高中数学 第二讲 参数方程复习巩固学案 新人教A版选修
高中数学第二章参数方程复习课学案新人教A版选修4-4(2021年整理)

2018-2019学年高中数学第二章参数方程复习课学案新人教A版选修4-4 编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(2018-2019学年高中数学第二章参数方程复习课学案新人教A版选修4-4)的内容能够给您的工作和学习带来便利。
同时也真诚的希望收到您的建议和反馈,这将是我们进步的源泉,前进的动力。
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第二章参数方程复习课[整合·网络构建][警示·易错提醒]1.参数方程化为普通方程的易错点将参数方程化为普通方程时,很容易改变变量的取值范围,从而使得两种方程所表示的曲线不一致.2.圆锥曲线中的三点注意事项(1)注意不要将椭圆方程中的参数的几何意义与圆的方程中的参数的几何意义相混淆.(2)把圆锥曲线的参数方程化为普通方程时注意变量x(或y)的变化.(3)利用参数方程的参数求轨迹方程时,注意参数的特殊取值.3.关注直线参数方程中参数t具有几何意义的前提条件t具有几何意义的前提条件是直线参数方程为标准形式.4.圆的渐开线和摆线的两个易错点(1)对圆的渐开线和摆线的概念理解不透导致错误.(2)弄不清圆的渐开线和摆线的参数方程导致错误。
专题一求曲线的参数方程用参数方程求动点的轨迹方程,其基本思想是选取适当的参数作为中间变量,使动点横、纵坐标分别与参数有关,从而得到动点的参数方程,然后再消去参数,化为普通方程.如果动点轨迹与直线、圆、圆锥曲线等有关,那么通常取直线、圆、圆锥曲线的参数方程中的参数作为中间变量.[例1]过点P(-2,0)作直线l与圆x2+y2=1交于A、B两点,设A、B的中点为M,求M的轨迹的参数方程.解:设M(x,y),A(x1,y1),B(x2,y2),直线l的方程为x=ty-2。
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《参数方程的概念》教案新人教A版选修

高中数学《参数方程的概念》教案新人教A版选修一、教学目标:1. 让学生理解参数方程的概念,了解参数方程与普通方程的区别和联系。
2. 培养学生运用参数方程解决实际问题的能力。
3. 通过对参数方程的学习,提高学生的数学思维能力和创新意识。
二、教学内容:1. 参数方程的定义及基本形式。
2. 参数方程与普通方程的互化。
3. 参数方程在实际问题中的应用。
三、教学重点与难点:1. 重点:参数方程的概念,参数方程与普通方程的互化。
2. 难点:参数方程在实际问题中的应用。
四、教学方法:1. 采用问题驱动法,引导学生主动探索参数方程的概念及应用。
2. 利用数形结合法,帮助学生直观地理解参数方程与普通方程的关系。
3. 运用实例分析法,让学生学会将实际问题转化为参数方程求解。
五、教学过程:1. 导入:引导学生回顾普通方程的知识,激发学生对参数方程的兴趣。
2. 新课讲解:讲解参数方程的定义、基本形式及与普通方程的关系。
3. 案例分析:分析参数方程在实际问题中的应用,如物体的运动轨迹、电路问题等。
4. 练习与讨论:学生分组讨论,尝试将实际问题转化为参数方程求解,教师给予指导。
5. 总结与拓展:总结本节课的主要内容,布置课后作业,引导学生深入研究参数方程的性质和应用。
六、教学评估:1. 课后作业:布置有关参数方程的概念理解、形式转换和实际应用的练习题,以巩固所学知识。
2. 课堂问答:通过提问的方式检查学生对参数方程的理解程度,以及能否将实际问题转化为参数方程。
3. 小组讨论:评估学生在小组讨论中的参与程度和合作能力,以及他们在解决问题时的创造性思维。
七、课后作业:1. 复习参数方程的概念和基本形式。
2. 完成课后练习题,包括将普通方程转化为参数方程,以及运用参数方程解决实际问题。
3. 探索参数方程在其他学科中的应用,如物理学、工程学等。
八、教学资源:1. 教材:新人教A版选修《高中数学》。
2. 多媒体课件:用于展示参数方程的图形和实例。
高中数学 第2讲 参数方程 4 渐开线与摆线学案 新人教A版选修4-4(2021年整理)

2016-2017学年高中数学第2讲参数方程4 渐开线与摆线学案新人教A 版选修4-4编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(2016-2017学年高中数学第2讲参数方程4 渐开线与摆线学案新人教A版选修4-4)的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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本文可编辑可修改,如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅,最后祝您生活愉快业绩进步,以下为2016-2017学年高中数学第2讲参数方程4 渐开线与摆线学案新人教A版选修4-4的全部内容。
