高中数学第二章参数方程一第二课时圆的参数方程练习新人教A版选修4_4
高中数学第2讲参数方程第2课时圆的参数方程课后提能训练含解析新人教A版选修4_

第二讲第2课时A.基础巩固1.点(1,2)在圆错误!的()A.内部B.外部C.圆上D.与θ的值有关【答案】A【解析】圆错误!化为普通方程为(x+1)2+y2=64,将(1,2)代入左边可得(x+1)2+y2=8<64,故选A.2.(2017年钦州期末)直线方程为x cos φ+y sin φ=2(φ为常数),圆的参数方程为错误!(θ为参数),则直线与圆的位置关系为()A.相交不过圆心B.相交且经过圆心C.相切D.相离【答案】C【解析】根据题意,圆的参数方程为错误!则圆的普通方程为x2+y2=4,圆心坐标为(0,0),半径为2,圆心到直线x cos φ+y sin φ=2的距离为d,则d=错误!=2,则直线与圆相切.故选C.3.圆(x-r)2+y2=r2(r>0),点M在圆上,O为原点,以∠MOx=φ为参数,则圆的参数方程为()A.错误!B.错误!C.错误!D.错误!【答案】D【解析】设圆心为O′,M(x,y),连接O′M,∵O′为圆心,∴∠MO′x =2φ。
如下图,则错误!4.(2017年乌兰察布校级期中)P(x,y)是曲线错误!(0≤θ<π,θ是参数)上的动点,则错误!的取值范围是()A.错误!B.错误!C.错误!D.错误!【答案】A【解析】∵曲线错误!(0≤θ<π,θ是参数),∴其普通方程为(x+2)2+y2=1(-3<x≤-1,y≥0).∴该曲线是以点C(-2,0)为圆心,半径为1的上半圆.设点P(x,y)为曲线上一动点,则yx=k OP, 当P的坐标为错误!时,错误!有最小值为-错误!,当P的坐标为(-1,0)时,错误!有最大值为0,∴错误!的取值范围是错误!。
故选A .5.若直线3x +4y +m =0与圆错误!(θ为参数)相切,则实数m 的值是______________. 【答案】0或10 【解析】由圆的参数方程可得圆心为(1,-2),半径为1,直线与圆相切,则圆心到直线的距离等于半径,即错误!=1,m =0或10。
2019-2020学年高中数学人教A版选修4-4学案:第二讲 一 2. 圆的参数方程 Word版含答案

2.圆的参数方程[对应学生用书P17]圆的参数方程(1)在t 时刻,圆周上某点M 转过的角度是θ,点M 的坐标是(x ,y ),那么θ=ωt (ω为角速度).设|OM |=r ,那么由三角函数定义,有cosωt =x r,sinωt =y r,即圆心在原点O ,半径为r 的圆的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧ x =rcosωt y =rsinωt(t 为参数).其中参数t 的物理意义是:质点做匀速圆周运动的时间.(2)若取θ为参数,因为θ=ωt ,于是圆心在原点O ,半径为r 的圆的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =rcos θy =rsin θ(θ为参数).其中参数θ的几何意义是:OM 0(M 0为t =0时的位置)绕点O 逆时针旋转到OM 的位置时,OM 0转过的角度.(3)若圆心在点M 0(x 0,y 0),半径为R ,则圆的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =x0+Rcos θy =y0+Rsin θ(0≤θ<2π).[对应学生用书P17][例1] 圆(x -r )2+y 2=r 2(r >0),点M 在圆上,O 为原点,以∠MOx =φ为参数,求圆的参数方程.[思路点拨] 根据圆的特点,结合参数方程概念求解. [解] 如图所示,设圆心为O ′,连O ′M ,∵O ′为圆心, ∴∠MO ′x =2φ. ∴⎩⎪⎨⎪⎧x =r +rcos 2φ,y =rsin 2φ.(1)确定圆的参数方程,必须根据题目所给条件,否则,就会出现错误,如本题容易把参数方程写成⎩⎪⎨⎪⎧x =r +rcos φ,y =rsin φ.(2)由于选取的参数不同,圆有不同的参数方程.1.已知圆的方程为x 2+y 2=2x ,写出它的参数方程. 解:x 2+y 2=2x 的标准方程为(x -1)2+y 2=1, 设x -1=cos θ,y =sin θ,则 参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =1+cos θ,y =sin θ(0≤θ<2π).2.已知点P (2,0),点Q 是圆⎩⎪⎨⎪⎧x =cos θy =sin θ上一动点,求PQ 中点的轨迹方程,并说明轨迹是什么曲线.解:设中点M (x ,y ).则⎩⎪⎨⎪⎧x =2+cos θ2,y =0+sin θ2,即⎩⎪⎨⎪⎧x =1+12cos θ,y =12sin θ,(θ为参数)这就是所求的轨迹方程.它是以(1,0)为圆心,以12为半径的圆.[例2] 若x ,y 满足(x -1)2+(y +2)2=4,求2x +y 的最值.[思路点拨] (x -1)2+(y +2)2=4表示圆,可考虑利用圆的参数方程将求2x +y 的最值转化为求三角函数最值问题.[解] 令x -1=2cos θ,y +2=2sin θ,则有 x =2cos θ+1,y =2sin θ-2, 故2x +y =4cos θ+2+2sin θ-2. =4cos θ+2sin θ=25sin(θ+φ). ∴-25≤2x +y ≤25.即2x +y 的最大值为25,最小值为-25.圆的参数方程突出了工具性作用,应用时,把圆上的点的坐标设为参数方程形式,将问题转化为三角函数问题,利用三角函数知识解决问题.3.已知圆C ⎩⎪⎨⎪⎧x =cos θ,y =-1+sin θ与直线x +y +a =0有公共点,求实数a 的取值范围.解:法一:∵⎩⎪⎨⎪⎧x =cos θ,y =-1+sin θ消去θ,得x 2+(y +1)2=1.∴圆C 的圆心为(0,-1),半径为1. ∴圆心到直线的距离d =|0-1+a|2≤1.