = r sin φ cos θy = r sin φ sin θz = r cos φ其中r为球体半径,φ为极角,θ为方位角。
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。
参数方程的概念及意义
x = 1 + 5t 所以,点M的轨迹参数方程为 y = 2 + 12 t
x = 1 + 5t y = 2 + 12 t
参数方程求法: 参数方程求法 (1)建立直角坐标系 设曲线上任一点 坐标为 )建立直角坐标系, 设曲线上任一点P坐标为 (2)选取适当的参数 ) (3)根据已知条件和图形的几何性质 物理意义 )根据已知条件和图形的几何性质, 物理意义, 建立点P坐标与参数的函数式 建立点 坐标与参数的函数式 (4)证明这个参数方程就是所由于的曲线的方程 )
x = 1 + 2t , (t为参数,a ∈ R ) 2 y = at .
(1)求常数 )求常数a;
1+2t=5 at2=4 ∴ a=1 x=1+2t y=t2
解得: 解得
a=1 t=2
x −1 由第一个方程得: 由第一个方程得 t = 2 x −1 2 ) , 代入第二个方程得: 代入第二个方程得 y = ( 2
sin 解:利用 α + cos α = 1得到
2 2
2 则普通方程是什么? 若 α ∈ [0,π ),则普通方程是什么? 思 则普通方程是什么? 考 若 α ∈ (0, π ),则普通方程是什么? π 则普通方程是什么? 若 α ∈ 0, ,则普通方程是什么? 2
x + y = 25
(2)由已知及 可得 曲线 的方程为 由已知及(1)可得 曲线C的方程为 由已知及 可得,曲线 的方程为:
(x −1) = 4 y为所求.
2
练习3:动点 作等速直线运动 它在x轴和 作等速直线运动, 轴和y轴方向的速度分别 练习 :动点M作等速直线运动 它在 轴和 轴方向的速度分别 运动开始时位于点P(1,2), 求点 的轨迹参数方程。 求点M的轨迹参数方程 的轨迹参数方程。 为5和12 , 运动开始时位于点 和 解:设动点M (x,y) 运动时间为t,依题意,得
直线参数方程的几何意义
一、参数方程及参数等的几何意义★ 若倾斜角为α的直线过点)(00y x M ,,t 为参数,则该直线的参数方程可写为★ 若直线过点M ,直线与圆锥曲线交于两点P 、Q ,则|MP|、|MQ|的几何意义就是:||||||||21t MQ t MP ==,; |MP|+|MQ|的几何意义就是:=+||||MQ MP |t ||t |21+; |MP|·|MQ|的几何意义就是:||||||21t t MQ MP ⋅=⋅; |PQ|的几何意义就是:2122121214)(|||PQ ||||PQ |t t t t t t t t ⋅-+=-=-=,即.例1:已知直线l :01=-+y x 与抛物线2x y =交于B A ,两点,求线段AB 的长与点)2,1(-M 到B A ,两点的距离之积。
(1)如何写出直线l 的参数方程解:因为直线l 过定点M ,且l 的倾斜角为43π,所以它的参数方程是⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+=+-=ππ43sin 243cos 1t y t x ,(t 为参数),即⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+=--=t y t x 222221,(t 为参数)① (2)如何求出交点A ,B 所对应的参数21t t ,?把①代入抛物线的方程,得 0222=-+t t ,(3)||||||MB MA AB ⋅、与21t t ,有什么关系? 由参数方程的几何意义可得:二、求弦的中点坐标★ 若过点M )(00y x ,、倾斜角为α的直线l 与圆锥曲线交于A 、B 两点,则弦的中点坐标公式为:⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+++=+=+++=+=2)sin ()sin (22)cos ()cos (2201021'201021'ααααt y t y y y y t x t x x x x 或⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧++=+++=+=++=+++=+=)(22)()(2)(22)()(2212022012021'211021011021't t p y t p y t p y y y y t t p x t p x t p x x x x ,21p p ,为常数,均不为零(其中 中点M 的相应参数为t ,而221t t t +=,所以中点坐标也为:⎩⎨⎧+=+=t p y y tp x x 2010 ) ★ 若过点M )(00y x ,、倾斜角为α的直线l 与圆锥曲线交于A 、B 两点,且M 恰为弦AB 中点,则中点M 的相应参数:221t t t +==0(因为⎩⎨⎧+=+=t p y y tp x x 200100,而21p p ,均不为0,所以t=0)例2:直线l )(542531为参数,t t y t x ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+=+-=与双曲线1)2(22=--x y 相交于A 、B两点,求弦AB 中点M 的坐标。
