2.3直线的参数方程1
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2.3直线的参数方程课件人教新课标1
＝54(t＋2)2＋20. 当 t＝－2 时，|PM|2 取最小值，此时|PM|等于点 P 与直线
的距离，则|PM|＝ 20＝2 5. 解法二：由点 P 向直线作垂线，垂足记为 P0，如图所示，
它对应参数 t＝－2.代入直线的参数方程，可得点 P0 的坐标： x＝2，y＝1，即垂足 P0(2,1)，显然有|PP0|＝ 2＋22＋1＋12 ＝2 5.
2,6)的距离．
分析：由直线的方程可知，直线的斜率为34，即直线的倾 斜角(设为 α)的正切值 tan α＝34，则 sin α＝35，cos α＝45.因为 点 P 在直线 l 上，为了方便运算，选择点 P 作为直线上的定 点，到点 M 和点 N 的距离可以根据参数方程的特点及几何意 义或者两点之间的距离公式来求．
k＝ .
解析：(1)由题意可知直线的点斜式方程为 y－3＝－24(x－1)．
设 y－3＝－24(x－1)＝t，则xy＝＝13－＋2tt.，
∴该直线的参数方程为x＝1－2t ， y＝3＋t.
(2)解法一：如图所示，在直线上任取一点 M(x，y)，则 |PM|2＝(x＋2)2＋(y＋1)2
＝1－2t ＋22＋(3＋t＋1)2 ＝54t2＋5t＋25
线l的参数方程是 x＝ 22t， (t为参数)，
y＝－4＋
2 2t
点P是曲线C上的动点，点Q是直线l上的动点，求|PQ|的最
小值．
解析：曲线C的极坐标方程ρ＝4sin θ可化为ρ2＝4ρsin θ，其 直角坐标方程为x2＋y2－4y＝0，即x2＋(y－2)2＝4.
直线l的方程为x－y－4＝0. 所以，圆心到直线l的距离d＝|－2－2 4|＝3 2. 所以，|PQ|的最小值为3 2－2.
5．直线 y＝－1－t (t为参数)与曲线 的交点个数为________．
的距离，则|PM|＝ 20＝2 5. 解法二：由点 P 向直线作垂线，垂足记为 P0，如图所示，
它对应参数 t＝－2.代入直线的参数方程，可得点 P0 的坐标： x＝2，y＝1，即垂足 P0(2,1)，显然有|PP0|＝ 2＋22＋1＋12 ＝2 5.
2,6)的距离．
分析：由直线的方程可知，直线的斜率为34，即直线的倾 斜角(设为 α)的正切值 tan α＝34，则 sin α＝35，cos α＝45.因为 点 P 在直线 l 上，为了方便运算，选择点 P 作为直线上的定 点，到点 M 和点 N 的距离可以根据参数方程的特点及几何意 义或者两点之间的距离公式来求．
k＝ .
解析：(1)由题意可知直线的点斜式方程为 y－3＝－24(x－1)．
设 y－3＝－24(x－1)＝t，则xy＝＝13－＋2tt.，
∴该直线的参数方程为x＝1－2t ， y＝3＋t.
(2)解法一：如图所示，在直线上任取一点 M(x，y)，则 |PM|2＝(x＋2)2＋(y＋1)2
＝1－2t ＋22＋(3＋t＋1)2 ＝54t2＋5t＋25
线l的参数方程是 x＝ 22t， (t为参数)，
y＝－4＋
2 2t
点P是曲线C上的动点，点Q是直线l上的动点，求|PQ|的最
小值．
解析：曲线C的极坐标方程ρ＝4sin θ可化为ρ2＝4ρsin θ，其 直角坐标方程为x2＋y2－4y＝0，即x2＋(y－2)2＝4.
直线l的方程为x－y－4＝0. 所以，圆心到直线l的距离d＝|－2－2 4|＝3 2. 所以，|PQ|的最小值为3 2－2.
5．直线 y＝－1－t (t为参数)与曲线 的交点个数为________．
2.3-2.4《直线的参数方程及渐开线与摆线》 课件(人教A版选修4-4)
x=2t 7.点（-3，0）到直线 (t为参数）的距离为_______. 2 t y= 2 x=2t 【解析】∵直线 的普通方程为x- 2 2 y=0， 2 y= t 2 |-3-0| ∴点(-3,0)到直线的距离为d= =1.
