参数方程

2024-04-08

参数方程(通用8篇)

篇1:参数方程

课题:参数方程和普通方程的互化(一)

教学目标:

知识目标:掌握如何将参数方程化为普通方程;

能力目标:掌握参数方程化为普通方程几种基本方法;

情感目标:

培养严密的逻辑思维习惯。

教学重点:参数方程化为普通方程

教学难点:普通方程与参数方程的等价性

教学过程:

一:复习引入:

课本第24页的例题2中求出点的轨迹的参数方程为:。

问题1:你能根据该参数方程直接判断点的轨迹图形吗?如果要判断点的轨迹图形,你有什么方法吗?

二:新课探究

1:问题2:结合前面的例子,从参数方程到普通方程有什么变化?你能从中得到什么启发?

2:试一试:把下列参数方程化为普通方程,并说明它们各表示什么曲线?

(1)(为参数);

(2)(为参数).3:例题讲解:

例3、把下列参数方程化为普通方程,并说明它们各表示什么曲线?

4:问题3:将参数方程化为普通方程需要注意哪些要点?

5:变式练习:P26第4题

(1)(为参数);

(2)(为参数);

6:问题4:从以上例3和练习中你逐一能总结出消去参数的一些常用方法吗?

6:补充例题:

若直线(为参数)与直线垂直,则常数=________.7:变式练习:

(1)曲线的参数方程为,则曲线为().A.线段

B.双曲线的一支

C.圆弧

D.射线

(2)在平面直角坐标系中,直线的参数方程为(参数),圆的参数方程为(参数),则圆的圆心坐标为,圆心到直线的距离为。

三:课堂小结

()

普通方程

参数方程

1:

2:

参数方程化为普通方程要注意哪些要点?

3:消去参数的一些常用方法:

四:作业

1:把下列参数方程化为普通方程,并说明它们各表示什么曲线。

(1)

(2)

(3)

2:(2008重庆模拟)若直线

与圆

(为参数)没有公共点,则实数m的取值范围是。

篇2:参数方程

教学目标

1.通过圆及弹道曲线的参数方程的建立,使学生理解参数方程的概念,初步掌握求曲线的参数方程的思路. 2.通过弹道曲线的参数方程的建立及选取不同参数建立圆的参数方程,培养学生探索发现能力以及解决实际问题的能力.

3.从弹道曲线的方程的建立,对学生进行数学的返璞归真教育,使学生体会数学来源于实践的真谛,帮助学生树立空间和时间是运动物体的形式这一辩证唯物主义观点. 教学重点与难点

曲线参数方程的探求及其有关概念是本节课的重点;难点是弹道曲线参数方程的建立. 教学过程

师:满足什么条件时,一个方程才能称作曲线的方程,而这条曲线才能够称作方程的曲线? 生:1.必须同时满足两个条件:(1)曲线上任一点的坐标都是这个方程的解;(2)同时以这个方程的第一组解作为坐标的点都在曲线上.那么,这个方程就称作曲线的方程,而这条曲线就称作这个方程的曲线. 师:请写出圆心在原点,半径为r的圆O的方程,并说明求解方法.

(师板书——⊙O:)师:求圆的方程事实上是探求圆上任一点M(x,y)的横、纵坐标之间的关系式.能用别的方法来探x、y之间的关系吗? 生:……

师:(诱导一下)不用刚才的方法给我们直接求x、y的关系带来了困难,能否考虑用间接的方法来求?即在x、y之间是否能建立一座桥梁,使之联系起来?(计算机演示动画,如图3-1)

师:驱使M运动的因素是什么? 生:旋转角θ.师:当我们把x轴作为θ角始边,并使OM绕O点逆时针旋转,请考虑θ在什么范围内取值就可以形成整个圆了?

生:

师:至此x、y之间的关系已通过θ联系起来了,谁能具体地说说它们之间的关系?

生3:

(c∈[0,2π],θ为变量,r为常数)

(生3叙述,师板书)师:①式是⊙O的方程吗? 生4:①式是⊙O的方程.师:请说明理由.生4:(生4叙述,师板书)(1)任取⊙O上一点,显然满足方程①;,总存在,由三角函数定义知

(2)任取, 由①得即M(). 所以

所以

M在⊙O上.由(1)、(2)知①是⊙O的方程..

师:既然①是⊙O的方程,那么它应该和生:能,消去θ即可.

是一致的,两者能统一起来吗?

师:这里,我们从另一个角度重新审视了圆,通过第三个变量θ把圆上任意一点的横、纵坐标x、y联系了起来,获得了圆的方程的另一种形式.通过间接的方法把某两个变量联系起来的例子不仅几何中有,在生产实践、军事技术、工程建设中也有.特别在两个变量之间的直接关系不易建立时,常用间接的方法将它们联系起来.请同学们再看一个例子.炮兵在射击目标时,需要考虑炮弹的飞行轨迹、射程等等.现在,我们假设一个炮兵射击目标,炮弹的发射角为α,发射的初速度为ν0.请同学们帮他求出弹道曲线的方程。(不计空气阻力)

师:同学们是否知道炮弹飞行轨迹的形状?请同学们大概地画一下.(师从同学们画出的图形中,选出一种画在黑板上,如图3-2.)

