内容正文:
第二节 圆锥曲线的参数方程
[课标领航] 1.了解双曲线、抛物线的参数方程. 2.掌握椭圆的参数方程及其应用. 3.能够利用圆锥曲线的参数方程解决最值、有关点的轨迹问题.
1.椭圆的参数方程
普通方程
参数方程
+=1(a>b>0)
(φ为参数)
+=1(a>b>0)
(φ为参数)
2.双曲线的参数方程
普通方程
参数方程
-=1(a>0,b>0)
(φ为参数)
-=1(a>0,b>0)
(φ为参数)
3.抛物线的参数方程
普通方程
参数方程
y2=2px(p>0)
(t为参数)
y2=-2px(p>0)
(t为参数)
x2=2py(p>0)
(t为参数)
x2=-2py(p>0)
(t为参数)
自我校对
1.acos φ bsin φ
2.asec φ btan φ bcot φ acsc φ[来源:Zxxk.Com]
3.2pt2 2pt -2pt2 2pt 2pt 2pt2 2pt -2pt2
1.曲线C:(φ为参数)的离心率为( )
A. B.
C. D.
解析:由得
于是+=cos2φ+sin2φ=1,
方程的曲线为椭圆,由a2=9,b2=5,得c2=4,
∴离心率e==.
答案:A
2.已知某条曲线的参数方程为(a是参数),则该曲线是( )
A.线段 B.圆
C.双曲线 D.椭圆
解析:由两式相加得x+y=a①,两式相减得x-y=②,①×②得x2-y2=1.
答案:C
3.已知双曲线的参数方程为(θ为参数),则它的渐近线方程为( )
A.y=±x B.y=±x
C.y=±4x D.y=±2x[来源:学科网]
解析:双曲线的普通方程为-x2=1,故渐近线方程为y=±2x.
答案:D
4.实数x,y满足+=1,则z=x-y的最大值为________;最小值为________.
解析:由椭圆的参数方程,可设x=4cos θ,y=3sin θ,
∴z=x-y=4cos θ-3sin θ=5cos(θ+φ),其中φ为锐角,且tan φ=.∴-5≤z≤5.
答案:5 -5
5.设y=2sec t(t为参数),则9y2-4x2=36的一个参数方程是________.
解析:把y=2sec t代入9y2-4x2=36,得36sec2t-4x2=36.x2=9(sec2t-1),∴x=±3tan t,由参数t的任意性,
可得参数方程是(t为参数).
答案:(t为参数)
类型一 椭圆参数方程的应用
例1,►已知直线l的参数方程为(t为参数),P是椭圆+y2=1上任意一点,求点P到直线l的距离的最大值.
【解析】 直线l的参数方程为(t为参数),故直线l的普通方程为x+2y=0.
因为P为椭圆+y2=1上任意点,故可设P(2cos θ,sin θ),其中θ∈[0,2π).因此点P到直线l的距离d==.所以,
当sin=1,即θ=时,d取得最大值.
【点拨提升】 (1)用研究椭圆问题时,椭圆上任一点的坐标可记作(acos θ,bsin θ).
(2)利用asin θ+bcos θ=sin(θ+φ)化简,运用三角函数的有界性求最值.
1.如图所示,已知点M是椭圆+=1(a>b>0)上在第一象限的点,A(a,0)和B(0,b)是椭圆的两个顶点,O为原点,求四边形MAOB的面积的最大值.
解析:方法一:M是椭圆+=1(a>b>0)上在第一象限的点,
由椭圆+=1的参数方程为(φ为参数),故可设M(acos φ,bsin φ),其中0<φ<,因此,
S四边形MAOB=S△MAO+S△MOB=OA·yM+OB·xM=ab(sin φ+cos φ)=absin.[来源:学科网]
所以,当φ=时,四边形MAOB面积的最大值为ab.
方法二:设M(x,y),x>0,y>0,则y=b,
S四边形MAOB=S△MAO+S△MOB=OA·y+OB·x
=ab+bx=b(+x)
=b=b
=b≤b=ab.
类型二 双曲线参数方程的应用
例2,►已知圆C:x2+(y-2)2=1上一点P,与双曲线x2-y2=1上一点Q,求P、Q两点距离的最小值.
【解析】 双曲线x2-y2=1的参数方程为
则Q(sec θ,tan θ),又圆心C(0,2),则
|CQ|2=sec2θ+(tan θ-2)2=(tan2θ+1)+(tan θ-2)2=2(tan θ-1)2+3,当tan θ=1,即θ=时,|CQ|2取最小值3,此时有|CQ|min=.
又因为|PC|=1,所以|PQ|min=-1.
【点拨提升】 在研究有关圆锥曲线的最值和定值问题时,使用曲线的参数方程非常简捷方便,其中点到直线的距离公式对参数形式的点的坐标仍适用.
2.求证:双曲线上任一点到两渐近线的距离的乘积是一个定值.
证明:方