1+(-2 2) 2
答案：1
8.(2010·天津高考)已知圆C的圆心是直线
AB的中点坐标为( (A)（3，-3） (C)（ 3，-3）
) (B)（- 3，3） (D)（3，- 3）
【解析】
1 x=1- 2 t 5.以t为参数的方程 表示( y=-2+ 3 t 2
3
)
（A）过点（1，-2）且倾斜角为 的直线 （B）过点（-1，2）且倾斜角为
(1)求圆C的直角坐标方程；
(2)设圆C与直线l交于点A、B，若点P的坐标为(3， 5 )，求 |PA|+|PB|.
【解析】方法一：
(1)由ρ= 2 5 sinθ，得x2+y2- 2 5 y=0，
即x2+(y- 5 )2=5. (2)将l的参数方程代入圆C的直角坐标方程，
得 (3- 2 t)2 +( 2 t)2 =5 ，
程，并求倾斜角，说明|t|的几何意义.
【解析】
11.（14分）(2010·福建高考)在直角坐标系xOy中，直线l的
2 x=3t 2 参数方程为 (t为参数)，在极坐标系(与直角坐标 y= 5+ 2 t 2
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，圆C的方程为ρ = 2 5 sinθ .
x=t （t为参数） y=1+t
与x轴的交点，且圆C与直线x+y+3=0相切，则圆C的方程为___ _______. 【解析】将直线的参数方程化为普通方程为x-y+1=0. 由题意可得圆心(-1,0)，则圆心到直线x+y+3=0的距离即为圆
1+(-2 2) 2
答案：1
8.(2010·天津高考)已知圆C的圆心是直线
AB的中点坐标为( (A)（3，-3） (C)（ 3，-3）
) (B)（- 3，3） (D)（3，- 3）
【解析】
1 x=1- 2 t 5.以t为参数的方程 表示( y=-2+ 3 t 2
3
)
（A）过点（1，-2）且倾斜角为 的直线 （B）过点（-1，2）且倾斜角为
(1)求圆C的直角坐标方程；
(2)设圆C与直线l交于点A、B，若点P的坐标为(3， 5 )，求 |PA|+|PB|.
【解析】方法一：
(1)由ρ= 2 5 sinθ，得x2+y2- 2 5 y=0，
即x2+(y- 5 )2=5. (2)将l的参数方程代入圆C的直角坐标方程，
得 (3- 2 t)2 +( 2 t)2 =5 ，
程，并求倾斜角，说明|t|的几何意义.
【解析】
11.（14分）(2010·福建高考)在直角坐标系xOy中，直线l的
2 x=3t 2 参数方程为 (t为参数)，在极坐标系(与直角坐标 y= 5+ 2 t 2
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，圆C的方程为ρ = 2 5 sinθ .
x=t （t为参数） y=1+t
与x轴的交点，且圆C与直线x+y+3=0相切，则圆C的方程为___ _______. 【解析】将直线的参数方程化为普通方程为x-y+1=0. 由题意可得圆心(-1,0)，则圆心到直线x+y+3=0的距离即为圆
2.3 直线的交点坐标与距离公式 2.3.1 两条直线的交点坐标
()
√A.－24
C.6
B.24 D.±6
【解析】 (2)设交点坐标为(a，0)，
则有2a＋a－12k＝＝00，，解得ak＝＝－－2142，，故选 A.
第14页
题型二 过两条直线交点的直线系方程应用
例 2 求经过两直线 2x－3y－3＝0 和 x＋y＋2＝0 的交点，且与直线 3x＋y －1＝0 平行的直线 l 的方程.
第9页
(2)l1：x＋y＋2＝0，l2：2x＋2y＋3＝0；
【解析】 (2)解方程组x2＋x＋y＋2y2＋＝30＝①0，②， ①×2－②得 1＝0，矛盾. 由此可知方程组无解，因此直线 l1 与 l2 平行.
