版选修4_4.doc
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1、1第二讲 参数方程 考情分析通过对近几年高考试题的分析可见,高考对本讲知识的考查,主要是以参数方程为工具,考查直线与圆或与圆锥曲线的有关的问题 真题体验1(2017全国卷)在直角坐标系 xOy 中,直线 l1的参数方程为Error!( t 为参数),直线 l2的参数方程为Error!( m 为参数)设 l1与 l2的交点为 P,当 k 变化时, P 的轨迹为曲线 C. (1)写出 C 的普通方程;(2)以坐标原点为极点, x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,设 l3: (cos sin ) 0 , M 为 l3与 C 的交点,求 M 的极径2解:(1)消去参数 t 得 l1的普通方程 l1: y
2、k(x2);消去参数 m 得 l2的普通方程 l2: y (x2)1k设 P(x, y),由题设得Error!消去 k 得 x2 y24( y0)所以 C 的普通方程为 x2 y24( y0)(2)C 的极坐标方程为 2(cos2 sin 2 )4(0 2, )联立Error!得 cos sin 2(cos sin )故 tan ,从而 cos2 ,sin 2 .13 910 110代入 2(cos2 sin 2 )4 得 25,所以交点 M 的极径为 .52(2017江苏高考)在平面直角坐标系 xOy 中,已知直线 l 的参数方程为Error!( t 为参数),曲线 C 的参数方程为Erro
3、r!( s 为参数)设 P 为曲线 C 上的动点,求点 P 到直线 l的距离的最小值解:直线 l 的普通方程为 x2 y80.因为点 P 在曲线 C 上,设 P(2s2,2 s),2从而点 P 到直线 l 的距离d .|2s2 42s 8|12 ( 2)2 2(s r(2)2 452当 s 时, dmin .2455因此当点 P 的坐标为(4,4)时,曲线 C 上点 P 到直线 l 的距离取到最小值 .4553(2016江苏高考)在平面直角坐标系 xOy 中,已知直线 l 的参数方程为Error!( t 为参数),椭圆 C 的参数方程为Error!( 为参数)设直线 l 与椭圆 C 相交于 A
4、, B 两点,求线段 AB 的长解:椭圆 C 的普通方程为 x2 1.y24将直线 l 的参数方程Error!代入 x2 1,y24得 2 1,即 7t216 t0,(112t) (32t)24解得 t10, t2 .所以 AB| t1 t2| .167 167曲线的参数方程与普通方程的互化1.消参的常用方法(1)代入消参法,是指由曲线的参数方程中的某一个(或两个)得到用 x(或 y,或 x, y)表示参数的式子,把其代入参数方程中达到消参的目的(2)整体消参法,是指通过恰当的变形把两式平方相加(或相减、相乘、相除)达到消参的目的,此时常用到一些桓等式,如 sin2 cos 2 1,sec 2
5、 tan 2 1, 2(t1t)24 等(t1t)2消参的注意事项(1)消参时,要特别注意参数的取值对变量 x, y 的影响,否则易扩大变量的取值范围(2)参数方程中变量 x, y 就是参数的函数,可用求值域的方法确定变量 x, y 的取值范围例 1 直线Error!( t 为参数)与圆Error!( 为参数)相切,则直线的倾斜角 等于 ( )( 2)A. B.56 343C. D.23 6解析 直线Error!( t 为参数)化为普通方程为 xtan y0.圆Error! ( 为参数)化为普通方程为( x4) 2 y24,可得圆心坐标为(4,0),半径r2.直线Error! (t 为参数)与
6、圆Error!( 为参数)相切, 2,又 ,解得 tan .|4tan |1 tan2 2 33又 为直线的倾斜角, .56答案 A例 2 参数方程Error! 表示的曲线是什么?( 2 2)解 化为普通方程是 x2 y225, , 2 20 x5,5 y5.表示以(0,0)为圆心,5 为半径的右半圆.直线的参数方程及其应用1直线参数方程的标准形式直线参数方程的一般形式为Error!( t 为参数),只有当 b0, a2 b21 时,上述方程组才为直线的参数方程的标准形式,直线经过的起点坐标为 M0(x0, y0),直线上另外两点M1(x1, y1), M2(x2, y2)对应的参数分别为 t
