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导学案4-4参数方程

圆的参数方程学习目标1.通过求做匀速圆周运动的质点的参数方程,掌握求一般曲线的参数方程的基本步骤. 2.熟悉圆的参数方程,进一步体会参数的意义。

学习过程一、学前准备1.在直角坐标系中圆的标准方程 在直角坐标系中圆的一般方程 二、新课导学◆探究新知(预习教材23、24页,找出疑惑之处)如图:设圆O 的半径是r ,点M 从初始位置0M (0t =时的位置)出发,按逆时针方向在圆O 上作匀速圆周运动,点M 绕点O 转动的角速度为ω,以圆心O 为原点,0OM 所在的直线为x 轴,建立直角坐标系。

显然,点M 的位置由时刻t 惟一确定,因此可以取t 为参数。

如果在时刻t ,点M 转过的角度是θ,坐标是(),M x y ,那么t θω=。

设OM r =,那么由三角函数定义,有cos ,sin ,x yt t r r ωω== 即 )(sin cos 为参数t tr y t r x ⎩⎨⎧==ωω这就是圆心在原点O ,半径为r 的圆的参数方程,其中参数t 有明确的物理意义(质点作匀速圆周运动的时刻)。

考虑到t θω=,也可以取θ为参数,于是有 )(sin cos 为参数θθθ⎩⎨⎧==r y r x◆应用示例例1.圆O 的半径为2,P 是圆上的动点,()6,0Q 是x 轴上的定点,M 是PQ 的中点,当点P 绕O 作匀速圆周运动时,求点M 的轨迹. 解:◆反馈练习1.下列参数方程中,表示圆心在(1,0),半径为1的圆的参数方程为( )A 、cos sin x y θθ=⎧⎨=⎩B 、1cos sin x y θθ=+⎧⎨=⎩C 、cos 1sin x y θθ=⎧⎨=+⎩D 、1cos 1sin x y θθ=+⎧⎨=+⎩2、如图,设ABM 为一钢体直杆,,AM a BM b ==,A 点沿x 轴滑动,B 点沿y 轴滑动,则端点M 的运动轨迹的参数方程为( )(提示:取xAM θ∠=为参数) A 、cos sin x a y b θθ=⎧⎨=⎩ B 、sin cos x b y a θθ=⎧⎨=⎩C 、cos sin x b y a θθ=⎧⎨=⎩D 、sin cos x a y b θθ=⎧⎨=⎩课后作业1.曲线)(sin cos 为参数θθθ⎩⎨⎧==y x 上的点到两坐标轴的距离之和的最大值是( )A .21 B .22 C .1 D .2 2、动点M 作匀速直线运动,它在x 轴和y 轴方向的分速度分别为3/m s 和4/m s ,直角坐标系的单位长度是1m ,点M 的起始位置在点0(2,1)M 处,求点M 的轨迹的参数方程。

3、已知M 是正三角形ABC 的外接圆上的任意一点,求证222MA MB MC ++ 为定值。

4.已知(,)P x y 是圆心在(1,1),半径为2的圆上任意一点,求x y +的最大值和最小值。

x参数方程与普通方程的互化学习目标1.明确参数方程与普通方程互化的必要性. 2.掌握参数方程化为普通方程的几种基本方法,能选取适当的参数化普通方程为参数方程.学习过程一、学前准备复习:1、在解方程组中通常用的消元方法有哪些?2. 写出圆222x y r +=的参数方程,圆()()222x a y b r -+-=呢?二、新课导学◆探究新知(预习教材P 24~P 26,找出疑惑之处) 问题1:方程()2231x y -+=表示什么图形?问题2:上节课例2中求出点M 的参数方程是cos 3sin x y θθ=+⎧⎨=⎩, 那么点M 的轨迹是什么?小结:1.曲线的参数方程和普通方程是曲线方程的不同形式.2.曲线的参数方程与普通方程一般可以互化. ◆应用示例例1.把下列参数方程化为普通方程,并说明它表示什么曲线:(1)11x y ⎧=⎪⎨=-⎪⎩t 为参数) (2)sin cos 1sin 2x y θθθ=+⎧⎨=+⎩(θ为参数)例2 .将椭圆普通方程22194x y +=按以下要求化为参数方程: (1)设3cos ,x ϕϕ=为参数 (2)2,y t t =为参数◆反馈练习1.把下列的参数方程化为普通方程,并说明它们各表示什么曲线。

(1)cos ()cos 21x y θθθ=⎧⎨=+⎩为参数) (2)5cos ()3sin x y ϕϕϕ=⎧⎨=⎩为参数2.根据下列要求,把曲线的普通方程化为参数方程: 1)2101,y x y y t t ---==-设为参数.2)1114222cos ,x y ax a ϕϕ+==设为参数三、总结提升◆本节小结 1. 消去参数的常用方法有:1)代入法 2)利用代数或三角函数中的恒等式消去参数. 2.互化中必须使,x y 的取值范围保持一致. 3.同一个普通方程可以有不同形式的参数方程. 检测试题1.曲线2y x =的一种参数方程是( ). 2.在曲线)(2cos sin 为参数θθθ⎩⎨⎧==y x 上的点为( )A .(2,7) B .)32,31( C .)21,21( D .(1,0) 3. 曲线)(sin 2cos 12为参数θθθ⎩⎨⎧=+=y x 的轨迹是( )A .一条直线B .一条射线C .一个圆D .一条线段 4.方程)(cos 2为参数θθ⎩⎨⎧==y x 表示的曲线是( )A .余弦曲线B .与x 轴平行的线段C .直线D .与y 轴平行的线段 4.把下列的参数方程化为普通方程,并说明它们各表示什么曲线。

