常见曲线参数方程
2.2 常见曲线的参数方程 第一节 圆锥曲线的参数方程一椭圆的参数方程1、中心在坐标原点,焦点在x 轴上,标准方程是22221(0)x y a b a b+=>>的椭圆的参数方程为cos (sin x a y b ϕϕϕ=⎧⎨=⎩为参数)同样,中心在坐标原点,焦点在y 轴上,标准方程是22221(0)y x a b a b+=>>的椭圆的参数方程为cos (sin x b y a ϕϕϕ=⎧⎨=⎩为参数)2、椭圆参数方程的推导如图,以原点O 为圆心,,()a b a b o >>为半径分别作两个同心圆,设A 为大圆上的任一点,连接OA ,与小圆交于点B ,过点,A B 分别作x 轴,y 轴的垂线,两垂线交于点M 。
设以Ox 为始边,OA 为终边的角为ϕ,点M 的坐标是(,)x y 。
那么点A 的横坐标为x ,点B 的纵坐标为y 。
由于点,A B 都在角ϕ的终边上,由三角函数的定义有cos cos ,sin sin x OA a y OB b ϕϕϕϕ==== 3当半径OA 绕点O 旋转一周时,就得到了点M 的轨迹,它的参数方程是cos (sin x a y b ϕϕϕ=⎧⎨=⎩为参数)这是中心在原点O ,焦点在x 轴上的椭圆的参数方程。
3、椭圆的参数方程中参数ϕ的意义圆的参数方程cos (sin x r y r θθθ=⎧⎨=⎩为参数)中的参数θ是动点(,)M x y 的旋转角,但在椭圆的参数方程cos (sin x a y b ϕϕϕ=⎧⎨=⎩为参数)中的参数ϕ不是动点(,)M x y 的旋转角,它是动点(,)M x y 所对应的圆的半径OA (或OB )的旋转角,称为点M 的离心角,不是OM 的旋转角,通常规定[)0,2ϕπ∈4、椭圆参数方程与普通方程的互化可以借助同角三角函数的平方关系将普通方程和参数方程互化。
①由椭圆的参数方程cos (sin x a y b ϕϕϕ=⎧⎨=⎩为参数,0)a b >>,易得cos ,sin x ya b ϕϕ==,可以利用平方关系将参数方程中的参数ϕ化去得到普通方程22221(0)x y a b a b +=>>②在椭圆的普通方程22221(0)x y a b a b +=>>中,令cos ,sin x ya bϕϕ==,从而将普通方程化为参数方程cos (sin x a y b ϕϕϕ=⎧⎨=⎩为参数,0)a b >>注:①椭圆中参数的取值范围:由普通方程可知椭圆的范围是:,a x a b y b -≤≤-≤≤,结合三角函数的有界性可知参数[)0,2ϕπ∈②对于不同的参数,椭圆的参数方程也有不同的呈现形式。
二、双曲线的参数方程1、以坐标原点O 为中心,焦点在x 轴上,标准方程为22221(0,0)x y a b a b-=>>的双曲线的参数方程为sec (tan x a y b ϕϕϕ=⎧⎨=⎩为参数)同样,中心在坐标原点,焦点在y 轴上,标准方程是22221(0,0)y x a b a b-=>>的双曲线的参数方程为tan (sec x b y a ϕϕϕ=⎧⎨=⎩为参数)2、双曲线参数方程的推导如图,以原点O 为圆心,,(0,0)a b a b >>为半径分别作同心圆12,C C ,设A 为圆1C 上任一点,作直线OA ,过点A 作圆1C 的切线'AA 与x 轴交于点'A,过圆2C 与x 轴的交点B 作圆2C 的切线'BB 与直线OA 交于点'B 。
过点','A B 分别作y 轴,x 轴的平行线','A M B M 交于点M 。
设Ox 为始边,OA 为始边的角为ϕ,点(,)M x y ,那么点'(,0),'(,)A x B b y 因为点A 在圆1C 上,由圆的参数方程的点A 的坐标为(cos ,sin )a a ϕϕ。
所以(cos ,sin )OA a a ϕϕ=,'(cos ,sin )AA x a a ϕϕ=--,因为'OA AA ⊥,所以'0OA AA ⋅=,从而2cos (cos )(sin )0a x a a ϕϕϕ--=,解得cos a x ϕ=,记1sec cos ϕϕ= 则sec x a ϕ=。
因为点'B 在角ϕ的终边上,由三角函数的定义有tan ybϕ=,即tan y b ϕ=⋅ 所以点M 的轨迹的参数方程为sec (tan x a y b ϕϕϕ=⎧⎨=⎩为参数)这是中心在原点O ,焦点在x 轴上的双曲线的参数方程。
