内容正文:
第二节 参数方程
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.
参数方程
普通方程
x0+tcos α
y0+tsin α
a+rcos θ
b+rsin θ
acos φ
bsin φ
[方法技巧]
将参数方程化为普通方程消参的3种方法
(1)利用解方程的技巧求出参数的表达式,然后代入消去参数.
(2)利用三角恒等式消去参数.
(3)根据参数方程本身的结构特征,灵活的选用一些方法从整体上消去参数.
[方法技巧]
(1)解决直线与圆、圆锥曲线的参数方程的应用问题时,一般是先化为普通方程,再根据直线与圆、圆锥曲线的位置关系来解决问题.
[方法技巧]
处理极坐标、参数方程综合问题的方法
(1)涉及参数方程和极坐标方程的综合问题,求解的一般方法是分别化为普通方程和直角坐标方程后求解.当然,还要结合题目本身特点,确定选择何种方程.
(2)数形结合的应用,即充分利用参数方程中参数的几何意义,或者利用ρ和θ的几何意义,直接求解,能达到化繁为简的解题目的.
“课时验收评价” 见“课时验收评价” (七十三)
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1.曲线的参数方程
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__________,联系变数x,y的变数t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F(x,y)=0叫做__________.
2.参数方程和普通方程的互化
(1)参数方程化普通方程:利用两个方程相加、减、乘、除或者代入法消去参数.
(2)普通方程化参数方程:如果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),则得曲线的参数方程__________.
[提醒] 参数方程与普通方程互化的注意点
(1)在参数方程与普通方程的互化中,一定要注意变量的范围以及转化的等价性.
(2)普通方程化为参数方程,参数方程的形式不唯一,即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)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.
3.直线、圆与椭圆的普通方程和参数方程
轨迹
普通方程
参数方程
直线
y-y0=tan α(x-x0)
(t为参数)
圆
(x-a)2+(y-b)2=r2
(θ为参数)
椭圆
+=1(a>b>0)
(φ为参数)
考点(一) 参数方程与普通方程的互化
[典例] 已知直线l的参数方程为(t为参数),圆C的参数方程为(θ为参数).
(1)求直线l和圆C的普通方程;
(2)若直线l与圆C有公共点,求实数a的取值范围.
[解] (1)直线l的普通方程为2x-y-2a=0,
圆C的普通方程为x2+y2=16.
(2)因为直线l与圆C有公共点,
故圆C的圆心到直线l的距离d=≤4,
解得-2≤a≤2.
即实数a的取值范围为[-2,2 ].
[针对训练]
将下列参数方程化为普通方程.
(1)(t为参数);
(2)(θ为参数).
解:(1)∵2+2=1,
∴x2+y2=1.∵t2-1≥0,∴t≥1或t≤-1.
又x=,∴x≠0.
当t≥1时,0<x≤1;当t≤-1时,-1≤x<0,
∴所求普通方程为x2+y2=1,
其中或
(2)∵y=-1+cos 2θ=-1+1-2sin2θ=-2sin2θ,
sin2θ=x-2,∴y=-2x+4,即2x+y-4=0.
∵0≤sin2θ≤1,∴0≤x-2≤1,∴2≤x≤3,
∴所求普通方程为2x+y-4=0(2≤x≤3).
考点(二) 参数方程的应用
[典例] 在平面直角坐标系xOy中,直线l的参数方程为(t为参数),以坐标原点O为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C的极坐标方程为ρ=6sin θ.
(1)求直线l的倾斜角及曲线C的直角坐标方程;
(2)设P(m,3)且直线l和曲线C的交点为A,B,若|PA|·|PB|=1,求实数m的值.
[解] (1)∵直线l的普通方程为x+y-m-3=0,∴直线l的倾斜角为.
∵曲线C的极坐标方程为ρ=6sin θ,即ρ2=6ρsin θ,
∴曲线C的直角坐标方程为x2+y2-6y=0.
(2)直线l的参数方程为
代入x2+y2-6y=0,得t2-mt+m2-9=0.(*)
由Δ=(-m)2-4(m2-9)=36-2m2>0,
得m2<18.
设方程(*)的两根为t1,t2,则t1t2=m2-9.
∴由|PA|·|PB|=|t1|·|t2|=|t1t2|
=|m2-9|=1,
得m2=10或m2=8,均满