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1、
高考數(shù)學(xué)精品復(fù)習(xí)資料
2019.5
第二節(jié) 參數(shù)方程
[考綱傳真] 1.了解參數(shù)方程,了解參數(shù)的意義.2.能選擇適當(dāng)?shù)膮?shù)寫出直線、圓和橢圓曲線的參數(shù)方程.
1.曲線的參數(shù)方程
一般地,在取定的坐標(biāo)系中,如果曲線上任意一點的坐標(biāo)(x,y)都是某個變數(shù)t的函數(shù)并且對于t取的每一個允許值,由這個方程組所確定的點P(x,y)都在這條曲線上,那么這個方程組就叫作這條曲線的參數(shù)方程,聯(lián)系x,y之間關(guān)系的變數(shù)t叫作參變數(shù),簡稱參數(shù).
2.直線、圓、橢圓的參數(shù)方程
(1)過點M(x0,y0),傾斜角為α的直線l的參數(shù)方程
2、為(t為參數(shù)).
(2)圓心在點M0(x0,y0),半徑為r的圓的參數(shù)方程為(θ為參數(shù)).
(3)橢圓+=1(a>b>0)的參數(shù)方程為(φ為參數(shù)).
1.(思考辨析)判斷下列結(jié)論的正誤.(正確的打“√”,錯誤的打“”)
(1)參數(shù)方程中的x,y都是參數(shù)t的函數(shù). ( )
(2)過M0(x0,y0),傾斜角為α的直線l的參數(shù)方程為(t為參數(shù)).參數(shù)t的幾何意義表示:直線l上以定點M0為起點,任一點M(x,y)為終點的有向線段的數(shù)量. ( )
(3)方程表示以點(0,1)為圓心,以2為半徑的圓. ( )
(4)已知橢圓的參數(shù)方程(t為參數(shù)),點M在橢圓上,對應(yīng)參數(shù)t=,點O
3、為原點,則直線OM的斜率為. ( )
[答案] (1)√ (2)√ (3)√ (4)
2.(教材改編)曲線(θ為參數(shù))的對稱中心( )
A.在直線y=2x上 B.在直線y=-2x上
C.在直線y=x-1上 D.在直線y=x+1上
B [由得
所以(x+1)2+(y-2)2=1.
曲線是以(-1,2)為圓心,1為半徑的圓,
所以對稱中心為(-1,2),在直線y=-2x上.]
3.(教材改編)在平面直角坐標(biāo)系中,曲線C:(t為參數(shù))的普通方程為________.
x-y-1=0 [由x=2+t,且y=1+t,
消去t,得x-y=1,即x-y-1=0.]
4.在平面直
4、角坐標(biāo)系xOy中,以原點O為極點,x軸的正半軸為極軸建立極坐標(biāo)系.曲線C1的極坐標(biāo)方程為ρ(cos θ+sin θ)=-2,曲線C2的參數(shù)方程為(t為參數(shù)),則C1與C2交點的直角坐標(biāo)為________.
(2,-4) [由ρ(cos θ+sin θ)=-2,得x+y=-2.①
由消去t得y2=8x.②
聯(lián)立①②得即交點坐標(biāo)為(2,-4).]
5.(20xx江蘇高考)在平面直角坐標(biāo)系xOy中,已知直線l的參數(shù)方程為(t為參數(shù)),橢圓C的參數(shù)方程為(θ為參數(shù)).設(shè)直線l與橢圓C相交于A,B兩點,求線段AB的長.
[解] 橢圓C的普通方程為x2+=1. 2分
將直線l的參數(shù)方程代入x2
5、+=1,得+=1,即7t2+16t=0, 8分
解得t1=0,t2=-,所以AB=|t1-t2|=. 10分
參數(shù)方程與普通方程的互化
已知直線l的參數(shù)方程為(t為參數(shù)),圓C的參數(shù)方程為(θ為參數(shù)).
(1)求直線l和圓C的普通方程;
(2)若直線l與圓C有公共點,求實數(shù)a的取值范圍.
[解] (1)直線l的普通方程為2x-y-2a=0, 2分
圓C的普通方程為x2+y2=16. 4分
(2)因為直線l與圓C有公共點,
故圓C的圓心到直線l的距離d=≤4, 8分
解得-2≤a≤2. 10分
[規(guī)律方法] 1.將參數(shù)方程化為普通方程,消參數(shù)常用代入法、加減
6、消元法、三角恒等變換消去參數(shù).
2.把參數(shù)方程化為普通方程時,要注意哪一個量是參數(shù),并且要注意參數(shù)的取值對普通方程中x及y的取值范圍的影響,要保持同解變形.
[變式訓(xùn)練1] 在平面直角坐標(biāo)系xOy中,若直線l:(t為參數(shù))過橢圓C:(φ為參數(shù))的右頂點,求常數(shù)a的值.
[解] 直線l的普通方程為x-y-a=0,
橢圓C的普通方程為+=1, 4分
所以橢圓C的右頂點坐標(biāo)為(3,0),
若直線l過橢圓的右頂點(3,0),
則3-0-a=0,所以a=3. 10分
參數(shù)方程的應(yīng)用
已知曲線C:+=1,直線l:(t為參數(shù)).
(1)寫出曲線C的參數(shù)方程,直線l的普通方程;
(
7、2)過曲線C上任意一點P作與l夾角為30的直線,交l于點A,求|PA|的最大值與最小值.
【導(dǎo)學(xué)號:57962486】
[解] (1)曲線C的參數(shù)方程為(θ為參數(shù)).