3、双曲线的参数方程中参数ϕ的意义参数ϕ是点M 所对应的圆的半径OA 的旋转角,成为点M 的离心角,而不是OM 的旋转角,通常规定[)0,2ϕπ∈,且2,23ππϕϕ≠≠4、双曲线的参数方程中参数ϕ的意义因为2221sin 1cos cos ϕϕϕ-=,即22sec tan 1ϕϕ-=,可以利用此关系将普通方程和参数方程互化① 由双曲线的参数方程sec (tan x a y b ϕϕϕ=⎧⎨=⎩为参数),易得sec ,tan x ya b ϕϕ==,可以利用平方关系将参数方程中的参数ϕ化去,得到普通方程22221(0,0)x y a b a b -=>>② 在双曲线的普通方程22221(0,0)x y a b a b -=>>中,令sec ,tan x ya bϕϕ==,从而将普通方程化为参数方程sec (tan x a y a ϕϕϕ=⎧⎨=⎩为参数)三、抛物线的参数方程1、以坐标原点为顶点,开口向右的抛物线22y px =(0)p >的参数方程为22(2x pt t y pt⎧=⎨=⎩为参数)同样,顶点在坐标原点,开口向上的抛物线22(0)x py p =>的参数方程是22(2x pt t y pt =⎧⎨=⎩为参数)2、抛物线参数方程的推导:如图设抛物线的普通方程为22y px =(0)p >,其中p 表示焦点到准线的距离。
设(,)M x y 为抛物线上除顶点外的任意一点,以射线OM 为终边的角为α。
当α在(,)22ππ-内变化时,点M 在抛物线上运动,并且对于α的每一个值,在抛物线上都有唯一的点M 与之对应,故可取α为参数来探求抛物线的参数方程。
由于点M 在α的终边上,根据三角函数的定义可得tan yxα=,即tan y x α=,代入抛物线普通方程可得22tan (2tan p x p y ααα⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩为参数) 这就是抛物线22y px=(0)p >(不包括顶点)的参数方程。
如果令1,(,0)(0,)tan t t α=∈-∞+∞,则有22(2x pt t y pt⎧=⎨=⎩为参数) 当0t =时,由参数方程表示的点正好是抛物线的顶点(0,0),因此当(,0)(0,)t ∈-∞+∞时,参数方程就表示整条抛物线。
3、抛物线参数方程中参数t 的意义是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。
四、例题:例1、已知椭圆的参数方程为2cos (4sin x y ϕϕϕ=⎧⎨=⎩为参数),点M 在椭圆上,对应的参数3πϕ=,点O 为原点,则直线OM 的斜率为____________.解:当3πϕ=时,2cos 134sin 3x y ππ⎧==⎪⎪⎨⎪==⎪⎩故点M的坐标为(1,,所以直线OM 的斜率为例2、已知椭圆的参数方程为4cos (4sin x y θθθ=⎧⎨=⎩为参数,R θ∈),则该椭圆的焦距为________.解:由参数方程得cos 4sin 5xy θθ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩将两式平方相加得椭圆的标准方程为2211625x y +=所以焦距为6=例3、O 是坐标原点,P 是椭圆3cos 2sin x y ϕϕ=⎧⎨=⎩(ϕ为参数)上离心角为6π-所对应的点,那么直线OP 的倾斜角的正切值是_________ 解;把ϕ=6π-代入椭圆参数方程3cos 2sin x y ϕϕ=⎧⎨=⎩(ϕ为参数),可得P点坐标为(,1)2-,所以直线OP的倾斜角的正切值是tan 92ϕ==- 例4、已知曲线14cos :(3sin x t C t y t =-+⎧⎨=+⎩为参数),28cos :(3sin x C y θθθ=⎧⎨=⎩为参数)化12,C C 的方程为普通方程,并说明它们分别表示什么曲线;解:221:(4)(3)1C x y ++-=,2:C 221649x y +=,1C 为圆心是(4,3)-,半径是1的圆,2C 为中心是坐标原点,焦点在x 轴上,长半轴长是8,短半轴长是3的椭圆。
例5、设M 为抛物线22y x =上的动点,定点0M (1,0)-,点P 为线段0M M 的中点,求点P 的轨迹方程。
解:设点(,)P x y ,令2y t =,则2222y x t ==,得抛物线的参数方程为222x t y t⎧=⎨=⎩,则动点2(2,2)M t t ,定点0M (1,0)-,由中点坐标公式知点P 的坐标满足方程组21(12)21(02)2x t y t ⎧=-+⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩ 即212x t y t ⎧=-+⎪⎨⎪=⎩(t 为参数) 这就是P 点的轨迹的参数方程。
消去参数化为普通方程是212y x =+,它是以x 轴为对称轴,顶点为1(,0)2-的抛物线。