解得1-2≤a ≤1+2.法二:将圆C 的方程代入直线方程,得 cos θ-1+sin θ+a =0, 即a =1-(sin θ+cos θ)=1-2sin(θ+π4).∵-1≤sin(θ+π4)≤1,∴1-2≤a ≤1+2.[对应学生用书P19]一、选择题1.圆的参数方程为:⎩⎪⎨⎪⎧x =2+2cos θ,y =2sin θ(θ为参数).则圆的圆心坐标为( )A .(0,2)B .(0,-2)C .(-2,0)D .(2,0)解析:将⎩⎪⎨⎪⎧x =2+2cos θ,y =2sin θ化为(x -2)2+y 2=4,其圆心坐标为(2,0).答案:D2.直线:x +y =1与曲线⎩⎪⎨⎪⎧x =2cos θ,y =2sin θ(θ为参数)的公共点有( )A .0个B .1个C .2个D .3个解析:将⎩⎪⎨⎪⎧x =2cos θ,y =2sin θ化为x 2+y 2=4,它表示以(0,0)为圆心,2为半径的圆,由于12=22<2=r ,故直线与圆相交,有两个公共点. 答案:C3.直线:3x -4y -9=0与圆:⎩⎪⎨⎪⎧x =2cos θy =2sin θ,(θ为参数)的位置关系是( )A .相切B .相离C .直线过圆心D .相交但直线不过圆心解析:圆心坐标为(0,0),半径为2,显然直线不过圆心,又圆心到直线距离d =95<2,故选D.答案:D4.P (x ,y )是曲线⎩⎪⎨⎪⎧x =2+cos α,y =sin α(α为参数)上任意一点,则(x -5)2+(y +4)2的最大值为( )A .36B .6C .26D .25解析:设P (2+cos α,sin α),代入得: (2+cos α-5)2+(sin α+4)2 =25+sin 2α+cos 2α-6cos α+8sin α =26+10sin(α-φ).∴最大值为36.答案:A 二、填空题5.x =1与圆x 2+y 2=4的交点坐标是________. 解析:圆x 2+y 2=4的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =2cos θ,y =2sin θ,令2cos θ=1得cos θ=12,∴sin θ=±32.∴交点坐标为(1,3)和(1,-3).答案:(1,3);(1,-3)6.参数方程⎩⎪⎨⎪⎧x =3cos φ+4sin φ,y =4cos φ-3sin φ表示的图形是________.解析:x 2+y 2=(3cos φ+4sin φ)2+(4cos φ-3sin φ)2=25.∴表示圆. 答案:圆7.设Q (x 1,y 1)是单位圆x 2+y 2=1上一个动点,则动点P (x 21-y 21,x 1y 1)的轨迹方程是________.解析:设x 1=cos θ,y 1=sin θ,P (x ,y ). 则⎩⎪⎨⎪⎧x =x21-y21=cos 2θ,y =x1y1=12sin 2θ.即⎩⎪⎨⎪⎧x =cos 2θ,y =12sin 2θ,为所求.答案:⎩⎪⎨⎪⎧x =cos 2θy =12sin 2θ三、解答题8.P 是以原点为圆心,r =2的圆上的任意一点,Q (6,0),M 是PQ 中点 ①画图并写出⊙O 的参数方程;②当点P 在圆上运动时,求点M 的轨迹的参数方程. 解:①如图所示,⊙O 的参数方程⎩⎪⎨⎪⎧x =2cos θ,y =2sin θ.②设M (x ,y ),P (2cos θ,2sin θ), 因Q (6,0),∴M 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =6+2cos θ2,y =2sin θ2,即⎩⎪⎨⎪⎧x =3+cos θ,y =sin θ.9.(新课标全国卷Ⅱ)在直角坐标系xOy 中,以坐标原点为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,半圆C 的极坐标方程为ρ=2cos θ,θ∈⎣⎢⎢⎡⎦⎥⎥⎤0,π2.(1)求C 的参数方程;(2)设点D 在C 上,C 在D 处的切线与直线l :y =3x +2垂直,根据(1)中你得到的参数方程,确定D 的坐标.解:(1)C 的普通方程为(x -1)2+y 2=1(0≤y ≤1).可得C 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =1+cos t ,y =sin t(t 为参数,0≤t ≤π).(2)设D (1+cos t ,sin t ).由(1)知C 是以G (1,0)为圆心,1为半径的上半圆.因为C 在点D 处的切线与l 垂直,所以直线GD 与l 的斜率相同,tan t =3,t =π3.故D 的直角坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫1+cos π3,sin π3,即⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫32,32. 10.已知直线C 1:⎩⎪⎨⎪⎧x =1+tcos α,y =tsin α(t 为参数),圆C 2:⎩⎪⎨⎪⎧x =cos θ,y =sin θ(θ为参数).(1)当α=π3时,求C 1与C 2的交点坐标;(2)过坐标原点O 作C 1的垂线,垂足为A ,P 为OA 的中点.当α变化时,求P 点轨迹的参数方程,并指出它是什么曲线.解:(1)当α=π3时,C 1的普通方程为y =3(x -1),C 2的普通方程为x 2+y 2=1. 联立方程组错误!解得C 1与C 2的交点为(1,0),⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫12,-32. (2)C 1的普通方程为x sin α-y cos α-sin α=0. A 点坐标为(sin 2α,-cos αsin α), 故当α变化时,P 点轨迹的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =12sin2α,y =-12sin αcos α,(α为参数).P 点轨迹的普通方程为⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫x -142+y 2=116.故P 点轨迹是圆心为⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫14,0,半径为14的圆.。