7、1, t2,这时就有|M0M1| t1|,| M0M2| t2|,| M1M2| t1 t2|.2直线参数方程的应用直线的参数方程应用十分广泛,特别在计算与圆锥曲线的相交弦的弦长时,可以利用参数的几何意义和弦长公式求解,这样可以避免因运用直线和圆锥曲线的方程所组成的方程组求解导致的烦琐运算,从而简化解题过程,优化解题思路3应用直线的参数方程求弦长的注意事项(1)直线的参数方程应为标准形式(2)要注意直线倾斜角的取值范围(3)设直线上两点对应的参数分别为 t1, t2.(4)套公式| t1 t2|求弦长例 3 已知点 P(3,2)平分抛物线 y24 x 的一条弦 AB,求弦 AB 的长解 设弦
8、AB 所在的直线方程为4Error!(t 为参数),代入方程 y24 x 整理得:t2sin2 4(sin cos )t80.因为点 P(3,2)是弦 AB 的中点,由参数 t 的几何意义可知,方程的两个实根 t1, t2满足关系 t1 t20.即 sin cos 0.因为 0 ,所以 . 4所以| AB| t1 t2| (t1 t2)2 4t1t2 8.48sin24曲线的参数方程及其应用圆心为( a, b),半径为 r 的圆( x a)2( y b)2 r2的参数方程为Error!( 为参数);长半轴为 a,短半轴为 b,中心在原点的椭圆 1( a b0)的参数方程为x2a2 y2b2Er
9、ror!( 为参数 ),圆、椭圆的参数方程在计算最大值、最小值和取值范围等问题中有着广泛的应用,利用圆、椭圆的参数方程将上述问题转化为三角函数的最值问题,利用三角函数的变换公式可以简化计算,从而避免了繁杂的代数运算例 4 (2017全国卷)在直角坐标系 xOy 中,曲线 C 的参数方程为Error!( 为参数),直线 l 的参数方程为Error!( t 为参数)(1)若 a1,求 C 与 l 的交点坐标;(2)若 C 上的点到 l 距离的最大值为 ,求 a.17解 (1)曲线 C 的普通方程为 y21.x29当 a1 时,直线 l 的普通方程为 x4 y30,由Error! 解得Error!或
10、Error!从而 C 与 l 的交点坐标为(3,0), .(2125, 2425)(2)直线 l 的普通方程为 x4 y a40,故 C 上的点(3cos ,sin )到 l 的距离为d .|3cos 4sin a 4|175当 a4 时, d 的最大值为 .a 917由题设得 ,解得 a8;a 917 17当 a4 时, d 的最大值为 . a 117由题设得 ,解得 a16. a 117 17综上, a8 或 a16.(时间:90 分钟,总分 120 分)一、选择题(本大题共 10 小题,每小题 5 分,满分 50 分在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1已知曲线的方程为E
11、rror!( t 为参数),则下列点中在曲线上的是( )A(1,1) B(2,2)C(0,0) D(1,2)解析:选 C 当 t0 时, x0 且 y0.即点(0,0)在曲线上2直线 x y0 被圆Error!( 为参数)截得的弦长是( )A3 B6C2 D.3 3解析:选 B 圆的普通方程为 x2 y29,半径为 3,直线 x y0 过圆心,故所得弦长为 6.3当参数 变化时,动点 P(2cos ,3sin )所确定的曲线必过( )A点(2,3) B点(2,0)C点(1,3) D点 (0, 2)解析:选 B 令 x2cos , y3sin ,则动点( x, y)的轨迹是椭圆: 1,曲线过点(
12、2,0)x24 y294若曲线 C 的参数方程为Error!参数 ,则曲线 C( ) 2, 2A表示直线 B表示线段C表示圆 D表示半个圆解析:选 D 由Error!得Error!6 (y1) 21,x24 14整理得 x2( y1) 24,由 得 0 1,1 (y1)1,0 x2,1 y3, 2, 2 x2 12曲线 C 表示半个圆,故选 D.5将曲线的参数方程Error!( t 为参数)化为普通方程为( )A x2 y216 B x2 y216( x4)C x2 y216 D x2 y216( x4)解析:选 D 在Error!( t 为参数)中,分别将 x 及 y 平方作差,得x2 y2