四渐开线与摆线1.借助教具或计算机软件,观察圆在直线上滚动时圆上定点的轨迹(平摆线)、直线在圆上滚动时直线上定点的轨迹(渐开线),了解平摆线和渐开线的生成过程,并能推导出它们的参数方程.(重点)2.通过阅读材料,了解其他摆线(变幅平摆线、变幅渐开线、外摆线、内摆线、环摆线)的生成过程;了解摆线在实际应用中的实例.(难点)[基础·初探]教材整理1 渐开线及其参数方程阅读教材P40~P41“思考”及以上部分,完成下列问题.1.把线绕在圆周上,假设线的粗细可以忽略,拉着线头逐渐展开,保持线与圆相切,线头的轨迹就叫做圆的渐开线,相应的定圆叫做渐开线的基圆.2.设基圆的半径为r,圆的渐开线的参数方程是错误!(φ为参数).教材整理2 摆线及其参数方程阅读教材P41~P42,完成下列问题.1.当一个圆沿着一条定直线无滑动地滚动时,圆周上的一个定点运动的轨迹叫做平摆线,简称摆线,又叫旋轮线.2.设圆的半径为r,圆滚动的角为φ,那么摆线的参数方程是错误!(φ是参数).错误!(φ为参数)表示的是( )A.半径为5的圆的渐开线的参数方程B.半径为5的圆的摆线的参数方程C.直径为5的圆的渐开线的参数方程D.直径为5的圆的摆线的参数方程【解析】根据圆的渐开线与摆线的参数方程可知B正确.【答案】B[质疑·手记]预习完成后,请将你的疑问记录,并与“小伙伴们”探讨交流:疑问1:解惑:疑问2:解惑:疑问3:解惑:圆的渐开线的参数方程A,B对应的参数分别是错误!和错误!,求A,B两点的距离.【导学号:91060027】【思路探究】先写出圆的渐开线的参数方程,再把A,B对应的参数代入参数方程可得对应的A,B两点的坐标,然后使用两点之间的距离公式可得A,B之间的距离.【自主解答】根据条件可知圆的半径是1,所以对应的渐开线参数方程是错误!(φ为参数),分别把φ=错误!和φ=错误!代入,可得A,B两点的坐标分别为A错误!,B错误!。
第二讲 参数方程 章末复习方案 课件(人教A选修4-4)

,即圆心为(1,-1),半径为 4 的圆
22 4 - 2 = 62,
2
[例 7]
t x=-1+2 直线 y= 3t 2
(t 为参数)与圆 x2+y2=a(a>0)相
交于 A、B 两点,设 P(-1,0),且|PA|∶|PB|=1∶2,求实数 a 的 值.
[解]
法一:直线参数方程可化为:y= 3(x+1) ,
2
4· π=8. sin 24
8
[例 9]
过点 B(0, -a)作双曲线 x2-y2=a2 右支的割线 BCD,
又过右焦点 F 作平行于 BD 的直线,交双曲线于 G、H 两点. |BC| |BD| 求证:|GF|· =2. |FH|
[证明] 为
当 a>0 时,设割线的倾斜角为 α,则它的参数方程
法二:将直线参数方程代入圆方程得 t2-t+1-a=0 设方程两根为 t1、t2,则 3 Δ=1-4(1-a)>0⇒a>4. t1+t2=1,t1· =1-a.(*) t2 由参数 t 的几何意义知 |PA| t1 1 |PA| t2 1 |PB|=-t2=2或|PB|=-t1=2. t1 1 由t =-2,解得 a=3. 2
能根据条件求椭圆、双曲线、抛物线的参数方程,并利用圆 锥曲线的参数方程解最值、直线与圆锥曲线的位置关系等问题. [例 8] AB 的长. 已知点 P(3,2)平分抛物线 y2=4x 的一条弦 AB,求弦
[解]
设弦 AB 所在的直线方程为 (t 为参数),
x=3+tcos α y=2+tsin α
[例 3]
1 x=t+ t sin θ, ① 已知参数方程 y=t-1cos θ, ② t
(t≠0).
第二讲 参数方程 章末复习方案 课件(人教A选修4-4)

能根据条件求椭圆、双曲线、抛物线的参数方程,并利用圆 锥曲线的参数方程解最值、直线与圆锥曲线的位置关系等问题. [例 8] AB 的长. 已知点 P(3,2)平分抛物线 y2=4x 的一条弦 AB,求弦
[解]
设弦 AB 所在的直线方程为 (t 为参数),
x=3+tcos α y=2+tsin α
y= 3x+1 联立方程 2 2 x +y =a
消去 y,得:4x2+6x+3-a=0. 设 A(x1,y1)、B(x2,y2)(不妨设 x1<x2),则
Δ=36-16(3-a)>0,① 3 x1+x2=-2,② 3-a x1·2= 4 ,③ x |PA| -1-x1 1 |PB|= x2+1 =2,④ 由①②③④解得 a=3.
x2 y2 x2 y2 平方相减得sin 2θ-cos 2θ=4,即4sin 2θ-4cos 2θ=1, 它表示中心在原点,实轴长为 4|sin θ|,虚轴长为 4|cos θ|, 焦点在 x 轴上的双曲线. 当 θ=kπ(k∈Z)时,x=0,它表示 y 轴; π 1 当 θ=kπ+2(k∈Z)时,y=0,x=± (t+ t ). 1 1 ∵t+ t ≥2(t>0 时)或 t+ t ≤-2(t<0 时), ∴|x|≥2.∴方程为 y=0(|x|≥2),它表示 x 轴上以(-2,0)和 (2,0)为端点的向左、向右的两条射线.