第10页
(3)l1：x－y＋1＝0，l2：2x－2y＋2＝0. 【解析】 (3)解方程组x2－x－y＋2y1＋＝20＝①0，②， ①×2 得 2x－2y＋2＝0. 说明方程②是方程①的 2 倍，方程①的解都是方程②的解. 因此直线 l1 与 l2 重合.
第16页
方法三：∵直线 l 过直线 2x－3y－3＝0 和 x＋y＋2＝0 的交点， ∴可设直线 l 的方程为 2x－3y－3＋λ(x＋y＋2)＝0，即(λ＋2)x＋(λ－3)y＋2λ －3＝0. ∵直线 l 与直线 3x＋y－1＝0 平行，
∴λ＋ 3 2＝λ1－3≠2λ－－1 3，解得 λ＝121.
A.2
B.3
C.4
√D.5
【解析】 (1)解方程组54xx－ ＋63yy－ ＋127＝＝00，，
得xy＝ ＝－ 1，2，
则直线 x＋by＋9＝0 经过点(1，－2)，
所以 1－2b＋9＝0，解得 b＝5，故选 D.
第13页
(2)直线 2x＋3y－k＝0 和直线 x－ky＋12＝0 的交点在 x 轴上，则 k 的值为
4-4.1.2曲线的伸缩变换
生 —-------莫泊桑
（6 分钟）
§2.3 直线的参数方程
请同学们 10 分钟完成当堂检测 当堂检测（10 分钟）
1.设平面上的伸缩变换的坐标表达式为x′＝12x， 则在这一坐标变换下正弦曲线 y′＝3y，
y＝sinx 的方程变为________．
x′＝2x 2.将曲线 C 经过伸缩变换y′＝13y 后对应图形的方程为 x2－y2＝1，则曲线 C 的焦
的作用下，点 P(x,y)对应
称为平面直角坐标系中的伸缩变换。
注：（1） 0, 0 px, y
（2）把图形看成点的运动轨迹，平面图形的伸缩变换可以用坐标伸缩变换得到；
（3）在伸缩变换下，平面直角坐标系不变，在同一直角坐标系下进行伸缩变换。 题型三 已知原曲线方程及变换后曲线方程，求伸缩变换
学生先独立思考，然后小组交流，请学生代表板演例 1（2）、例 2
新河中学高二数学选修 4-4 学案 §2.3 直线的参数方程
请同学们 30 秒阅读学习目标 学习目标： 1.能用变换的观点来观察图形之间的因果联系，知道图形之间可以类与类变换的。 2.掌握变换公式，能求变换前后的图形或变换公式。 教学重点：掌握变换公式。
§2.3 直线的参数方程
题型一 已知伸缩变换及原曲线方程，求变换后曲线方程 例 1：在直角坐标系中，求下列方程所对应的图形经过伸缩变换
后的图形。（5 分钟） （1）2x+3y=0; (2)x2+y2=1
x 2x
y
3
Байду номын сангаас
y
教学难点：理解图形伸缩变换与坐标变换之间的关系
请同学们结合课本及课件，认真探究总结，时间 5--8 分钟 自主预习：
（1）怎样由正弦曲线 y=sinx 得到曲线 y=sin2x?写出其坐标变换。
直线的参数方程zy
我们知道e是直线l的单位方向向量，那 是有时向上有时向下呢？
M0 M
么它的方向应该是向上还是向下的？还
分析: 此时,若t>0,则 是直线的倾斜角， 当0< < 时, sin >0 M 0 M 的方向向上; 又 sin 表示e 的纵坐标， 若t<0,则 e 的纵坐标都大于0 M0 M的点方向向下; 那么e 的终点就会都在第一，二象限， e 的方向 若t=0,则M与点 就总会向上。 M0重合.
辨析:
例:动点M作等速直线运动,它在x轴和y轴方向 分速度分别为9,12,运动开始时,点M位于 A(1,1),求点M的轨迹的参数方程.
解:
x 1 9t (t为参数） y 1 12t
没有
请思考:此时的t 有没有明确的几 何意义?
重要结论:
直线的参数方程可以写成这样的形式:
程中参数t的几何意义吗？
y M M0
又 e是单位向量， e 1 这就是t的几何 M 0M t e t 意义,要牢记
所以,直线参数方程中 参数t的绝对值等于直 线上动点M到定点M0的 距离. |t|=|M0M|
e
O
x
我们是否可以根据t的值来确定向量 M 0 M 的方向呢?