师:一般同学们都知道是轨物线的一段.现在的问题就是怎样求弹道曲线的方程(即点的轨迹方程),请思考求点的轨迹方程的首要工作是什么? 生:建系.师:怎样建系?(请同学们自行建系)

(师将同学们4种不同的建系方式依样画在黑板上或用投影仪直接打出。如图3-3-(1)、(2)、(3)、(4))

师:怎样建系由我们自己决定,然而我们总希望建立的坐标系较合乎常理,且使问题的求解方便一些,方程简单一些.现在请同学们从上述4种建系方式中选择较恰当的一种.生:(较一致地否定了(1)、(2),对(3)、(4)众说纷纭.)

师:(引导学生作常规分析)炮弹飞行与时间t有关,当t=0时,炮弹还在炮口位置,它是炮弹飞行的初始位置(起始点),这个起始点放在坐标系的什么位置才较好地合乎常理呢?

生:放在原点位置,即取炮口为原点,水平方向为x轴,建立直角坐标系,因此选图3-3(4).师:坐标系建立起来了,接着该做什么了呢? 生:设标,设炮弹发射后的位置为M(x,y).师:下面该进行哪一步了? 生:列式.师:怎么列?x与y之间的直接关系明显吗? 生:不明显.师:那么怎样把x、y之间的关系联系起来呢?

生5:像刚才用第三变量θ表示圆上任一点的坐标x、y之间的关系一样,通过间接的办法把x、y联系起来.师:很好!那么这里的第三变量是什么呢?它又能怎样把x、y联系起来呢?

生5:刚才圆上点M是依赖于角θ的运动而运动的,第三变量就选择了θ,我想这里要把x、y之间的关系建立起来,也要分析一下炮弹的运动方式,看看炮弹的位置是依赖于哪个量的变化而变化的.师:非常好!让我们一起来分析炮弹的运动方式.这里,炮弹的运动实际上是物理学中的斜抛运动.炮弹在水平方向作匀速直线运动,在竖直方向上作竖直上抛运动(由于受重力作用,炮弹作初速度不为零的匀速直线运动).显然在x、y分别是炮弹飞行过程中的水平位移和竖直位移(竖直高度),因此“怎样列式”事实上是解决如何刻画水平位移和竖直位移的问题.故应考虑运动物体的位移与哪些量有关.生:和速度、时间有关.师:这里既有水平位移,又有竖直位移,那么在水平方向的初速度和竖直方向的初速度分别是多少? 生6:(如图3-4)在水平方向的初速度是ν0cosα,在竖直方向的初速度是ν0cosα.(生6口述,师标在图3-4上)

师:时间有吗? 生:没有.师:怎么办? 生:设出来,设为t.师:现在能分别求x和y了吗?

生6:能!师:能对竖直方向上的位移作一解释吗?

生7:在竖直方向上,炮弹作竖直上抛运动,即炮弹受重力的作用作初速度不为零的匀减速直线运动.所以

师:这里我们把水平位移和竖直位移都用时间t表示出来了,即把x、y都表示成了t的函数,t是否应该有一个确定的范围? 生:有,令y=0,故0≤t≤.

师:当生:刚落地.时,炮弹运动到什么位置了?

师:不错!是炮弹的落地时刻,为书写方便,我们记, 则:(0≤t≤T)

师:(挑战性的)这个方程组表示的是弹道曲线的方程吗? 生:是.师:谁能简要地作一下说明?

生8:显然,任给轨迹上一点,由方程组的建立过程知其坐标x0、y0适合方程组;反之当t在内任取某一个值时,由方程组②就可确定当时炮弹所在位置(即表示炮弹的点在曲线上).故②就是炮弹飞行的轨迹方程.师:很好!前面我们举了两个例子,这两个方程组有一个共同的特点,就是曲线上的点的坐标之间的关系不是直接的,而是通过第三个变量间接地联系起来的.例1中旋转角θ参与了方程组的建立,且x、y都是θ的函数;例2中时间t参与了方程组的建立,且x、y都是t的函数.这些特点是以前建立的直接反映x、y关系的方程所不具备的,它和我们以前所熟悉的曲线的方程表达形式是不一样的,谁能给这样的曲线方程起个名字吗?

生:参数方程.(师随即写出课题——参数方程,指出联系x、y之间关系的变数叫做参变数,简称参数.)

师:例1中我们看到圆上任意一点的坐标x、y,都是参数θ的函数,且对于内的任意一个θ值,由①所确定的点M(x、y)都在圆上;例2中,我们看到炮弹的任意一个位置,即轨迹上任一点的坐标x、y都是t的函数,且对于任一个t的允许值,由②确定的点M(x、y)都在轨迹上.这样的方程我们刚才称它为参数方程,谁能通过刚才的例子,归纳出一般曲线的参数方程的定义?

