高中数学第二讲参数方程二第1课时椭圆的参数方程学案含解析新人教A版选修4_4

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高中数学第二章参数方程二第一课时椭圆的参数方程优化练习新人教A版选修4-4(2021年整理)

高中数学第二章参数方程二第一课时椭圆的参数方程优化练习新人教A版选修4-4(2021年整理)

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二第一课时椭圆的参数方程[课时作业][A组基础巩固]1.椭圆错误!(θ为参数),若θ∈[0,2π],则椭圆上的点(-a,0)对应的θ=() A.πB。

错误!C.2π D.3 2π解析:∵点(-a,0)中x=-a,∴-a=a cos θ,∴cos θ=-1,∴θ=π。

答案:A2.椭圆{x=5cos θ,,y=4sin θ(θ为参数)的离心率为()A.错误!B.错误!C。

错误! D.错误!解析:椭圆方程为错误!+错误!=1,可知a=5,b=4,∴c=错误!=3,∴e=错误!=错误!.答案:B3.椭圆{x=4+5cos φ,,y=3sin φ(φ为参数)的焦点坐标为( )A.(0,0),(0,-8)B.(0,0),(-8,0)C.(0,0),(0,8)D.(0,0),(8,0)解析:椭圆中心(4,0),a=5,b=3,c=4,故焦点坐标为(0,0)(8,0),应选D.答案:D4.已知椭圆的参数方程错误!(t为参数),点M在椭圆上,对应参数t=错误!,点O为原点,则直线OM的倾斜角α为()A.错误!B。

错误!C。

错误!D。

错误!解析:M点的坐标为(2,2错误!),tan α=错误!,α=错误!.答案:A5.若P(x,y)是椭圆2x2+3y2=12上的一个动点,则x+错误!y的最大值为()A.2错误!B.4C.错误!+错误!D.2错误!解析:椭圆为x26+错误!=1,设P(错误!cos θ,2sin θ),x+错误!y=错误!cos θ+错误!sinθ=2错误!sin错误!≤2错误!。

高中数学 第二讲《参数方程》全部教案 新人教A版选修4-4

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。

高中数学人教A版选修4-4第二讲 一 1. 参数方程的概念 课件

高中数学人教A版选修4-4第二讲 一 1. 参数方程的概念 课件
[思路点拨] 此类问题关键是参数的选取.本例中由于 A、 B 的滑动而引起点 P 的运动,故可以 OB 的长为参数,或以角 为参数,不妨取 BP 与 x 轴正向夹角为参数来求解.
[解] 法一:设 P 点的坐标为(x,y),过
P 点作 x 轴的垂线交 x 轴于 Q.如图所示,则 Rt△OAB≌Rt△QBP.
∴xy==bascions
θ, θ.
这就是所求的轨迹方程.
9.如图所示,OA是圆C的直径,且OA=2a, 射线OB与圆交于Q点,和经过A点的切线 交于B点,作PQ⊥OA,PB∥OA,试求点P 的轨迹方程.
解:设 P(x,y)是轨迹上任意一点,取∠DOQ=θ, 由 PQ⊥OA,PB∥OA,得 x=OD=OQcosθ=OAcos2θ= 2acos2θ,y=AB=OAtan θ=2atan θ. 所以 P 点轨迹的参数方程为xy==22aatcaons2θθ,, θ∈-π2,π2.
解析:x轴上的点横坐标可取任意实数,纵坐标为0.
答案:D
2.若点P(4,a)在曲线x=2t , (t为参数)上,则a等于(
)
y=2 t
A.4
B.4 2
C.8
D.1
解析:根据题意,将点P坐标代入曲线方程中得
4=2t , a=2 t
⇒ta==84,2.
答案:B
3.在方程
参数方程是曲线方程的另一种表达形式,点与曲线 位置关系的判断,与平面直角坐标方程下的判断方法是 一致的.
1.已知点 M(2,-2)在曲线 C:x=t+1t , (t 为参数)上, y=-2
则其对应的参数 t 的值为________. 解:由 t+1t =2 知 t=1. 答案:1
2.已知某条曲线 C 的参数方程为xy==a1t+2 2t, (其中 t 为参数, a∈R).点 M(5,4)在该曲线上,求常数 a.

