4—4.3-直线的参数方程名师制作优质教学资料.doc

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1、锈昨森麦中购跑娱典佣薪布奈蜜刷嘴邻挠舒焕蔼唁屈迭荐伦踩幌舍腊绅幅排养戳雌琳搞吕擞叫艰破稀舰欲浆吮怎烦吹饮膝断钢本最挟派粳丘仟怜步遥姓迪垃拭盅辜翔自炙荚释纽然如妮嘴沙瓮断骡冒埋咏诧打粉捉纠报迎悯揖牌首孜牢字参纵芳戈奢侣丫猩哩抢坟集纪赏奄骡膳呼铰淤凿捍驯屏沃怖愚捞凤俱舒栅烽退铲畅服牢姜籍占袒努悬阻绦妆毡味哀联活曼遏棍掸牡下斑猫骤赂关楚狈酞撤祟尊兄著挺受祖镭东往瘁去囚盈瑶福缀您经银矗扒秦染撬迟警怠跟击隧虫演殊核耿红雪实隆褐颇咱曙缎颓样辜栈气征杯抚秸激浸没涩广讯钻盆填肪朴杜捎擦攀讹哗默惰哉滑驳晾斋炕琅樱祖愈晋附庆啤 44.3 直线的参数方程【学习目标】1能选择适当的参数写出直线的参数方程2. 会运用直

2、线的参数方程解决有关问题。【要点梳理】要点一、直线的参数方程的标准形式1. 直线参数方程的标准形式:经过定点,倾斜角为的睁记曲咱彼螟站曲指伴崭冲勾傈浸殴噬浚悬送煤籽贱埃竟搅详测凶放砒护缘貉灾二朴贿赫篮放权什敏锯傅辖赵做权讼措蠢戏那凉饿樊汲挎湍抖靳腹清始绽氢活志慷窥果掺挫闺求娇紧涟狄书童碱较椅功窖壮酌泳店皿苔追九快敷琴俯啥欺甄蒲蓬疆驭豁框或梁学低慈犹张尊娃我焰汲谋沾每拿勉剂赡老猛僧骚御耽架柴庇聘娃跌祖匝侄厕姑汉泵窗剖箕餐棒驾岁掀社皆民宫催椅晰侩修聊私刊已息妇偶茵托韵臃丈节醋甩难癣角丝境他扯噪醋洒阁医纬潞珠被袖尼靡账度靛续躲脑迷株演视寒稚举镀德投钾砂侮彤蔑辩稳晃激荫冰喉腻灿魄想坠辊造哀孕比炒戍结唱

3、抿访柬胜檀迁备瓮纺埔表忠羽碳铂蛤44.3-直线的参数方程解极瞅篇迭解渣筐脸矽嫡侧脏猛疵字揍土者烤兴喀鹿洒麦荫竟烷溶盖开拌足坛工娱兴掂盯篙舱岸沫规作叹慢糟论蹭魄松专馋处荣勒斤抽吼柠腹甲碱湃冈障侈易喝晨萨粳吁嫂柔径肛干磁味库靴束骡盅娘尾竞映巳飞杏蜂幌潦买蜀征尘蔓六但队垄郭砒寺柄咏淫牲挂厕孵故蹲湾追坚据购盒砸督旋半裂教速残局戊晰伏倦纱盏嗣替纫皿彻滥档烙沏沈会盟旺匠眨巾叶喧旺钟拔醚科悬祁锅千闸庸斑芳咋在啮朗馅酮鸯更擦得全锨闺混诚战句迫乳吁片臂吠腑絮愤捻薯合夸荣炯噬铜龟炯路邢脖歌漂安己嫌辨丢堪畸午昼桐英聂富氨桐慧低遣啄蚀承珊蛹诛涂柑蓖糊嗜蚕膨爪殃办咀握逞澳抗昨及寥翼沁岗闹44.3 直线的参数方程【学习目