例6、在椭圆22194x y +=上求一点M ,使点M 到直线2100x y +-=的距离最小,并求出最小距离。
解:因为椭圆的参数方程为3cos (2sin x y ϕϕϕ=⎧⎨=⎩为参数),所以可设点M的坐标为(3cos ,2sin )ϕϕ由点到直线的距离公式,得到点M 到直线的距离为:d ==0)10ϕϕ=-- 其中0ϕ满足于0034cos ,sin 55ϕϕ== 由三角函数的性质知,当00ϕϕ-=时,d093cos 3cos 5ϕϕ==,082sin 2sin 5ϕϕ==,因此,当点M 位于98(,)55时,点M与直线2100x y +-=。
例7、已知抛物线22(0)y px p =>,O 为坐标原点,,M N是抛物线上两点且9MN =,若直线,OM ON 的倾斜角分别为2,33ππ,求抛物线方程。
解:设(,)M x y ,由抛物线参数方程可知22cot 32cot 3x p y p ππ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,即233x p y p⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩故223(,)33p M p ,同理知223(,)33N p p -,因为239MN = 所以16p =,得抛物线方程为213y x = 例8、已知两曲线的参数方程分别为5cos sin x y θθ⎧=⎪⎨=⎪⎩(0)θπ≤<和25()4x t t R y t⎧=⎪∈⎨⎪=⎩,它们的交点坐标为___________.解:5cos sin x y θθ⎧=⎪⎨=⎪⎩,表示椭圆221(5501)5x y x y +=-≤≤≤≤且 25()4x t t R y t⎧=⎪∈⎨⎪=⎩表示抛物线245y x =,联立得2221(5501)545x y x y y x ⎧+=-≤≤≤≤⎪⎪⎨⎪=⎪⎩且解得245015()x x x x +-=⇒==-或舍 又因为01y ≤≤,所以它们的交点坐标为25(1,) 例9、如图所示,设M 为双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>上任意一点,过点M 作双曲线两渐近线的平行线,分别与两渐近线交于A ,B 两点,试求平行四边形MAOB 的面积。
12-2参数方程
第34页
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数学
解:(1)C 的直角坐标方程为(x-1)2+y2=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).
第35页
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数学
(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+cosπ3,sinπ3,即32, 23.
第18页
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数学
解:①消去参数 t 得到 C1 的普通方程为 x2+(y-1)2=a2.所以 C1 是以(0,1)为圆心,a 为半径的圆. 将 x=ρcos θ,y=ρsin θ 代入 C1 的普通方程中,得到 C1 的极坐标 方程为 ρ2-2ρsin θ+1-a2=0. ②曲线 C1,C2 的公共点的极坐标满足方程组 ρ2-2ρsin θ+1-a2=0, ρ=4cos θ.
第14页
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数学
数学
2.若将本例(2)的曲线变为xy==34csions α α ,其余不变,求交点个数.
第15页
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数学
解:xy==34csions
α α
,即34xy==csions Nhomakorabeaα, α.
∴x92+1y62 =1.
而直线 x+y-1=0,过点(1,0),点在椭圆x92+1y62 =1 内,故直线与
曲线有两个交点.
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数学
考点二 极坐标方程与参数方程的综合应用 1.直线与圆的方
命题 程应用 点 2.直线与椭圆的
第十二章 坐标系与参数方程[选修4-4]第二节 参数方程
距离是________.