数学参数方程知识点总结8篇
数学参数方程知识点总结8篇第1篇示例:数学中的参数方程是一种常用的描述曲线、曲面的方法,它的应用非常广泛,涉及到几何、物理、工程等各个领域。
掌握数学参数方程的知识对于深入理解数学的原理和应用非常重要。
下面将对数学参数方程的相关知识点进行总结。
一、参数方程的定义参数方程是指用一个或多个参数表示的方程。
通常情况下,参数方程用t表示参数。
比如一个二维曲线的参数方程可以表示为x=f(t),y=g(t),其中f(t)和g(t)分别表示曲线上点的横坐标和纵坐标关于参数t 的函数。
1. 描述曲线的形状参数方程可以用来描述各种不规则曲线,如螺旋线、心形曲线等。
通过选择合适的参数函数,可以绘制出各种形状独特的曲线。
2. 计算曲线的长度对于参数方程表示的曲线,可以利用微积分的知识计算曲线的长度。
通过计算曲线上相邻两点之间的距离,对其进行积分求和,可以得到曲线的长度。
曲线的曲率是描述曲线弯曲程度的一个重要指标。
利用参数方程表示的曲线可以通过求导计算出曲线的曲率,并进一步研究曲线的几何性质。
4. 综合应用在物理学、工程学等领域中,参数方程的应用非常广泛。
比如在物体运动学的研究中,可以用参数方程描述物体在空间中的运动轨迹,从而计算速度、加速度等物理量。
三、参数曲面方程除了参数方程可以描述曲线外,参数方程也可以用来描述曲面。
一个三维曲面的参数方程可以表示为x=f(u,v), y=g(u,v), z=h(u,v),其中f(u,v)、g(u,v)、h(u,v)分别表示曲面上点的三个坐标关于参数u,v的函数。
四、常见参数曲线1. 抛物线:x=t, y=t^2。
这个参数方程描述了抛物线的形状,t的取值范围可以确定抛物线的长度和位置。
2. 圆弧:x=a\cos t, y=a\sin t。
这个参数方程描述了以原点为圆心、半径为a的圆的圆弧。
五、总结第2篇示例:数学中的参数方程是一种描述曲线或曲面的方法,它利用参数表示曲线或曲面上的点的位置。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
椭圆
思考
x=t cosθ = 参数方程 是参数) (θ是参数) 与 是参数 y=t sinθ =
x=t cosθ = 是参数) (t是参数) 表示的曲线一样吗? 是参数 y=t sinθ =
小结
通过本节课的学习,你有 什么收获或体会?
参数方程是学生第一次接触的新概念, 参数方程是学生第一次接触的新概念 , 如 何从学生原有的认知结构出发, 创设情景, 何从学生原有的认知结构出发 , 创设情景 , 让 学生参与概念的产生和发展过程, 学生参与概念的产生和发展过程 , 从中领悟 参数的作用以及建立参数方程的可能性 和 参数的作用以及建立参数方程的 可能性和 必 可能性 要性, 就显得十分重要 . 本节课概念引入的设 要性 , 就显得十分重要. 计贴近学生实际, 从学生熟悉的知识出发, 引 计贴近学生实际 , 从学生熟悉的知识出发 , 导学生积极思维去探索未知问题的规律, 导学生积极思维去探索未知问题的规律,认识 概念的内涵,留下了较深刻的印象, 概念的内涵,留下了较深刻的印象, 取得较好 的效果. 的效果.
T: 完全正确 下面大家猜猜我该提问谁了 完全正确! 下面大家猜猜我该提问谁了?
(学生先茫然,后议论纷纷) 学生先茫然,后议论纷纷)
T: 回想一下 我第1 次喊的是 回想一下,我第 次喊的是(1,2), 第2 次喊的是 次喊的是(3,3), 我第 次喊的是(5,4), 那么第4 次该论到谁呢? 第3 次喊的是(5,4), 那么第4 次该论到谁呢? 如果猜出 来了, 大家都向她瞧! 来了 大家都向她瞧
也就是说,直线 也就是说,直线l : x -2y +3 = 0上任意一点 上任意一点
x = 2t 1 (1) 的坐标都是某个变数t 的函数: 的坐标都是某个变数 的函数 y = t +1
并且对于每一个实数t, 由方程组(1)所确定的点 并且对于每一个实数 由方程组 所确定的点 M (x,y) 都在直线 上. 都在直线l
2t x = 2t 1 结论 方程组 (t是变量 表示直线 ) 表示直线. y = t +1
参数方程, 参变数, 我们把它叫做直线的参数方程 叫做参变数 我们把它叫做直线的参数方程 t 叫做参变数 简称为参数 叫做普通方程) 简称为参数. ( x -2y +3 = 0 叫做普通方程 参数
T:直线的参数方程,你还能写出别的曲线的参数方程吗? :直线的参数方程,你还能写出别的曲线的参数方程吗?
你能写出单位圆的方程吗?
x2+y2=1
单位圆上的点能用一个变量来表示吗? 你能写出单位圆的参数方程吗?
x= = cosα y=sinα = 单位圆的参数方程
以C (a, b)为圆心,r 为半径的圆呢?
