【文档说明】2022高三统考数学文北师大版一轮教师文档:选修4-4第二节 参数方程含答案【高考】.doc,共(6)页,177.500 KB,由小赞的店铺上传
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-1-第二节参数方程授课提示:对应学生用书第201页[基础梳理]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x,y都是某个变数t的函数x=f(t),y=g(t),并且对于t的每一个允许值,由这个方程组所确定的点M(x,y)都在这条曲线上,那么这个方程组就叫作这条曲线的参
数方程,联系变数x,y的变数t叫作参变数,简称参数.相对于参数方程而言,直接给出点的坐标间关系的方程F(x,y)=0叫普通方程.2.参数方程和普通方程的互化(1)参数方程化普通方程:利用两个方程相加、减、乘、除或者代入法消去参数.(2)普通方程化参数方程:如果x=
f(t),把它代入普通方程,求出另一个变数与参数的关系y=g(t),则得曲线的参数方程x=f(t),y=g(t).3.直线、圆与椭圆的普通方程和参数方程轨迹普通方程参数方程直线y-y0=tanα(x-x0)(α≠π2,点斜式)x=x0+tcosα,y=y0+tsinα(t为参
数)圆(x-a)2+(y-b)2=r2x=a+rcosθ,y=b+rsinθ(θ为参数)椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)x=acosφ,y=bsinφ(φ为参数)1.参数方程化普通方程(1)常用技巧:代入消元、加减消元、平方
后加减消元等.(2)常用公式:cos2θ+sin2θ=1,1+tan2θ=1cos2θ.2.直线参数方程的标准形式的应用过点M0(x0,y0),倾斜角为α的直线l的参数方程是x=x0+tcosα,y=y0+tsinα.若M
1,M2是l上的两点,其对应参数分别为t1,t2,则(1)|M1M2|=|t1-t2|.(2)若线段M1M2的中点M所对应的参数为t,则t=t1+t22,中点M到定点M0的距离|MM0|=|t|=t1+
t22.(3)若M0为线段M1M2的中点,则t1+t2=0.[四基自测]-2-1.(基础点:直线与椭圆的参数方程)直线y=x与曲线x=3cosα,y=3sinα(α为参数)的交点个数为()A.0B.1C.2D.3答案:C2.(基础点:直线的参数方程)若直线的参数方程为
x=1+t,y=2-3t(t为参数),则直线的斜率为________.答案:-33.(易错点:消参的等价性)曲线C的参数方程为x=sinθ,y=cos2θ-1(θ为参数),则曲线C的普通方程为__
______.答案:y=-2x2(-1≤x≤1)4.(基础点:椭圆的参数方程)椭圆x=2cosθ,y=5sinθ(θ为参数)的离心率为________.答案:215授课提示:对应学生用书第202页考点一参数方程与普通方程的互化[例]已知直线l的参数方程为x=a-2t,y=-4t(
t为参数),圆C的参数方程为x=4cosθ,y=4sinθ(θ为参数).(1)求直线l和圆C的普通方程;(2)若直线l与圆C有公共点,求实数a的取值范围.[解析](1)直线l的普通方程为2x-y-2a=0,圆C的普通方程为x2+y2=16.(2)因为直线l与圆C有公共点,故圆C
的圆心到直线l的距离d=|-2a|5≤4,解得-25≤a≤25.即实数a的取值范围为[-25,25].[破题技法]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(如sin2θ+cos2θ=1等).提醒: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.如图,以过原点的直线的倾斜角θ为参数,求圆x2+y2-x=0的参数方程.-3-解析:圆的半径为12,记圆心为C
12,0,连接CP,则∠PCx=2θ,故xP=12+12cos2θ=cos2θ,yP=12sin2θ=sinθcosθ.所以圆的参数方程为x=cos2θ,y=sinθcosθ(θ为参数).考点二参数方程的应用[例](2019·高考全国卷Ⅰ)在直角坐标系xOy中,曲线C的参数方程为
x=1-t21+t2,y=4t1+t2(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2ρcosθ+3ρsinθ+11=0.(1)求C和l的直角坐标方程;(2)求C上的点到l距离的最小值.[解析](1)因为-1<