13、 2 216 t8 16,(4t 1t) (4t 1t) t 1t 1t (16t 8t1t 1t)由 x4 2 4,得 x4,t1t 4t1t故曲线的参数方程化成普通方程为 x2 y216( x4)6以平面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,两种坐标系中取相同的长度单位已知直线 l 的参数方程是Error!( t 为参数),圆 C 的极坐标方程是 4cos ,则直线 l 被圆 C 截得的弦长为( )A. B214 14C. D22 2解析:选 D 由题意得,直线 l 的普通方程为 y x4,圆 C 的直角坐标方程为( x2)2 y24,圆心到直线 l 的距离 d ,
14、直线 l 被圆 C 截得的弦长为 2|2 0 4|2 22 .22 (r(2)2 27若Error! ( 为参数),则点( x, y)的轨迹是( )A直线 x2 y0B以(2,0)为端点的射线C圆( x1) 2 y21D以(2,0)和(0,1)为端点的线段解析:选 D Error!( 为参数),Error! ( 为参数),消去参数 ,得 x2(1 y),即 x2 y20,由 x2cos 2 得 0 x2,点( x, y)的轨迹是以(2,0)和(0,1)为端点的线段8参数方程Error!( t 为参数)表示的直线与坐标轴的交点坐标为( )7A(1,0),(0,2) B(1,0),(0,1)C(0
15、,1),(1,0) D(3,0),(0,3)解析:选 D 参数方程Error!( t 为参数)消去参数 t,得 x y30,令 x0,得 y3;令 y0,得 x3.直线与坐标轴的交点坐标为(0,3),(3,0)9已知圆的渐开线Error!( 为参数)上有一个点的坐标为(3,0),则渐开线对应的基圆的面积为( )A B3C6 D9解析:选 D 把已知点(3,0)代入参数方程得Error!由得 tan ,所以 0,代入得,3 r(cos 00),所以 r3,所以基圆的面积为 9.10已知点( x, y)满足曲线方程Error!( 为参数),则 的最小值是( )yxA. B.32 32C. D13解
16、析:选 D 曲线方程Error!( 为参数)化为普通方程得( x4) 2( y6) 22,曲线是以 C(4,6)为圆心,以 为半径的圆,2 表示原点和圆上的点的连线的斜率,如图,当原点和圆上的yx点的连线是切线 OA 时, 取最小值,yx设过原点的切线方程为 y kx,则圆心 C(4,6)到切线 y kx 的距离d ,即 7k224 k170,|4k 6|k2 1 2解得 k1 或 k , 的最小值是 1.177 yx二、填空题(本大题共 4 个小题,每小题 5 分,满分 20 分把答案填写在题中的横线上)11双曲线Error!( 为参数)的渐近线方程为_解析:双曲线的普通方程为 x21,y2
17、4由 x20,得 y2 x,即为渐近线方程y248答案: y2 x12若直线 l 的参数方程为Error!( tR, t 为参数),则直线 l 在 y 轴上的截距是_解析:令 x0,可得 t1, y1,直线 l 在 y 轴上的截距是 1.答案:113在直角坐标系 xOy 中,直线 l 的参数方程为Error!( t 为参数),以坐标原点为极点,x 轴非负半轴为极轴建立极坐标系,圆 C 的极坐标方程为 4cos ,则圆 C 的圆心到直线 l 的距离为_解析:直线 l 的参数方程Error!( t 为参数)化成普通方程为x y 10, 4cos 即 24 cos ,即 x2 y24 x0,也即(
18、x2)32 y24,表示以(2,0)为圆心,2 为半径的圆圆 C 的圆心到直线 l 的距离为 .| 2 1|1 3 12答案:1214已知在直角坐标系 xOy 中,直线 l 的参数方程为Error!( t 为参数),以坐标原点为极点, x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线 C 的极坐标方程为 24 cos 30,设点 P 是曲线 C 上的一个动点,则 P 到直线 l 的距离 d 的取值范围是_解析:Error! (t 为参数),消去 t,得直线 l 的普通方程为 x y2 0.由曲线 C3 3的极坐标方程为 24 cos 30 得曲线 C 的直角坐标方程为( x2) 2 y21.设点P(2co
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