[解] 设 M(x,y),A(x1,y1),B(x2,y2),直线 l 的方程为 x =ty-2 x=ty-2 由 2 2 消去 x 得(1+t2)y2-4ty+3=0 x +y =1
4t 2t ∴y1+y2= ,则 y= . 1+t2 1+t2 -2 2t2 x=ty-2= 2-2= 1+t 1+t2 由 Δ=(4t)2-12(1+t2)>0 得 t2>3. x= -22 1+t ∴M 的轨迹的参数方程为 y= 2t 1+t2
高中数学 第2讲 参数方程 2 圆锥曲线的参数方程学案 新人教A版选修4-4-新人教A版高中选修4-

二 圆锥曲线的参数方程1.理解椭圆的参数方程及其应用.(重点) 2.了解双曲线、抛物线的参数方程.3.能够利用圆锥曲线的参数方程解决最值、有关点的轨迹问题.(难点、易错点)[基础·初探]教材整理1 椭圆的参数方程阅读教材P 27~P 29“思考”及以上部分,完成下列问题.普通方程参数方程x 2a 2+y2b 2=1(a >b >0) ⎩⎪⎨⎪⎧ x =a cos φy =b sin φ(φ为参数)y 2a 2+x2b 2=1(a >b >0) ⎩⎪⎨⎪⎧x =b cos φy =a sin φ(φ为参数)椭圆⎩⎪⎨⎪⎧x =4cos φy =5sin φ(φ为参数)的离心率为( )A.45 B.35 C.34D.15【解析】 由椭圆方程知a =5,b =4,∴c 2=9,c =3,e =35.【答案】 B教材整理2 双曲线的参数方程 阅读教材P 29~P 32,完成下列问题.普通方程参数方程x 2a 2-y2b 2=1(a >0,b >0) ⎩⎪⎨⎪⎧x =a sec φy =b tan φ(φ为参数)下列双曲线中,与双曲线⎩⎨⎧x =3sec θ,y =tan θ(θ为参数)的离心率和渐近线都相同的是( )A.y 23-x 29=1B.y 23-x 29=-1 C.y 23-x 2=1 D.y 23-x 2=-1 【解析】 由x =3sec θ得, x 2=3cos 2θ=3sin 2θ+cos 2θcos 2θ=3tan 2θ+3, 又∵y =tan θ,∴x 2=3y 2+3,即x 23-y 2=1.经验证可知,选项B 合适. 【答案】 B教材整理3 抛物线的参数方程阅读教材P 33~P 34“习题”以上部分,完成下列问题. 1.抛物线y2=2px 的参数方程是⎩⎪⎨⎪⎧x =2pt 2y =2pt(t 为参数).2.参数t 表示抛物线上除顶点外的任意一点与原点连线的斜率的倒数.若点P (3,m )在以点F 为焦点的抛物线⎩⎪⎨⎪⎧x =4t2y =4t (t 为参数)上,则|PF |=________.【解析】 抛物线为y 2=4x ,准线为x =-1, |PF |等于点P (3,m )到准线x =-1的距离,即为4. 【答案】 4[质疑·手记]预习完成后,请将你的疑问记录,并与“小伙伴们”探讨交流:疑问1: 解惑:疑问2: 解惑: 疑问3: 解惑:椭圆的参数方程及应用将参数方程⎩⎪⎨⎪⎧x =5cos θ,y =3sin θ(θ为参数)化为普通方程,并判断方程表示曲线的焦点坐标.【思路探究】 根据同角三角函数的平方关系,消去参数,化为普通方程,进而研究曲线形状和几何性质.【自主解答】 由⎩⎪⎨⎪⎧x =5cos θy =3sin θ得⎩⎪⎨⎪⎧cos θ=x5,sin θ=y3,两式平方相加,得x 252+y 232=1.∴a =5,b =3,c =4.因此方程表示焦点在x 轴上的椭圆,焦点坐标为F 1(4,0)和F 2(-4,0).椭圆的参数方程⎩⎪⎨⎪⎧x =a cos θ,y =b sin θ,(θ为参数,a ,b 为常数,且a >b >0)中,常数a ,b分别是椭圆的长半轴长和短半轴长,焦点在长轴上.[再练一题]1.若本例的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =3cos θ,y =5sin θ,(θ为参数),则如何求椭圆的普通方程和焦点坐标?【解】 将⎩⎪⎨⎪⎧x =3cos θ,y =5sin θ,化为⎩⎪⎨⎪⎧x3=cos θ,y5=sin θ,两式平方相加,得x 232+y 252=1.其中a =5,b =3,c =4.所以方程的曲线表示焦点在y 轴上的椭圆,焦点坐标为F 1(0,-4)与F 2(0,4).双曲线参数方程的应用求证:双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)上任意一点到两渐近线的距离的乘积是一个定值.【思路探究】 设出双曲线上任一点的坐标,可利用双曲线的参数方程简化运算.【自主解答】 由双曲线x 2a 2-y 2b2=1,得两条渐近线的方程是:bx +ay =0,bx -ay =0, 设双曲线上任一点的坐标为(a sec φ,b tan φ), 它到两渐近线的距离分别是d 1和d 2, 则d 1·d 2=|ab sec φ+ab tan φ|b 2+a 2·|ab sec φ-ab tan φ|b 2+-a 2=|a 2b2sec 2 φ-tan 2 φ|a 2+b 2=a 2b2a 2+b2(定值).