【文档说明】高考数学一轮总复习坐标系与参数方程2参数方程课件理.ppt,共(35)页,1.821 MB,由小橙橙上传
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选修4—4坐标系与参数方程第2讲参数方程板块一知识梳理·自主学习[必备知识]考点1参数方程的概念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)(*),如
果对于t的每一个允许值,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,变数t叫做参数.参数方程考点2直线、圆、椭圆的参数方程曲线参数方程过点M(x0,y0),倾斜角为α的直线lx=x0+,y=y0+tsinα(t为参数)圆心
在点M(x0,y0),半径为R的圆x=x0+Rcosθ,y=y0+Rsinθ(θ为参数)tcosα曲线参数方程圆心在原点,半径为R的圆x=Rcosθ,y=(θ为参数)椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)x=
acosφ,y=bsinφ(φ为参数)Rsinθ[双基夯实]一、疑难辨析判断下列结论的正误.(正确的打“√”,错误的打“×”)1.参数方程x=t+1,y=2-t(t≥1)表示的曲线为直线.()2.直线y=x与曲线x=3cosα,y=3s
inα(α为参数)的交点个数为1.()××3.直线x=-2+tcos30°,y=1+tsin150°(t为参数)的倾斜角α为30°.()4.参数方程x=2cosθ,y=5sinθθ为参数且θ∈
0,π2表示的曲线为椭圆.()√×二、小题快练1.[课本改编]曲线x=5cosθ,y=4sinθ(θ为参数)的焦距是()A.3B.6C.8D.10解析由曲线x=5cosθ,y=4sinθ(θ
为参数),知该椭圆a=5,b=4,所以c=a2-b2=3,椭圆的焦距为6,选B.2.[2017·苏州模拟]已知点P(3,m)在以F为焦点的抛物线x=4t2,y=4t(t为参数)上,则|PF|等于()A.4B.3C.2D.5解析由x=4t2,y=4t(t为参数),得y2=4x,则
焦点为(1,0),准线x=-1,故|PF|=3+1=4.故选A.3.[课本改编]在直角坐标系xOy中,已知曲线C1:x=t+2,y=1-2t(t为参数)与曲线C2:x=3cosθ,y=3sinθ(θ为参数)相交于A、B两点,则线段AB的长为_
_______.4解析曲线C1是直线2x+y-5=0,曲线C2是圆x2+y2=9,圆心到直线的距离d=54+1=5,所以弦长为2r2-d2=29-5=4.4.设P(x,y)是曲线C:x=-2+cosθ,y=
sinθ(θ为参数,θ∈[0,2π))上任意一点,则yx的取值范围是______________.-33,33解析yx表示的是圆上的点和原点连线的斜率,设yx=k,则原问题转化为y=kx和圆有交点的问题,即圆心到直线的距离d≤r,所以|-2k|1+k2≤
1,解得-33≤k≤33.板块二典例探究·考向突破考向参数方程与普通方程的互化例1[2015·福建高考]在平面直角坐标系xOy中,圆C的参数方程为x=1+3cost,y=-2+3sint(t为
参数).在极坐标系(与平面直角坐标系xOy取相同的长度单位,且以原点O为极点,以x轴非负半轴为极轴)中,直线l的方程为2ρsinθ-π4=m(m∈R).(1)求圆C的普通方程及直线l的直角坐标方程;(2)设圆心C到直线l的距离等于2,求m的值.[解](1)消去参
数t,得到圆C的普通方程为(x-1)2+(y+2)2=9.由2ρsinθ-π4=m,得ρsinθ-ρcosθ-m=0.所以直线l的直角坐标方程为x-y+m=0.(2)依题意,圆心C到直线l的距离等于2,即|1-(-2)+m|2=2,解得m=-3±22.触类旁通将
参数方程化为普通方程的方法(1)将参数方程化为普通方程,需要根据参数方程的结构特征,选取适当的消参方法.常见的消参方法有:代入消参法、加减消参法、平方消参法等,对于含三角函数的参数方程,常利用同角三角函数关系式消参,如sin2θ+cos2θ=1等.(2)将参数方程化为普通方程时,
要注意两种方程的等价性,不要增解.【变式训练1】在《圆锥曲线论》中,阿波罗尼奥斯第一次从一个对顶圆锥(直或斜)得到所有的圆锥曲线,并命名了椭圆(ellipse)、双曲线(hyperboler)和抛物线(parabola)
,在这本晦涩难懂的书中有一个著名的几何问题:“在平面上给定两点A,B设P点在同一平面上且满足PAPB=λ(λ>0且λ≠1),P点的轨迹是个圆”.这个圆我们称之为“阿波罗尼奥斯圆”.已知点M与长度为3的线段OA两端点的距离之比为OMMA=12,建立适当坐标系,求出M点的轨迹方程并化为参数方程.解由题
意,以OA所在直线为x轴,过O点作OA的垂线为y轴,建立直角坐标系,设M(x,y),则O(0,0),A(3,0).因为OMMA=12,即x2+y2(x-3)2+y2=12,化简得(x+1)2+y2=4,所以M的轨迹是以(-1,0)为圆心,2为半径的圆.由圆的参数
方程可得x=2cosθ-1,y=2sinθ.考向直线的参数方程例2[2016·江苏高考]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的参数方程为x=cosθ,y=2sinθ(θ为参数).设直线l与椭圆