高中数学 第二讲《参数方程》全部教案 新人教A版选修4-4

曲线的参数方程教学目标:1.通过分析抛物运动中时间与运动物体位置的关系,写出抛物运动轨迹的参数方程,体会参数的意义。
2.分析圆的几何性质,选择适当的参数写出它的参数方程。
3.会进行参数方程和普通方程的互化。
教学重点:根据问题的条件引进适当的参数,写出参数方程,体会参数的意义。
参数方程和普通方程的互化。
教学难点:根据几何性质选取恰当的参数,建立曲线的参数方程。
参数方程和普通方程的等价互化。
教学过程一.参数方程的概念1.探究:(1)平抛运动: 为参数)t gt y tx (215001002⎪⎩⎪⎨⎧-== 练习:斜抛运动:为参数)t gt t v y t v x (21sin cos 200⎪⎩⎪⎨⎧-⋅=⋅=αα2.参数方程的概念 (见教科书第22页) 说明:(1)一般来说,参数的变化X 围是有限制的。
(2)参数是联系变量x ,y 的桥梁,可以有实际意义,也可无实际意义。
例1.(教科书第22页例1)已知曲线C 的参数方程是⎩⎨⎧+==1232t y tx (t 为参数) (1)判断点M 1(0,1),M 2(5,4)与曲线C 的位置关系; (2)已知点M 3(6,a )在曲线C 上,求a 的值。
)0,1()21,21()21,31()7,2()(2cos sin 2D C B A y x ,、,、,、的坐标是表示的曲线上的一个点为参数、方程θθθ⎩⎨⎧==A 、一个定点B 、一个椭圆C 、一条抛物线D 、一条直线二.圆的参数方程)(sin cos 为参数t t r y t r x ⎩⎨⎧==ωω)(sin cos 为参数θθθ⎩⎨⎧==r y r x说明:(1)随着选取的参数不同,参数方程形式也有不同,但表示的曲线是相同的。
(2)在建立曲线的参数方程时,要注明参数及参数的取值X 围。
例2.(教科书第24页例2)思考:你能回答教科书第25页的思考吗?三.参数方程和普通方程的互化1.阅读教科书第25页,明确参数方程和普通方程的互化的方法。
高中数学第二章参数方程一曲线的参数方程第2课时圆的参数方程高效演练新人教A版选修4-4(2021年

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第2课时 圆的参数方程[A 级 基础巩固]一、选择题1.曲线⎩⎪⎨⎪⎧x =-1+2cos θy =3+2sin θ(θ为参数)围成图形的面积等于( ) A .πB .2πC .3πD .4π答案:D 2.圆x 2+(y +1)2=2的参数方程为( )A.错误!(θ为参数)B 。
错误!(θ为参数)C 。
错误!(θ为参数)D.错误!(θ为参数)解析:由x =错误!cos θ,y +1=错误!sin θ知参数方程为错误!(θ为参数).答案:D3.已知圆O 的参数方程是错误!(0≤θ〈2π),圆上点A 的坐标是(4,-3错误!),则参数θ=( )A 。
7π6B.错误!C.错误! D 。
错误! 解析:由题意错误!(0≤θ〈2π),所以错误!(0≤θ〈2π),解得θ=错误!。
答案:D4.若x ,y 满足x 2+y 2=1,则x +3y 的最大值为( )A .1B .2C .3D .4 解析:由于圆x 2+y 2=1的参数方程为错误!(θ为参数),则x +错误!y =错误!sin θ+cosθ=2sin 错误!,故x +错误!y 的最大值为2.答案:B5.直线:3x-4y-9=0与圆:错误!(θ为参数)的位置关系是( )A.相切B.相离C.直线过圆心D.相交但直线不过圆心解析:圆心坐标为(0,0),半径为2,显然直线不过圆心,又圆心到直线距离d=错误!〈2。
高中数学 2.1.2圆的参数方程及参数方程与普通方程的互

2.1.2 圆的参数方程及参数方程与普通方程的互化►预习梳理1.圆的参数方程.点P 的横坐标x 、纵坐标y 都是t 的函数:⎩⎪⎨⎪⎧x =r cos t ,y =r sin t (t 为参数). 我们把这个方程叫作以圆心为原点,半径为r 的圆的参数方程. 圆的圆心为O 1(a ,b ),半径为r 的圆的参数方程为:⎩⎪⎨⎪⎧x =a +r cos t ,y =b +r sin t (t 为参数). ►预习思考1.圆x 2+y 2=16的参数方程为:____________. 2.圆(x -6)2+y 2=4的参数方程为:______________., 预习思考1.⎩⎪⎨⎪⎧x =4cos t ,y =4sin t (t 为参数) 2.⎩⎪⎨⎪⎧x =6+2cos θ,y =2sin θ(θ为参数)圆的参数方程与普通方程互化 圆的参数方程应用一层练习1.圆(x -1)2+y 2=4上的点可以表示为( ) A .(-1+cos θ,sin θ) B .(1+sin θ,cos θ) C .(-1+2cos θ,2sin θ) D .(1+2cos θ,2sin θ)1.D2.P (x ,y )是曲线⎩⎪⎨⎪⎧x =-2+cos θ,y =sin θ(0≤θ<π,θ是参数)上的动点,则yx 的取值范围是( )A.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-33,0B.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-33,33C.⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,33D.⎝ ⎛⎦⎥⎤-∞,-332.A3.曲线C :⎩⎪⎨⎪⎧x =cos θ,y =-1+sin θ(θ为参数)的普通方程为________.