在研究有关圆锥曲线的最值和定值问题时,使用曲线的参数方程非常简捷方便,其中点到直线的距离公式对参数形式的点的坐标仍适用,另外本题要注意公式sec 2φ-tan 2φ=1的应用.[再练一题]2.如图221,设P 为等轴双曲线x 2-y 2=1上的一点,F 1、F 2是两个焦点,证明:|PF 1|·|PF 2|=|OP |2.图221【证明】 设P (sec φ,tan φ), ∵F 1(-2,0),F 2(2,0), ∴|PF 1|=sec φ+22+tan 2φ=2sec 2φ+22sec φ+1,|PF 2|=sec φ-22+tan 2φ=2sec 2φ-22sec φ+1,|PF 1|·|PF 2|=2sec 2φ+12-8sec 2φ=2sec 2φ-1.∵|OP |2=sec 2φ+tan 2φ=2sec 2φ-1, ∴|PF 1|·|PF 2|=|OP |2.抛物线的参数方程设抛物线y 2=2px 的准线为l ,焦点为F ,顶点为O ,P 为抛物线上任一点,PQ ⊥l于Q ,求QF 与OP 的交点M 的轨迹方程.【导学号:91060021】【思路探究】 解答本题只要解两条直线方程组成的方程组得到交点的参数方程,然后化为普通方程即可.【自主解答】 设P 点的坐标为(2pt 2,2pt )(t 为参数), 当t ≠0时,直线OP 的方程为y =1tx ,QF 的方程为y =-2t ⎝⎛⎭⎪⎫x -p 2,它们的交点M (x ,y )由方程组 ⎩⎪⎨⎪⎧y =1t x y =-2t ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -p 2确定,两式相乘,消去t ,得y 2=-2x ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -p 2,∴点M 的轨迹方程为2x 2-px +y 2=0(x ≠0). 当t =0时,M (0,0)满足题意,且适合方程2x 2-px +y 2=0. 故所求的轨迹方程为2x 2-px +y 2=0.1.抛物线y2=2px (p >0)的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =2pt 2,y =2pt(t 为参数),参数t 为任意实数,它表示抛物线上除顶点外的任意一点与原点连线的斜率的倒数.2.用参数法求动点的轨迹方程,其基本思想是选取适当的参数作为中间变量,使动点的坐标分别与参数有关,从而得到动点的参数方程,然后再消去参数,化为普通方程.[再练一题]3.已知抛物线的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =2pt 2,y =2pt(t 为参数),其中p >0,焦点为F ,准线为l .过抛物线上一点M 作l 的垂线,垂足为E ,若|EF |=|MF |,点M 的横坐标是3,则p =________.【解析】 根据抛物线的参数方程可知抛物线的标准方程是y 2=2px ,所以y 2M =6p ,所以E ⎝ ⎛⎭⎪⎫-p 2,±6p ,F ⎝ ⎛⎭⎪⎫p 2,0,所以p2+3=p 2+6p ,所以p 2+4p -12=0,解得p =2(负值舍去).【答案】 2[构建·体系]圆锥曲线的参数方程—⎪⎪⎪—椭圆的参数方程—双曲线的参数方程—抛物线的参数方程1.参数方程⎩⎪⎨⎪⎧x =cos θ,y =2sin θ(θ为参数)化为普通方程为( )A .x 2+y 24=1 B .x 2+y 22=1C .y 2+x 24=1D .y 2+x 24=1【解析】 易知cos θ=x ,sin θ=y2,∴x 2+y 24=1,故选A.【答案】 A2.方程⎩⎪⎨⎪⎧x cos θ=a ,y =b cos θ(θ为参数,ab ≠0)表示的曲线是( )【导学号:91060022】A .圆B .椭圆C .双曲线D .双曲线的一部分【解析】 由x cos θ=a ,∴cos θ=ax, 代入y =b cos θ,得xy =ab ,又由y =b cos θ知,y ∈[-|b |,|b |], ∴曲线应为双曲线的一部分. 【答案】 D3.圆锥曲线⎩⎪⎨⎪⎧x =t 2,y =2t (t 为参数)的焦点坐标是________.【解析】 将参数方程化为普通方程为y 2=4x ,表示开口向右,焦点在x 轴正半轴上的抛物线,由2p =4⇒p =2,则焦点坐标为(1,0).【答案】 (1,0) 4.在直角坐标系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 =________.【解析】 ∵⎩⎪⎨⎪⎧x =t +1,y =1-2t ,消去参数t 得2x +y -3=0.又⎩⎪⎨⎪⎧x =a sin θ,y =3cos θ,消去参数θ得x 2a 2+y 29=1.方程2x +y -3=0中,令y =0得x =32,将⎝ ⎛⎭⎪⎫32,0代入x 2a 2+y 29=1,得94a 2=1. 又a >0,∴a =32.【答案】 325.已知两曲线参数方程分别为⎩⎨⎧x =5cos θ,y =sin θ(0≤θ<π)和⎩⎪⎨⎪⎧x =54t 2,y =t(t ∈R ),求它们的交点坐标.