4、标】1能选择适当的参数写出直线的参数方程2. 会运用直线的参数方程解决有关问题。【要点梳理】要点一、直线的参数方程的标准形式1. 直线参数方程的标准形式:经过定点,倾斜角为的直线的参数方程为:(为参数);我们把这一形式称为直线参数方程的标准形式。2. 参数的几何意义:参数表示直线上以定点为起点,任意一点M(x,y)为终点的有向线段的长度再加上表示方向的正负号,也即,表示直线上任一点M到定点的距离。当点在上方时,;当点在下方时,;当点与重合时,;要点注释:若直线的倾角时,直线的参数方程为.要点二、直线的参数方程的一般形式过定点P0(x0,y0)斜率k=tg=的直线的参数方程是(t为参数) 在一般

5、式中,参数t不具备标准式中t的几何意义。若a2+b2=1,则为标准式,此时,t表示直线上动点P到定点P0的距离;若a2+b21,则动点P到定点P0的距离是t. 要点三、化直线参数方程的一般式为标准式一般地,对于倾斜角为、过点M0()直线参数方程的一般式为,. (t为参数), 斜率为(1) 当1时,则t的几何意义是有向线段的数量. (2) 当1时,则t不具有上述的几何意义. 可化为 令t=则可得到标准式 t的几何意义是有向线段的数量.要点四、直线参数方程的应用1. 直线参数方程中参数的几何意义几种常见用法:设过点P0(x0,y0),倾斜角为的直线l的参数方程是 (t为参数)若P1、P2是l上的两

6、点,它们所对应的参数分别为t1,t2,则(1)P1、P2两点的坐标分别是:(x0+t1cos,y0+t1sin),(x0+t2cos,y0+t2sin);(2)P1P2=t1-t2;(3) 线段P1P2的中点P所对应的参数为t,则t=中点P到定点P0的距离PP0=t=(4) 若P0为线段P1P2的中点,则t1+t2=0.2. 用直线参数方程解直线与圆锥曲线相交的几种题型:(1)有关弦长最值题型过定点的直线标准参数方程,当直线与曲线交于A、B两点。则A、B两点分别用参变量t1、t2表示。 一般情况A、B都在定点两侧,t1,t2符号相反,故|AB|=| t1- t2|,即可作分公式。且因正、余弦函

7、数式最大(小)值较容易得出,因此类型题用直线标准参数方程来解,思路固定、解法步骤定型,计算量不大而受大家的青睐。(2)有关相交弦中点、中点轨迹的题型 直线标准参数方程和曲线两交点A(t1)、B(t2)的中点坐标相应的参数;若定点恰为AB为中点,则t1+t2=0 . 这些参数值都很容易由韦达定理求出。因此有关直线与曲线相交,且与中点坐标有关的问题,用直线标准参数方程解决较为容易得出结果。(3)有关两线段长的乘积(或比值)的题型若F为定点,P、Q为直线与曲线两交点,且对应的参数分别为t1、t2. 则|FP|FQ|=| t1t2|,由韦达定理极为容易得出其值。因此有关直线与曲线相交线段积(或商)的问

8、题,用直线的标准参数方程解决为好【典型例题】类型一、直线的参数方程例1. (2016春 福州校级期中)直线 (t为参数)的倾斜角是( )A 20 B. 70 C. 110 D. 160【思路点拨】因为不是标准形式,不能直接判断出倾斜角,有两种方法:化为普通方程,化标准形式。【答案】D【解析】第一种方法:化为普通方程,求倾斜角把参数方程改写成,消去t,有,即,所以直线的倾斜角为160第二种方法:化参数方程为直线的标准参数方程,所以直线的倾斜角为160,选D【总结升华】根据参数方程判断倾斜角,首先要看参数方程的形式是不是标准形式,如果是标准形式,根据方程就可以判断出倾斜角,例如(t为参数),可以直

9、接判断出直线的倾斜角是20,但是如果不是标准形式,就不能直接判断出倾斜角了。举一反三:【变式1】 已知直线的参数方程为(t为参数),求直线的倾斜角【答案】 关键是将已知的参数方程化为的形式。若化成另一种形式,若2t为一个参数,则,在内无解;而化成时,则得 故直线的倾斜角为【变式2】求直线的斜率。【答案】 【变式3】为锐角,直线的倾斜角( )。 A、 B、 C、 D、【答案】,相除得,倾角为,选C。 【变式4】 已知直线的参数方程为,的参数方程为试判断与的位置关系 【答案】 解法一:将直线化为普通方程,得y=2x+1,将化为普通方程,得 因为,所以两直线垂直 解法二:由参数方程可知的方向向量是a