人教A版数学【选修4-4】ppt课件:2-2第二讲-参数方程

人教A版数学【选修4-4】ppt课件:2-2第二讲-参数方程

【解】
如图所示:
由动点C在该椭圆上运动,故可设C的坐标为(6cosθ,3sinθ), 点G的坐标为(x,y),由题意可知A(6,0),B(0,3),由三角形重心坐 标公式可知:
x=6+0+6cosθ=2+2cosθ, 3 0+3+3sinθ y= =1+sinθ. 3 x-22 由此,消去参数θ,得到所求的普通方程为 4 +(y-1)2= 1.
x-1=cosθ, 3 【解】 (1)由题意可设 y+2 =sinθ, 5
x=1+ 3cosθ, y=-2+ 5sinθ

(θ为参数)为所求.
2 2 x y (2)x2-y2=4变形为: 4 - 4 =1.
x=2secα, ∴参数方程为 y=2tanα
2 x = 2 pt , 2 2.抛物线y =2px(p>0)的参数方程为 y=2pt
y 1 由于 x = t ,因此参数t的几何意义是抛物线上除顶点外的点与 抛物线的顶点连线的斜率的倒数. 3.几个结论 x2 y2 (1)焦点在y轴上的椭圆的标准方程为 b2 + a2 =1(a>b>0),其参 数方程是 [0,2π).
x2 y2 a2+b2=1
x=acosφ, y=bsinφ
x2 y2 a2-b2=1
x=asecφ, y=btanφ
点的坐标
(rcosθ, rsinθ)
(acosφ,bsinφ)
(asecφ,btanφ)
这三种曲线的参数方程都是参数的三角形式.其中圆的参数θ 表示旋转角,而椭圆、双曲线的参数φ表示离心角,几何意义是不 同的,它们的参数方程主要应用价值在于: (1)通过参数(角)简明地表示曲线上任一点的坐标; (2)将解析几何中的计算问题转化为三角问题,从而运用三角 函数性质及变换公式帮助求解最值、参数的取值范围等问题.

高中数学人教A版选修4-4 2-2-1 椭圆的参数方程 导学案 精品

高中数学人教A版选修4-4 2-2-1 椭圆的参数方程 导学案 精品

2.2.1 椭圆的参数方程学案【学习目标】:1. 知识与技能:了解椭圆的参数方程及参数的的意义2. 过程与方法:能选取适当的参数,求简单曲线的参数方程3. 情感、态度与价值观:通过观察、探索、发现的创造性过程,培养创新意识【学习重点】:椭圆参数方程的定义和方法【学习方法】:分组讨论学习法、探究式;【学习过程】:一、课前准备复习1:圆的参数方程及参数的几何意义是什么?圆x 2+y 2=r 2(r>0)的参数方程:圆(x-a)2+(y-b)2=r 2的参数方程:其中参数的几何意义为:复习2:圆的参数方程是怎样推导出来的呢?二、新课导学学习探究探究任务一:圆的参数方程问题1:你能仿此推导出椭圆的参数方程吗?问题2:你能仿此推导出椭圆 的参数方程吗?提问3:把下列普通方程化为参数方程,把参数方程化为普通方程.194)1(22=+y x 116)2(22=+y x【典型例题】12222=+a y b x 为参数)ϕϕϕ(sin 5cos 3)3(⎩⎨⎧==y x 为参数)ϕϕϕ(sin 10cos 8)4(⎩⎨⎧==y x【例1】:如下图,以原点为圆心,分别以a ,b (a >b >0)为半径作两个圆,点B 是大圆半径OA 与小圆的交点,过点A 作AN ⊥ox ,垂足为N ,过点B 作BM ⊥AN ,垂足为M ,求当半径OA 绕点O 旋转时点M 的轨迹参数方程.反思: 椭圆 的参数方程为的几何意义是什么?知识点小结:1.在椭圆的参数方程中,常数a 、b 分别是椭圆的 和 . (其中a>b )2.ϕ称为离心角,规定参数ϕ的取值范围是3. 当焦点在X 轴时椭圆的参数方程为: 当焦点在Y 轴时椭圆的参数方程为: 知识归纳名称参数方程各元素的几何意义圆椭圆)0(12222>>=+b a b ya x 其中为参数)(sin cos ϕϕϕ⎩⎨⎧==b y a x ϕ,,b a【例2】:设P 是椭圆223641y x +=在第一象限部分的弧AB 上的一点,求使四边形OAPB 的面积最大的点P 的坐标。

高中数学人教A版选修(4-4)2.2 教学设计 椭圆的参数方程(人教A版)

高中数学人教A版选修(4-4)2.2 教学设计 椭圆的参数方程(人教A版)

