内容正文:
第2课时 参数方程
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核心素养
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1.了解参数方程,了解参数的意义.
2.能选择适当的参数写出直线、圆和椭圆的参数方程.
1.参数方程与普通方程的互化,达成直观想象和逻辑推理的素养.
2.参数方程及其应用,增强直观想象、数学抽象和数学运算的素养.
3.参数方程与极坐标方程的综合应用,提升直观想象、数学抽象和数学运算的素养.
直线与圆的参数方程是近年高考的热点,2023年高考预计直线与圆和圆锥曲线的极坐标和参数方程的应用是重点,常在解答题中考查,难度不大,属中档题型.
[要点梳理]
1.曲线的参数方程
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的函数并且对于t的每一个允许值,由这个方程组所确定的点M(x,y)都在这条曲线上,那么这个方程组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.
2.参数方程与普通方程的互化
通过消去 参数 从参数方程得到普通方程,如果知道变数x,y中的一个与参数t的关系,例如x=f(t),把它代入普通方程,求出另一个变数与参数的关系y=g(t),那么就是曲线的参数方程.在参数方程与普通方程的互化中,必须使用x,y的取值范围保持一致.
3.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l
(t为参数)
圆心在点M(x0,y0),半径为R的圆
(θ为参数)
圆心在原点,半径为R的圆
(θ为参数)
椭圆+=1(a>b>0)
(φ为参数)
在直线的参数方程中,参数t的系数的平方和为1时,t才有几何意义且几何意义为:|t|是直线上任一点M(x,y)到M0(x0,y0)的距离,即|M0M|=|t|.
[自主诊断]
◆[思考辨析]
判断下列结论的正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)参数方程(t≥1)表示的曲线为直线.( )
(2)直线y=x与曲线(α为参数)的交点个数为1.( )
(3)直线(t为参数)的倾斜角α为30°.( )
(4)参数方程
表示的曲线为椭圆.( )
答案:(1)× (2)× (3)√ (4)×
◆[教材改编]
1.[P25例3]曲线(θ为参数)的对称中心( )
A.在直线y=2x上
B.在直线y=-2x上
C.在直线y=x-1上
D.在直线y=x+1上
解析:B [由得
所以(x+1)2+(y-2)2=1.曲线是以(-1,2)为圆心,1为半径的圆,所以对称中心为(-1,2),在直线y=-2x上.]
2.[P37例2]在平面直角坐标系xOy中,若直线l:(t为参数)过椭圆C:(φ为参数)的右顶点,则常数a的值为 ________ .
解析:直线l的普通方程为x-y-a=0,椭圆C的普通方程为+=1,
∴椭圆C的右顶点坐标为(3,0),若直线l过(3,0),则3-a=0,∴a=3.
答案:3
◆[小题纠偏]
1.(2022·苏州市模拟)已知点P(3,m)在以F为焦点的抛物线(t为参数)上,则|PF|等于( )
A.4 B.3 C.2 D.5
解析:A [由(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.]
2.已知⊙O的参数方程为 (θ为参数),则⊙O上的点到直线 (t为参数)的距离最大值为( )
A.2 B.1 C.3 D.5
解析:C [圆O的普通方程为x2+y2=1,直线的普通方程为3x+4y-10=0,
圆心O(0,0)到该直线的距离为=2,故圆O上的点到直线的距离最大值为2+1=3.故选C.]
3.(2018·高考天津卷)已知圆x2+y2-2x=0的圆心为C,直线(t为参数)与该圆相交于A,B两点,则△ABC的面积为 ________ .
解析:由题意可得圆的标准方程为:(x-1)2+y2=1,直线的直角坐标方程为:y-3=-(x+1),即x+y-2=0,则圆心到直线的距离:d==,
由弦长公式可得:|AB|=2×=,
则S△ABC=××= .
答案:
考点一 参数方程与普通方程的互化(师生共研)
[典例1] (2020·全国Ⅱ卷)已知曲线C1,C2的参数方程分别为C1:(θ为参数),C2:(t为参数).
(1)将C1,C2的参数方程化为普通方程;
(2)以坐标原点为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系.设C1,C2的交点为P,求圆心在极轴上,且经过极点和P的圆的极坐标方程.
[解] (1)C1的普通方程为x+y=4(0≤x≤4).
由C2的参数方程x2=t2++2,y2=t2+-2,所以x2-y2=4.
故C2的普通方程为x2-y2=4.
(2)由得所以P的直角坐标为
设所求圆的圆心的直角坐标为(x0,0),由题意得x=2+,解