生9:(定义)在给定的坐标系中,如果曲线上任一点的坐标x、y都是某个变数t的函数③且对于t的每一个允许值,由③所确定的点M(x、y)都在这条曲线上,则③就叫做这条曲线的参数方程,t称作参变数,简称参数.(生9途述,师板书)

师:相对于参数方程来说,以前的方程是有所不同的(显得那样的普通).为了区别起见,我们把以前学过的方程称作曲线的普遍方程.师:从上面两个例子看出,参数可以有明确的几何意义(例子中的旋转角θ——,主何的也可以有显的物理意义(例2中的时间t——物理的.)事实上,除此之外,还可以是没有明显意义的变数,即使是同一条曲线,也可以用不同的变数作参数.请同学们考虑,在例1中还可以用什么变数作参数? 生10:设弧长l为参数,由于l=rθ,故θ=lr,所以(l是参数,0≤l≤2πr).(生10叙述,师板书)

师:还可以用别的变数作参数吗? 生:……

师:(点拨一下)前面我们用旋转角θ作为参数,θ可以用什么表示?

生11:明白了,可设M的角速度为ω,运动所用时间为t,旋转角为θ,则θ=ωt.所以(t为参数,0≤t≤.(生11叙述,师板书)

师:曲线参数方程的建立,不但能使曲线上点的坐标较容易通过参数联系起来,同时某些情况下还可较好地反映变数的实际意义,如例2中,x 表示炮弹飞行的水平位移,y表示炮弹飞行的竖直高度.能求出炮弹的最大水平射程和相应的最大竖直高度吗? 生:能!

师:请一位同学具体说说.生12:上面曾求得炮弹落地时刻t=2ν0sinα g, 当t=2ν0sinα g时,x=v0cosα·g 2v0sinα g=v0sin2α g, 当2α=π 2,即α=π 4时,x最大=ν

202 g.此时,即当α=π 4,t=ν0sinα g时,y最大=ν0sinα·ν0sinα g-12gv0sinα g= v0sinα 2g=v0(2 2)2g=v0 4g.(生12叙述,师板书)师:今天这节课上,通过两个具体问题的研究,我们自行给出了参数方程的定义(口述),并且明确了参数的意义(结合例题口述),初步掌握了求曲线参数方程的思路.通过弹道曲线参数方程的探求,使我们体会到了数学源于实践,又服务于实践的真谛,培养了我们善于思考,勇于探索的精神.今天的作业——第120页第1题.设计说明

1.未来社会对人才素质的要求越来越高.高素质人才的培养对学校教育提出了更高的要求.由于人的素质是多方面的,因此课堂教学的目的不但要向学生传授科学知识,而且还要努力发展学生的思维,提高学生的能力,培养学生的个性品质.显然这种多元化的教学目标对于全面提高学生的素质有着重要的作用.本节课的3个教学目标正是据于这样的思考而制定的.2.这节课按如下6个步骤逐渐展开:(1)圆的参数方程;(2)弹道曲线的参数方程; ①请学生帮助炮兵求弹道曲线的方程; ②让学生由熟悉的感知事实得抽象的几何图形; ③选择原点,恰当建系;

2④分析炮弹运动方式,恰当选择参数; ⑤建立方程,检验二性(纯粹性,完备性);(3)参数方程的一般定义;

(4)两个例子的进一步研究(兼作例题);(5)课堂小结;(6)布置作业.主要据于如下理由:

相对于弹道曲线来说,学生对圆感到既熟悉,又简单.从简单而又熟悉的圆开始研究,符合循序渐进的原则,缩短了学生思维的“跨度/加快了学生思维的步伐,为学生利用类比的方法,进一步研究弹道曲线的方程(参数方程),提供了可参照的“样本”.这对于发展学生的思维品质,培养学生的合情推理能力都是十分有益的.在探求弹道曲线的参数方程中,如果按教材中直接取炮口为原点,水平方向为x轴,建立直角坐标系,并直接由物理学中的匀速直线运动和竖直上抛运动的位移公式得参数方程

篇3:直线参数方程应用举例

一、求直线的倾斜角

∵θ∈[0, π) , 由cosθ=sin 20°存在θ=70°,

但sinθ=-cos 20°<0不成立,

∴直线的倾斜角不存在.

分析任何直线的倾斜角都存在, 显然结论不正确.通过非标准形式转化标准形式, 然后寻求倾斜角, 思路很自然, 但问题出在哪里呢?sinθ不可能为负, 原方程中的-t的负号能留给自己吗?

∴直线的倾斜角θ=90°+20°=110°,

原来-t替代了直线参数方程标准形式中的t, 这里的参数t与直线标准参数方程 (t为参数, θ为倾斜角) 中的参数t的几何意义不同, 且互为相反数!

∴直线的倾斜角θ=110°,

例2求过点M (2, 1) 的直线l与椭圆交于A, B两点且M平分弦AB, 求l的方程.

(9+7 sin2θ) t2+4 (9cosθ+8sinθ) t-92=0.

∵M为弦AB中点,

∴t1+t2=0,

即9cosθ+8sinθ=0.

∴直线l的方程为9x+8y-26=0.

二、求距离问题

例3已知直线l:x+y-1=0与抛物线y=x2交于A, B两点, 求线段AB的长和点M (-1, 2) 到A, B两点的距离之积.

解∵M (-1, 2) ∈l且l的倾斜角为π,

三、求轨迹问题

例4过抛物线y2=4x的焦点F作一直线l交抛物线于A, B两点, 求AB的中点M的轨迹方程.

解点F的坐标为 (1, 0) , 设l的倾斜角为θ (0<θ<π) , 则l的参数方程为 (t为参数) , 将它代入抛物线方程y2=4x并整理得t2sin2θ-4tcosθ-4=0,

∴点M的轨迹方程为y2=2 (x-1) (x≥1) .