求这条直线的方程. 解: 方程. 解: 在直线上任取一点M(x,y),则 M M （x, y) ( x0 y0 ) ( x x0 , y y0 ) 0 y 设e是直线l的单位方向向量，则 M(x,y) e (cos ,sin ) 因为M 0 M // e, 所以存在实数t R, M0(x0,y0) 使M 0 M te,即 ( x x0 , y y0 ) t (cos ,sin ) e x 所以 x0 t cos , y y0 t sin 即，x x0 t cos , y y0 t sin (cos ,sin ) 所以，该直线的参数方程为 O
三维空间中直线的方程式
三维空间中直线的方程式在三维空间中，直线的方程可以用参数方程和一般方程两种形式表示。
参数方程是将直线上的每一个点都表示为一个参数所确定的向量，而一般方程则是通过直线上两个点的坐标来表示的。
1.参数方程：直线的参数方程可以表示为：x = x0 + aty = y0 + btz = z0 + ct其中(x0,y0,z0)为直线上的已知点，而(a,b,c)为直线的方向向量，t为参数。
2.一般方程：首先，我们需要确定直线的方向向量。
假设直线上的两个点分别为P(x1,y1,z1)和Q(x2,y2,z2)，则直线的方向向量可以表示为V=PQ=(x2-x1,y2-y1,z2-z1)。
然后，我们可以通过点P的坐标和方向向量V来推导直线的一般方程。
2.1.点向式：直线的一般方程可以表示为：(x-x1)/a=(y-y1)/b=(z-z1)/c其中(a,b,c)为方向向量V的分量。
2.2.对称式：直线的一般方程也可以表示为：(x-x1)/a=(y-y1)/b=(z-z1)/c=t这里的t为参数。
2.3.常法式：直线的一般方程还可以表示为：Ax+By+Cz+D=0其中A,B,C为方向向量V的分量，而D为常数。
对于两个不平行的直线，我们可以通过将它们的方向向量进行叉乘来求得它们的交点。
除了参数方程和一般方程，还有其他表示直线的方法，比如点法式、斜截式等。
这些方法都根据直线上已知点和方向向量的不同形式而有所不同。
需要注意的是，在使用直线的方程时，我们需要根据实际情况选择最适合的表达形式。
有时候参数方程更方便，可以直接通过改变参数t来表示直线上的任意一点；而一般方程则适合于求直线与其他平面或直线的交点等问题。
高中数学2-3直线的参数方程
－1
∵l1与l2垂直，∴2k＋2＝0，∴k＝－1.
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点击2 参数方程与极坐标方程的综合问题
辽宁高考)已知 P 为半圆 【例2】 (2010·
x＝cos C： y＝sin
θ ， (θ 为参 θ
数，0≤θ≤π )上的点， A 的坐标为(1，0)，O 为坐标原点， 点 π 点 M 在射线 OP 上，线段 OM 与 C 的弧 AP 的长度均为 . 3
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(2)由于 AB 的中点为 M， → → 则AM＝MB， → → → → ∴FM－FA＝FB－FM， → → → ＝1(FA＋FB)， 即FM 2 → → → ＝1(FA＋FB)＝t1＋t2e， 又FM 2 2 t1＋t2 故点 M 对应的参数为 ＝ 5， 2 t1＋t2 ∴M(3，2)，|FM|＝ 2 ＝ 5.
为常数，t 为参数)．
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π 【变式1】 直线 l 经过点 M0(1，5)，倾斜角为 ，且交直线 x－y 3 －2＝0 于 M 点，则|MM0 |＝________． 1 x＝1＋2t， 解析 由题意可得直线 l 的参数方程为 y＝5＋ 3t 2 (t 为参数)， 1 3 代入直线方程 x－y－2＝0，得 1＋ t－5＋ t－2＝0，解得 2 2
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2．在直线参数方程中，如果直线上的点 M1、M2 所对应的 参数值分别为 t1 和 t2，则线段 M1M2 的中点所对应的参 1 数值为 t 中 ＝ ·(t1＋t2)． 2
【思维导图】
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题型一
∵l1与l2垂直，∴2k＋2＝0，∴k＝－1.
