4.4參數(shù)方程
第一課時 參數(shù)方程的意義
[教學(xué)目的]
一、情景引入與學(xué)生活動:1、斜上拋運動的方程:
2、平拋運動的方程:
這些方程有什么共同點?
二、歸結(jié):
1、定義:一般地,在平面直角坐標(biāo)系內(nèi),曲線C上任意一點P(x,y)可以表示為某個變量t 的函數(shù);反之,對于t的每個允許值,所確定的點P(x,y)在曲線C上,則稱曲線C的方程,變量t叫參變數(shù),簡稱參數(shù)
2、典型例題
例1、若是曲線C的參數(shù)方程,f(t)、g(t)分別是偶函數(shù)、奇函數(shù),則曲線C一定關(guān)于________對稱?
解:(x,y)∈C,t使 ∵f(-t)=x,g(-t)=-g(t)=-y∴(x,-y)∈C,于是曲線C關(guān)于x軸對稱
例2、以O(shè)為圓心,分別以a,b為半徑(a>b>0)作兩個圓,自O(shè)作一射線分別交兩圓于M、N兩點,MT⊥OX于T,NP⊥MP于P,求點P的軌跡方程
解:設(shè)P(x,y),∠TOM=θ,則x=OT=OMcosθ=acosθ,y=SN=ONsinθ=bsinθ,所以軌跡的參數(shù)方程為
說明:消去θ得,表明是一個橢圓,所以橢圓的參數(shù)方程為,θ為參數(shù),稱離心角,注意θ不是直線OP的傾斜角
練習(xí)1:對于橢圓,θ為參數(shù),(1)求θ=時點的坐標(biāo)及該點與原點連線的斜率
(2)若直線OP的傾率為,P在橢圓上,求點P的坐標(biāo)。(3)點(x,y)在橢圓上,求4x+4y的范圍
例3、已知圓O:x2+y2=r2(r>0),LM為平行于直徑AB的半弦,BL∩OM=P,選擇適當(dāng)?shù)膮?shù),求點P的參數(shù)方程
解:設(shè)OM的斜率為k,P(x,y),則y=kx,又M(,L(0, ),直線LB:與y=kx聯(lián)立得,k為參數(shù)
思考:求一條曲線的參數(shù)方程時,常見的參數(shù)有哪些?
(幾何參數(shù):角、斜率、坐標(biāo);物理參數(shù):時間、路程等)
[情況反饋]
第二課時 參數(shù)方程與普通方程的互化
[教學(xué)目的]
[教學(xué)重點、難點] 參數(shù)方程與普通方程的互化中等價轉(zhuǎn)化問題
[教學(xué)過程]
二、問題說明:
例1、將下列以t為參數(shù)參數(shù)方程化成普通方程,并說明曲線的形狀
(1)(p>0) (2)(t∈) (3)
解:(1)將t=代入x的表達(dá)式得x=2p()2y2=2px,表示的是以(,0)為焦點以x=-為準(zhǔn)線的拋物線
說明1:將參數(shù)方程化成普通方程,關(guān)鍵在于消去參數(shù),此過程稱消參,以上通過一個式子解出參數(shù)再代入另一式子的方法稱代入法
說明2:對于拋物線y2=2px上任意一點P(x,y),直線OP的斜率為k,則y=2p,x=2p,所以這里參數(shù)t的幾何意義是拋物線上的點與原點連線斜率的倒數(shù)
(2)將x=sint代入y的解析式得到y(tǒng)=1-x2,注意-1≤x≤1,從而方程為y=1-x2 (-1≤x≤1),表示圖形為拋物線的一段
說明:參數(shù)方程化成普通方程,變量的范圍不應(yīng)有絲毫變化;轉(zhuǎn)化后如果是函數(shù),可以只注定義域,否則都加注,不注意味著式子有意義的一切值
(3)ab≠0時,=,=,兩式平方相減得表示雙曲線
ab=0時,有a=0或b=0
a=0,b≠0時,方程為x=0,表示一條直線
a≠0,b=0時,方程為y=0(x≥2或x≤-2),表示兩條射線
a=b=0時,方程為x=y=0表示坐標(biāo)原點
練習(xí):將下列參數(shù)方程化成普通方程
(1) (t為參數(shù)) (x2+y2-2x=0)
(2),θ為參數(shù), (x2=y+1(|y|≤1))
(3), θ為參數(shù) (點(±1,0))
例2、寫出過P(x0,y0),傾斜角為α的直線的參數(shù)方程
解:設(shè)P(x,y)是直線上任意一點,有向線段P0P的數(shù)量為t,則x-x0=tcosα,y-y0=tsinα,所以參數(shù)方程為,t為參數(shù),t的幾何意義是定點P0到動點P的數(shù)量