《椭圆的参数方程》
赵县实验中学 赵连霞
学习了椭圆的参数方程,能够更好的利用椭圆的性质,而且为解决最值问题提供更好的方法 【知识与能力目标】
了解椭圆的参数方程及参数的意义,并能利用参数方程来求最值、轨迹问题;
【过程与方法目标】
通过椭圆参数方程的推导过程,培养学生数形结合思想,化归思想,以及分
析问题和解决问题的能力。

【情感态度价值观目标】
通过观察、探索、发现的创造性过程,培养创新意识。

【教学重点】
椭圆的参数方程
【教学难点】
椭圆参数方程中参数的理解.
1.复习椭圆的普通方程
2.了解椭圆规的使用
第一课时 椭圆的参数方程
一.复习引入: 1.焦点在x 轴上的椭圆的标准方程:22
221(0)x y a b a b
+=>> 2.焦点在y 轴上的椭圆的标准方程:22
221(0)y x a b a b
+=>> 3.问题、如下图,以原点O 为圆心,分别以a ,b (a >b >0)为半径作两个圆。

设A 为大圆上的任意一点,连接OA,与小圆交于点B 。

过点A 作AN ⊥ox ,垂足为N ,过点B 作BM ⊥AN ,垂足为M ,求当半径OA 绕点O 旋转时点M 的轨迹
参数方程.
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 均在角ϕ的终边上,由三角函数的定义有
||cos cos x OA a ϕϕ==,
||sin cos y OB b ϕϕ==。

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。

新人教选修4-4椭圆的参数方程

一、椭圆的参数 方程
一、知识构建
如下图,以原点为圆心,分别以a,b(a>b>0)为半径 作两个圆,点B是大圆半径OA与小圆的交点,过点A作 AN⊥OX,垂足为N,过点B作BM⊥AN,垂足为M,求当半径 OA绕点O旋转时点M的轨迹参数方程. 分析:点M的横坐标与点A的横坐标相同, 点M的纵坐标与点B的纵坐标相同. 而A、B的坐标可以通过 引进参数建立联系.
x a cos y b sin 是椭圆的参

另外, 称为离心角,规定参数
的取值范围是
[0, 2 )
x a cos , 焦点在X 轴 y b sin .
x b cos , 焦点在Y 轴 y a sin .
知识归纳
x y 椭圆的标准方程: 2 2 1 a b x a cos (为参数) 椭圆的参数方程: y b sin


(为参数)
把下列参数方程化为普通方程 x 3cos x 8cos (3) (4) y 10sin (为参数) y 5sin
(3)
x 9
2

y 25
2
1 (4)
x 64
2

y 100
2
1
二、知识应用
x y 1 上求一点M,使M到直线 例1.在椭圆 9 4 x+2y-10=0的距离最小,并求出最小距离
椭圆的参数方程中参数φ的几何意义:
2 2
y
B O
φ
A
M N
x
是半径OA的旋转角;是∠AOX=φ,不是∠MOX=φ.
y
圆的标准方程: x2+y2=r2 x r cos 圆的参数方程: y r sin (为参数) θ的几何意义是: ∠XOP=θ