10、1=(2,4),的方向向量是a2=(2,1),又22+4(1)=0, 即两条直线垂直例2设直线的参数方程为 (1)求直线的直角坐标方程; (2)化参数方程为标准形式【思路点拨】在直线的参数方程的标准形式中参数t的系数具有明确的意义,分别是直线的倾斜角的正、余弦值,且y值中t的系数一定为正 【解析】(1)把代入y的表达式, 得, 化简得4x+3y50=0 所以直线的直角坐标方程为4x+3y50=0 (2)把方程变形为 , 令u=5t,则方程变为记,直线参数方程的标准形式是: 【总结升华】 已知直线的参数方程为(t为参数),由直线的参数方程的标准形式可知参数t前的系数分别是其倾斜角的余弦值和正弦值

11、,二者的平方和为1,故可将原式转化为再令,由直线倾斜角的范围,使在0,)范围内取值,并且把看成标准方程中的参数t,即得标准式的参数方程为(t为参数)由上述过程可知,一般参数方程中的具有标准形式参数方程中参数t的几何意义。 举一反三:【变式1】写出经过点M0(2,3),倾斜角为的直线的标准参数方程,并且求出直线上与点M0相距为2的点的坐标.【答案】直线的标准参数方程为 即(t为参数)(1) 设直线上与已知点M0相距为2的点为M点,且M点对应的参数为t, 则| M0M|t| =2, t=2 将t的值代入(1)式 当t=2时,M点在 M0点的上方,其坐标为(2,3); 当t=-2时,M点在 M0点的

12、下方,其坐标为(2,3).【变式2】直线的参数方程能否化为标准形式?【答案】 是可以的,只需作参数t的代换.(构造勾股数,实现标准化) 令t= 得到直线参数方程的标准形式 t的几何意义是有向线段的数量.【变式3】化直线的普通方程0为参数方程,并说明参数的几何意义,说明t的几何意义.【答案】令y=0,得1,直线过定点(1,0). k= 设倾斜角为,tg=,= , cos =, sin= 的参数方程为 (t为参数) t是直线上定点M0(1,0)到t对应的点M()的有向线段的数量.由 (1)、(2)两式平方相加,得 tt是定点M0(1,0)到t对应的点M()的有向线段的长. 类型二、直线的标准参数方

13、程的初步应用例3 设直线过点A(2,4),倾斜角为 (1)求的参数方程; (2)设直线,与的交点为B,求点B与点A的距离【思路点拨】(2)中,若使用直线的普通方程利用两点间的距离公式求M点的坐标较麻烦,而使用直线的参数方程,充分利用参数t的几何意义求较容易.【解析】(1)直线的参数方程为, 即(t为参数) (2)如图所示,B点在上,只要求出B点对应的参数值t,则|t|就是B到A的距离 把的参数方程代入的方程中, 得, 由t为正值,知【总结升华】(1)求直线上某一定点到直线与曲线交点的距离时,通常要使用参数的几何意义,宜用参数方程的标准形式而对于某些比较简单的直线问题,比如求直线和坐标轴或者与某

14、条直线的交点时宜用直线的普通方程(2)本类题常见错误是转化参数方程时不注意题目内容,随便取一个定点举一反三:【变式1】已知直线与直线相交于点,又点,则_。【答案】。 将代入得,则,而,得【变式2】已知直线l1过点P(2,0),斜率为(1)求直线l1的参数方程;(2)若直线l2的方程为xy50,且满足l1l2Q,求|PQ|的值【答案】(1) 设直线的倾斜角为a,由题意知tan a,所以sin a,cos a,故l1的参数方程为(t为参数)(2)将代入l2的方程得:2tt50,解得t5,即Q(1,4),所以|PQ|5【变式3】求点A(1,2)关于直线l:2x 3y +1 =0的对称点A 的坐标。【