如果曲线C 与直线x+y +a =0有公共点,那么a 的取值范围是________.3.x 2+(y +1)2=1 [1-2,1+2] 4.直线⎩⎪⎨⎪⎧x =t cos θ,y =t sin θ(t 为参数,0<θ<π)与圆⎩⎪⎨⎪⎧x =4+2cos α,y =2sin α(α为参数)相切,则θ=________.4.π6或5π65.指出下列参数方程表示什么曲线:(1)⎩⎪⎨⎪⎧x =3cos θ,y =3sin θ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ为参数,0<θ<π2;(2)⎩⎪⎨⎪⎧x =2cos t ,y =2sin t (t 为参数,π≤t ≤2π); (3)⎩⎪⎨⎪⎧x =3+15cos θ,y =2+15sin θ(θ为参数,0≤θ<2π).5.解析:(1)由⎩⎪⎨⎪⎧x =3cos θ,y =3sin θ(θ为参数)得x 2+y 2=9.又由0<θ<π2,得0<x <3,0<y <3,所以所求方程为x 2+y 2=9(0<x <3且0<y <3). 这是一段圆弧(圆x 2+y 2=9位于第一象限的部分).(2)由⎩⎪⎨⎪⎧x =2cos t ,y =2sin t (t 为参数)得x 2+y 2=4.由π≤t ≤2π,得-2≤x ≤2,-2≤y ≤0. 所求圆方程为x 2+y 2=4(-2≤x ≤2,-2≤y ≤0).这是一段半圆弧(圆x 2+y 2=4位于y 轴下方的部分,包括端点).(3)由参数方程⎩⎪⎨⎪⎧x =3+15cos θ,y =2+15sin θ(θ为参数)得(x -3)2+(y -2)2=152,由0≤θ<2π知这是一个整圆弧.二层练习6.已知⎩⎪⎨⎪⎧x =2+cos θ,y =sin θ(θ为参数),则(x -5)2+(y +42)的最大值为________.6.67.在平面直角坐标系xOy 中,曲线C 1和C 2的参数方程分别为:C 1:⎩⎨⎧x =5cos θ,y =5sin θ⎝⎛⎭⎪⎫θ为参数,0≤θ≤π2,C 2:⎩⎪⎨⎪⎧x =1-22t ,y =-22t (t 为参数),它们的交点坐标为________. 7.(2,1)8.在平面直角坐标系xOy 中,曲线C 1和C 2的参数方程分别为:C 1:⎩⎨⎧x =t ,y =t ()t 为参数和C 2:⎩⎨⎧x =2cos θ,y =2sin θ(θ为参数),它们的交点坐标为________. 8.(1,1)9.已知曲线C 的极坐标方程是ρ=2cos θ.以极点为原点,极轴为x 轴的正半轴,建立直角坐标系,则曲线C 的参数方程为____________________________________.9.⎩⎪⎨⎪⎧x =1+cos θ,y =sin θ(θ为参数)10.已知曲线C 的参数方程为⎩⎨⎧x =2cos t ,y =2sin t(t 为参数),C 在点(1,1)处的切线为l ,以坐标原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,则l 的极坐标方程为____________.10.ρsin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π4= 2三层练习11.直角坐标系xOy 中,以原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,设点A ,B 分别在曲线C 1:⎩⎨⎧x =2+cos θ,y =5+sin θ(θ为参数)和曲线C 2:ρ=1上,则|AB |的最大值为________.11.512.(2015·广州一模)在直角坐标系xOy 中,曲线C 1和C 2的参数方程分别为⎩⎪⎨⎪⎧x =cos θ+sin θ,y =cos θ-sin θ(θ为参数)和⎩⎪⎨⎪⎧x =2-t ,y =t (t 为参数).以原点O 为极点,x 轴正半轴为极轴,建立极坐标系,则曲线C 1与C 2的交点的极坐标为________.12.⎝⎛⎭⎪⎫2,π4 13.如下图所示,已知定点A (2,0),点Q 是圆C :x 2+y 2=1上的动点,∠AOQ 的平分线交AQ 于点M ,当Q 在圆C 上运动时,求点M 的轨迹方程.13.解析:设点O 到AQ 的距离为d ,则 12|AM |·d =12|OA |·|OM |·sin ∠AOM , 12|QM |·d =12|OQ |·|OM |·sin ∠QOM . 又∠AOM =∠QOM ,所以|AM ||QM |=|OA ||OQ |=21.所以AM →=23AQ →.因为点Q 是圆x 2+y 2=1上的点,所以设点Q 坐标为(cos θ,sin θ),M (x ,y ),得 (x -2,y -0)=23(cos θ-2,sin θ-0),即x -23=23cos θ,y =23sin θ,两式平方相加,得⎝ ⎛⎭⎪⎫x -232+y 2=49,故点M 的轨迹方程为⎝ ⎛⎭⎪⎫x -232+y 2=49.14.(2015·福建卷,数学理)在平面直角坐标系xOy 中,圆C 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =1+3cos ty =-2+3sin t (t 为参数).在极坐标系(与平面直角坐标系xOy 取相同的长度单位,且以原点O 为极点,以x 轴非负半轴为极轴)中,直线l 的方程为2ρsin(θ-π4)=m ,(m ∈R).(1)求圆C 的普通方程及直线l 的直角坐标方程; (2)设圆心C 到直线l 的距离等于2,求m 的值.14.分析:(1)将圆的参数方程通过移项平方消去参数得(x -1)2+(y +2)2=9,利用x =ρcos θ,y =ρsin θ将直线的极坐标方程化为直角坐标方程;(2)利用点到直线距离公式求解.解析:(1)消去参数t ,得到圆的普通方程为(x -1)2+(y +2)2=9,由2ρsin(θ-π4)=m ,得ρsin θ-ρcos θ-m =0,所以直线l 的直角坐标方程为x -y -m =0.