【解】 将⎩⎨⎧x =5cos θ,y =sin θ(0≤θ<π)化为普通方程得:x 25+y 2=1(0≤y ≤1,x ≠-5),将x =54t 2,y =t 代入得:516t 4+t 2-1=0,解得t 2=45,∴t =255(y =t ≥0),x =54t 2=54×45=1,∴交点坐标为⎝⎛⎭⎪⎫1,255.我还有这些不足:(1) (2) 我的课下提升方案:(1) (2)学业分层测评(七) (建议用时:45分钟)[学业达标]一、选择题1.曲线C :⎩⎨⎧x =3cos φ,y =5sin φ(φ为参数)的离心率为( )A.23B.35C.32D.53【解析】 由题设,得x 29+y 25=1,∴a 2=9,b 2=5,c 2=4,因此e =c a =23.【答案】 A 2.已知曲线⎩⎪⎨⎪⎧x =3cos θy =4sin θ(θ为参数,0≤θ≤π)上一点P ,原点为O ,直线PO 的倾斜角为π4,则P 点坐标是( )A .(3,4) B.⎝⎛⎭⎪⎫322,22 C .(-3,-4) D.⎝ ⎛⎭⎪⎫125,125 【解析】 因为y -0x -0=43tan θ=tan π4=1,所以tan θ=34,所以cos θ=45,sin θ=35,代入得P 点坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫125,125.【答案】 D3.参数方程⎩⎪⎨⎪⎧x =sin α2+cos α2,y =2+sin α(α为参数)的普通方程是( )A .y 2-x 2=1 B .x 2-y 2=1C .y 2-x 2=1(1≤y ≤3) D .y 2-x 2=1(|x |≤2)【解析】 因为x 2=1+sin α, 所以sin α=x 2-1.又因为y 2=2+sin α=2+(x 2-1), 所以y 2-x 2=1.∵-1≤sin α≤1,y =2+sin α, ∴1≤y ≤3,∴普通方程为y 2-x 2=1,y ∈[1,3]. 【答案】 C4.点P (1,0)到曲线⎩⎪⎨⎪⎧x =t2y =2t (参数t ∈R )上的点的最短距离为( )A .0B .1 C. 2D .2【解析】 d 2=(x -1)2+y 2=(t 2-1)2+4t 2=(t 2+1)2, 由t 2≥0得d 2≥1,故d min =1. 【答案】 B5.方程⎩⎪⎨⎪⎧x =2t-2-ty =2t +2-t(t 为参数)表示的曲线是( )【导学号:91060023】A .双曲线B .双曲线的上支C .双曲线的下支D .圆【解析】 将参数方程的两个等式两边分别平方,再相减,得:x 2-y 2=(2t -2-t )2-(2t +2-t )2=-4,即y 2-x 2=4.又注意到2t>0,2t+2-t≥22t ·2-t=2,得y ≥2. 可见与以上参数方程等价的普通方程为:y 2-x 2=4(y ≥2).显然它表示焦点在y 轴上,以原点为中心的双曲线的上支. 【答案】 B 二、填空题6.已知椭圆的参数方程⎩⎪⎨⎪⎧x =2cos t y =4sin t(t 为参数),点M 在椭圆上,对应参数t =π3,点O 为原点,则直线OM 的斜率为________.【解析】 由⎩⎪⎨⎪⎧x =2cos π3=1,y =4sin π3=23,得点M 的坐标为(1,23) 直线OM 的斜率k =231=2 3.【答案】 2 37.设曲线C 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =t ,y =t 2(t 为参数),若以直角坐标系的原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,则曲线C 的极坐标方程为________.【解析】 ⎩⎪⎨⎪⎧x =t ,y =t2化为普通方程为y =x 2,由于ρcos θ=x ,ρsin θ=y ,所以化为极坐标方程为ρsin θ=ρ2cos 2θ,即ρcos 2θ-sin θ=0.【答案】 ρcos 2θ-sin θ=08.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⎩⎨⎧x =t ,y =t (t 为参数)和⎩⎨⎧x =2cos θ,y =2sin θ(θ为参数),则曲线C 1与C 2的交点坐标为________.【解析】 由⎩⎨⎧x =t ,y =t ,得y =x ,又由⎩⎨⎧x =2cos θ,y =2sin θ,得x 2+y 2=2.由⎩⎨⎧y =x ,x 2+y 2=2,得⎩⎪⎨⎪⎧x =1,y =1,即曲线C 1与C 2的交点坐标为(1,1). 【答案】 (1,1) 三、解答题9.如图222所示,连接原点O 和抛物线y =12x 2上的动点M ,延长OM 到点P ,使|OM |=|MP |,求P 点的轨迹方程,并说明是什么曲线?图222【解】 抛物线标准方程为x2=2y ,其参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =2t ,y =2t 2,得M (2t,2t 2).设P (x ,y ),则M 是OP 中点.∴⎩⎪⎨⎪⎧2t =x +02,2t 2=y +02,∴⎩⎪⎨⎪⎧x =4t y =4t2(t 为参数),消去t 得y =14x 2,是以y 轴对称轴,焦点为(0,1)的抛物线.10.