思考:直線l上有兩點P1、P2,對應(yīng)的參數(shù)分別為t1,t2,則|P1P2|=________(|t2-t1|)
練習(xí):求經(jīng)過點P(1,-5),傾斜角為的直線的參數(shù)方程,并求此直線與直線x-y-2=0的交點到P的距離(教材54頁第6題)
例3、選擇適當(dāng)?shù)膮?shù),寫出方程(x-a)2+(y-b)2=r2的參數(shù)方程,其中r>0
解:,α為參數(shù),幾何意義旋轉(zhuǎn)角
說明:參數(shù)不同,曲線的形狀也不一定相同,同一曲線,由于參數(shù)不同方程也不盡相同;所以寫參數(shù)方程時,一定要注明誰是參數(shù)
三、小結(jié):1、參數(shù)方程通過代入和消元法消參可以化成普通方程,注意變形的等價性(范圍不能變更);普通方程化成參數(shù)方程要設(shè)參
2、拋物線、直線、圓參數(shù)方程及其幾何意義
3、不作特殊申明,曲線方程要寫成普通方程,因為參數(shù)方程不惟一
[補充習(xí)題]求教材習(xí)題第六題中原點到直線的距離
[情況反饋]
第三課時 參數(shù)方程的應(yīng)用
[教學(xué)目標(biāo)]
[教學(xué)難點、重點]參數(shù)方程的應(yīng)用
[教學(xué)過程]
一、總結(jié):1、參數(shù)方程的意義
2、常見的參數(shù)方程:直線、圓、橢圓、拋物線,指出圓與橢圓參數(shù)方程可以按代換方法得到
二、例題與練習(xí)
例1、已知M是橢圓(a>b>0)上在第一象限的點,A(a,0)和B(0,b)是橢圓的兩個頂點,O為原點,求四邊形MAOB面積的最大值(教材例1)
解:設(shè)M(acosθ,bsinθ),0<θ<,S四邊形MAOB=S△MAO+S△MOB=OAyM+OBxM=ab(sinθ+cosθ)
=,當(dāng)θ=時,四邊形MAOB面積的最大值為
練習(xí):求橢圓內(nèi)接矩形面積的最大值(可以用普通方程和參數(shù)方程兩個比較進(jìn)行)
例2、OA是圓C的直徑,OA=2a,射線OB與圓交于Q點,和經(jīng)過A點的切線交于B點,作PQ⊥OA,PB∥OA,求點P的軌跡方程
解:[方法一]設(shè)P(x,y)是軌跡上任意一點,取∠DOQ=θ,由已知
x=OD=OQ.cosθ=OA.cosθ=2acos2θ,y=AB=OA.tanθ=
,化為普通方程為y2=
[方法二]設(shè)軌跡上一點為P(x,y),設(shè)直線OB的方程為y=kx,則圓C:x2+y2-2ax=0,可以解得B(
例3、如圖是用鼻壩進(jìn)行挑流的示意圖。已知水庫的水位與鼻壩的落差為9米,鼻壩的鼻壩坎角為300,鼻壩下游的基底比鼻壩低18米,求挑出水流的軌跡方程,并計算挑出的水流與鼻壩壩基的水平距離
解:建立如圖直角坐標(biāo)系,設(shè)軌跡上任意一點為P(x,y),鼻壩出口書的水流速度為v==設(shè)時間t為參數(shù),則,即y=,x∈[0,18],y=-18,得x=18
答:水流與鼻壩壩基的水平距離為18
[補充習(xí)題]
三、作業(yè):教材P56----5,7,11,12
1、直線,t為參數(shù)被圓x2+y2=4截得的弦長為____________
2、若3x2+2y2=6x,則x2+y2的最大值為___________,最小值為_______________
3、橢圓,(θ為參數(shù))上的點到直線x+y-13=0的最斷距離為__________
4、過拋物線y2=2px(p>0)的頂點作兩條互相垂直的弦OA、OB,求線段AB中點M的軌跡方程
[補充習(xí)題答案]
1、
2、4,0
3、4
4、y2=px-2p2
[情況反饋]
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報平臺 | 網(wǎng)上有害信息舉報專區(qū) | 電信詐騙舉報專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報專區(qū) | 涉企侵權(quán)舉報專區(qū)
違法和不良信息舉報電話:027-86699610 舉報郵箱:58377363@163.com