篇4:参数方程与普通方程的互化

参数方程最初起源于力学及物理学,例如运动方程大都采用参数方程,其中参数t往往表示时间这一变量.高中数学中解析几何的核心思想是“用代数的方法研究几何问题”.在具体的问题解决中,“方程”的地位十分重要,运用代数方法通常是以“方程”为载体,“方程”架起了“代数”与“几何”之间的桥梁,从而使得解析几何变得如此丰富多彩.同学们在学习解析几何时,一定要认真理解每个曲线不同形式的方程,这是研究它们几何性质的基础.在直角坐标系下,曲线方程通常分为两大类:参数方程与普通方程.参数方程与普通方程是曲线方程的两种不同的表达方式,它们在形式上、用途上、方法上各具特点又互相补充,研究它们之间的关系、实现它们之间的互化,有利于发挥它们彼此的长处,从而简化问题解决的过程.本文拟从互化的视角,以具体问题为例,介绍常见曲线的参数方程与普通方程的互化及其运用.

一、 两类方程互化的必然性及其策略

对于具体问题,有时我们要选择将一种曲线方程化为另一种曲线方程,简称“互化”.例如当点在曲线上任意运动时,我们常选择将普通方程化为参数方程来解决,这也是我们学习参数方程的主要目的,下文将重点阐述.而实际生活很多问题提炼的数学模型往往是参数方程的形式,例如物理学中的平抛运动,我们得到的是水平方向的位移、竖直方向的位移用时间表示的参数方程,如果要进一步研究其曲线时,我们就要将之化为普通方程.也有一些数学问题是由参数方程给出的,直接解决比较繁琐,必须将之转化为普通方程解决.例如:由参数方程x=cos θ+3,

y=sin θ(θ为参数)给出的曲线,很难发现其表示的曲线类型,但如果将参数方程转化为熟悉的普通方程,则比较简单.由参数方程可得:cos θ=x-3,

sin θ=y.因为sin2θ+cos2θ=1,所以x-32+y2=1,即表示的曲线是圆心(3,0),半径为1的圆.

将“参数方程”化为“普通方程”的过程本质上是“消参”,常见方法有三种:1.代入消参法:利用解方程的技巧求出参数t,然后代入消去参数;2.三角消参法:利用三角恒等式消去参数;3.整体消参法:根据参数方程本身的结构特征,从整体上消去参数.特别强调的是:“消参”仅仅是对代数式进行了简化,没有涉及到所消参数的范围,而两类方程中的变量x,y的范围必须相同,所以消参的同时一定要关注消参引起的“范围”变化.

例1

将下列参数方程化为普通方程:

(1)

x=t+1,

y=1-2t(t为参数);(2)x=sin θ+cos θ,

y=1+sin 2θ(θ为参数).

考通过两个例子,我们能体会到参数方程化为普通方程的注意点是哪些吗?

(1)因为x=t+1≥1,所以化为普通方程是y=-2x+3(x≥1).

这是以(1,1)为端点的一条射线(包括端点).

(2)因为x=sin θ+cos θ=2sin(θ+π4),所以x∈[-2,2].

化为普通方程是x2=y,x∈[-2,2].

上述例题我们很容易在转化过程中忽略变量的范围,如(1)中x=t+1≥1,(2)中x∈[-2,2],因此在参数方程与普通方程的互化中,必须使x,y的取值范围保持一致,否则,互化就是不等价的.

例2

选择适当的参数,将下列普通方程化为参数方程:

(1)xy=9;(2)y2=x.

考选取的参数不同,同样的曲线方程写出来的参数方程是否一样呢?

(1)x=t,

y=9tt为参数;(2)x=t2,

y=tt为参数.

对于(1)的参数方程也可写成x=9t,

y=tt为参数,因此同一曲线的参数方程的形式可以不同,但(2)如果写成x=t,

y=tt为参数,则和原来的不等价,因为y≥0,只是y2=x的一部分.

因此,关于参数有几点说明:

① 参数是联系变数x,y的“桥梁”;

② 参数方程中参数可以是有物理意义、几何意义,也可以没有明显意义;

③ 同一曲线选取参数不同,曲线参数方程形式也不一样;

④ 在实际问题中要确定参数的取值范围.

二、 参数方程的具体运用

1. 椭圆参数方程运用

若椭圆标准方程是x2a2+y2b2=1,其参数方程可设为:x=acos θ,

y=bsin θ(θ为参数),其中参数θ称为离心角.当点在椭圆上运动时,设点的坐标为(acos θ,bsin θ),可以用一个变量θ表示点的两个坐标,体现了使用参数方程的优越性.

例3

已知A,B是椭圆x29+y24=1与坐标轴正半轴的两个交点,在椭圆第一象限的部分求一点P,使四边形OAPB的面积最大.

图1

设点P(3cos α,2sin α),S△AOB面积一定,只需求S△ABP的最大值即可,即求点P到直线AB的距离最大值.

d=|6cos α+6sin α-6|22+32

=6132sin(π4+α)-1.

当α=π4时,d有最大值,此时面积最大,P坐标为(322,2).