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.。

高中数学 第二章 参数方程 二 1 椭圆的参数方程教学案 新人教A版选修44

1.椭圆的参数方程[对应学生用书P22] 椭圆的参数方程(1)中心在原点,焦点在x 轴上的椭圆x 2a 2+y 2b 2=1的参数方程是⎩⎪⎨⎪⎧x =a cos φy =b sin φ(φ是参数),规定参数φ的取值范围是[0,2π).(2)中心在(h ,k )的椭圆普通方程为x -h2a 2+y -k 2b 2=1,则其参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =h +a cos φy =k +b sin φ(φ是参数).[对应学生用书P22]椭圆的参数方程的应用:求最值[例1] 已知实数x ,y 满足x 225+y 216=1, 求目标函数z =x -2y 的最大值与最小值.[思路点拨] 将椭圆上的点的坐标设成参数方程的形式,将问题转化成三角函数求最值问题.[解] 椭圆x 225+y 216=1的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =5cos φ,y =4sin φ(φ为参数). 代入目标函数得z =5cos φ-8sin φ=52+82cos(φ+φ0)=89cos(φ+φ0)(tan φ0=85).所以目标函数z min =-89,z max =89.利用椭圆的参数方程,求目标函数的最大(小)值,通常是利用辅助角公式转化为三角函数求解.1.已知椭圆x 225+y 216=1,点A 的坐标为(3,0).在椭圆上找一点P ,使点P 与点A 的距离最大.解:椭圆的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =5cos θy =4sin θ(θ为参数).设P (5cos θ,4sin θ),则 |PA |=5cos θ-32+4sin θ2=9cos 2θ-30cos θ+25=3cos θ-52=|3cos θ-5|≤8,当cos θ=-1时,|PA |最大.此时,sin θ=0,点P 的坐标为(-5,0).椭圆参数方程的应用:求轨迹方程[例2] 已知A ,B 分别是椭圆x 236+y 29=1的右顶点和上顶点,动点C 在该椭圆上运动,求△ABC 的重心G 的轨迹方程.[思路点拨] 由条件可知,A ,B 两点坐标已知,点C 在椭圆上,故可设出点P 坐标的椭圆参数方程形式,由三角形重心坐标公式求解.[解] 由题意知A (6,0)、B (0,3).由于动点C 在椭圆上运动,故可设动点C 的坐标为(6cos θ,3sin θ),点G 的坐标设为(x ,y ),由三角形重心的坐标公式可得⎩⎪⎨⎪⎧x =6+0+6cos θ3,y =0+3+3sin θ3,即⎩⎪⎨⎪⎧x =2+2cos θ,y =1+sin θ.消去参数θ得到x -224+(y -1)2=1.本题的解法体现了椭圆的参数方程对于解决相关问题的优越性,运用参数方程显得很简单,运算更简便.2.已知椭圆方程是x216+y29=1,点A(6,6),P是椭圆上一动点,求线段PA中点Q的轨迹方程.解:设P(4cos θ,3sin θ),Q(x,y),则有⎩⎪⎨⎪⎧x=4cos θ+62,y=3sin θ+62,即⎩⎪⎨⎪⎧x=2cos θ+3,y=32sin θ+3.(θ为参数)∴9(x-3)2+16(y-3)2=36,即为所求.3.设F1、F2分别为椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的左、右两个焦点.(1)若椭圆C上的点A(1,32)到F1,F2的距离之和等于4,写出椭圆C的方程和焦点坐标;(2)设点P是(1)中所得椭圆上的动点,求线段F1P的中点的轨迹方程.解:(1)由椭圆上点A到F1,F2的距离之和是4,得2a=4,即a=2.又点A(1,32)在椭圆上,因此14+322b2=1,得b2=3,于是c2=a2-b2=1,所以椭圆C的方程为x24+y23=1,焦点坐标为F1(-1,0),F2(1,0).(2)设椭圆C上的动点P的坐标为(2cos θ,3sin θ),线段F1P的中点坐标为(x,y),则x =2cos θ-12,y =3sin θ+02, 所以x +12=cos θ,2y3=sin θ.消去θ,得(x +12)2+4y23=1.即为线段F 1P 中点的轨迹方程.椭圆参数方程的应用:证明定值[例3] 已知椭圆x 24+y 2=1上任一点M (除短轴端点外)与短轴两端点B 1、B 2的连线分别交x 轴于P 、Q 两点,求证:|OP |·|OQ |为定值.[思路点拨] 利用参数方程,设出点M 的坐标,并由此得到直线MB 1,MB 2的方程,从而得到P 、Q 两点坐标,求出|OP |,|OQ |,再求|OP |·|OQ |的值.[证明] 设M (2cos φ,sin φ),φ为参数,B 1(0,-1),B 2(0,1). 则MB 1的方程:y +1=sin φ+12cos φ·x ,令y =0,则x =2cos φsin φ+1,即|OP |=⎪⎪⎪⎪⎪⎪2cos φ1+sin φ.MB 2的方程:y -1=sin φ-12cos φx ,令y =0,则x =2cos φ1-sin φ.∴|OQ |=⎪⎪⎪⎪⎪⎪2cos φ1-sin φ.∴|OP |·|OQ |=⎪⎪⎪⎪⎪⎪2cos φ1+sin φ×⎪⎪⎪⎪⎪⎪2cos φ1-sin φ=4.即|OP |·|OQ |=4为定值.利用参数方程证明定值(或恒成立)问题,首先是用参数把要证明的定值(或恒成立的式子)表示出来,然后利用条件消去参数,得到一个与参数无关的定值即可.4.曲线⎩⎪⎨⎪⎧x =a cos θ,y =b sin θ(a >b >0)上一点M 与两焦点F 1、F 2所成角为∠F 1MF 2=α.