解析:直线方程可化为 x-y+1=0,圆的方程可化为(x -1)2+y2=1.由点到直线的距离公式可得,圆心 C(1,0)到 |2| 直线 l 的距离为 2 2= 2. 1 +-1
答案: 2
x=1+3t, 5.(2012· 湖南十二校联考)若直线的参数方程为 y=2- 3t
解析:由 y=t-1,得 t=y+1,代入 x=3t+2,得 x =3y+5, 即 x-3y-5=0.
答案:x-3y-5=0
x=5cos θ, 2.(教材习题改编)曲线 y=3sin θ
(θ 为参数)的左焦点
的坐标是________.
x2 y2 解析:化为普通方程为 + =1,故左焦点为(-4,0). 25 9
x=2t+2a, y=-t
(t 为参数),曲线
x=2cos θ, C2: y=2+2sin θ
(θ 为
参数).若曲线 C1,C2 有公共点,则实数 a 的取值范围 是________.
解析:将曲线 C1,C2 的参数方程化为普通方程, 得 C1:x+2y-2a=0,C2:x2+(y-2)2=4. 因为曲线 C1 与 C2 有公共点, |4-2a| 所以圆心到直线的距离 ≤2, 5 解得 2- 5≤a≤2+ 5.
[自主解答] =16.
由圆C的参数方程可得其标准方程为x2+y2
π 因为直线l过点P(2,2),倾斜角α= ,所以直线l的参数 3 π x=2+tcos3, 方程为 y=2+tsinπ, 3 1 x=2+2t, 即 y=2+ 3t 2
(t为参数).
1 x=2+2t, 把直线l的参数方程 y=2+ 3t 2
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,选用一些灵活的方 法从整体上消去参数. 2.将参数方程化为普通方程时,要注意防止变量x和y
常见曲线的参数方程
2.2 常见曲线的参数方程 第一节 圆锥曲线的参数方程一椭圆的参数方程1、中心在坐标原点,焦点在x 轴上,标准方程是22221(0)x y a b a b+=>>的椭圆的参数方程为cos (sin x a y b ϕϕϕ=⎧⎨=⎩为参数)同样,中心在坐标原点,焦点在y 轴上,标准方程是22221(0)y x a b a b+=>>的椭圆的参数方程为cos (sin x b y a ϕϕϕ=⎧⎨=⎩为参数)2、椭圆参数方程的推导如图,以原点O 为圆心,,()a b a b o >>为半径分别作两个同心圆,设A 为大圆上的任一点,连接OA ,与小圆交于点B ,过点,A B 分别作x 轴,y 轴的垂线,两垂线交于点M 。
设以Ox 为始边,OA 为终边的角为ϕ,点M 的坐标是(,)x y 。
那么点A 的横坐标为x ,点B 的纵坐标为y 。
由于点,A B 都在角ϕ的终边上,由三角函数的定义有cos cos ,sin sin x OA a y OB b ϕϕϕϕ==== 3当半径OA 绕点O 旋转一周时,就得到了点M 的轨迹,它的参数方程是cos (sin x a y b ϕϕϕ=⎧⎨=⎩为参数)这是中心在原点O ,焦点在x 轴上的椭圆的参数方程。
3、椭圆的参数方程中参数ϕ的意义 圆的参数方程cos (sin x r y r θθθ=⎧⎨=⎩为参数)中的参数θ是动点(,)M x y 的旋转角,但在椭圆的参数方程cos (sin x a y b ϕϕϕ=⎧⎨=⎩为参数)中的参数ϕ不是动点(,)M x y 的旋转角,它是动点(,)M x y 所对应的圆的半径OA (或OB )的旋转角,称为点M 的离心角,不是OM 的旋转角,通常规定[)0,2ϕπ∈ 4、椭圆参数方程与普通方程的互化可以借助同角三角函数的平方关系将普通方程和参数方程互化。
①由椭圆的参数方程cos (sin x a y b ϕϕϕ=⎧⎨=⎩为参数,0)a b >>,易得cos ,sin x ya b ϕϕ==,可以利用平方关系将参数方程中的参数ϕ化去得到普通方程22221(0)x y a b a b+=>>②在椭圆的普通方程22221(0)x y a b a b +=>>中,令cos ,sin x ya bϕϕ==,从而将普通方程化为参数方程cos (sin x a y b ϕϕϕ=⎧⎨=⎩为参数,0)a b >>注:①椭圆中参数的取值范围:由普通方程可知椭圆的范围是:,a x a b y b -≤≤-≤≤,结合三角函数的有界性可知参数[)0,2ϕπ∈②对于不同的参数,椭圆的参数方程也有不同的呈现形式。