如果不设参数方程,则必须设P点坐标,再利用点到直线的距离公式,这样处理比较困难.可以看出,关于点到直线距离的最值问题,借助椭圆参数方程,将椭圆上任意一点的坐标用三角函数表示,利用三角知识加以解决,比用普通方程解决要方便一些.

2. 圆参数方程的运用

若圆的方程是x-a2+y-b2=r2,则其参数方程通常设为:x=a+rcos θ,

y=b+rsin θ(θ为参数),利用参数方程处理动点轨迹问题往往比较简单.

例4

如图2,已知点P是圆x2+y2=16上的一个动点,点A是x轴上的定点,坐标为(12,0),当点P在圆上运动时,线段PA中点M的轨迹是什么?

图2

设M(x,y),圆x2+y2=16的参数方程为x=4cos θ,

y=4sin θ.

所以可设P(4cos θ,4sin θ),由中点公式得M点轨迹方程为x=6+2cos θ,

y=2sin θ,再转化为普通方程得到:点M轨迹是以(6,0)为圆心,2为半径的圆.

也可利用普通方程解答:设M(x,y),则P(2x-12,2y),因为点P在圆x2+y2=16上,所以2x-122+2y2=16,即点M的轨迹方程为x-62+y2=4.

所以M的轨迹是以(6,0)为圆心,2为半径的圆.求轨迹方程时,参数方程也能展现出它的优越性,只需把动点的坐标分别用第三个量来表示即可.当然,如果想知道具体是怎样的曲线,还需化为普通方程来观察.

例5

已知点px,y是圆x2+y2-6x-4y+12=0上的点,求x+y的最值.

对于此题,我们可以通过两种方法的解答加以对比,从而体会参数方程的运用.

圆x2+y2-6x-4y+12=0,即x-32+y-22=1.

方法一:圆参数方程为x=3+cos θ,

y=2+sin θ,由于P点在圆上,可设P3+cos θ,2+cos θ.

x+y=3+cos θ+2+sin θ=5+2sinθ+π4,所以x+y最大值为5+2,最小值为5-2.

方法二:令x+y=z,因为圆x-32+y-22=1与直线x+y-z=0相切时,1=5-z2,所以z=5±2. 所以zmax=5+2 ,zmin=5-2.

故x+y最大值为5+2,最小值为5-2.

相比较而言,有关圆的问题,既可用参数方程,也可用普通方程解决,但对于椭圆,用参数方程解决要比较简单一点.

3. 直线参数方程的应用

如果直线经过点M0x0,y0,倾斜角为α的直线l的参数方程为 x=x0+tcos α,

y=y0+tsin α(t为参数),直线的参数方程中,它的形式、变量、常量要分清楚.

例如:x=3+tsin 20°,

y=tcos 20°(t为参数)倾斜角为70°.

又如:直线x+y-1=0的一个参数方程为x=1-22t,

y=22t(t为参数).

直线的普通方程可以有若干个参数方程.

例6

已知直线l:x+y-1=0与抛物线y=x2交于A,B两点,求线段AB的长和点M-1,2到A,B的两点的距离之和.

考在学习直线的参数方程之前,我们会如何解决上述问题?

因直线l过点M-1,2,l的倾斜角为3π4,

所以它的参数方程为

x=-1+tcos3π4,

y=2+tsin3π4(t为参数),即x=-1-22t,

y=2+22t(t为参数) ①=1*GB3.

把①=1*GB3代入抛物线方程y=x2得t2+2t-2=0, 解得t1=-2+102,t2=-2-102.

由参数t的几何意义可得:AB=t1-t2=10, MA·MB=t1t2=2.

在学习直线的参数方程之前,我们会用如下方法解答:

由x+y-1=0,

y=x2得x2+x-1=0,解得x1=-1+52,

y1=3-52或x2=-1-52,

y2=3+52.

篇5:直线的参数方程教案[推荐]

(一)三动式学案 黄建伟

教学目标:

1.联系向量等知识,推导出直线的参数方程,并进行简单应用,体会直线参数方程在解决问题中的作用.

2.通过直线参数方程的推导与应用,培养综合运用所学知识分析问题和解决问题的能力,进一步体会运动与变化、数形结合、转化、从特殊到一般的推理等数学思想.

3.通过建立直线参数方程的过程,激发求知欲,培养积极探索、勇于钻研 的科学精神、严谨的科学态度、合作学习的习惯. 教学重点:联系向量等知识,写出直线的参数方程.

教学难点:通过向量法,建立参数t与点在直角坐标系中的坐标x,y之间的联系.

教学方式:启发、探究、交流与讨论.教学手段:多媒体课件. 教学过程:

一、课前任务驱动

1.已知直线l:y3x1的倾斜角为,则tan______ sin______;cos_______ 2.已知直线经过点 M0(x0,y0),斜率为k,则直线的方程为__________

3.已知向量a(2,3),则a=______向量a的单位向量e=________,设ate,则t=_______.4已知点M0(x0,y0),M(x,y),单位向量e(cos,sin),向量M0Mte,则 x_______________

y___________

5.已知直线l:xy10与抛物线yx2交于A,B两点,求线段AB的长度和点M(1,2)到A,B两点的距离之积.