已知直线l 的极坐标方程是ρcos θ+ρsin θ-1=0.以极点为平面直角坐标系的原点,极轴为x 轴的正半轴,建立平面直角坐标系,椭圆C 的参数方程是⎩⎪⎨⎪⎧x =2cos θy =sin θ(θ为参数),求直线l 和椭圆C 相交所成弦的弦长.【解】 由题意知直线和椭圆方程可化为:x +y -1=0,① x 24+y 2=1,②①②联立,消去y 得:5x 2-8x =0, 解得x 1=0,x 2=85.设直线与椭圆交于A 、B 两点,则A 、B 两点直角坐标分别为(0,1),⎝ ⎛⎭⎪⎫85,-35,则|AB |=⎝ ⎛⎭⎪⎫-35-12+⎝ ⎛⎭⎪⎫852=825,故所求的弦长为825.[能力提升]1.P 为双曲线⎩⎪⎨⎪⎧x =4sec θ,y =3tan θ(θ为参数)上任意一点,F 1,F 2为其两个焦点,则△F 1PF 2重心的轨迹方程是( )A .9x 2-16y 2=16(y ≠0) B .9x 2+16y 2=16(y ≠0) C .9x 2-16y 2=1(y ≠0) D .9x 2+16y 2=1(y ≠0)【解析】 由题意知a =4,b =3,可得c =5, 故F 1(-5,0),F 2(5,0),设P (4sec θ,3tan θ),重心M (x ,y ),则x =-5+5+4sec θ3=43sec θ,y =0+0+3tan θ3=tan θ.从而有9x 2-16y 2=16(y ≠0). 【答案】 A2.若曲线⎩⎪⎨⎪⎧x =sin 2θ,y =cos θ-1(θ为参数)与直线x =m 相交于不同两点,则m 的取值范围是( )A .RB .(0,+∞)C .(0,1)D .[0,1)【解析】 将曲线⎩⎪⎨⎪⎧x =sin 2θ,y =cos θ-1化为普通方程得(y +1)2=-(x -1)(0≤x ≤1).它是抛物线的一部分,如图所示,由数形结合知0≤m <1.【答案】 D3.对任意实数,直线y =x +b 与椭圆⎩⎪⎨⎪⎧x =2cos θy =4sin θ(0≤θ≤2π),恒有公共点,则b 的取值范围是________.【解析】 将(2cos θ,4sin θ)代入y =x +b 得: 4sin θ=2cos θ+b .∵恒有公共点,∴以上方程有解.令f (θ)=4sin θ-2cos θ=25sin(θ+φ)⎝ ⎛⎭⎪⎫tan φ=12,∴-25≤f (θ)≤25, ∴-25≤b ≤2 5. 【答案】 [-25,25]4.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 =3cos αy =sin α(α为参数).(1)已知在极坐标系(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,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.【解】 (1)把极坐标系下的点P ⎝⎛⎭⎪⎫4,π2化为直角坐标,得点(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 的距离为d =|3cos α-sin α+4|2=2cos ⎝⎛⎭⎪⎫α+π6+42=2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π6+22,由此得,当cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π6=-1时,d 取得最小值,且最小值为 2.。
数学新人教A版选修第二讲《参数方程》全部教案

数学新人教A版选修4-4 第二讲《参数方程》全部教案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:练习:斜抛运动:2.参数方程的概念(见教科书第22页)说明:(1)一般来说,参数的变化范围是有限制的。
(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 (t 为参数)(1)判断点M1(0,1),M2(5,4)与曲线C的位置关系;(2)已知点M3(6,a)在曲线C上,求a的值。
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范围。
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?[来源:Z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。
注意,在参数方程和普通方程的互化中,必须使x,y 的取值范围保持一致。
例3.(教科书第25页例3)例4.(教科书第26页例4)2.你能回答教科书第26页的思考吗?四.课堂练习(教科书第26页习题)五.巩固与反思1.本节学习的数学知识2.本节学习的数学方法巩固与提高1.与普通方程xy=1表示相同曲线的参数方程(t为参数)是(D)A. B.C. D.2.下列哪个点在曲线上(C)[来源:]A.(2,7)B.C.D.(1,0)3.曲线的轨迹是(D)A.一条直线B.一条射线C.一个圆D.一条线段4.方程表示的曲线是(D)A.余弦曲线B.与x轴平行的线段C.直线D.与y轴平行的线段5.曲线上的点到两坐标轴的距离之和的最大值是(D)A.B.C.1D.6.方程(t为参数)所表示的一族圆的圆心轨迹是(D)A.一个定点B.一个椭圆C.一条抛物线D.一条直线7.直线与圆相切,那么直线的倾斜角为(A)A.或B.或C.或D.或8.曲线的一个参数方程为。
