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    2021高三数学北师大版(文)一轮教师用书:第12章第2节 参数方程

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    2021高三数学北师大版(文)一轮教师用书:第12章第2节 参数方程

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    第二节 参数方程[最新考纲] 1.了解参数方程,了解参数的意义.2.能选择适当的参数写出直线、圆和椭圆曲线的参数方程.(对应学生用书第208)1曲线的参数方程在平面直角坐标系中,如果曲线上任意一点的坐标xy都是某个变数t的函数并且对于t的每一个允许值,由这个方程组所确定的点M(xy)都在这条曲线上,那么这个方程组就叫做这条曲线的参数方程,联系变数xy的变数t叫做参变数,简称参数2常见曲线的参数方程和普通方程点的轨迹普通方程参数方程直线yy0tan α(xx0)(t为参数)x2y2r2(θ为参数)椭圆1(ab0)(φ为参数)直线参数方程的标准形式的应用过点M0(x0y0),倾斜角为α的直线l的参数方程是M1M2l上的两点,其对应参数分别为t1t2,则|M1M2||t1t2|.若线段M1M2的中点M所对应的参数为t,则t,中点M到定点M0的距离|MM0||t|.M0为线段M1M2的中点,则t1t20.|M0M1||M0M2||t1t2|.一、思考辨析(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)参数方程中的xy都是参数t的函数. (  )(2)M0(x0y0),倾斜角为α的直线l的参数方程为(t为参数).参数t的几何意义表示:直线l上以定点M0为起点,任一点M(xy)为终点的有向线段的数量.                            (  )(3)方程表示以点(0,1)为圆心,以2为半径的圆.  (  )(4)已知椭圆的参数方程(t为参数),点M在椭圆上,对应参数t,点O为原点,则直线OM的斜率为.              (  )[答案](1) (2) (3) (4)×二、教材改编1.曲线(θ为参数)的对称中心(  )A.在直线y2x上  B.在直线y=-2xC.在直线yx1 D.在直线yx1B [所以(x1)2(y2)21.曲线是以(1,2)为圆心,1为半径的圆,所以对称中心为(1,2),在直线y=-2x上.]2.直线l的参数方程为(t为参数),则直线l的斜率为________3 [将直线l的参数方程化为普通方程为y2=-3(x1),因此直线l的斜率为-3.]3.曲线C的参数方程为(θ为参数),则曲线C的普通方程为________y22x2(1x1) [(θ为参数)消去参数θ,得y22x2(1x1)]4.在平面直角坐标系xOy中,若直线l(t为参数)过椭圆C(φ为参数)的右顶点,则a________.3 [直线l的普通方程为xya0,椭圆C的普通方程为1椭圆C的右顶点坐标为(3,0),若直线l(3,0),则3a0a3.](对应学生用书第209)考点1 参数方程与普通方程的互化 将参数方程化为普通方程的方法将参数方程化为普通方程,需要根据参数方程的结构特征,选取适当的消参方法.常见的消参方法有:代入消参法、加减消参法、平方消参法等,对于含三角函数的参数方程,常利用同角三角函数关系式消参(sin2θcos2θ1) 将下列参数方程化为普通方程(1)(t为参数)(2)(θ为参数)(3)(t为参数)(4)(t为参数)[](1)4x24y2(etet)2(etet)24x2y21.(2)(2y)2x(sin θcos θ)2(1sin 2θ)0y2=-又-21sin 2θ0,即-2x0y2=-(2x0)(3)xy43×43xx2[0,2)x[0,2)所求的普通方程为3xy40(0x2)(4)11,即-1x1x21.普通方程为x21(x1) 将参数方程化为普通方程时,要注意两种方程的等价性,防止增解.考点2 参数方程的应用1应用直线参数方程的注意点在使用直线参数方程的几何意义时,要注意参数前面的系数应该是该直线倾斜角的正、余弦值(即系数平方和等于1),否则参数不具备该几何含义.2圆和圆锥曲线参数方程的应用有关圆或圆锥曲线上的动点距离的最大值、最小值以及取值范围的问题,通常利用它们的参数方程转化为三角函数的最大值、最小值求解,掌握参数方程与普通方程互化的规律是解此类题的关键. (2019·全国卷)在直角坐标系xOy中,曲线C的参数方程为(t为参数).以坐标原点O为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,直线l的极坐标方程为2ρcos θρsin θ110.(1)Cl的直角坐标方程;(2)C上的点到l距离的最小值.[](1)因为-11,且x21,所以C的直角坐标方程为x21(x1)l的直角坐标方程为2xy110.(2)(1)可设C的参数方程为(α为参数,-παπ)C上的点到l的距离为.α=-时,4cos11取得最小值7C上的点到l距离的最小值为. 求椭圆上的点到直线的距离的最值问题,常用三角代换法求解.[教师备选例题] 在直角坐标系xOy中,设倾斜角为α的直线l的参数方程为(t为参数),直线l与曲线C(θ为参数)相交于不同的两点AB.