二、课堂师生互动

一、探究直线参数方程

问题一:经过点 M0(x0,y0),倾斜角为2的直线l的普通方程是?请写出来。问题二:已知直线l上一点M0(x0,y0),直线l的倾斜角为,直线上的的动点M(x,y),设e为直线l的单位方向向量(单位长度与坐标轴的单位长度相同),那么我们能利用表示出直线l单位方向向量e吗?请表示出来。

问题三:根据向量的共线定理,则存在实数t使得你能根据这个式子将有关x,y的等式表M0Mte,示出来吗?请写出来。

思考以下问题:

直线的参数方程中哪些是变量?哪些是常量?

x2tcos10练习1:直线(t为参数)的倾斜角是()y1tsin10A.80 B.170 C.10 D.100

x3tsin20练习2:直线(t为参数)的倾斜角是()y1tcos20A.20 B.70 C.110 D.160

练习3:直线l:xy10的一个参数方程(过点M(1,2))是___________ 

二、探究直线参数方程参数的几何意义

xx0tcos问题一:由M0Mte,你能得到直线l的参数方程(t为参数)

yy0tsin中参数t的几何意义吗?t的取值范围是多少?

三、探究直线参数方程参数的运用

(一)探究过程

直线l:xy10的一个参数方程(过点M(1,2))是___________(1)当y0时,对应的参数t1=_______;对应的点A为_________.(2)当x2时,对应的参数t2=______;对应的点B为________.(3)AB=___________;t2t1=____________(4)MAMB=_________;t2t1=__________ 结论1:

结论2:

xx0tcos探究:直线 (t为参数)与曲线yf(x)交于M1,M2两点,yytsin0 对应的参数分别为t1,t2,设点M(x0,y0)。(1)曲线的弦M1M2的长是多少?(2)MM1MM2是多少?

(二)例题讲练

例1.已知直线l:xy10与抛物线yx2交于A,B两点,求线段AB的长度和点M(1,2)到A,B两点的距离之积.

课堂练习:

41、已知过点P(2,0),斜率为的直线和抛物线y22x相交于A,B两点,求

3PAPB的值。

课堂小结:

1、知识小结

2.思想方法小结

三、课后培育自动

1.经过点M(1,5)且倾斜角为参数方程是()1111x1tx1tx1tx1t2222A. B.C. D.

3333y5y5y5y5tttt2222x22tt为参数上与点P2,2、直线3距离等于2的点的坐标是.y32t的直线,以定点M到动 点P的位移t为参数的3xtcosx42cos

3、直线与圆相切,则______ ytsiny2sin

篇6:坐标系与参数方程(知识总结)

坐标系与参数方程

【要点知识】

一、坐标系

1.平面直角坐标系中的伸缩变换

xx(0)设点P(x,y)是平面直角坐标系xOy中的任意一点,在变换:的作用

yy(0)下,点P(x,y)对应到点P(x,y),我们把称为平面直角坐标系xOy中的坐标伸缩变换,简称伸缩变换.2.极坐标系

(1)极坐标系的概念

如图所示,在平面内取一个定点O,叫做极点;自极点O引一条射线Ox,叫做极轴;再选定一个长度单位,一个角度单位(通常取弧度)及其正方向(通常取逆时针方向),这样我们就建立了一个极坐标系.(2)极坐标

设点M是平面内一点,极点O与点M的距离叫做点M的极径,记为;以极轴Ox为始边,射线OM为终边的xOM叫做点M的极角,记为.我们把有序数对(,)叫做点M的极坐标,记为M(,).(3)极径、极角的取值范围

一般地,极径0,极角R.坐标系与参数方程专题

3.极坐标与直角坐标之间的互化

如图所示,设点M是平面内任意一点,记点M的直角坐标为(x,y),极坐标为(,).我们可以得到极坐标与直角坐标之间如下关系:

(ⅰ)直角坐标化极坐标:xcos,ysin;(ⅱ)极坐标化直角坐标:2x2y2,tany(x0).x

【注】上面两类关系式是我们进行极坐标与直角坐标互化的重要关系式.解题时,大家要根据题意灵活选用.4.几个简单曲线的极坐标方程

(1)圆的极坐标方程:圆心在C(a,0)(a0),半径为a的圆的极坐标方程为2acos;

(2)直线的极坐标方程:经过极点,从极轴到直线的角是

的直线l的极坐标方程为4 4和5.45.柱坐标系与球坐标系(1)柱坐标系

如图所示,建立空间直角坐标系Oxyz,设点P是空间中任意一点,它在Oxy平面上的)(0,02)表示点Q在Oxy平面上的极坐标,这时点P射影为点Q,用(,2 坐标系与参数方程专题的位置可用有序数组(,,z)(zR)表示.我们把建立上述对应关系的坐标系叫做柱坐标系;相应地,把有序数组(,,z)叫做点P的柱坐标,记作P(,,z),其中0,02,zR.【注】直角坐标与柱坐标互化的变换公式:(2)球坐标系