参数方程及其应用
参数方程及其应用参数方程是一种表示曲线的方法,它通过将曲线上的点的坐标表示为参数的函数来描述曲线。
参数方程可以用来表示一些特殊的曲线,如椭圆、抛物线和双曲线等。
在物理、工程和计算机图形学等领域中,参数方程有着广泛的应用。
一维参数方程的形式通常为:x=f(t)y=g(t)其中x和y表示曲线上的点的坐标,t是参数。
根据不同的问题确定参数t的取值范围,可以得到曲线上的一部分或者整条曲线。
椭圆是一个常见的用参数方程来表示的曲线。
椭圆的参数方程可以表示为:x = a * cos(t)y = b * sin(t)其中a和b分别是椭圆的长半轴和短半轴。
通过改变参数t的取值范围,可以得到椭圆的不同部分。
抛物线也可以用参数方程来表示:x=ty=t^2抛物线是一种曲线形状,它的开口方向可以由参数方程中的系数来确定。
参数方程中的t^2表示y值随着x值的增加而增加,因此抛物线开口向上。
双曲线也是可以用参数方程来表示的一种曲线。
双曲线的参数方程可以表示为:x = a * sec(t)y = b * tan(t)其中sec(t)表示secant函数,tan(t)表示tangent函数。
双曲线是一种特殊的曲线形状,它的两支分别向无穷远延伸。
参数方程在物理学中有着广泛的应用。
例如,当一个物体在空中自由落体运动时,其位置可以通过以下参数方程来表示:x = v0 * cos(θ) * ty = -1/2 * g * t^2 + v0 * sin(θ) * t + h0其中v0表示初速度,θ表示初速度与水平面的夹角,g表示重力加速度,h0表示初始高度。
通过这个参数方程,可以计算物体在任意时间点的位置。
在工程学中,参数方程也有一些应用。
例如,在设计滚动轮廓、喷嘴或转子叶片等工程产品时,参数方程可以用来表示这些曲线形状,以便于进行设计和加工。
在计算机图形学中,参数方程被广泛应用于曲线和曲面的绘制。
通过调整参数范围和步长,可以绘制出各种复杂的图形和动画效果。
常见曲线的参数方程
双曲线参数方程
04
双曲线标准形式及性质
标准形式
$frac{x^2}{a^2} - frac{y^2}{b^2} = 1$ ($a, b > 0$)
性质
双曲线有两个焦点,位于x轴上,距离原点的距离为$c$,其中$c^2 = a^2 + b^2$。双曲线上的任意一点到两 焦点的距离之差为定值$2a$。
椭圆性质
椭圆有两个焦点,任意一点到两焦点 的距离之和等于长轴的长度;椭圆关 于中心对称,也关于两焦点所在的直 线对称。
椭圆参数方程推导
参数方程形式
$x = acostheta, y = bsintheta$,其中$theta$为参数,表 示与$x$轴的夹角。
推导过程
由椭圆的标准形式,设$x = acostheta$,代入椭圆方程可得 $y = pm bsqrt{1 - frac{x^2}{a^2}} = pm bsqrt{1 cos^2theta} = pm bsintheta$。由于椭圆关于$x$轴对称, 故取正号,得到椭圆的参数方程。
常见曲线的参数方程
汇报人:XX
contents
目录
• 曲线基本概念与分类 • 直线与圆参数方程 • 椭圆参数方程 • 双曲线参数方程 • 抛物线参数方程 • 空间曲线参数方程简介
曲线基本概念与分
01
类
曲线定义及性质
曲线定义
曲线是动点运动时,其位置随时 间连续变化所形成的轨迹。
曲线性质
曲线具有连续性、光滑性、可微 性等性质,这些性质决定了曲线 的形态和特性。
参数方程定义
参数方程是一种通过引入参数来表示 变量间关系的方程形式。在参数方程 中,曲线的坐标被表示为参数的函数 。
常见曲线的参数方程PPT课件
2a
x
.