(2)依题意,圆心C 到直线l 的距离等于2,即|1-(-2)+m |2=2,解得m =-3±2 2.1.利用参数求曲线的轨迹方程.(1)利用参数求曲线的轨迹方程的基本步骤是:①确定参数;②求出参数方程;③消参;④得到轨迹的普通方程(注意轨迹范围). (2)参数的选取应根据具体条件来考虑,例如可以是时间,旋转角,动直线的斜率、截距、动点的坐标等.2.参数方程与普通方程的等价性.把参数方程化为普通方程后,很容易改变了变量的取值范围,从而使两种方程表示的曲线不一致 ,因此,在相互转化中,要注意两种方程的等价性.例如,参数方程⎩⎪⎨⎪⎧x =cos 2θ,y =sin 2θ消去参数θ后的x +y =1,它表示一条直线对吗?这是不对的.因为在参数方程⎩⎪⎨⎪⎧x =cos 2θ,y =sin 2θ中,x ,y 的取值范围是[0,1],所以⎩⎪⎨⎪⎧x =cos 2θ,y =sin 2θ表示的是一条线段x +y =1(0≤x ≤1),而不是直线x +y =1.3.关于求x 、y 的代数式的取值范围问题,常把普通方程化为参数方程,利用三角函数的值域求解.【习题2.1】1.解析:取投放点为原点,飞机飞行航线所在的直线为x 轴,过原点和地心的直线为y 轴建立平面直角坐标系,得到被投放的物资的轨迹方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =100t ,y =-12gt 2(t 是参数,表示时间),令x =1000,解得t =10.当t =10时,由方程得到y =-12×g ×102≈-12×9.8×102=-490,即飞机投放救灾物资时的飞行高度约为490 m.2.解析:解法一 设经过时间t ,动点的位置是M (x ,y ),那么有x -2=3t ,y -1=4t ,于是点M 的轨迹的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =2+3t ,y =1+4t (以时间t 为参数).解法二 设M (x ,y )是直线上任意一点,它与M 0(2,1)的有向距离为t ,根据已知条件,由速度合成的知识可知x -2=35t ,y -1=45t ,于是点M 的轨迹的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =2+35t ,y =1+45t (以位移t 为参数).3.证明:不妨设△ABC 的外接圆的半径为1,建立如下图所示的平面平面直角坐标系,使点B ,C 关于x 轴对称,那么外接圆的参数方程是⎩⎪⎨⎪⎧x =cos θ,y =sin θ(θ是参数),A ,B ,C 的坐标分别为(1,0),⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,32,⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,-32.设点M (cos θ,sin θ),则|MA |2+|MB |2+|MC |2=[(cos θ-1)2+sin θ]+⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫cos θ+122+⎝ ⎛⎭⎪⎫sin θ-322+⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝⎛⎭⎪⎫cos θ+122+⎝ ⎛⎭⎪⎫sin θ+322=6.4.解析:(1)消去t 得y =2x -7,即普通方程为y =2x -7,表示直线.(2)y =cos 2θ+1=2cos 2θ-1+1=2x 2,∵x =cos θ,∴-1≤x ≤1.∴普通方程为y =2x 2(-1≤x ≤1),表示以(-1,2),(1,2)为端点的一段抛物线弧.(3)⎩⎪⎨⎪⎧x =t +1t ,y =t -1t (t 为参数),∴⎩⎪⎨⎪⎧x 2=t 2+1t 2+2,y 2=t 2+1t 2-2,两式相减得x 2-y 2=4,即普通方程为x 2-y 2-4=0,表示双曲线.(4)⎩⎪⎨⎪⎧x =5cos φ,y =3sin φ(φ为参数),∴cos φ=x 5,sin φ=y 3,cos 2φ+sin 2φ=1,∴普通方程为x 225+y 29=1,表示椭圆.。
2.1.1《参数方程的概念、圆的参数方程》 课件(人教A版选修4-4)

)
【解析】选D. 当x=t-1=0时,t=1,y=t+2=3;当y=t+2=0时, t=-2,x=t-1=-3.曲线与坐标轴的交点坐标为(0,3),
(-3,0).
x=sin 2.下列各点在方程 (θ 为参数)所表示的曲线上的是 y=cos2
(
(B) ( 1 , 2 )
3 3
)
(A)(2,-7) (C) ( 1 , 1 )
(1)将极坐标方程化为普通方程,并选择恰当的参数写出它的
参数方程; (2)若点P(x,y)在该圆上,求x+y的最大值和最小值.
【解析】(1)由 2 -4 2cos(- )+6=0得
4
ρ2-4ρcosθ-4ρsinθ+6=0, 即x2+y2-4x-4y+6=0为所求,
由圆的标准方程(x-2)2+(y-2)2=2,
【解析】设飞机在点H将物资投出机 舱,记此时刻为0 s,设在时刻t s 时的坐标为M(x,y),如图,建立平 面直角坐标系,由于物资做平抛运 动,依题意,得
x=100t x=100t 1 2 ,即 y=h- gt y=h-5t 2 2
令x=100t=1 000,得t=10(s), 由y=h-5t2=h-500=0,得h=500 m. 答案:500 m
∴x=sin 2θ= - 3 .
4
1 4
x=3+cos 6.曲线 (θ 为参数)上的点到坐标轴的最近距离为 y=4+sin
( (A)0 (B)1 (C)2
y=4+sin
)
(D)3
【解析】选C.曲线 x=3+cos (θ为参数) 即(x-3)2+(y-4)2=1,表示圆心为C(3,4),半径为1的圆,圆 上的点到坐标轴的最近距离为2.