1-t21+t2≤1,且x2+y22=1-t21+t22+4t2(1+t2)2=1,所以C的直角坐标方程为x2+y24=1(x≠-1),l的直角坐标方程为2x+3y+11=0.(2)由(1)可设C的参数方程为x=cosα,y=
2sinα(α为参数,-π<α<π).C上的点到l的距离为|2cosα+23sinα+11|7=4cosα-π3+117.当α=-2π3时,4cosα-π3+11取得最小值7,故C上的点到l距离的最小值为7.[
破题技法]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,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.-4-(2020·广东揭阳二模)以原点O为极点,x轴的非负半轴为极轴建立极坐标系,已知曲线C的极坐标方程为ρ2cos2θ=a2(a∈R,a为常数),
过点P(2,1),倾斜角为30°的直线l的参数方程满足x=2+32t(t为参数).(1)求曲线C的普通方程和直线l的参数方程;(2)若直线l与曲线C相交于A、B两点(点P在A、B之间),且|PA|·|PB|=2,求a和||PA|-|PB||的值.[
解析](1)由ρ2cos2θ=a2得ρ2(cos2θ-sin2θ)=a2,又x=ρcosθ,y=ρsinθ,得x2-y2=a2,∴曲线C的普通方程为x2-y2=a2.∵过点(2,1),倾斜角为30°的直线l的普通方程为y=33(x-2)+1,由x=2+32t得y=1+12
t,∴直线l的参数方程为x=2+32t,y=1+t2(t为参数).(2)将x=2+32t,y=1+t2代入x2-y2=a2,得t2+2(23-1)t+2(3-a2)=0①,依题意知Δ=[2(23-1)]2-8(3-a2
)>0,则方程①的根t1、t2就是交点A、B对应的参数,t1·t2=2(3-a2),由参数t的几何意义知|PA|·|PB|=|t1|·|t2|=|t1·t2|,得|t1·t2|=2,∵点P在A、B之间,∴t1·t2<0,∴t1·t2=-2,即2(3-a2)=-2,解得a2=4(满足Δ>0),∴a
=±2.∵||PA|-|PB||=||t1|-|t2||=|t1+t2|,又t1+t2=-2(23-1),∴||PA|-|PB||=43-2.考点三极坐标方程与参数方程的综合应用[例]在直角坐标系xOy中,曲线C1的参
数方程为x=2+2cosφ,y=2sinφ(φ为参数),以原点O为极点,x轴的非负半轴为极轴建立极坐标系,曲线C2的极坐标方程为ρ=4sinθ.(1)求曲线C1的普通方程和C2的直角坐标方程;(2)已知曲线C3的极坐标方程为θ=α(0<α<π,ρ∈R),
点A是曲线C3与C1的交点,点B是曲线C3与C2的交点,A,B均异于原点O,且|AB|=42,求α的值.[解析](1)由x=2+2cosφ,y=2sinφ(φ为参数)消去参数φ可得C1的普通方程为(x-2)2+y2=4.-
5-∵ρ=4sinθ,∴ρ2=4ρsinθ,由x=ρcosθ,y=ρsinθ得曲线C2的直角坐标方程为x2+(y-2)2=4.(2)由(1)得曲线C1的普通方程为(x-2)2+y2=4,其极坐标方程为ρ=4cosθ,由题意设A(ρ1,α),B(ρ2,α),则|AB|=|ρ1
-ρ2|=4|sinα-cosα|=42sinα-π4=42,∴sinα-π4=±1,∴α-π4=π2+kπ(k∈Z).∵0<α<π,∴α=3π4.[破题技法]参数方程与极坐标方程综合问题的解题策略(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ρ和θ的几何意义,直接求解,能达到化繁为简的解题
目的.(2020·湖南郴州二模)已知极坐标系中,点M42,π4,曲线C的极坐标方程为ρ2=121+2sin2θ,点N在曲线C上运动,以极点为坐标原点,极轴为x轴的非负半轴,建立平面直角坐标系,
直线l的参数方程为x=6+t,y=t(t为参数).(1)求直线l的普通方程与曲线C的参数方程;(2)求线段MN的中点P到直线l的距离的最小值.解析:(1)∵直线l的参数方程为x=6+t,y=t(t为参数)
,∴消去参数t得直线l的普通方程为x-y-6=0.曲线C的极坐标方程化为ρ2+2ρ2sin2θ-12=0,∴曲线C的直角坐标方程为x2+3y2-12=0,即x212+y24=1.∴曲线C的参数方程为x=23c
osα,y=2sinα(α为参数).(2)设N(23cosα,2sinα)(0≤α<2π),点M的极坐标42,π4化成直角坐标为(4,4),则P(3cosα+2,sinα+2),∴点P到直线l的距离d=|3cosα
-sinα-6|2=2cosα+π6-62≥22,当cosα+π6=1时,等号成立.-6-∴点P到l的距离的最小值为22.