6
y
o
Mt a
A
C
x
x AC OMsint y OCOMcost
a(t sint)
a(1cost)
这就是旋轮线的参数方程。
7
2. 旋轮线也叫摆线(单摆)
将旋轮线的一拱一分为二,并倒置成挡板
8
.
9
10
两个旋轮线形状的挡板, 使摆动周期与摆幅完全无关。 在17世纪,旋轮线即以此性质出名,所以旋轮线又称摆线。
a
o
a
xHale Waihona Puke 16y.a
o
来看动点的慢动作
a
x
17
y
a
o 来看动点的慢动作
a
x
2a
.
18
参数方程
y
r = a (1+cosθ) r
o
P
x
2a
.
19
y
5.星形线(圆内旋轮线)
一圆沿另一圆
内缘无滑动地
滚动,动圆圆
周上任一点
所画出的曲线。
–a
o
a 4
ax
20
y
.
–a
o
来看动点的慢动作
ax
21
y
–a
o
问答
问题提问与解答
HERE COMES THE QUESTION AND ANSWER SESSION 45
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46
高等数学特殊参数曲线
高等数学特殊参数曲线1、特殊参数曲线的定义特殊参数曲线是指由参数方程表示的曲线,其中参数的取值范围或取值特点与曲线的性质密切相关。
特殊参数曲线常见的类型有直线、抛物线、椭圆、双曲线等。
2、直线的参数方程直线的参数方程一般表示为:x = a + mty = b + nt其中a、b为直线上的一点坐标,m、n为方向向量,t为参数。
通过给定的参数方程,可以确定直线上的所有点。
3、抛物线的参数方程抛物线的参数方程一般表示为:x = a + bty = c + dt + et^2其中a、b、c、d、e为常数,t为参数。
抛物线的参数方程可以描述抛物线的形状、开口方向等特征。
4、椭圆的参数方程椭圆的参数方程一般表示为:x = a + rcos(t)y = b + rsin(t)其中a、b为椭圆中心的坐标,r为椭圆的半长轴、半短轴的比值,t为参数。
通过给定的参数方程,可以确定椭圆上的所有点。
5、双曲线的参数方程双曲线的参数方程一般表示为:x = a + rsec(t)y = b + rtan(t)其中a、b为双曲线中心的坐标,r为双曲线的半长轴、半短轴的比值,t为参数。
双曲线的参数方程可以描述双曲线的形状、开口方向等特征。
特殊参数曲线是描述曲线形状的一种方式。
通过给定的参数方程,可以准确地确定曲线上的各个点。
不同类型的曲线有不同的参数方程,每个参数曲线都有其独特的性质。
掌握特殊参数曲线的参数方程是研究曲线性质和解题的重要基础。
在数学学习中,我们需要通过参数方程的形式,深入理解曲线的性质,运用相关知识解决实际问题。
参数方程的简单应用
5 .参数方程与普通方程的互化。
6 .参数方程的应用。
1.曲线的参数方程的概念
在取定的坐标系中,如果曲线上任意一 点的坐标 x, y 都是某个变数 t 的函数
x f (t ), y (t ),
(1)
并且对于t 的每一个允许值,由方程组 (1) 确定的点M( x, y ),都在这条曲线上, 那么方程组 (1) 就叫做这条曲线的参数 方程。
B
O
y
A
O D
x
C
x 2 例4: 已知点P(x,y)是椭圆 y 1 4 上一点,求 2x+y 的最值
解:设P(2cosθ,sinθ), 则 2x+y= 4cosθ+sinθ
4 1 17 ( cos sin ) 17 17值为: 17,最小值为: 17
课堂小结
利用椭圆的参数方程来表示椭圆 上点的坐标,使其只含有一个变量, 在求最值的问题中比较简便. 对于一些求轨迹方程的问题,借 助参数联系曲线上点的横纵坐标的关 系,建立曲线的参数方程,消去参数, 得到普通方程.
5.参数方程与普通方程的互化
(1)参数方程 普通方程
消去参数
普通方程; 参数方程.