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第二讲 参数方程整合提升知识网络⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎩⎪⎨⎧化参数方程与普通方程互程渐开线与摆线的参数方直线的参数方程圆锥曲线的参数方程特殊曲线的参数方程参数方程的定义参数方程 知识回顾1.直线⎩⎨⎧+=+=ααsin ,cos 00t y y t x x (t 是参数).2.圆⎩⎨⎧==θθsin ,cos R y R x (θ是参数).3.椭圆中心在(0,0)⎩⎨⎧==t b y t a x sin ,cos (0≤t≤π)(t 是参数).中心在(x 0,y 0)⎩⎨⎧+=+=tb y y t a x x sin ,cos 00(0≤t≤π)(t 是参数).4.双曲线⎩⎨⎧==θθtan ,sec b y a x (θ是参数).5.抛物线⎩⎨⎧==pty pt x 2,22(t 是参数).6.渐开线⎩⎨⎧-=•+=)cos (sin ),sin (cos t t t a y t t t a x (t 是参数).7.摆线⎩⎨⎧-=-=)cos 1(),sin (t a y t t a x (t 是参数).典例精讲【例1】 过点P(2,-2)作直线交椭圆162522y x +=1于A,B 两点,求AB 中点M 的轨迹方程. 解:设M(x 0,y 0),直线的倾斜角为α,则直线的参数方程为⎩⎨⎧+=+=ααsin ,cos 00t y y t x x (t 为参数).代入椭圆方程16(x 0+tcosα)2+25(y 0+tsinα)2-16×25=0⇒(16cos 2α+25sin 2α)t 2+(32cosα·x 0+50sinα·y 0)t+16x 02+25y 02-16×25=0,由于(x 0,y 0)为中点, ∴t 1+t 2=0,即32x 0cos α+50y 0sin α=032x 0+50y 0·ααcos sin =0, k=22cos sin 00-+=x y αα. 代入32x 0+50y 0·2200-+x y =0⇒32(x-1)2+50(y+1)2=822541)1(1641)1(22++-⇒y x =1. 各个击破类题演练 1过点P(1,1)作直线l 交椭圆41622y x +=1于A,B 两点,若P 为AB 中点,求直线l 的方程. 解:设直线l 的倾斜角为α,则l 的参数方程为⎩⎨⎧+=+=ααsin 1,cos 1t y t x (t 为参数).将其代入椭圆方程(tcosα+1)2+4(tsinα+1)2-16=0,得(cos 2α+4sin 2α)t 2+2(cosα+4sinα)t -11=0. 因为P (1,1)为AB 的中点, ∴t 1+t 2=0,即cosα+4sinα=0. ∴ααcos sin =tanα=k=-41. 则所求直线l 的方程为x+4y-5=0. 变式提升 1过点P (2,-1)作直线l 交曲线xy=1于A,B 两点,求AB 中点M 的轨迹方程. 解:设AB 中点M(x 0,y 0),l 的倾斜角为α,则l 的参数方程为⎩⎨⎧+=+=ααsin ,cos 00t y y t x x (t 为参数), 代入xy=1,即(tcosα+x 0)(tsinα+y 0)=1⇒t 2sinαcosα+(y 0cosα+x 0sinα)t+x 0y 0-1=0. 由于M(x 0,y 0)为弦中点,则t 1+t 2=0. ∴y 0cos α+x 0sin α=0⇒y 0+x 0ααcos sin =0. 将ααcos sin =tanα=k=2100-+x y 代入,则y 0+x 02100-+x y =0⇒2xy+x-2y=0为所求.【例2】 已知圆系的方程为x 2+y 2-2acosφ·x -2asinφ·y=0(a>0).(1)求圆系圆心的轨迹方程;(2)证明圆心轨迹与动圆相交所得的公共弦长为定值.解:(1)将圆系方程配方:(x-acosφ)2+(y-asinφ)2=a 2.所以圆心的轨迹的参数方程为⎩⎨⎧==ϕϕsin ,cos a y a x (φ为参数).消去φ,得x 2+y 2=a 2.(2)两圆公共弦所在直线方程由方程组⎪⎩⎪⎨⎧=+=--+.,0sin 2cos 222222a y x ay ax y x ϕϕ求得2axcosφ+2aysinφ-a 2=0,圆x 2+y 2=a2圆心为(0,0),弦心距d=2sin 4cos 422222a a a a =+ϕϕ. 定圆的弦心距为定值,则弦长为定值,这个定值为d=34222=-a a a.温馨提示题干中的“圆系”的含义是指当参数φ变化时的一系列圆,这也是参数方程的一种形式.