人教新课标版数学高二选修4-4练习2-1-1参数方程的概念与圆的参数方程

第二讲 参数方程第一节 曲线的参数方程第1课时 参数方程的概念与圆的参数方程一、选择题1.当参数θ变化时,由点P (2cos θ,3sin θ)所确定的曲线过点 ( ). A .(2,3)B .(1,5)C.⎝⎛⎭⎪⎫0,π2D .(2,0)解析 当2cos θ=2,即cos θ=1时,3sin θ=0. ∴过点(2,0). 答案 D2.将参数方程⎩⎨⎧x =2+sin 2 θ,y =sin 2θ(θ为参数)化为普通方程为( ).A .y =x -2B .y =x +2C .y =x -2 (2≤x ≤3)D .y =x +2 (0≤y ≤1)解析 将参数方程中的θ消去,得y =x -2.又x ∈[2,3],故选C. 答案 C3.若曲线的参数方程是⎩⎪⎨⎪⎧x =1-1t ,y =1-t 2(t 是参数,t ≠0),它的普通方程是 ( ).A .(x -1)2(y -1)=1B .y =x (x -2)(1-x )2C .y =1(1-x )2-1 D .y =x1-x 2解析 由x =1-1t ,得1t =1-x ,由y =1-t 2,得t 2=1-y .∴(1-x )2·(1-y )=⎝ ⎛⎭⎪⎫1t 2·t 2=1.整理得y =x (x -2)(1-x )2. 答案 B4.已知直线l 的参数方程为⎩⎨⎧x =a +t y =b +t ,(t 为参数),l 上的点P 1对应的参数是t 1,则点P 1与P (a ,b )之间的距离为( ). A .|t 1|B .2|t 1|C.2|t 1|D.22|t 1|解析 点P 1对应的点的坐标为(a +t 1,b +t 1), ∴|PP 1|=(a +t 1-a )2+(b +t 1-b )2=2t 21=2|t 1|.答案 C 二、填空题5.若曲线⎩⎨⎧x =1+cos θ,y =2sin θ经过点⎝ ⎛⎭⎪⎫32,a ,则a =________.解析 点⎝ ⎛⎭⎪⎫32,a 代入曲线方程得cos θ=12,a =2sin θ=±21-14=±3.答案 ±36.(2012·北京高考)直线⎩⎨⎧ x =2+t y =-1-t (t 为参数)与曲线⎩⎨⎧x =3cos α,y =3sin α(α为任意实数)的交点个数为________.解析 消参后,直线为x +y =1,曲线为圆x 2+y 2=9,圆心(0,0)到直线的距离为22,小于半径3,所以直线与圆相交,因此,交点个数为2. 答案 27.把圆x 2+y 2+2x -4y +1=0化为参数方程为________.解析 圆x 2+y 2+2x -4y +1=0的标准方程是(x +1)2+(y -2)2=4, 圆心为(-1,2),半径为2,故参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =-1+2cos θ,y =2+2sin θ(θ为参数).答案 ⎩⎨⎧x =-1+2cos θy =2+2sin θ(θ为参数)8.将参数方程⎩⎨⎧x =sin θ+cos θ,y =sin θcos θ化成普通方程为__________.解析 应用三角变形消去θ,同时注意到|x |≤ 2. 答案 x 2=1+2y (|x |≤2) 三、解答题9.已知曲线C :⎩⎨⎧x =cos θ,y =-1+sin θ,如果曲线C 与直线x +y +a =0有公共点,求实数a 的取值范围. 解 ∵⎩⎨⎧x =cos θy =-1+sin θ,∴x 2+(y +1)2=1.∵圆与直线有公共点,则d =|0-1+a |2≤1,解得1-2≤a ≤1+ 2.10.(圆的参数的应用)已知圆的极坐标方程为ρ2-42ρ·cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ-π4+6=0.(1)将极坐标方程化为普通方程,并选择恰当的参数写出它的参数方程; (2)若点P (x ,y )在该圆上,求x +y 的最大值和最小值.解 (1)由ρ2-42ρcos ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ-π4+6=0,得ρ2-4ρcos θ-4ρsin θ+6=0,即x 2+y 2-4x -4y +6=0为所求, 由圆的标准方程(x -2)2+(y -2)2=2, 令x -2=2cos α,y -2=2sin α,得圆的参数方程为⎩⎨⎧x =2+2cos α,y =2+2sin α(α为参数).(2)由上述可知x +y =4+2(cos α+sin α)=4+2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4,故x +y 的最大值为6,最小值为2.11.已知C (r,0)(r >0),动点M 满足|MC |=r ,根据下列选参数的方法,分别求动点M 的轨迹方程.(1)以x 轴正方向到CM 所成角θ为参数; (2)以x 轴正方向到OM 所成角α为参数.解 (1)如图所示,依题意动点M 的轨迹是以C (r,0)为圆心,r 为半径的圆,设圆和x 轴的正半轴交于A ,OA 为直径.设M (x ,y ),作MN ⊥Ox 于N , 在Rt △MCN 中,|CM |=r ,∠ACM =θ, ∴x =ON =OC +CN =r +r cos θ,y =MN =r sin θ.∴动点M 轨迹的参数方程是⎩⎨⎧x =r (1+cos θ)y =r sin θ(θ为参数).(2)设点M 的坐标为M (x ,y ),OA =2r , 则ON =OA cos α·cos α=2r cos 2 α, NM =OA cos α·sin α=2r sin α·cos α=r sin 2α. ∴点M 的轨迹方程是⎩⎨⎧x =2r cos 2 αy =r sin 2α(α为参数).。
新人教A版选修4-4《椭圆的参数方程》习题及答案