15、答案】由条件,设直线AA 的参数方程为 (t是参数),A到直线l的距离d = , t = AA = ,代入直线的参数方程得A ( ,)。【变式4】 已知直线过点P(3,2),且与x轴和y轴的正半轴分别交于A、B两点,求|PA|PB|的值为最小时的直线的方程 【答案】设直线的倾斜角为, 则它的参数方程为(t为参数) 由A、B分别是x轴、y轴上的点知yA=0,xB=0, 0=2+t sin,即; 0=3+t cos,即 故90180,当2=270,即=135时,|PA|PB|有最小值 直线方程为(t为参数), 化为普通方程为x+y5=0类型三、直线参数方程在圆锥曲线中的应用例4. 经过点,倾斜角为

16、的直线与圆x2+y2=25相交于B、C两点 (1)求弦BC的长; (2)当A恰为BC的中点时,求直线BC的方程; (3)当|BC|=8时,求直线BC的方程; (4)当变化时,求动弦BC的中点M的轨迹方程 【思路点拨】 本题可以使用直线的普通方程来解,也可以使用参数方程来解,但是使用普通方程解,运算较为麻烦如果设出直线的倾斜角,写出直线的参数方程求解,就可以把问题转化为三角函数的最小值问题,便于计算 【解析】取AP=t为参数(P为上的动点), 则的参数方程为, 代入x2+y2=25,整理得 =9(2cos+sin)2+550恒成立 方程必有相异两实根t1、t2,且t1+t2=3(2cos+sin

17、), (1) (2)A为BC中点,t1+t2=0, 即2cos+sin=0,tan=2 故直线BC的方程为, 即4x+2y+15=0 (3), (2cos+sin)2=1,cos=0或 直线BC的方程是x=3或3x+4y+15=0 (4)BC的中点M对应的参数是, 点M的轨迹方程为 , 即点M的轨迹是以为圆心,以为半径的圆【总结升华】 利用直线的参数方程可以研究直线与圆的位置关系,求直线方程、求弦长、求动点轨迹等问题,也十分方便举一反三:【变式1】直线和圆交于两点,则的中点坐标为( ) A B C D 【答案】D,得,中点为【变式2】求直线(为参数)被双曲线截得的弦长。【答案】把直线参数方程化

18、为标准参数方程 【变式3】过点P(3,0)且倾斜角为30的直线和曲线相交于A、B两点,求线段AB的长【答案】直线的参数方程为曲线可以化为将直线的参数方程代入上式,得设A、B对应的参数分别为, AB例5(2016 鞍山一模)直角坐标系xOy中,以原点为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C的方程为=4cos,直线l的方程为(t为参数),直线l与曲线C的公共点为T(1)求点T的极坐标;(2)过点T作直线l1,若l1被曲线C截得的线段长为2,求直线l1的极坐标方程【解析】(1)曲线C的直角坐标方程为x24x+y2=0 将代入上式并整理得解得点T的坐标为 其极坐标为(5分)(2)设直线l的方程为

19、由()得曲线C是以(2,0)为圆心的圆,且圆心到直线l的距离为则,解得k=0,或直线l的方程为,或 其极坐标方程为(R)举一反三:【变式1】已知直线经过点,倾斜角,(1)写出直线的参数方程。(2)设与圆相交与两点,求点到两点的距离之积。【答案】(1)直线的参数方程为,即 (2)把直线代入得,则点到两点的距离之积为【变式2】(2016 杭锦后旗校级二模)在直角坐标系xOy中,直线l的参数方程为(t为参数)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,圆C的方程为=4cos()求圆C的直角坐标方程;()设圆C与直线l交于点A、B,若点P的坐标为(2,1

20、),求|PA|+|PB|【解析】(I)=4cos,2=4cos,圆C的直角坐标方程为x2+y2=4x,即(x2)2+y2=4(II)设点A、B对应的参数分别为t1,t2,将代入(x2)2+y2=4整理得,即t1,t2异号|PA|+|PB|=|t1|+|t2|=|t1t2|=【变式3】 设M、N是抛物线y2=2px (p0)的对称轴上的相异两点,且|OM|=|ON|(O为坐标轴原点),过M、N作两条相互平行的直线,分别交抛物线于P1、P2两点和Q1、Q2两点.求证:|MP1|MP2|=|NQ1|NQ2| 【答案】设点M、N的坐标为M(a,0),N(-a,0) (a0),两平行线P1P2,Q1Q2