求证:△F 1MF 2的面积为b 2tan α2.证明:∵M 在椭圆上, ∴由椭圆的定义,得: |MF 1|+|MF 2|=2a ,两边平方, 得|MF 1|2+|MF 2|2+2|MF 1|·|MF 2|=4a 2.在△F 1MF 2中,由余弦定理,得|MF 1|2+|MF 2|2-2|MF 1||MF 2|cos α=|F 1F 2|2=4c 2. 由两式,得|MF 1||MF 2|=b 2cos 2α2.故S △F 1MF 2=12|MF 1||MF 2|sin α=b 2tan α2.[对应学生用书P24]一、选择题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 .2πD.32π 解析:∵点(-a,0)中x =-a ,∴-a =a cos θ,∴cos θ=-1,∴θ=π. 答案:A2.把椭圆的普通方程9x 2+4y 2=36化为参数方程是( )A.⎩⎪⎨⎪⎧x =3cos φ,y =2sin φ(φ为参数)B.⎩⎪⎨⎪⎧x =2cos φ,y =3sin φ(φ为参数)C.⎩⎪⎨⎪⎧x =9cos φ,y =4sin φ(φ为参数)D.⎩⎪⎨⎪⎧x =4cos φ,y =9sin φ(φ为参数)解析:把椭圆的普通方程9x 2+4y 2=36化为x 24+y 29=1,则b =2,a =3,其参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =2cos φ,y =3sin φ(φ为参数).答案:B3.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( )A. 3 B .-33C .2 3D .-2 3解析:点M 的坐标为(1,23), ∴k OM =2 3. 答案:C4.两条曲线的参数方程分别是⎩⎪⎨⎪⎧x =cos 2θ-1,y =2+sin 2θ(θ为参数)和⎩⎪⎨⎪⎧x =3cos t ,y =2sin t(t为参数),则其交点个数为( )A .0B .1C .0或1D .2解析:由⎩⎪⎨⎪⎧x =cos 2θ-1,y =2+sin 2θ,得x +y -1=0(-1≤x ≤0, 1≤y ≤2),由⎩⎪⎨⎪⎧x =3cos t ,y =2sin t 得x 29+y 24=1.如图所示,可知两曲线交点有1个.答案:B 二、填空题 5.椭圆⎩⎪⎨⎪⎧x =5cos θ,y =4sin θ(θ为参数)的离心率为________解析:椭圆方程为x 225+y 216=1,可知a =5,b =4,∴c =a 2-b 2=3,∴e =c a =35.答案:356.实数x ,y 满足3x 2+4y 2=12,则2x +3y 的最大值是________. 解析:因为实数x ,y 满足3x 2+4y 2=12, 所以设x =2cos α,y =3sin α,则 2x +3y =4cos α+3sin α=5sin(α+φ), 其中sin φ=45,cos φ=35.当sin(α+φ)=1时,2x +3y 有最大值为5. 答案:57.(湖南高考)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:曲线C 1的普通方程为2x +y =3,曲线C 2的普通方程为x 2a 2+y 29=1,直线2x +y =3与x 轴的交点坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫32,0,故曲线x 2a 2+y 29=1也经过这个点,代入解得a =32⎝ ⎛⎭⎪⎫舍去-32. 答案:32三、解答题8.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 θy =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).9.对于椭圆⎩⎪⎨⎪⎧x =a cos θ,y =b sin θ(θ为参数),如果把横坐标缩短为原来的1a倍,再把纵坐标缩短为原来的1b 倍即得到圆心在原点,半径为1的圆的参数方程⎩⎪⎨⎪⎧x =cos θ,y =sin θ(θ为参数).那么,若把圆看成椭圆的特殊情况,试讨论圆的离心率,并进一步探讨椭圆的离心率与椭圆形状的关系.解:设圆的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =r cos θ,y =r sin θ(θ为参数),如果将该圆看成椭圆,那么在椭圆中对应的数值分别为a =b =r , 所以c =a 2-b 2=0,则离心率e =ca=0.即把圆看成椭圆,其离心率为0,而椭圆的离心率的范围是(0,1),可见椭圆的离心率越小即越接近于0,形状就越接近于圆,离心率越大,椭圆越扁.10.椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)与x 轴正向交于点A ,若这个椭圆上总存在点P ,使OP ⊥AP (O 为原点),求离心率e 的取值范围.解:设椭圆的参数方程是⎩⎪⎨⎪⎧x =a cos θ,y =b sin θ(θ为参数)(a >b >0),则椭圆上的点P (a cos θ,b sin θ),A (a,0).∵OP ⊥AP ,∴b sin θa cos θ·b sin θa cos θ-a=-1,即(a 2-b 2)cos 2θ-a 2cos θ+b 2=0. 解得cos θ=b 2a 2-b 2或cos θ=1(舍去).∵a >b ,-1≤cos θ≤1,∴0<b 2a 2-b 2≤1.把b 2=a 2-c 2代入得0<a 2-c 2c2≤1.即0<1e 2-1≤1,解得22≤e <1.故离心率e 的取值范围为⎣⎢⎡⎭⎪⎫22,1.。