高中数学 2.2.1椭圆的参数方程练习 新人教A 版选修4-4►预习梳理1.平面上点P 到定点F 1、F 2距离之和等于|F 1F 2|,则点P 的轨迹是____________;到定点F 1、F 2距离之和大于|F 1F 2|,则点P 的轨迹是__________;到定点F 1、F 2距离之和小于|F 1F 2|,则点P 的轨迹________.2.椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的参数方程为________________________(θ为参数).规定θ的范围为θ∈[0,2π).这是中心在________、焦点在________上的椭圆参数方程.►预习思考椭圆x 29+y 24=1的参数方程为______________________________., 预习梳理1.线段F 1F 2 椭圆 不存在2.⎩⎪⎨⎪⎧x =a cos θ,y =b sin θ 原点O x 轴预习思考⎩⎪⎨⎪⎧x =3cos θ,y =2sin θ(θ为参数)一层练习1.椭圆⎩⎪⎨⎪⎧x =a cos θ,y =b sin θ(θ为参数),若θ∈[0,2π),则椭圆上的点(-a ,0)对应的θ=( )A .π B.π2C .2π D.3π21.A2.椭圆⎩⎪⎨⎪⎧x =4+2cos θ,y =1+5sin θ(θ为参数)的焦距为( )A.21 B .221 C.29 D .229 2.B3.当参数θ变化时,动点P (2cos θ,3sin θ)所确定的曲线必过( ) A .点(2,3) B .点(2,0)C .点(1,3)D .点⎝⎛⎭⎪⎫0,π23.B4.二次曲线⎩⎪⎨⎪⎧x =5cos θ,y =3sin θ(θ为参数)的左焦点的坐标是________.4.(-4,0)5.点P (x ,y )在椭圆4x 2+y 2=4上,则x +y 的最大值为______,最小值为________. 5. 5 - 5 二层练习6.点(2,33)对应曲线⎩⎪⎨⎪⎧x =4cos θ,y =6sin θ(θ为参数)中参数θ的值为( )A .k π+π6(k ∈Z)B .k π+π3(k ∈Z)C .2k π+π6(k ∈Z)D .2k π+π3(k ∈Z)6.D7.设O 是椭圆⎩⎪⎨⎪⎧x =3cos φ,y =2sin φ(φ为参数)的中心,P 是椭圆上对应于φ=π6的点,那么直线OP 的斜率为( )A.33 B. 3 C.332 D.2397.D8.椭圆x 29+y 24=1的点到直线x +2y -4=0的距离的最小值为( )A.55 B. 5 C.655D .08.A9.曲线⎩⎨⎧x =4cos θ,y =23sin θ(θ为参数)上一点P 到点A (-2,0),B (2,0)的距离之和为________.9.8三层练习10.在平面直角坐标系xOy 中,若l :⎩⎪⎨⎪⎧x =t ,y =t -a (t 为参数)过椭圆C :⎩⎪⎨⎪⎧x =3cos φ,y =2sin φ(φ为参数)的右顶点,则常数a 的值为________.10.311.直角坐标系xOy 中,已知曲线C 1:⎩⎪⎨⎪⎧x =t +1,y =1-2t (t 为参数)与曲线C 2:⎩⎪⎨⎪⎧x =a sin θ,y =3cos θ (θ为参数,a >0)有一个公共点在x 轴上,则a =________.11.3212.在直角坐标系xOy 中,椭圆C 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =a cos φ,y =b sin φ(φ为参数,a >b >0).在极坐标系(与直角坐标系xOy 取相同的长度单位,且以原点O 为极点,以x 轴正半轴为极轴)中,直线l 与圆O 的极坐标方程分别为ρsin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π4=22m (m 为非零常数)与ρ=b .若直线l 经过椭圆C 的焦点,且与圆O 相切,则椭圆C 的离心率为________.12.6313.在直角坐标系xOy 中,直线l 的方程为x -y +4=0,曲线C 的参数方程为⎩⎨⎧x = 3 cos α,y =sin α(α为参数). (1)已知在极坐标(与直角坐标系xOy 取相同的长度单位,且以原点O 为极点,以x 轴正半轴为极轴)中,点P 的极坐标为⎝⎛⎭⎪⎫4,π2,判断点P 与直线l 的位置关系;(2)设点Q 是曲线C 上的一个动点,求它到直线l 的距离的最小值.13.解析:(1)把极坐标系下的点P ⎝⎛⎭⎪⎫4,π2化为直角坐标,得P (0,4).因为点P 的直角坐标(0,4)满足直线l 的方程x -y +4=0,所以点P 在直线l 上. (2)因为点Q 在曲线C 上,故可设点Q 的坐标为(3cos α,sin α), 从而点Q 到直线l 的距离d =|3cos α-sin α+4|2=2cos ⎝⎛⎭⎪⎫α+π6+42=2cos ⎝⎛⎭⎪⎫α+π6+2 2.由此得,当cos ⎝⎛⎭⎪⎫α+π6=-1时,d 取得最小值,且最小值为 2.14.(2014·辽宁卷)将圆x 2+y 2=1上每一点的横坐标保持不变,纵坐标变为原来的2倍,得曲线C .(1)写出C 的参数方程;(2)设直线l :2x +y -2=0与C 的交点为P 1,P 2,以坐标原点为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,求过线段P 1P 2的中点且与l 垂直的直线的极坐标方程.14.解析:(1)设(x 1,y 1)为圆上的点,经变换为C 上点(x ,y ),依题意,得⎩⎪⎨⎪⎧x =x 1,y =2y 1,由x 21+y 21=1得x 2+⎝ ⎛⎭⎪⎫y 22=1,即曲线C 的方程为x 2+y 24=1.故C 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =cos t ,y =2sin t (t 为参数).(2)由⎩⎪⎨⎪⎧x 2+y 24=1,2x +y -2=0解得⎩⎪⎨⎪⎧x =1,y =0或⎩⎪⎨⎪⎧x =0,y =2.不妨设P 1(1,0),P 2(0,2),则线段P 1P 2的中点坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1,所求直线斜率为k =12,于是所求直线方程为y -1=12⎝ ⎛⎭⎪⎫x -12,化为极坐标方程并整理得2ρcos θ-4ρsin θ=-3,即ρ=34sin θ-2cos θ.1.对椭圆的普通方程x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)(焦点在x 轴上)在解题时可利用参数方程⎩⎪⎨⎪⎧x =a cos φ,y =b sin φ(φ为参数)来寻求解决方案. 2.可利用椭圆的参数方程来解决最值、有关轨迹等问题. 3.要针对解题时的不同情况合理选择椭圆的方程形式.。
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一 第二课时 圆的参数方程
[课时作业] [A 组 基础巩固]
1.曲线C :⎩⎪⎨
⎪
⎧
x =cos θ-1,y =sin θ+1
(θ为参数)的普通方程为( )
A .(x -1)2
+(y +1)2
=1 B .(x +1)2
+(y +1)2
=1 C .(x +1)2
+(y -1)2
=1 D .(x -1)2
+(y -1)2
=1
解析:由已知条件可得⎩
⎪⎨
⎪⎧
cos θ=x +1,
sin θ=y -1,两式平方再相加,可得(x +1)2+(y -1)2
=1,
故选C.