类题演练 2如图,圆x 2+y 2=r 2的弦AB 垂直于x 轴,P 为AB 上一点,且|AP|·|PB|=a 2(a≤r)为定值,求点P 的轨迹方程.解:设A(rcosφ,rsinφ),则点B(rcosφ,-rsinφ),P(x,y). ∵AB⊥x 轴,∴x=rcosφ,|AP|=|rsinφ-y|,|PB|=|y+rsinφ|.∵|AP|·|PB|=|(rsinφ-y)·(rsinφ+y)|=a 2|y 2-r 2sin 2φ|=a 2,∵|y|≤|rsinφ|,∴r 2sin 2φ-y 2=a 2. ∴y 2+a 2=r 2sin 2φ.又x=rcos φ, ∴x 2+y 2+a 2=r 2x 2+y 2=r 2-a 2. 变式提升 2抛物线y 2=2px,一组平行弦的斜率为k,求弦中点的轨迹方程.解:设中点M(x 0,y 0),平行弦倾斜角为α,则平行弦所在直线的参数方程为⎩⎨⎧+=+=ααsin ,cos 00t y y t x x (t 为参数,ααcos sin =k). 代入抛物线方程有(tsinα+y 0)2-2p(tcosα+x 0)=0⇒t 2sin 2α+2(y 0sin α-pcos α)t+y 02-2px 0=0. ∵M(x 0,y 0)为弦中点,∴t 1+t 2=0,即y 0sinα-pcosα=0.∴y=k p ,将y=k p 代入y 2=2px,得22k p =2px,x=22k p .∴y=k p且x>22k p 为一条射线. 【例3】 过抛物线的焦点F 的直线交抛物线于A,B 两点(AB 不与对称轴垂直),AB 的垂直平分线交对称轴于S,求证:|FS|=21|AB|.解:设抛物线方程为y 2=2px(p>0),AB 的倾斜角为α(α≠2π), 则直线AB 的参数方程是⎪⎩⎪⎨⎧=+=ααsin ,cos 2t y t p x (t 为参数). 代入抛物线方程:t 2sin 2α-2p(2p +tcosα)=0⇒t 2sin 2α-2ptcosα-p 2=0. |AB|=|t 1-t 2|=αααα22242221221sin 2sin 4sin cos 44)(pp p t t t t =+=++. 又如图,|FP|=21|t 1+t 2|=αα2sin |cos |p , 在Rt△PSF 中,|FS|=αα2sin |cos |||pPF =,∴|FS|=21|AB|. 类题演练 3点A,B 在椭圆2222b y a x +=1上,O 为原点,OA⊥OB,求证:2211OB OA +为定值. 解:设∠AOx=α,OA=t,则∠BOx=α+2π, 设OB=t′,则OA,OB 所在直线方程分别为⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+'=+'=⎩⎨⎧==),2sin(),2cos(,sin ,cos παπαααt y t x t y t x 即⎩⎨⎧'='-=.cos ,sin ααt y t x 分别代入椭圆方程中,得222222sin cos bt a t αα+=1.∴222222sin cos 11b a t OA αα+==, 同理,222222cos sin 11b a t OB αα+='=. ∴222222222222cos sin sin cos 1111bb a a t t OB OA αααα+++='+=+ 2211ba +==定值. 【例4】 过点P(2,2)作直线l 被两平行线x+y+1=0,x+y-1=0截得的线段长为2,求l 的方程.解:设l 的倾斜角为α,则l 的方程为⎩⎨⎧+=+=ααsin 2,cos 2t y t x (t 为参数).分别代入方程,得tcosα+2+tsinα+2+1=0,t 1=ααcos sin 5+-;tcosα+2+tsinα+2-1=0,t 2=ααcos sin 3+-,很明显t 1,t 2符号相同,则|t 1-t 2|=|ααcos sin 5+--ααcos sin 3+-|=2.∴|cos sin |2αα+=2.∴sinα+cosα=±1.由于0≤α<π,∴α=0或α=2π,得两直线方程为x=2或y=2. 类题演练 4过原点作直线l,交直线2x-y-1=0于A,2x+y+3=0于B,若原点为线段AB 的中点,求l 的方程. 解:设l 的倾斜角为α,则l 的参数方程为⎩⎨⎧==ααsin ,cos t y t x (t 为参数).将方程分别代入两直线方程中,2tcosα-tsinα=1得t 1=ααsin cos 21-,2tcos α+tsin α+3=0,t 2=ααsin cos 23+-.∵O (0,0)为AB 中点,∴t 1+t 2=0.ααsin cos 21-ααsin cos 23+-=0⇒4cos α=4sin α.∴k=tanα=1.所求l 的方程为y=x. 变式提升直线系方程为xcosφ+ysinφ=2,圆的参数方程为⎩⎨⎧==ϕϕsin 2,cos 2y x (φ为参数),则直线与圆的位置关系为( )A.相交不过圆心降机B.相交且经过圆心C.相切D.相离解析:圆的普通方程为x 2+y 2=4,圆心(0,0)到直线xcosθ+ysinθ-2=0的距离等于d=12=2等于半径,所以直线与圆相切. 答案:C。