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点击2 参数方程与极坐标方程的综合问题
辽宁高考)已知 P 为半圆 【例2】 (2010·
x＝cos C： y＝sin
θ ， (θ 为参 θ
数，0≤θ≤π )上的点， A 的坐标为(1，0)，O 为坐标原点， 点 π 点 M 在射线 OP 上，线段 OM 与 C 的弧 AP 的长度均为 . 3
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(2)由于 AB 的中点为 M， → → 则AM＝MB， → → → → ∴FM－FA＝FB－FM， → → → ＝1(FA＋FB)， 即FM 2 → → → ＝1(FA＋FB)＝t1＋t2e， 又FM 2 2 t1＋t2 故点 M 对应的参数为 ＝ 5， 2 t1＋t2 ∴M(3，2)，|FM|＝ 2 ＝ 5.
为常数，t 为参数)．
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π 【变式1】 直线 l 经过点 M0(1，5)，倾斜角为 ，且交直线 x－y 3 －2＝0 于 M 点，则|MM0 |＝________． 1 x＝1＋2t， 解析 由题意可得直线 l 的参数方程为 y＝5＋ 3t 2 (t 为参数)， 1 3 代入直线方程 x－y－2＝0，得 1＋ t－5＋ t－2＝0，解得 2 2
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2．在直线参数方程中，如果直线上的点 M1、M2 所对应的 参数值分别为 t1 和 t2，则线段 M1M2 的中点所对应的参 1 数值为 t 中 ＝ ·(t1＋t2)． 2
【思维导图】
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题型一
福建省晋江市季延中学人教版高中数学选修4-4课件：2.3直线的参数方程
13
代入方程得： 4 t'2－ 4 t'＋1＋ 9 t'2＋ 12 t'＋4－9＝0
13
13
13
13
t'2
8 13
t'
4
0;
t1'
t
' 2
8 13
,
t1't
' 2
4;
t1'
t
' 2
(t1' t2' )2
4t1't
' 2
4
17 .
例1
y
解：因为把点M的坐标代入
直线方程后,符合直线方程,
A
M(-1,2)
例2 过 M (2,1) 作直线 l, 交椭圆 x2 y2 1 于A,B 两点, 16 4
如果点 M为线段 AB 中点,求直线 l 的方程.
例2 过 M (2,1) 作直线 l, 交椭圆 x2 y2 1 于A,B 两点, 16 4
如果点 M为线段 AB 中点,求直线 l 的方程.
(册)
思考：
求
直
线
x y
1 2t 2 3t
与 圆x2
y2
9所 交 弦 长 。
分析：此处的t的系数平方和不等于1，且－
3<0因此t不具有参数方程标准式中t的几何意
义。要先化为标准式。
解：
x
1
y 2
2 ( 13t ) 13 3 ( 13t )
令t'＝－ 13t
13
方程可化为
x
1
y 2
2 t' 13 3 t'
例2 已知两点 A(1, 3), B(,1) 和直线 l : y x,
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思考：
o
x
x 100t , 2 （ g=9.8m/s ) 1 2 y 500 gt . 2
抛物线的参数方程
设M （x,y）为抛物线上除顶点外的任意一点， 以射线OM为终边的角记作。
y
M(x，y)
o x y H 因为点M （x,y）在的终边上，根据三角函数定义可得 tan . x
2 x 1 t 2 （t为参数） y 2t 0的 一 个 参 数 方 程 是 。 2
（2 ）直线 x y 1
直线的参数方程中参数t的几何意义是： t 表示参数t 对应的点M到定点M 0的距离。当M 0 M 与e同向时，t取正 数；当M 0 M 与e异向时，t取负数；当点M与M 0重合时， t 0.
3 5 3 5 4 2
（ 1 ）如何写出直线 l的参数方程？
①
（ 2 ）如何求出交点 A，B所对应的参数 t1，t 2 ?
①
（ 3 ） AB 、 MA MB 与t1，t 2有什么关系？
（ 1 ） M 1 M 2 t1 t 2
t1 t 2 （ 2 ）t 2
四、课堂小结
又设抛物线普通方程为y2 =2px.
x=2pt2 , 所以， (t为参数，t R)表示整条抛物线。 y 2pt.