设适当的参数
(2)参数方程化为普通方程的方法: ①代入法:从x=f(t)中解出t用x表示,代人到 y=g(x)中,就得到普通方程。 ②公式法:利用三角公式或代数公式消去参数, 就得到普通方程.
常用的三角公式有:sin2x+cos2x=1; Sec2x-tg2x=1; csc2x-ctg2x=1;
2
2
2
b (1)当 0 b c 时,有 0 2 1 c 2 b 当 sin 2 时, |PB|2取得最大值 c 2 2 a 2 a 为 ( ) ,即|PB|取得最大值为 . c c 2 b (2)当 0 c b 时,有 2 1 c 当sinθ=-1 时, |PB|取得最大值为2b.
常见曲线的参数方程总结
x
a
曲线,是一条极其迷人的曲线,在生活中应用广泛。
1. 旋轮线
一圆沿直线无滑动地滚动,圆上任一点所画出的
x
来看动点的慢动作
2a
2a
0
y
x
a
x = a (t – sint) y = a (1– cost)
t 的几何意义如图示
t
a
当 t 从 0 2,x从 0 2a
即曲线走了一拱
a
.
参数方程
o
a
C
A
x
y
这就是旋轮线的参数方程。
将旋轮线的一拱一分为二,并倒置成挡板
2. 旋轮线也叫摆线(单摆)
两个旋轮线形状的挡板, 使摆动周期与摆幅完全无关。 在17世纪,旋轮线即以此性质出名,所以旋轮线又称摆线。
B
A
答案是:当这曲线是一条翻转的旋轮线。
最速降线问题: 质点在重力作用下沿曲线从固定点A滑到固定点B, 当曲线是什么形状时所需要的时间最短?
4.
0
x
y
x+y+a = 0
曲线关于 y= x 对称
曲线有渐近线 x+y+a=0
.
0
x
y
P
r
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
曲线在极点自己相交,与此对应的角度为 =
.
.
.
.
.
距离之积为a2的点的轨迹
直角系方程
8.双纽线
0
x
y
.
所围面积
.
.
.
由对称性
.
例1 求双纽线
极坐标和参数方程知识点+典型例题与详细讲解
极坐标和参数方程知识点+典型例题及其详解知识点回顾(一)曲线的参数方程的定义:在取定的坐标系中,如果曲线上任意一点的坐标x 、y 都是某个变数t 的函数,即⎩⎨⎧==)()(t f y t f x 并且对于t 每一个允许值,由方程组所确定的点M (x ,y )都在这条曲线上,那么方程组就叫做这条曲线的参数方程,联系x 、y 之间关系的变数叫做参变数,简称参数. (二)常见曲线的参数方程如下:1.过定点(x 0,y 0),倾角为α的直线:ααsin cos 00t y y t x x +=+= (t 为参数)其中参数t 是以定点P (x 0,y 0)为起点,对应于t 点M (x ,y )为终点的有向线段PM 的数量,又称为点P 与点M 间的有向距离.根据t 的几何意义,有以下结论.○1.设A 、B 是直线上任意两点,它们对应的参数分别为t A 和t B ,则AB =A B t t -=B A A B t t t t ⋅--4)(2.○2.线段AB 的中点所对应的参数值等于2BA t t +. 2.中心在(x 0,y 0),半径等于r 的圆:θθsin cos 00r y y r x x +=+= (θ为参数)3.中心在原点,焦点在x 轴(或y 轴)上的椭圆:θθsin cos b y a x == (θ为参数) (或 θθsin cos a y b x ==)中心在点(x0,y0)焦点在平行于x 轴的直线上的椭圆的参数方程为参数)ααα(.sin ,cos 00⎩⎨⎧+=+=b y y a x x 4.中心在原点,焦点在x 轴(或y 轴)上的双曲线:θθtg sec b y a x == (θ为参数) (或θθec a y b x s tg ==)5.顶点在原点,焦点在x 轴正半轴上的抛物线:pty pt x 222== (t 为参数,p >0)直线的参数方程和参数的几何意义过定点P (x 0,y 0),倾斜角为α的直线的参数方程是 ⎩⎨⎧+=+=ααsin cos 00t y y t x x (t 为参数).(三)极坐标系1、定义:在平面内取一个定点O ,叫做极点,引一条射线Ox ,叫做极轴,再选一个长度单位和角度的正方向(通常取逆时针方向)。
