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专题四参数方程


x a sec
y
b
tan

为参数, [0, 2 ) 且
2
,
3 2
)。
(注: sec
1 cos

要点注释:参数 表示双曲线上某一点的离心角。
3.抛物线的参数方程
抛物线 y2 2 px ( p 0 )的参数方程为:
x 2 pt2
( t 是参数)
y 2 pt
要点注释:参数 t 表示抛物线上一点(除顶点)与其顶点 O 连线的斜率的倒数,即 t 1 。 kOP
要点三:参数方程与普通方程的互化 1、参数方程化为普通方程
(1)把参数方程化为普通方程的基本思想是消去参数,消去参数的常用方法有:
①代入法.先由一个方程求出参数的表达式(用直角坐标变量表示),再代入另一个方程.
②利用代数或三角函数中的恒等式消去参数.
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例如:对于参数方程
x
a
t
1 t
x
y
a cos b sin

为参数)。
要点注释:参数 表示椭圆上某一点的离心角.如图所示,点 P 对应的离心角为 QOx (过 P 作 PQ x 轴,交大圆即以 2a 为直径的圆于 Q ),切不可认为是 POx 。
4.双曲线的参数方程
双曲线
x2 a2
y2 b2
1(
a
0,
b
0 )的参数方程为:
(1)圆的标准方程明确地指出圆心和半径,圆的一般方程突出方程形式上的特点,圆的参数方程则直接指出 圆上点的横、纵坐标的特点。
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(2)圆的参数方程实际上是一组三角代换,为解决有关圆的问题提供了一条新的途径.
3.椭圆的参数方程
椭圆 x2 y2 1( a b 0 )的参数方程为: a2 b2
M 0 的距离。
(2)在一般式②中,参数 t 不具备标准式中 t 的几何意义,若 a2 b2 =1,②即为标准式.
2.圆的参数方程定义:
已知圆心为 (a,b) ,半径为 r 的圆 (x a)2 ( y b)2 r2 的参数方程为:
x
y
a b
r cos r sin

是参数,
R
);
要点注释:参数 表示 x 轴的正方向到连接圆心和圆上任意一点的半径所成的角。如图:
【学习目标】
专题四:参数方程
1.掌握参数方程的概念,并通过具体案例体会一些特殊曲线其参数方程中参数的几何意义.
2.分析直线、圆和圆锥曲线的几何意义,能选择适当的参数写出直线、圆和圆锥曲线的参数方程。
3.掌握参数方程与普通方程的互化方法,并通过实例进行比较,进一步体会某些曲线用参数方程表示比用普通方 程表示更方便,感受参数方程的优越性.
x0 t cos y0 t sin

t
为参数)
一般式:经过点
M0
x0,y0
,斜率
k
=
tan
=
b a
的直线的参数方程是:
x
=x0
+at,

y=y0 +bt.
t
为参数)

要点注释:
(1)标准式中参数 t 表示直线 l 上以定点 M0 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 | M0M || t | , | t | 表示直线上任一点 M 到定点
求曲线参数方程的主要步骤:
第一步,画出轨迹草图,设 M(x,y)是轨迹上任意一点的坐标.画图时要注意根据几何条件选择点的位置, 以便于发现变量之间的关系.
第二步,选择适当的参数.参数的选择要考虑以下两点:
(1)曲线上每一点的坐标(x,y)都能由参数取某一值唯一地确定出来;
例如,在研究运动问题时,通常选时间为参数;在研究旋转问题时,通常选旋转角为参数.此外,离某一定 点的有向距离、直线的倾斜角、斜率、截距等也常常被选为参数.
y
f (t)...........① g (t )
并且对于 t 的每一个允许值,方程组①所确定的点 M (x, y) 都在这条曲线上,那么方程组①就叫做这条曲线 的参数方程,联系 x, y 间的关系的变数 t 叫做参变数(简称参数).
相对于参数方程来说,直接给出曲线上点的坐标关系的方程 F(x, y) 0 ,叫做曲线的普通方程。
2、普通方程化为参数方程
(1)把曲线 C 的普通方程 F(x, y) 0 化为参数方程的基本思路是引入参数,即选定合适的参数 t,先确定一
4.通过阅读材料,了解其他摆线(变幅平摆线,变幅渐开线,外摆线,内摆线,换摆线)的生成过程;了解摆线 在实际中的应用的实例;了解摆线在刻画行星运动轨迹中的作用。
【要点梳理】
要点一:参数方程 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 的函数,即
x
cos
如果
t
是常数,
是参数,那么可以利用公式
sin2
+cos2
=1Βιβλιοθήκη 消参;ya
t
1 t
sin
如果 是常数,t 是参数,那么适当变形后可以利用(m+n)2-(m-n)2=4mn 消参.
③其他方法:加减消参法、乘除消参法、平方和(差)消参法、混合消参法等.
要点诠释: 注意:一般来说,消去曲线的参数方程中的参数,就可以得到曲线的普通方程,但要注意,这种消参的过程 要求不减少也不增加曲线上的点,即要求参数方程和消去参数后的普通方程是等价的.
有时为了便于列出方程,也可以选两个以上的参数,再设法消去其中的参数得到普通方程,或剩下一个参数 得到参数方程,但这样做往往增加了变形与计算的麻烦,所以参数个数一般应尽量少.
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(2)曲线上每一点的坐标 x,y 与参数的关系比较明显,容易列出方程;
第三步,根据已知条件、图形的几何性质、问题的物理意义等,建立点的坐标与参数的函数关系式,证明可 以省略.
要点诠释:
普通方程化为参数方程时,(1)选取参数后,要特别注意参数的取值范围,它将决定参数方程是否与普通方 程等价.(2)参数的选取不同,得到的参数方程是不同的.
要点二:直线和曲线的参数方程 1.直线的参数方程:
标准式:经过定点 M0 (x0 , y0 ) ,倾斜角为 的直线的参数方程是:
x
y
要点诠释:
(1)参数是联系变数 x,y 的桥梁,可以是一个有物理意义或几何意义的变数,也可以是没有明显实际意义的变 数.
(2)一条曲线是用直角坐标方程还是用参数方程来表示,要根据具体情况确定.
(3)曲线的普通方程直接地反映了一条曲线上的点的横、纵坐标之间的关系,而参数方程是通过参数反映坐标变 量 x、y 间的间接联系。
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