(完整版)极坐标与参数方程知识点总结大全
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极坐标与参数方程
一、参数方程1.参数方程的概念
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,即
⎩⎨
⎧==)
()
(t f y t f x 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(即曲线上的点在方程上,方程的解都在曲线上),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.
2.参数方程和普通方程的互化
曲线的参数方程和普通方程是曲线方程的不同形式,一般地可以通过消去参
数而从参数方程得到普通方程.
练习
1.若直线的参数方程为,则直线的斜率为( )
12()23x t
t y t
=+⎧⎨
=-⎩为参数A .
B .
C .
D .2
3
2
3
-
3
2
32
-
2.下列在曲线上的点是( )
sin 2()cos sin x y θ
θθθ
=⎧⎨
=+⎩为参数A .
B .
C .
D .
1(,2
31
(,)42
-
3.将参数方程化为普通方程为( )2
2
2sin ()sin x y θ
θθ
⎧=+⎪⎨=⎪⎩为参数A .
B .
C .
D .
2y x =-2y x =+2(23)y x x =-≤≤
2(01)y x y =+≤≤注:普通方程化为参数方程,参数方程的形式不一定唯一(由上面练习(1、3可知))。应用参数方程解轨迹问题,关键在于适当地设参数,如果选用的参数不同,那么所求得的曲线的参数方程的形式也不同。
3.圆的参数方程
如图所示,设圆的半径为,点从初始位置出发,按逆时针方向
在圆上作匀速圆周运动,设,则。
这就是圆心在原点,半径为的圆的参数方程,其中的几何意义是
转过的角度(称为旋转角)。
圆心为,半径为的圆的普通方程是,
它的参数方程为:。
4.椭圆的参数方程
以坐标原点为中心,焦点在轴上的椭圆的标准方程为
其参数方程为,其中参数称为离
心角;焦点在轴上的椭圆的标准方程是其参数方程为
其中参数仍为离心角,通常规定参数的范围为
∈[0,2)。
注:椭圆的参数方程中,参数的几何意义为椭圆上任一点的离心角,要
把它和这一点的旋转角区分开来,除了在四个顶点处,离心角和旋转角数值
可相等外(即在到的范围内),在其他任何一点,两个角的数值都不相等。
但当时,相应地也有,在其他象限内类似。
5.双曲线的参数方程
以坐标原点为中心,焦点在轴上的双曲线的标准方程为
其参数方程为
,其中
焦点在轴上的双曲线的标准方程是
其参数方程为
以上参数都是双曲线上任意一点的离心角。
6.抛物线的参数方程
以坐标原点为顶点,开口向右的抛物线
的参数方程为7.直线的参数方程
经过点,过,倾斜角为的直线
的参数方程为
。
注:直线参数方程中参数的几何意义:过定点,倾斜角为的直
线的参数方程为,其中表示直线上以定点为起点,任一点为终点的有向线段的数量,当点在上方时,>0;当点在下方时,<0;当点与重合时,=0。我们也可以把参数理解为以为原点,直线向上的方向为正方向的数轴上的点的坐标,其单位长度与原直角坐标系中的单位长度相同。
北京高考近几年真题
(2014年北京.3题5分)曲线(为参数)的对称中心( )
1cos 2sin x y θ
θ
=-+⎧⎨=+⎩θ在直线上
在直线上 .A 2y x =.B 2y x =-在直线上
在直线上
.C 1y x =-.D 1y x =+(2012年北京.9题5分)直线21x t y t =+⎧⎨
=--⎩(t 为参数)与曲线3cos 3sin x y α
α=⎧⎨=⎩
(α为参数)
的交点个数为
.
(2014年北京.3题5分)答案:B (2012年北京.9题5分)答案:2
二、极坐标方程1.极坐标系的概念(1)极坐标系
极坐标系有四个要素:①极点;②极轴;③长度单位;④角度单位及它的方向.
如图所示
,在平面内取一个定点
,叫做极点,自极点
引
一条射线
,叫做极轴;再选定一个长度单位,一个角度单位(通常取弧度)及其
正方向(通常取逆时针方向),这样就建立了一个极坐标系.
注:极坐标系以角这一平面图形为几何背景,而平面直角坐标系以互相垂直
的两条数轴为几何背景;平面直角坐标系内的点与坐标能建立一一对应的关系,而极坐标系则不可.但极坐标系和平面直角坐标系都是平面坐标系.
(2)极坐标
设M是平面内一点,极点与点M的距离|OM|叫做点M的极径,记为;以极轴为始边,射线为终边的角叫做点M的极角,记为.有序数对叫做点M的极坐标,记作.
一般地,不作特殊说明时,我们认为可取任意实数.
特别地,
当点在极点时,它的极坐标为(0, )(∈R).和直角坐标不同,平面内一个点的极坐标有无数种表示.
如果规定,那么除极点外,平面内的点可用唯一的极坐标
表示;同时,极坐标表示的点也是唯一确定的.
2.极坐标和直角坐标的互化
例题、①直角坐标为(-,)、(0,2)那么它的极坐标分别表示为
22
________、
②极坐标为(2,)、(1
,
0)那么他们的直角坐标表示为、
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