内容正文:
第2节 参数方程
[考试要求]
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、圆和椭圆曲线的参数方程.
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,上式所确定的点M(x,y)都在这条曲线上,则称上式为这条曲线的参数方程,其中变数t称为参变数,简称参数.
2.直线、圆、椭圆的参数方程
曲线
参数方程
过点M0(x0,y0),倾斜角为α的直线l
(t为参数)
圆心在点M0(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)
(为参数)
3.直线的参数方程的标准形式的应用
过点M0(x0,y0),倾斜角为α的直线l的参数方程是(t为参数).
若M1,M2是l上的两点,其对应参数分别为t1,t2,则
(1)M1,M2两点的坐标分别是(x0+t1cos α,y0+t1sin α),(x0+t2cos α,y0+t2sin α);
(2)|M1M2|=|t1-t2|;
(3)若线段M1M2的中点M所对应的参数为t,则t=,中点M到定点M0的距离|MM0|=|t|=||;
(4)若M0为线段M1M2的中点,则t1+t2=0.
[重要结论]
根据直线的参数方程的标准式中t的几何意义,有如下常用结论:
过定点M0的直线与圆锥曲线相交,交点为M1,M2,所对应的参数分别为t1,t2.
(1)弦长l=|t1-t2|;
(2)弦M1M2的中点⇒t1+t2=0;
(3)|M0M1||M0M2|=|t1t2|.
1.判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”).
(1)参数方程中的x,y都是参数t的函数.( )
(2)方程(θ为参数)表示以点(0,1)为圆心,以2为半径的圆.( )
(3)已知椭圆的参数方程(t为参数),点M在椭圆上,对应参数t=,点O为原点,则直线OM的斜率为.( )
(4)参数方程(θ为参数且θ∈[0,])表示的曲线为椭圆.( )
答案:(1)√ (2)√ (3)× (4)×
2.(教材改编题)曲线(θ为参数)的对称中心( B )
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: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,所以对称中心坐标为(-1,2),在直线y=-2x上.故选B.
3.已知参数方程(t为参数),t∈[-1,1],以下哪个图符合该方程( B )
解析:利用特殊值法进行排除,当y=0时,t=0,1,-1,当t=0时,x=0,
当t=1时,x=-1,当t=-1时,x=1,
故当y=0时,x=0或1或-1,即图象经过(-1,0),(0,0),(1,0)三个点,
对照四个选项中的图象,只有选项B符合要求.故选B.
4.在平面直角坐标系中,已知圆的参数方程是(θ是参数,0≤θ<2π),则圆的半径是 .
解析:根据题意,圆的参数方程是(θ是参数,0≤θ<2π),其标准方程为x2+(y+3)2=4,其半径为2.
答案:2
考点一 参数方程与普通方程的互化
[例1] 将下列参数方程化为普通方程.
(1)(t为参数);
(2)(θ为参数);
(3)(t为参数);
(4)(t为参数).
解:(1)由得
所以4x2-4y2=(et+e-t)2-(et-e-t)2=4,
所以所求的普通方程为x2-y2=1.
(2)由
得
所以(2y)2+x=(sin θ+cos θ)2+(-1-sin 2θ)=0,所以y2=-,
又-2≤-1-sin 2θ≤0,
即-2≤x≤0,
所以所求的普通方程为y2=-(-2≤x≤0).
(3)因为x=,
所以y==
=4-3×=4-3x,
又x===2-∈[0,2),
所以x∈[0,2),
所以所求的普通方程为3x+y-4=0(0≤x<2).
(4)因为-1<≤1,
即-1<x≤1,
且x2+()2=()2+=1.
所以所求的普通方程为x2+=1(-1<x≤1).
1.消去参数的方法
(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,灵活选用一些方法从整体上消去参数.
将参数方程化为普通方程时,要注意防止变量x和y取值范围的扩大或缩小,必须根据参数的取值范围,确定函数f(t)和g(t)的值域,即x和y的取值范围.
2.已知曲线的普通方程求参数方程时,选取不同含义的参数时可能得到不同的参数方程.
[素能演练1] (1)设=cos θ,θ为参数,则椭圆+=1的参数方程为 .
(2)如图所示,以过原点的直线的倾斜角θ为参数,则圆x2+y2-x=0的参数