抛物线的参数方程
抛物线y2 =2px(p>0)的参数方程为:
x=2pt2 , (t为参数，t R) y 2pt.
y
M(x，y)
o H x
1 其中参数t= ( 0),当 =0时，t=0. tan 几何意义为： 抛物线上除顶点外的任意一点与原点连线的斜率的倒数。
三、例题讲解
x y 1 0 2 解：由 得： x x 1 0 (*) 如果在学习直线的参数方程之前 ,你会怎样 2 y x 求解本题呢？ 由韦达定理得： x1 x2 1 ，x1 x2 1
AB 1 k 2 ( x1 x 2 ) 2 4 x1 x 2 2 5 10
存在惟一实数 t R，使得 M 0 M t e
注：（ 1 ）直线的参数方程中哪 些是变量？哪些是常量 ？ （ 2 ）参数t的取值范围是什么？ （ 3 ）该参数方程形式上有 什么特点？
x 3 t sin200 B） （ 1 ） 直 线 （ t为 参 数 ） 的 倾 斜 角 是 （ 0 y t cos 20 A.200 B .700 C .1100 D.1600
根据直线的这个几何条件，你认为应 当怎样选择参数？
二、新为 0 ） 或向右（l的倾斜角为0 ）的单位方向向量（单 位长度 与坐标轴的单位长度相 同）
设直线 l的倾斜角为 ，定点 M 0、动点 M的坐标 分别为 ( x0 , y0 )、 ( x, y )
(1)如何利用倾斜角 写出直线l的单位方向向量 e ？
( 2)如何用e和M 0的坐标表示直线上任意 一点M的坐标？
(1) e (cos , sin )
(2) M 0 M ( x, y ) ( x0 , y0 ) ( x x0 , y y0 )
又 M 0 M // e
x 即P(x,y)为抛物线上任意一点,则有t= . y
思考：P21
怎样根据抛物线的定义选取参数，建立抛物线x2=2py(p>0)的 参数方程？
一、课题引入 在平面直角坐标系中，确定一条直线 的几何条件是什么？ 根据直线的几何条件，你认为用哪个 几何条件来建立参数方程比较好？ 一个定点和倾斜角可惟一确定一条 直线
由(*)解 得 ： x1 1 5 1 5 ，x2 2 2
3 5 3 5 y1 ，y2 2 2
记 直 线 与 抛 物 线 的 交坐 点标A(
1 5 3 5 1 5 3 5 , )，B( , ) 2 2 2 2
则 MA MB ( 1
1 5 2 3 5 2 1 5 2 3 5 2 ) (2 ) ( 1 ) (2 ) 2 2 2 2
四、课堂练习
P41习题2.3 1、 3
1、参数方程的概念：
探究P21
如图，一架救援飞机在离灾区地面500m高处以100m/s的速度 作水平直线飞行。为使投放救援物资准确落于灾区指定的地面 （不记空气阻力），飞行员应如何确定投放时机呢？
物资投出机舱后，它的运动由下列两种运动合成：
y 500
（1）沿ox作初速为100m/x的匀速直线运动； 对于一般的抛物线，怎样 （2）沿oy反方向作自由落体运动。 建立相应的参数方程呢？ 解：物资出舱后，设在时刻 t，水平位移为x， 垂直高度为y，所以
本节课我们主要学习了 直线的参数方程的推导 及其简单应用， 学习后要把握以下几个 知识点：
（ 1 ）直线的参数方程与普 通方程 y y0 tan ( x x0 )的联系；
（ 2 ）直线的参数方程与向 量知识的联系；
（ 3 ）参数t的几何意义；
（ 4 ）应用：用参数 t表示点的坐标、直线上 两点间的距离、直 线被曲线所截得的弦的 长，与中点对应的参数 t.
2p x= , 2 tan 解出x,y得到抛物线（不包括顶点）的参数方程： ( 为参数) y 2p . 1 tan 如果设t= ,t (-,0) (0,+),则有 tan x=2pt2 , (t为参数) 思考：参数t的几何意义是什么？ y 2pt . 当t 0时，参数方程表示的点正好就是抛物线的顶点（0，0）。