(1)α,求线段AB的中点的直角坐标;(2)若直线l的斜率为2,且过已知点P(3,0),求|PA|·|PB|的值.[](1)由曲线C(θ为参数)可得曲线C的普通方程是x2y21.α时,直线l的参数方程为(t为参数)代入曲线C的普通方程,得t26t160t1t26,所以线段AB的中点对应的t3故线段AB的中点的直角坐标为.(2)将直线l的参数方程代入曲线C的普通方程,化简得(cos2αsin2α)t26cos αt80|PA|·|PB||t1t2|由已知得tan α2,故|PA|·|PB|. 在平面直角坐标系xOy中,圆C的参数方程为(θ为参数),直线l经过点P(1,2),倾斜角α.(1)写出圆C的普通方程和直线l的参数方程;(2)设直线l与圆C相交于AB两点,求|PA|·|PB|的值.[](1)消去θ得圆C的普通方程为x2y216.又直线l过点P(1,2)且倾斜角α所以l的参数方程为(t为参数)(2)把直线l的参数方程代入x2y21616t2(2)t110所以t1t2=-11由参数方程的几何意义,|PA|·|PB||t1t2|11.考点3 极坐标、参数方程的综合应用 处理极坐标、参数方程综合问题的方法(1)涉及参数方程和极坐标方程的综合题,求解的一般方法是分别化为普通方程和直角坐标方程后求解.当然,还要结合题目本身特点,确定选择何种方程.(2)数形结合的应用,即充分利用参数方程中参数的几何意义,或者利用ρθ的几何意义,直接求解,能达到化繁为简的解题目的. 已知直线l的参数方程为(t为参数),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,曲线C的极坐标方程为ρ4cos θ.(1)求直线l的普通方程和曲线C的直角坐标方程;(2)lC交于AB两点,设M(1,2),求的值.[](1)消去参数t3(x1)y23xy10,所以直线l的普通方程为3xy10.ρ4cos θ,得ρ24ρcos θ化为直角坐标方程得x2y24x,即x2y24x0所以曲线C的直角坐标方程为x2y24x0.(2)x1ty23t代入x2y24x0(1t)2(23t)24(1t)0,整理得10t210t10Δ1024×100,设方程10t210t10的两个根分别为t1t2t1t2=-1t1t2,显然t10t20因为直线l的参数方程为所以=-=-=-. 解答本例第(2)问时,易误认为|MA||t1||MB||t2|,导致解题错误.应把直线的参数方程化为标准的参数方程,然后再求解.[教师备选例题] 在直角坐标系xOy中,圆C的方程为(x6)2y225.(1)以坐标原点为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,求C的极坐标方程;(2)直线l的参数方程是(t为参数)lC交于AB两点,|AB|,求l的斜率.[](1)xρcos θyρsin θ可得圆C的极坐标方程为ρ212ρcos θ110.(2)法一:由直线l的参数方程(t为参数),消去参数tyx·tan α.设直线l的斜率为k,则直线l的方程为kxy0.由圆C的方程(x6)2y225知,圆心坐标为(6,0),半径为5. 又|AB|,由垂径定理及点到直线的距离公式得,即整理得k2,解得k±l的斜率为±.法二:(1)中建立的极坐标系中,直线l的极坐标方程为θα(ρR)AB所对应的极径分别为ρ1ρ2,将l的极坐标方程代入C的极坐标方程得ρ212ρcos α110于是ρ1ρ2=-12cos αρ1ρ211.|AB||ρ1ρ2|.|AB|cos2αtan α±.所以l的斜率为或-. 1.(2019·衡水模拟)在直角坐标系xOy中,直线l的参数方程为(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ρ22ρcos θ3.(1)求曲线C的直角坐标方程,并说明它为何种曲线;(2)设点P的坐标为(3,3),直线l交曲线CAB两点,求|PA||PB|的最大值.[](1)代入ρ22ρcos θ3中得x2y22x3(x1)2y24,曲线C是一个以(1,0)为圆心,2为半径的圆.(2)由直线l的参数方程,知其过定点P(3,3),由于直线l与曲线C相交,由图像知其倾斜角α为锐角.联立(x1)2y24,整理得到关于t的二次方程t2(4cos α6sin α)t90.Δ0(4cos α6sin α)2360,则4cos α6sin α64cos α6sin α<-6()又由于点AB均在点P的下方,由参数t的几何意义,知|PA||PB|=-(t1t2)4cos α6sin α2sin(αφ)(6,2].所以|PA||PB|的最大值为2.2(2019·汕头模拟)在直角坐标系xOy中,曲线C的参数方程为(α为参数,a0).以坐标原点为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,已知直线l的极坐标方程为ρcos2.(1)求曲线C的普通方程和直线l的直角坐标方程;(2)P是曲线C上的一个动点,若点P到直线l的距离的最大值为3,求a的值.[](1)依题意得曲线C的普通方程为1因为ρcos2,所以ρcos θρsin θ4因为xρcos θyρsin θ所以直线l的直角坐标方程为xy4,即xy40(2)设点P(acos αasin α),则点P到直线l的距离d因为a0,所以当sin=-1时,dmax3所以a1.

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