2020-2021学年人教A版数学选修4-4课件:第二讲 二 第一课时 椭圆的参数方程


本题有多种解法,可以利用直线与椭圆相切,转化为平行直线间距离求解, 也可以利用距离公式结合二次函数配方解决,但相比之下,参数方程的方 法最简单有效.
1.(2016·高考全国卷Ⅲ)在直角坐标系 xOy 中,曲线 C1 的参数方程为yx==sin3cαos α, (α 为参数).以坐标原点为极点,以 x 轴的正半轴为极轴,建立极坐标系,曲线 C2 的 极坐标方程为 ρsinθ+π4=2 2. (1)写出 C1 的普通方程和 C2 的直角坐标方程; (2)设点 P 在 C1 上,点 Q 在 C2 上,求|PQ|的最小值及此时 P 的直角坐标.
椭圆的参数方程
x=acos φ,
1.中心在原点,焦点在 x 轴上的椭圆xa22+by22=1 的参数方程是___y_=__b_s_in__φ___(φ 是参数),
规定参数 φ 的取值范围是[0,2π).
2




(
h

k
)








x-h2 a2

y-k2 b2

1








x=h+acos φ, __y_=__k_+__b_s_i_n_φ____(φ 是参数).
解析:(1)C1的普通方程为x32+y2=1,C2 的直角坐标方程为 x+y-4=0.
(2)由题意,可设点 P 的直角坐标为( 3cos α,sin α).
因为 C2 是直线,所以|PQ|的最小值即为 P 到 C2 的距离 d(α)的最小值,
d(α)=|
3cos α+sin α-4|= 2
2sinα+π3-2.
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二圆锥曲线的参数方程第一课时椭圆的参数方程考纲定位重难突破1.知道椭圆的参数方程,参数的意义.2.会用椭圆的参数方程解决简单问题.重点:理解和掌握椭圆的参数方程.难点:椭圆的参数方程在实际问题中的应用.授课提示:对应学生用书第25页[自主梳理]椭圆的参数方程1.中心在原点,焦点在x轴上的椭圆x2a2+y2b2=1的参数方程是⎩⎪⎨⎪⎧x=a cos φ,y=b sin φ(φ是参数),规定参数φ的取值范围是[0,2π).2.中心在(h,k)的椭圆普通方程为(x-h)2a2+(y-k)2b2=1,则其参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x=h+a cos φ,y=k+b sin φ(φ是参数).[双基自测]1.椭圆⎩⎪⎨⎪⎧x=sin θ,2y=cos θ(θ为参数)的一个焦点坐标为()A.⎝⎛⎭⎫22,0B.⎝⎛⎭⎫0,22C.⎝⎛⎭⎫32,0D.⎝⎛⎭⎫0,32解析:由题知椭圆的普通方程为x2+4y2=1.可知椭圆的焦点坐标为⎝⎛⎭⎫±32,0,故选C.答案:C2.过点(-3,2)且与曲线⎩⎪⎨⎪⎧x=3cos φ,y=2sin φ(φ为参数)有相同焦点的椭圆的方程是() A.x215+y210=1 B.x2152+y2102=1C.x210+y215=1 D.x2102+y2152=1解析:由题易知曲线⎩⎪⎨⎪⎧x=3cos φ,y=2sin φ化为普通方程为x29+y24=1.∴焦点坐标为(±5,0),又所求椭圆过点(-3,2),代入求得选A.答案:A3.椭圆⎩⎪⎨⎪⎧x =3+17cos θ,y =8sin θ-2(θ为参数)的中心坐标为________.解析:椭圆的普通方程为(x -3)2172+(y +2)282=1.∴椭圆的中心坐标为(3,-2). 答案:(3,-2)4.椭圆x 24+y 22=1的参数方程是________;椭圆(x -1)225+(y +1)216=1的参数方程是________.答案:⎩⎨⎧x =2cos φ,y =2sin φ(φ为参数,φ∈[0,2π))⎩⎪⎨⎪⎧x =1+5cos φ,y =-1+4sin φ(φ为参数,φ∈[0,2π))授课提示:对应学生用书第25页探究一 用椭圆参数方程求最值[例1] 在椭圆x 216+y 212=1上找一点,使这一点到直线x -2y -12=0的距离最小.