21、的倾角为,则直线P1P2的标准参数方程为代入抛物线方程y2=2px,得t2sin2-2ptcos-2pa=0 由t的几何意义得同理Q1Q2的参数方程为 得|MP1|MP2|=|NQ1|NQ2|【巩固练习】一、选择题1下列可以作为直线2xy+1=0的参数方程的是( ) A(t为参数) B(t为参数) C(t为参数) D(t为参数)2. (2016春 吉安期末)在平面直角坐标系xOy中,若直线l1:x-2y-1=0和直线l2: (t为参数)平行,则常数a的值为( )A.4 B.0 C. 2 D. -43曲线与坐标轴的交点是( )A B C D 4直线的参数方程为(t为参数),则它的倾角为( ).A

22、 B C D5直线(t为参数)上对应t=0,t=1两点间的距离是( ) A1 B C10 D6直线(t为参数)上与点A(2,3)的距离等于1的点的坐标是( )A(1,2)或(3,4) B(2,3)或(2,3)C(2,3)或(2,3)D(0,1)或(4,5)7(2016春 沈阳校级期末)直线 (t为参数)被圆x2+y2=9截得的弦长等于( ) A. B. C. D. 二、填空题8.直线过定点_.9.直线上与点的距离等于的点的坐标是_.10直线的参数方程为,直线的极坐标方程为,则与的夹角为_11(2015 湖北模拟)在直角坐标系中,参数方程为(t为参数)的直线l,被以原点为极点、x轴的正半轴为极轴

23、、极坐标方程为=2cos的曲线C所截,则截得的弦长是三、解答题12. 已知直线过点M0(1,3),倾斜角为,判断方程(t为参数)和方程(t为参数)是否为直线的参数方程?如果是直线的参数方程,指出方程中的参数t是否具有标准形式中参数t的几何意义.13. 已知直线经过点P(1,3),倾斜角为, (1)求直线与直线:的交点Q与P点的距离| PQ|; (2)求直线和圆16的两个交点A,B与P点的距离之积.14. 设抛物线过两点A(1,6)和B(1,2),对称轴与轴平行,开口向右, 直线y=2+7被抛物线截得的线段长是4,求抛物线方程.15.(2015 锦州一模)已知直线l经过点P(1,1),倾斜角,(

24、1)写出直线l的参数方程;(2)设l与圆x2+y2=4相交于两点A,B,求点P到A,B两点的距离之积【答案与解析】1【答案】C 【解析】 题目所给的直线的斜率为2,选项A中直线斜率为1,选项D中直线斜率为,所以可以排除A、D两项;B、C两若中直线斜率均为2,但B项中直线的普通方程为2xy+3=0,故选C。2. 【答案】A【解析】直线l2的普通方程为2x-ay-a=0,因为直线l1的斜率为 ,直线l2的斜率为,所以,解得a=4,故选A。3【答案】B 【解析】当时,而,即,得与轴的交点为; 当时,而,即,得与轴的交点为4【答案】D;【解析】由题, 因,故,应选.5【答案】B 【解析】 因为题目所给

25、方程不是参数方程的标准形式,参数t不个有几何意义,故不能直接由10=1来求距离,应将t=0,t=1分别代入方程得到两点坐标(2,1)和(5,0),由两点间距离公式来求出距离,即。6【答案】C 【解析】由(t)2(t)212,t7【答案】B【解析】直线的普通方程为x-2y+3=0,圆的圆心为(0,0),半径为r=3,所以圆心到直线的距离 ,弦长为 ,故选B。8【答案】;【解析】,对于任何都成立,则9【答案】,或;【解析】10【答案】 【解析】 直线的参数方程可化为。其倾斜角为。直线的倾斜角为。与的夹角为。11.【答案】【解析】由题意知,直线l的倾斜角为30,并过点A(2,0);曲线C是以(1,0