如图所示,建立空间直角坐标系Oxyz,设点P是空间中任意一点,连结OP,记OPr,OP与Oz轴正向所夹的角为,设点P在Oxy平面上的射影为点Q,Ox轴按逆时针方向旋转到OQ时所转过的正角为,这样点P的位置就可以用有序数组(r,,)表示.我们把建立上述对应关系的坐标系叫做球坐标系(或空间极坐标系);相应地,把有序数组(r,,)叫做点P的球坐标,记作P(r,,),其中r0,0,02.xrcoscos【注】直角坐标与球坐标互化的变换公式:yrcossin

zrsin 坐标系与参数方程专题

二、参数方程

1.参数方程的概念

一般地,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xf(t)数①,并且对于t的每一个允许值,由方程组①所确定的点P(x,y)都在这条曲线yg(t)上,那么我们就把方程组①叫做这条曲线的参数方程,而把联系变数x,y的变数t叫做参变数,简称参数.2.参数方程与普通方程之间的互化

曲线的参数方程与普通方程是曲线方程的两种不同形式.一般地,可以通过消去参数,由参数方程得到普通方程;反之,如果已知变数x,y中的一个与参数t的关系,例如xf(t),则我们可以通过把它代入普通方程,求出另一个变数与参数的关系yg(t),xf(t)由此得到的方程组就是该曲线的参数方程.yg(t)【注】在解决参数方程与普通方程互化的问题时,必须要使x,y的取值范围保持一致.3.几个简单曲线的参数方程

xrcosO(1)圆的参数方程:圆心在原点,半径为r的圆的参数方程为

yrsin(为参数);

(2)椭圆的参数方程:中心在原点O,焦点在x轴上的椭圆的参数方程为(为参数);

(3)双曲线的参数方程:中心在原点O,焦点在x轴上的双曲线的参数方程为

xacosybsinxasec1secsec(为参数),这里,是的正割函数,并且; cosybtan(4)抛物线的参数方程:以原点O为顶点,以x轴为对称轴,开口向右的抛物线 坐标系与参数方程专题

2pxtan22(不包括原点)的参数方程为(为参数); y2px(p0)

y2ptan(5)直线的参数方程:过点M0(x0,y0),倾斜角为(为2)的直线l的参数方程xx0tcos(t为参数);

yy0tsin(6)渐开线的参数方程:xr(cossin)(为参数);

yr(sincos)(7)摆线的参数方程:

篇7:极坐标与参数方程题型和方法归纳

题型一:极坐标(方程)与直角坐标(方程)的相互转化,参数方程与普通方程相互转化,极坐标方程与参数方程相互转化。方法如下:

1、已知直线的参数方程为

(为参数)以坐标原点为极点,以轴正半轴为极轴,建立极坐标系,曲线的方程为.(Ⅰ)求曲线的直角坐标方程;(Ⅱ)写出直线与曲线交点的一个极坐标.题型二:三个常用的参数方程及其应用

(1)圆的参数方程是:

(2)椭圆的参数方程是:

(3)过定点倾斜角为的直线的标准参数方程为:

对(3)注意:

点所对应的参数为,记直线上任意两点所对应的参数分别为,则①,②,③

2、在直角坐标系中,曲线的参数方程为

(为参数,)以坐标原点为极点,以轴正半轴为极轴,建立极坐标系,已知直线的极坐标方程为.(Ⅰ)设是曲线上的一个动点,当时,求点到直线的距离的最小值;

(Ⅱ)若曲线上的所有点均在直线的右下方,求的取值范围.3、已知曲线:(参数),以坐标原点为极点,轴的非负半轴为极轴,建立极坐标系,曲线的极坐标方程为,点的极坐标为.

(1)将曲线的极坐标方程化为直角坐标方程,并求出点的直角坐标;

(2)设为曲线上的点,求中点到曲线上的点的距离的最小值.

4、已知直线:(为参数),曲线:(为参数).(1)设与相交于两点,求;

(2)若把曲线上各点的横坐标压缩为原来的倍,纵坐标压缩为原来的倍,得到曲线,设点是曲线上的一个动点,求它到直线的距离的最小值.5、在平面直角坐标系中,已知曲线(为参数),在以坐标原点为极点,以轴正半轴为极轴建立的极坐标系中,直线的极坐标方程为.

(1)求曲线的普通方程和直线的直角坐标方程;

(2)过点且与直线平行的直线交于两点,求弦的长.

6、面直角坐标系中,曲线C的参数方程为(α为参数).以坐标原点O为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,直线l的极坐标方程为ρcos(θ+)=.l与C交于A、B两点.(Ⅰ)求曲线C的普通方程及直线l的直角坐标方程;

(Ⅱ)设点P(0,-2),求:①

|PA|+|PB|,②,③,④

题型三:过极点射线极坐标方程的应用

出现形如:(1)射线:();(1)直线:()

7、在直角坐标系中,圆的方程为,以为极点,轴的非负半轴为极轴建立极坐标系.

(1)求圆的极坐标方程;

(2)直线:()与圆交于点、,求线段的长.

8、在直角坐标系中,圆的参数方程为为参数),以坐标原点为极点,轴正半轴为极轴建立极坐标系.(1)求圆的极坐标方程;

(2)直线的极坐标方程为,其中满足与交于两点,求的值.9、在直角坐标系中,直线经过点,其倾斜角为,以原点为极点,以轴非负半轴为极轴,与直角坐标系取相同的长度单位,建立极坐标系,设曲线的极坐标方程为.