直線l的普通方程為2x+y-6=0. 4分
(2)曲線C上任意一點P(2cos θ,3sin θ)到l的距離為d=|4cos θ+3sin θ-6|,
則|PA|==|5sin(θ+α)-6|,其中α為銳角,且tan α=. 8分
當(dāng)sin(θ+α)=-1時,|PA|取得最大值,最大值為.
當(dāng)sin(θ+α)=1時,|PA|取得最小值,最小值為. 10分
[規(guī)律方法] 1.解決直線與圓的參數(shù)方程的應(yīng)用問題時,一般
8、是先化為普通方程,再根據(jù)直線與圓的位置關(guān)系來解決問題.
2.對于形如(t為參數(shù)),當(dāng)a2+b2≠1時,應(yīng)先化為標(biāo)準(zhǔn)形式后才能利用t的幾何意義解題.
[變式訓(xùn)練2] (20xx石家莊質(zhì)檢)在平面直角坐標(biāo)系xOy中,圓C的參數(shù)方程為(θ為參數(shù)),直線l經(jīng)過點P(1,2),傾斜角α=.
(1)寫出圓C的普通方程和直線l的參數(shù)方程;
(2)設(shè)直線l與圓C相交于A,B兩點,求|PA||PB|的值.
[解] (1)由消去θ,
得圓C的普通方程為x2+y2=16. 2分
又直線l過點P(1,2)且傾斜角α=,
所以l的參數(shù)方程為即(t為參數(shù)). 4分
(2)把直線l的參數(shù)方程代入x2+y2
9、=16,
得+=16,t2+(+2)t-11=0,
所以t1t2=-11, 8分
由參數(shù)方程的幾何意義,|PA||PB|=|t1t2|=11. 10分
參數(shù)方程與極坐標(biāo)方程的綜合應(yīng)用
(20xx全國卷Ⅲ)在直角坐標(biāo)系xOy中,曲線C1的參數(shù)方程為(α為參數(shù)).以坐標(biāo)原點為極點,以x軸的正半軸為極軸,建立極坐標(biāo)系,曲線C2的極坐標(biāo)方程為ρsin=2.
(1)寫出C1的普通方程和C2的直角坐標(biāo)方程;
(2)設(shè)點P在C1上,點Q在C2上,求|PQ|的最小值及此時P的直角坐標(biāo).
[解] (1)C1的普通方程為+y2=1, 2分
由于曲線C2的方程為ρsin=2,
所以ρsin
10、 θ+ρcos θ=4,
因此曲線C2的直角坐標(biāo)方程為x+y-4=0. 4分
(2)由題意,可設(shè)點P的直角坐標(biāo)為(cos α,sin α).
因為C2是直線,所以|PQ|的最小值即為P到C2的距離d(α)的最小值,8分
又d(α)==,
當(dāng)且僅當(dāng)α=2kπ+(k∈Z)時,d(α)取得最小值,最小值為,此時P的直角坐標(biāo)為. 10分
[規(guī)律方法] 1.參數(shù)方程和極坐標(biāo)方程的綜合題,求解的一般方法是分別化為普通方程和直角坐標(biāo)方程后求解.當(dāng)然,還要結(jié)合題目本身特點,確定選擇何種方程.
2.?dāng)?shù)形結(jié)合的應(yīng)用,即充分利用參數(shù)方程中參數(shù)的幾何意義,或者利用ρ和θ的幾何意義,直接求解,可化繁為簡.
11、
[變式訓(xùn)練3] (20xx石家莊市質(zhì)檢)在直角坐標(biāo)系xOy中,直線l的參數(shù)方程為(t為參數(shù)),在以O(shè)為極點,x軸正半軸為極軸的極坐標(biāo)系中,曲線C的極坐標(biāo)方程為ρ=4sin θ-2cos θ.
(1)求直線l的普通方程與曲線C的直角坐標(biāo)方程;
(2)若直線l與y軸的交點為P,直線l與曲線C的交點為A,B,求|PA||PB|的值.
[解] (1)直線l的普通方程為x-y+3=0,
∵ρ2=4ρsin θ-2ρcos θ,
∴曲線C的直角坐標(biāo)方程為(x+1)2+(y-2)2=5. 4分
(2)將直線l的參數(shù)方程(t為參數(shù))代入曲線C:(x+1)2+(y-2)2=5,得到t2+2t-3
12、=0, 8分
∴t1t2=-3,
∴|PA||PB|=|t1t2|=3. 10分
[思想與方法]
1.參數(shù)方程化普通方程常用的消參技巧:代入消元、加減消元、平方后加減消元等,經(jīng)常用到公式:cos2θ+sin2θ=1,1+tan2θ=.
2.利用曲線的參數(shù)方程求解兩曲線間的最值問題是行之有效的好方法.
3.將參數(shù)方程化為普通方程,將極坐標(biāo)方程化為直角坐標(biāo)方程,然后在直角坐標(biāo)系下對問題求解,化生為熟,充分體現(xiàn)了轉(zhuǎn)化與化歸思想的應(yīng)用.
[易錯與防范]
1.將參數(shù)方程化為普通方程時,要注意兩種方程的等價性.在消去參數(shù)的過程中,要注意x,y的取值范圍.
2.確定曲線的參數(shù)方程時,一定要根據(jù)實際問題的要求確定參數(shù)的取值范圍,必要時通過限制參數(shù)的范圍去掉多余的解.
3.設(shè)過點M(x0,y0)的直線l交曲線C于A,B兩點,若直線的參數(shù)方程為(t為參數(shù))注意以下兩個結(jié)論的應(yīng)用:
(1)|AB|=|t1-t2|;
(2)|MA||MB|=|t1t2|.