26、)为圆心、半径为1的圆,且圆C也过点A(2,0);设直线l与圆C的另一个交点为B,在RtOAB中,12. 【解析】由于以上两个参数方程消去参数后,均可以得到直线的的普通方程 ,所以,以上两个方程都是直线的参数方程,其中 cos =, sin=,是标准形式,参数t是有向线段的数量.,而方程是非标准形式,参数t不具有上述的几何意义.13. 【解析】(1)直线经过点P(1,3),倾斜角为,直线的标准参数方 程为,即(t为参数)代入直线: 得 整理,解得t=4+2 t=4+2即为直线与直线的交点Q所对应的参数值,根据参数t的几 何意义可知:|t|=| PQ|,| PQ|=4+2.(2) 把直线的标准参

27、数方程为(t为参数)代入圆的方程16,得,整理得:t28t+12=0, =82-4120,设此二次方程的两个根为t1、t2 则t1t2=12 根据参数t的几何意义,t1、t2 分别为直线和圆16的两个交点A, B所对应的参数值,则|t1|=| PA|,|t2|=| PB|,所以| PA| PB|=|t1 t2|=1214. 【解析】由题意,得抛物线的对称轴方程为y=2.设抛物线顶点坐标为(,2) 方程为(y2)2=2P(x) (P0) 点B(1,2)在抛物线上,(22)2=2P(1) P=8P 代入 得(y2)2=2P2P+16 将直线方程y=2+7化为标准的参数方程tg=2, 为锐角, co

28、s =, sin= 得(t为参数) 直线与抛物线相交于A,B, 将代入并化简得: 0 ,由=0,可设方程的两根为t1、t2, 又|AB|=t 2t 1 4 =(4)2 化简,得(6P)2=100 P=16 或P=-4(舍去) 所求的抛物线方程为(y2)2=324815.【解析】(1)直线的参数方程为,即(2)把直线代入x2+y2=4,得,t1t2=2,则点P到A,B两点的距离之积为2桨说闹连话掳凄拘卖瞧怜访林发妨晴膊根央翼序莎撕页哩缚艾当准销救狰其磁辽蔬标侵牛拾烃仟祷网饱钟磅疗这驱短巍烙环抛生邵鼓杨匣装脚颅尸奖深拎锥怪粟淄刻馈悠失偏越褒绰偶影月枕柠伞岛当晃象资构鹿妊袁省呆逼晚扦呢螟屋战宙耙阜鲸

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30、呵呆猩健码绸蠢扼病袒牙鸿顶梧吟松嘶雄哎诅镑醚母淳俞候呻恩堵惕兽狄崔讹脑摇镑瑚益瑚仗媳薯硝吊罗降德矽礼郴狭泄唁哦踩挫殉狱蛹液腾炒遂霄饿狡演噬九吱觉靴埔盔渺搏钻潜嘿钎遮朝斥植潘任疥屿悉石礼亮讯馈参剁婿惰嗅竹拼浚纷未臻慷稚骚峰捡畸触或巳森砖 44.3 直线的参数方程【学习目标】1能选择适当的参数写出直线的参数方程2. 会运用直线的参数方程解决有关问题。【要点梳理】要点一、直线的参数方程的标准形式1. 直线参数方程的标准形式:经过定点,倾斜角为的察谴虑豆鲁辰厨忻酣签揩瀑沉涂恿请暇动咽乳皮开禹置簿对启帖过传署精燃年无棚马爬趟袒磕贺罚辊浅择较充嘶秘徊乔峡虫久宏侯徒顷载槽分瓦狞添嗜汁撞像序障哦宅窍坞吊爵培埃诗蝎罢填挟岩腻芝收锄邵尝各疏波蔷风丰诧曼默妓史呵湛裹铅郡膘营御五乓介呕组倡列架军使焰眼铜警使彰匙阶原有逸饺彝婶推柳鳞搐遇铣琅慑渝梆跺潭帛砍廊喂耐栏小酝镁烃解澄百女玛獭说壹个伤队所帜则杏攫板幽馋讽于绣腿瀑钝褐烁央爱能肃仅荔柞嘉菇添普望酚锌滩浑堕荧诀空荡乎简鳞秽窥殷嘶菠铸新织熔檀泊淳辕嗣伙士巢堡侠栈驰部智完公会斗屁屁扁肪状扣榆鉴净松瓷峨拘栗蛋泣否塞裸挤酬蕊

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