C相交于A,B两点,求线段AB的长.[解]椭圆C的普通方程为x2+y24=1.将直线l的参数方程x=1+12t,y=32t代入x2+y24=1,得1+12t2+32t24=1,即7t2+
16t=0,解得t1=0,t2=-167.所以AB=|t1-t2|=167.触类旁通直线的参数方程的标准形式过定点P0(x0,y0),倾斜角为α的直线参数方程的标准形式为x=x0+tcosα,y=y0+tsinα(t为参数),t的几何意义是直线
上的点P到点P0(x0,y0)的数量,即t=|PP0|时为距离.使用该式时直线上任意两点P1、P2对应的参数分别为t1、t2,则|P1P2|=|t1-t2|,P1P2的中点对应的参数为12(t1+t2).【变式
训练2】在平面直角坐标系中,直线l的参数方程为x=1+t,y=t-3(t为参数),在以直角坐标系的原点O为极点,x轴的正半轴为极轴的极坐标系中,曲线C的极坐标方程为ρ=2cosθsin2θ.(1)求曲线C的直角坐标方程和直线l的普通方程;(2)若直线l与曲线C相交于A,
B两点,求△AOB的面积.解(1)由曲线C的极坐标方程ρ=2cosθsin2θ,得ρ2sin2θ=2ρcosθ,所以曲线C的直角坐标方程是y2=2x.由直线l的参数方程x=1+t,y=t-3,得t=
3+y,代入x=1+t中,消去t得x-y-4=0,所以直线l的普通方程为x-y-4=0.(2)将直线l的参数方程代入曲线C的直角坐标方程y2=2x,得t2-8t+7=0,设A,B两点对应的参数分别为t1,t2,则t1+t2=8,t1t2=7,所以|AB|=2|t1-
t2|=2×(t1+t2)2-4t1t2=2×82-4×7=62,因为原点到直线x-y-4=0的距离d=|-4|1+1=22,所以△AOB的面积是12|AB|·d=12×62×22=12.考向极坐标、参数方程的综合应用例3[2016·全国卷
Ⅲ]在直角坐标系xOy中,曲线C1的参数方程为x=3cosα,y=sinα(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ρsinθ+π4=22.(1)写出C1的
普通方程和C2的直角坐标方程;(2)设点P在C1上,点Q在C2上,求|PQ|的最小值及此时P的直角坐标.[解](1)由曲线C1:x=3cosα,y=sinα,得x3=cosα,y=sinα,即曲线C1的普通方程为x23+y2=1.由曲线C2:ρsin
θ+π4=22,得22ρ(sinθ+cosθ)=22,即曲线C2的直角坐标方程为x+y-4=0.(2)由题意,可设点P的直角坐标为(3cosα,sinα).因为C2是直线,所以|PQ|的最小值即为P到C2的距离d(α)的最小值,d(α)=|3cosα+sinα-4|2=2
sinα+π3-2.当且仅当α=2kπ+π6(k∈Z)时,d(α)取得最小值,最小值为2,此时P的直角坐标为32,12.触类旁通极坐标与参数方程综合应用中注意的问题(1)在已知极坐标方程求曲线
交点、距离、线段长、切线等几何问题时,如果不能直接用极坐标解决,或用极坐标解决较麻烦时,可将极坐标方程转化为直角坐标方程解决.转化时要注意两坐标系的关系,注意ρ,θ的取值范围,取值范围不同对应的曲线不同.(2)解答参数方
程的有关问题时,首先要弄清参数是谁,代表的几何意义是什么;其次要认真观察方程的表现形式,以便于寻找最佳化简途径.【变式训练3】[2015·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,C3:ρ=23cosθ.(1)求C2与C3交点的直角坐标;(2)若C1与C2相交于点A,C1与C3相交于点B,求|AB|的最大值.解(
1)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+y2-23x=0.联立x2+y2-2y=0,x2+y2-23x=0,解得x=0,y=0或x=32,y=32.所以C2与C3交点的直角坐标为(0,0)和
32,32.(2)曲线C1的极坐标方程为θ=α(ρ∈R,ρ≠0),其中0≤α<π.因此A的极坐标为(2sinα,α),B的极坐标为(23cosα,α).所以|AB|=|2sinα-23cosα|=4
sinα-π3.当α=5π6时,|AB|取得最大值,最大值为4.核心规律参数方程与普通方程互化的方法(1)参数方程化为普通方程:化参数方程为普通方程的基本思路是消去参数,常用的消参方法有代入消去法、加减消去法、恒等
式(三角的或代数的)消去法.(2)普通方程化为参数方程:化普通方程为参数方程的基本思路是引入参数,即选定合适的参数t,先确定一个关系x=f(t)(或y=φ(t)),再代入普通方程F(x,y)=0,求得另一关系y=φ(t)(或x=f(t)
).满分策略参数方程应用中的注意事项(1)参数方程通过代入消元或加减消元消去参数化为普通方程,要注意普通方程与原参数方程的取值范围保持一致.(2)普通方程化为参数方程需要引入参数,选择的参数不同,所得的参数方程也
不一样.一般地,常选择的参数有角、有向线段的数量、斜率,某一点的横坐标(或纵坐标).(3)常见曲线的参数方程中的参数都有几何意义,注意利用几何意义常能够给解题带来方便.感谢观看指导!