例1求椭圆的参数方程 例2求炮弹运行轨迹的参数方程.(略)
抛
一般地,在平面直角坐标系中,如果曲线C 一般地,在平面直角坐标系中,如果曲线 上任意一点M的坐标 和 都可以表示为某个变 上任意一点 的坐标x和 y都可以表示为某个变 的坐标 x=f (t) = 反过来,对于t 量t 的函数 (1) ,反过来,对于 的每个 y=g(t) = 允许的值,由方程组(1)所确定的点 所确定的点M(x, y)都在 允许的值,由方程组 所确定的点 都在 曲线C上,那么,方程组 叫做曲线 的参数方 叫做曲线C的参数方 曲线 上 那么,方程组(1)叫做曲线 程,变量t 是参变数,简称为参数. 变量 是参变数,简称为参数. 参数的作用:沟通动点坐标的联系, 参数的作用:沟通动点坐标的联系, 刻画动点运动的规律. 刻画动点运动的规律.
5
T: 请(3,3)同学计算经过你和第一位同学对应的点的直 同学计算经过你和第一位同学对应的点的直 线斜率. 线斜率 S(3,3): 斜率 k = 1
2
T: (5,4)同学 你对应的点在刚才两点所确定的直线上 同学, 同学 为什么? 吗? 为什么
1 S(5,4): 在! 因为刚才两点确定的直线 l: y 2 = ( x 1) 2 即 x -2y +3=0 经过点 (5,4).
在刚才的讨论中,我们发现 与y的关系不明 在刚才的讨论中 我们发现x与 的关系不明 我们发现 但它们都是变数n的函数 的函数, 变数n 显, 但它们都是变数 的函数 而变数 既沟通 了x与y 的联系 又刻画了动点的运动规律, 功不 与 的联系,又刻画了动点的运动规律 可没! 我们还不难发现, 当变数n在正整数集合 可没 我们还不难发现 当变数 在正整数集合 中取值时, 点(x,y) 的轨迹是直线 x-2y +3 =0 上 中取值时 孤立的点列; 在实数集合中取值时, 孤立的点列 当 n 在实数集合中取值时 点 (x,y) 的轨迹是直线 x -2y +3 = 0 .
T:现在我们这样建立平面直角坐标系,每一个同学 :现在我们这样建立平面直角坐标系, 对应着第一象限的一个格点, 对应着第一象限的一个格点 , 第一排同学的纵坐标 第一列同学的横坐标是1, 是1, 第一列同学的横坐标是 ,相邻两个同学的间距 个单位. 是1个单位.下面,我就按坐标来提问.首先请 (1,2) 个单位 下面,我就按坐标来提问. 同学回答你对应的点到原点的距离是多少? 同学回答你对应的点到原点的距离是多少 S(的点的横、纵坐标分别是 因为前几个同学对应的点的横、 的等差数列. 公差为 2 和 1 的等差数列 S(6,1): 横坐标是连续的奇数 纵坐标是从 开始的自然数 横坐标是连续的奇数, 纵坐标是从2开始的自然数 开始的自然数. T: 很好 ! 再想一想 , 为什么第 次轮到 : 很好! 再想一想, 为什么第4次轮到 次轮到(7,5)? 照此规 我第8次又该喊谁呢 请考虑一下横坐标和 次又该喊谁呢? 律,我第 次又该喊谁呢 请考虑一下横坐标和纵坐标 横坐标 分别与我喊的序号有什么关系? 分别与我喊的序号有什么关系 序号有什么关系 S(4,3):纵坐标是序号加 横坐标是第“序号”个奇数 纵坐标是序号加1, 横坐标是第“序号”个奇数. T: 能用数学语言来表示吗 能用数学语言来表示吗? S(2,4):设序号为 则 x=2n-1, y=n+1. 也就是说 x,y分 设序号为n, 分 的函数. 别是 n 的函数
同学, (逐渐地,有人把目光投向(7,5)同学, 接着她自己站起来了). 逐渐地,有人把目光投向 同学 接着她自己站起来了).
T: 为什么是你呢 为什么是你呢? S(7,5): 因为点 (7,5) 在直线 x -2y +3 =0 上. T: 该直线上不止一个整点,为什么轮到(7,5)呢? 该直线上不止一个整点,为什么轮到 呢
参数方程的意义
(新课导入片断) 新课导入片断)
普通高中课程标准实验教科书 选修 4-4
坐标系的思想是17世纪著名哲学家、 坐标系的思想是17世纪著名哲学家、数学家 17世纪著名哲学家 笛卡儿在以前的一些朴素的的思想和零星的问题 中比较系统地提出来的. 中比较系统地提出来的.笛卡儿的工作标志着数 学的发展进入了一个新的时代,为牛顿—莱布尼 学的发展进入了一个新的时代,为牛顿 莱布尼 兹创立微积分和近代数学的发展奠定了基础. 兹创立微积分和近代数学的发展奠定了基础.实 际上,坐标系不仅仅是解析几何的基础, 际上,坐标系不仅仅是解析几何的基础,也是研 究其他几何问题、函数问题、 究其他几何问题、函数问题、方程问题等等的基 础.坐标系的思想是现代数学最重要的基本思想 之一,它是联系几何与代数的桥梁, 之一,它是联系几何与代数的桥梁,充分地反映 了数形结合的思想, 了数形结合的思想,它可以给出几何问题的代数 表示,也可以给出代数问题的几何背景. 表示,也可以给出代数问题的几何背景.