[解析] 由题意,椭圆的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =4cos θ,y =23sin θ(θ为参数),则d =|4cos θ-43sin θ-12|5=455|cos θ-3sin θ-3| =455⎪⎪⎪⎪2cos ⎝⎛⎭⎫θ+π3-3, 当cos ⎝⎛⎭⎫θ+π3=1时,d min =455,此时取θ+π3=0,∴θ=-π3,∴⎩⎨⎧x =4cos ⎝⎛⎭⎫-π3=2,y =23sin ⎝⎛⎭⎫-π3=-3,∴所求点坐标是(2,-3).本题有多种解法,可以利用直线与椭圆相切,转化为平行直线间距离求解,也可以利用距离公式结合二次函数配方解决,但相比之下,参数方程的方法最简单有效.1.(2016·高考全国卷Ⅲ)在直角坐标系xOy 中,曲线C 1的参数方程为⎩⎨⎧x =3cos α,y =sin α(α为参数).以坐标原点为极点,以x 轴的正半轴为极轴,建立极坐标系,曲线C 2的极坐标方程为ρsin ⎝⎛⎭⎫θ+π4=2 2. (1)写出C 1的普通方程和C 2的直角坐标方程;(2)设点P 在C 1上,点Q 在C 2上,求|PQ |的最小值及此时P 的直角坐标. 解析:(1)C 1的普通方程为x 23+y 2=1,C 2的直角坐标方程为x +y -4=0.(2)由题意,可设点P 的直角坐标为(3cos α,sin α).因为C 2是直线,所以|PQ |的最小值即为P 到C 2的距离d (α)的最小值, d (α)=|3cos α+sin α-4|2=2⎪⎪⎪⎪sin ⎝⎛⎭⎫α+π3-2. 当且仅当α=2k π+π6(k ∈Z )时,d (α)取得最小值,最小值为2,此时P 的直角坐标为(32,12).探究二 利用椭圆的参数方程求轨迹方程[例2] 已知A ,B 分别是椭圆x 236+y 29=1的右顶点和上顶点,动点C 在该椭圆上运动,求△ABC 的重心的轨迹方程.[解析] 由于动点C 在椭圆上运动,可设C 的坐标为(6cos θ,3sin θ),由于点C 不与A ,B 重合,故θ∈⎝⎛⎭⎫0,π2∪⎝⎛⎭⎫π2,2π. 设△ABC 的重心G 的坐标为(x ,y ).依题意,知A (6,0),B (0,3),由三角形的重心坐标公式,得⎩⎪⎨⎪⎧x =6+0+6cos θ3,y =0+3+3sin θ3,即⎩⎪⎨⎪⎧x =2+2cos θ,y =1+sin θ.其中θ∈⎝⎛⎭⎫0,π2∪⎝⎛⎭⎫π2,2π,这就是重心G 的参数方程,消去参数θ,得(x -2)24+(y -1)2=1,点(4,1)及(2,2)除外,所以△ABC 的重心的轨迹方程为(x -2)24+(y -1)2=1,点(4,1)及(2,2)除外.利用圆锥曲线的参数方程直接设出圆锥曲线上的点的坐标,从而可以便捷地表示出其他的相关点,为求动点的轨迹带来了方便.2.如图,已知圆的方程为x 2+y 2=12,椭圆的方程为x 225+y 216=1,过原点的射线交圆于A 点,交椭圆于B 点,过A ,B 分别作x 轴和y 轴的平行线,求所作两直线的交点P 的轨迹方程.解析:设A ⎝⎛⎭⎫22cos α,22sin α,B (5cos θ,4sin θ),则所求轨迹的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =5cos θ, ①y =22sin α. ②由O ,A ,B 三点共线,知k OA =k OB ,从而tan α=45tan θ , ③由①得tan 2θ=25-x 2x2, ④由②得tan 2α=2y 21-2y 2. ⑤将③两边平方得tan 2α=1625tan 2θ, ⑥把④⑤代入⑥化简整理得8x 2+9x 2y 2+400y 2=200,所求轨迹方程为8x 2+9x 2y 2+400y 2=200.探究三 利用椭圆的参数方程解决恒成立问题[例3] 已知椭圆x 24+y 2=1上任一点M (除短轴端点外)与短轴两端点B 1,B 2的连线分别交x 轴于P 、Q 两点,求证:|OP |·|OQ |为定值.[证明] 设M (2cos φ,sin φ),φ为参数,B 1(0,-1),B 2(0,1). 