(Ⅰ)若直线与曲线有公共点,求的取值范围;

(Ⅱ)设为曲线上任意一点,求的取值范围.

10、在直角坐标系中中,已知曲线经过点,其参数方程为(为参数),以原点为极点,轴的正半轴为极轴建立极坐标系.

(1)求曲线的极坐标方程;

(2)若直线交于点,且,求证:为定值,并求出这个定值.

11、在平面直角坐标系中,曲线和的参数方程分别是(是参数)和(为参数).以原点为极点,轴的正半轴为极轴建立极坐标系.(1)求曲线的普通方程和曲线的极坐标方程;

篇8:直线参数方程教学设计

一、直线的单位方向向量

设向量, 则与它方向相同的单位向量是;一个单位向量的平面直角坐标系上的坐标表示可以是:e= (n, k) , 则有n2+k2=1, 其中就是原向量在这个坐标系内的所在直线的斜率.

一般将直线的单位向量记作e= (cosα, sinα) , α∈[0, π) .单位向量有无数个;不同的单位向量, 是指它们的方向不同;而一条直线的单位向量对应着这条直线的方向, 即直线的斜率 (或倾斜角) .

二、参数的发现与确定

1. 数轴的再认识

在初中, 我们学习了数轴.画一条水平直线, 在直线上取一点表示原点O, 选取某一长度作为单位长度, 规定直线上向右的方向为正方向, 就得到数轴, 如图1所示.所以原点、单位长度、正方向是数轴的三要素.我们把单位长度和正方向这两个要素合在一起, 就是在数轴这一条直线上我们规定了一个单位方向向量e, 即.这样, 数轴上每个点P都对应一个实数t, 即每一个实数与数轴上的点构成一一对应.事实上, 因为向量, 所以数轴上点P的坐标就是有向线段的数量, 即实数t就是数轴上任一点P的坐标.也就是说我们平时所说的实数a实际上就是向量中的系数t.

另一方面, 若在数轴上点A, B所对应的坐标为tA, tB, 则线段AB的中点坐标为, 且|AB|=|tA-tB|.

2. 参数的发现

我们将数轴按一定的倾斜角放置在直角坐标平面内, 数轴成了直线l, 原点对应定点P0 (x0, y0) , 直线l的单位方向向量为e= (cosα, sinα) , 那么怎样建立直线的参数方程呢?我们选择怎样的参数t, 才能使直线上任一点P的坐标x, y与点P0的坐标x0, y0和倾斜角α联系起来呢?通过教师引导, 学生会类比数轴的“方向向量”“坐标”发现P的坐标x, y, 点P0的坐标x0, y0和倾斜角α的关系.

3. 参数方程的确立

由学生自己独立或同伴帮助下, 建立起直线l的参数方程.在直线l上任取一点P (x, y) , 则, 因为直线上, 所以必有实数t, 使得, 即 (x-x0, y-y0) =t (cosθ, sinθ) , 从而得到直线l的参数方程

三、参数t的意义

指导学生思考讨论后获取共识:直线l的方向向量e满足e=1, 由得到参数t的代数意义是对应点P相对于以P0为原点e为方向向量的广义上的坐标, 也就是说, 每一个实数t与直线l上的每一点构成一一对应;其几何意义是:t表示参数|t|对应的点P到定点P0的距离.

这样做既揭示了参数t的代数意义和几何意义的联系, 避免了一味强调和生硬理解参数t的几何意义, 也为后续应用的几何意义埋下伏笔.

学生极易发现:当与e同向时, 取t正数;当与e反向时, 取t负数.

类比地, 若直线上一点P′对应的参数是t′, 那么线段P0P中点所对应的坐标 (参数) 为, 其长度是t+t′, 这与数轴上的情形完全吻合.

四、直线参数方程的再思考

1. 参数方程与普通方程表示的一致性

由参数方程得到, 这是直线参数方程表示的另一种形式, 当然也可转化为y-y0=tanα (x-x0) , 这就是直线普通方程的点斜式.

2. 对单位方向向量e的辨析

教师指出:如果我们将直线的单位方向向量e换成一般的方向向量n= (a, b) (a2+b2≠1) , 那直线的参数方程又该如何?这时参数t的意义又说明了什么?

学生独立思考完成, 直线的参数方程可以写为:此时参数t仍可视为以P0为原点n为方向向量的广义上的坐标, t没有明确的几何意义, 但线段P0P的长度.由参数方程其中0≤α<π, 可知直线的方向向量 (cosα, sinα) , 它的方向是向上的.但我们将直线的单位方向向量e换成一般的方向向量n (a, b) (a2+b2≠1) 后, n的方向也可以向下.倘若将向量n化为单位向量e= (cosα, sinα) , 此时角α不一定非要换成倾斜角不可, 也就是说参数方程中的参数α可以拓广到任意的实数, 这体现出与椭圆 (圆) 、双曲线的参数α∈R的高度一致性.

上述思考过程, 不仅实现了用参数方程与普通方程来表示直线的殊途同归, 而且可以让学生体会完整、系统讨论问题的方法, 可以进一步培养严密地思考和严谨地推理的习惯.

五、小结

本节课学习了直线的参数方程, 并且研究了参数的代数和几何意义, 这种“根据几何性质选取恰当的参数, 建立参数方程”就是很重要的解析思想.

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