内容正文:
二 圆锥曲线的参数方程
第一课时 椭圆的参数方程
目标
定位
1.掌握椭圆的参数方程,并解决一些长度、面积问题.
2.掌握利用椭圆的性质来解决实际问题.
3.通过对具体问题的解决,体会运用数形结合的思想方法去分析问题和解决问题.
1.方程为______________,其中参数φ的范围为________.
2.椭圆中参数φ的意义与圆中参数θ的意义的区别是__________________.
自我校对 1.(φ为参数) φ∈[0,2π)
2.φ为离心角,θ为圆心角
利用椭圆的参数方程能够方便地表示曲线上点的坐标,通常可用来确定最值问题,点的轨迹问题等,尤其要注意椭圆的参数方程中参数的几何意义.
题型一 求椭圆的参数方程
(1)设x=5cos φ,φ为参数;
(2)设y=4t,t为参数.
思路点拨 分别把x=5cos φ,y=4t代入椭圆方程
【解析】 (1)把x=5cos φ代入椭圆方程,得到
于是y2=16sin2φ,即y=±4sin φ,
由参数φ的任意性,可取y=4sin φ,
(φ为参数).[来源:学科网ZXXK]
【方法技巧】
同一方程选取的参数不同,可得到参数方程的形式也不同.
解析 可直接写出参数方程0≤t<2π.
答案 0≤t<2π
题型二 椭圆参数方程的简单应用
点P(x,y)在椭圆4x2+y2=4上,则x+y的最大值为________,最小值为________.
思路点拨 设出椭圆上的点P的参数坐标,然后利用三角函数知识可解.
【解析】
所以可以设P点坐标为(cos θ,2sin θ),即x=cos θ,y=2sin θ,所以x+y=cos θ+2sin θ=sin (θ+φ),其中,tan φ=.因为sin (θ+φ)∈[-1,1],所以x+y的最大值为,最小值为-.
【答案】 -
【方法技巧】
在求解一些最值问题时,可以用参数方程来表示曲线上点的坐标,利用正弦、余弦函数的有界性来解决问题,简化运算过程.
2.已知椭圆的参数方程为(t为参数),点P为椭圆上对应t=的点,求OP的斜率.
解析 点P的坐标为
直线OP的斜率k==.
答案
题型三 椭圆参数方程的综合应用
设椭圆的中心是坐标原点,长轴在x轴上,离心率e=,已知点P到这个椭圆的点的最远距离为,求这个椭圆的方程,并求椭圆上到点P距离等于的点的坐标.
思路点拨 设出椭圆的参数方程,把最远距离问题转化为三角函数的最值问题,求出椭圆的方程.
【解析】 设椭圆方程(a>b>0,0≤θ<2π),
设椭圆上点(x,y)到P距离为d,则
d2=x2+(y-)2
=-3b22+4b2+3.
若>1,即b<时,()2=2.
∴b=->与b<矛盾.
若≤1即b≥时,此时sin θ=-,
d2有最大值.
故有()2=4b2+3,∴b=1,a=2
椭圆方程为
由sin θ=-,cos θ=±,
所求点坐标为,.
【方法技巧】
圆锥曲线的参数方程的应用价值在于
(1)通过参数θ简明地表示曲线上任一点坐标;
(2)将解析几何中的计算问题转化为三角问题,从而运用三角性质及变换公式帮助求解诸如最值、参数取值范围等问题.
交于点A,若这个椭圆上存在点P,使OP⊥AP,(O为原点),求离心率e的范围.
解析 设椭圆的参数方程是(a>b>0)
则椭圆上的点P(acos θ,bsin θ),A(a,0),
∵OP⊥PA∴·=-1,
即(a2-b2)cos2 θ-a2cos θ+b2=0,
∵-1≤cos θ≤1,
0<e<1.
从而≤e<1.
答案 ≤e<1
1.当参数θ变化时,动点P(2cos θ,3sin θ)的轨迹必过点
A.(2,0) B.(2,3)
C.(1,3) D.
答案 A
2.参数方程(θ为参数)化为普通方程为
答案 B
3.椭圆(θ为参数)的焦距为
A. B.2
C. D.4
答案 C
使这一点到直线x-2y-12=0的距离最小.
解析 设椭圆的参数方程为[来源:Zxxk.Com]
(θ是参数,0≤θ<2π).
∴d=
=|cos θ-sin θ-3|
=.
当cos=1时,即θ=π时,
dmin=,此时对应的点为(2,-3).
5.已知曲线C1的参数方程是(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依逆时针次序排列,点A的极坐标为.
(1)求点A,B,C,D的直角坐标;
(2)设P为C1上任意一点,求|PA|2+|PB|2+|PC|2+|PD|2的取值范围.
解析 (1)由已知可得A,
B,
C,
D,
即A(1,),B(-,1),C(-1,-),D(,-