则MB 1的方程:y +1=sin φ+12cos φ·x ,令y =0,则x =2cos φsin φ+1,即|OP |=⎪⎪⎪⎪⎪⎪2cos φ1+sin φ.MB 2的方程:y -1=sin φ-12cos φ·x ,令y =0,则x =2cos φ1-sin φ.∴|OQ |=⎪⎪⎪⎪⎪⎪2cos φ1-sin φ.∴|OP |·|OQ |=⎪⎪⎪⎪⎪⎪2cos φ1+sin φ×⎪⎪⎪⎪⎪⎪2cos φ1-sin φ=4.即|OP |·|OQ |=4为定值.利用参数方程证明定值(或恒成立)问题,首先是用参数把要证明的定值(或恒成立的式子)表示出来,然后利用条件消去参数,得到一个与参数无关的定值即可.3.曲线⎩⎪⎨⎪⎧x =a cos θ,y =b sin θ(a >b >0)上一点M 与两焦点F 1、F 2所成角为∠F 1MF 2=α.求证:△F 1MF 2的面积为b 2tan α2.证明:∵M 在椭圆上, ∴由椭圆的定义,得: |MF 1|+|MF 2|=2a ,两边平方, 得|MF 1|2+|MF 2|2+2|MF 1|·|MF 2|=4a 2.在△F 1MF 2中,由余弦定理,得|MF 1|2+|MF 2|2-2|MF 1||MF 2|cos α=|F 1F 2|2=4c 2. 由两式,得|MF 1||MF 2|=b 2cos 2α2.故S △F 1MF 2=12|MF 1||MF 2|sin α=b 2tan α2.椭圆参数方程的综合应用[典例] (本题满分10分)已知曲线C 1的参数方程是⎩⎪⎨⎪⎧x =2cos φ,y =3sin φ(φ为参数),以坐标原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C 2的极坐标方程是ρ=2,正方形ABCD 的顶点都在C 2上,且A ,B ,C ,D 依逆时针次序排列,点A 的极坐标为(2,π3).(1)求点A ,B ,C ,D 的直角坐标;(2)设P 为C 1上任意一点,求|P A |2+|PB |2+|PC |2+|PD |2的取值范围. [解析] (1)由已知可得A ⎝⎛⎭⎫2cos π3,2sin π3, B ⎝⎛⎭⎫2cos ⎝⎛⎭⎫π3+π2,2sin ⎝⎛⎭⎫π3+π2, C ⎝⎛⎭⎫2cos ⎝⎛⎭⎫π3+π,2sin ⎝⎛⎭⎫π3+π, D ⎝⎛⎭⎫2cos ⎝⎛⎭⎫π3+3π2,2sin ⎝⎛⎭⎫π3+3π2, 即A (1,3),B (-3,1),C (-1,-3),D (3,-1).5分 (2)设P (2cos φ,3sin φ), 令S =|P A |2+|PB |2+|PC |2+|PD |2,则S =16cos 2φ+36sin 2φ+16=32+20sin 2φ.9分 因为0≤sin 2φ≤1,所以S 的取值范围是[32,52].10分[规律探究] 由于椭圆上任一点的坐标可通过参数方程描述为参数的函数,所以可通过用参数方程设出椭圆上动点坐标的方法,解决求离心率、几何图形面积、目标函数最值及证明恒等式问题.[随堂训练] 对应学生用书第27页1.曲线⎩⎪⎨⎪⎧x =cos θ,y =2sin θ(θ为参数)的长轴长为( )A .2B .4C .6D .8解析:将曲线的参数方程化为普通方程,得x 2+y 24=1,它表示焦点在y 轴上的椭圆,其长轴长为4.答案:B2.椭圆⎩⎪⎨⎪⎧x =3cos φ,y =5sin φ(φ为参数)的两个焦点坐标是( )A .(0,-3),(0,3)B .(0,-4),(0,4)C .(4,0),(-4,0)D .(3,0),(-3,0)解析:由椭圆⎩⎪⎨⎪⎧x =3cos φ,y =5sin φ(φ为参数)可知a =5,b =3,c =a 2-b 2=4,且焦点在y轴上,焦点坐标为(0,-4),(0,4),所以选B.答案:B 3.椭圆(x -1)2+y 22=1上离直线x +y -2=0最远和最近点到该直线的距离分别为( ) A.62,22 B.6+22,22 C.2+32,0 D.2+62,0 解析:设椭圆上的点P 的坐标为(1+cos θ,2sin θ),可求得d max =2+62,d min =0.另外本题还可利用相切的充要条件来解答.答案:D。

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