答案:C
2.参数方程⎩⎪⎨
⎪⎧
x =3cos φ+4sin φ,
y =4cos φ-3sin φ
表示的图形是( )
A .直线
B .点
C .圆
D .椭圆
解析:将参数方程化为普通方程为x 2
+y 2
=25,表示的图形是以原点为圆心,以5为半径的圆.
答案:C
3.若直线3x +4y +m =0与圆⎩⎪⎨⎪
⎧
x =1+cos θ,y =-2+sin θ
(θ为参数)相切,则实数m 的值是
( )
A .0
B .10
C .0或10
D .无解
解析:由题意,知圆心(1,-2),半径r =1.由直线与圆相切,可知圆心到直线的距离等于半径,所以d =|m -5|
5
=1,解得m =0或m =10.
答案:C
4.P (x ,y )是曲线⎩
⎪⎨
⎪⎧
x =2+cos α,
y =sin α(α为参数)上任意一点,则(x -5)2+(y +4)
2
的最大值为( )
A .36
B .6
C .26
D .25
解析:设P (2+cos α,sin α),代入得: (2+cos α-5)2
+(sin α+4)2
=25+sin 2
α+cos 2α-6cos α+8sin α =26+10sin(α-φ).∴最大值为36. 答案:A
5.若直线l :y =kx 与曲线C :⎩⎪⎨
⎪⎧
x =2+cos θ,
y =sin θ
(θ为参数)有唯一的公共点,则斜
率k =( )
A.
3
3 B .-3
3
C .±
33
D. 3
解析:曲线C :⎩⎪⎨
⎪
⎧
x =2+cos θ,y =sin θ
(θ为参数)的普通方程为(x -2)2+y 2
=1,所以曲
线C 是一个圆心为(2,0)、半径为1的圆.因为圆C 与直线l 有唯一的公共点,即圆C 与直线l 相切,则圆心(2,0)到直线l 的距离d =
|2k -0|
k 2+ -1 2
=1,解得k =±3
3.
答案:C
6.x =1与圆x 2
+y 2
=4的交点坐标是________.
解析:圆x 2
+y 2=4的参数方程为⎩
⎪⎨
⎪⎧
x =2cos θ,
y =2sin θ,
令2cos θ=1得cos θ=12,∴sin θ=±3
2.
∴交点坐标为(1,3)和(1,-3). 答案:(1,3),(1,-3) 7.若直线⎩⎪⎨
⎪
⎧
x =t cos θ,y =t sin θ
(t 为参数)与圆⎩⎪⎨
⎪
⎧
x =4+2cos α,y =2sin α
(α为参数)相切,则
θ=________.
解析:直线为y =x tan θ,圆为(x -4)2
+y 2
=4,作出图形(图略),直线与圆相切时,易知tan θ=±
33,所以θ=π6或θ=5π
6
. 答案:π6或5π
6
8.圆的参数方程为⎩
⎪⎨
⎪⎧
x =3sin θ+4cos θ,
y =4sin θ-3cos θ(θ为参数),则此圆的半径为
________.
解析:由⎩⎪⎨
⎪⎧
x =3sin θ+4cos θ,y =4sin θ-3cos θ,
得x 2
+y 2
=(3sin θ+4cos θ)2
+(4sin θ-3cos θ)2
=25(sin 2
θ+cos 2
θ)=25, 所以圆的半径为5. 答案:5
9.圆M 的参数方程为x 2
+y 2
-4Rx cos α-4Ry sin α+3R 2
=0(R >0). (1)求该圆的圆心坐标以及半径;
(2)当R 固定,α变化时,求圆心M 的轨迹. 解析:(1)依题意,得圆M 的方程为 (x -2R cos α)2
+(y -2R sin α)2
=R 2
,
故圆心坐标为M (2R cos α,2R sin α),半径为R . (2)当α变化时,圆心M 的轨迹方程为
⎩
⎪⎨
⎪⎧
x =2R cos α,
y =2R sin α(其中α为参数),
两式平方相加,得x 2
+y 2
=4R 2
.
所以,圆心M 的轨迹是圆心在原点,半径为2R 的圆. 10.若x ,y 满足(x -1)2
+(y +2)2
=4,求S =2x +y 的最值.
解析:由(x -1)2
+(y +2)2=4知,它表示以(1,-2)为圆心,半径为2的圆, 设x =1+2cos θ,y =-2+2sin θ, ∴S =2x +y =2+4cos θ-2+2sin θ =4cos θ+2sin θ=25sin(θ+φ), ∴-25≤S ≤2 5.
∴S 的最大值为25,最小值为-2 5.
[B 组 能力提升]
1.设曲线C
的参数方程为⎩
⎪⎨
⎪⎧
x =2+3cos θ,
y =-1+3sin θ(θ为参数),直线l 的方程为x -3y
+2=0,则曲线C 上到直线l 距离为710
10
的点的个数为 ( )
A .1
B .2
C .3
D .4
解析:∵曲线C 的方程为⎩
⎪⎨
⎪⎧
x =2+3cos θ,
y =-1+3sin θ(θ为参数),
∴(x -2)2
+(y +1)2
=9,而l 的方程为x -3y +2=0,。