2224sin A. B. C.sin x t x t x t x y t y t y t y t ==⎧⎧=⎧⎧=⎪⎪⎨⎨⎨⎨====⎪⎪⎩⎩⎩⎩(1)()sin cos 1sin 2x y θθθθ=-⎧⎨=-⎩为参数 (2)1()1x t tt y t t ⎧=+⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩为参数 5.已知圆的方程y y x 222=+,选择适当的参数将它化为参数方程.椭圆的参数方程学习重点:椭圆参数方程的推导.参数方程与普通方程的相互转化学习难点:(1)椭圆参数方程的建立及应用.(2)椭圆的参数方程与普通方程的互化 学法指导:认真阅读教材,按照导学案的导引进行自主合作探究式学习 学习过程:阅读教材27—29页,找出疑问。

典型例题例1. 参数方程与普通方程互化1.把下列普通方程化为参数方程. (1)19422=+y x (2)11622=+y x2.把下列参数方程化为普通方程(1))(sin 5cos 3为参数ϕϕϕ⎩⎨⎧==y x (2))(sin 10cos 8为参数ϕϕϕ⎩⎨⎧==y x练习:已知椭圆的参数方程为 ( 是参数) ,则此椭圆的长轴长为______,短轴长为_______,焦点坐标是________,离心率是_______。

例2、在椭圆8822=+y x 上求一点P ,使P 到直线l :04=+-y x 的距离最小.2cos sin x y θθθ=⎧⎨=⎩例3、已知椭圆16410022=+y x 有一内接矩形ABCD,求矩形ABCD 的最大面积。

达标检测: ( )?____________________),(,0cos 3sin 2cos 42222方程为那么圆心的轨迹的普通为参数、已知圆的方程为θθθθ=+--+y x y x)2,0(),3,1(),0,3(),3,2()sin 2,cos 3(1πθθθ、点、点、点、点所确定的曲线必过变化时,动点、当参数D C B A P 方程。

上各点连线的中点轨迹为参数和椭圆、求定点)(sin cos {)0,2(3θθθb y a x a ==的最大值和最小值吗?求出的前提下,满足进行类比,你能在实数与简单的线性规划问题思考:y x z y x y x 211625,22-==+直线的参数方程教学重点:联系数轴、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 (数轴上的点坐标)与点在直角坐标系中的坐标,x y 之间的联系. 教学过程:一、回忆旧知,做好铺垫1.曲线参数方程的概念及圆与椭圆的参数方程.2.写出直线的方向向量的概念.3.在平面直角坐标系中,确定一条直线的几何条件是什么?4.已知一条直线的倾斜角α和所过的一个定点()00,y x A ,请写出直线的方程.5. .已知两个向量)0(,≠ab a ,则b a ,共线的充要条件是的坐标,求点的倾斜角为为原点,上一点,且在第一象限为参数是椭圆、P O OP y x P 3)()(sin 32cos 44πθθθ==⎩⎨⎧二、直线参数方程探究 1.回顾数轴,引出向量数轴是怎样建立的?数轴上点的坐标的几何意义是什么?如果数轴原点为O ,数1所对应的点为A ,数轴上点M 的坐标为t ,那么: ①OA 为数轴的单位方向向量,OA 方向与数轴的正方向一致,且OM tOA =; ②当OM 与OA 方向一致时(即OM 的方向与数轴正方向一致时),0t >; 当OM 与OA 方向相反时(即OM 的方向与数轴正方向相反时),0t <; 当M 与O 重合时,0t =; ③||OM t =. 2. 类比分析,异曲同工问题:(1)类比数轴概念,平面直角坐标系中的任意一条直线能否定义成数轴? (2)把直线当成数轴后,直线上任意一点就有两种坐标.怎样选取单位长度和方向才有利于建立这两种坐标之间的关系?教师提出问题后,引导学生思考并得出以下结论:选取直线l 上的定点0M 为原点,与直线l 平行且方向向上(l 的倾斜角不为0时)或向右(l 的倾斜角为0时)的单位向量e 确定直线l 的正方向,同时在直线l 上确定进行度量的单位长度,这时直线l 就变成了数轴.于是,直线l 上的点就有了两种坐标(一维坐标和二维坐标).在规定数轴的单位长度和方向时,与平面直角坐标系的单位长度和方向保持一致,有利于建立两种坐标之间的联系.【设计意图】使学生明确平面直角坐标系中的任意直线都可以在规定了原点、单位长度、正方向后成为数轴,为建立直线参数方程作准备. 3. 选好参数,柳暗花明问题(1):当点M 在直线l 上运动时,点M 满足怎样的几何条件? 问题(2):如何确定直线l 的单位方向向量e ? 教师启发学生:如果所有单位向量起点相同,那么终点的集合就是一个圆.为了研究问题方便,可以把起点放在原点,这样所有单位向量的终点的集合就是一个单位圆.因此在单位圆中来确定直线的单位方向向量.教师引导学生确定单位方向向量,在此基础上启发学生得出(cos ,sin )e αα=,从而明确直线l 的方向向量可以由倾斜角α来确定.当0απ<<时,sin 0α>,所以直线l 的单位方向向量e 的方向总是向上.4. 等价转化,深入探究问题:如果点0M ,M 的坐标分别为00(,)(,)x y x y 、,怎样用参数t 表示,x y ? 因为(cos ,sin )e αα=,([0,)απ∈),00000(,)(,)(,)M M x y x y x x y y =-=--,0//M M e 又,所以存在实数t R ∈,使得0M M te =,即00(,)(cos ,sin )x x y y t αα--=.于是0cos x x t α-=,0sin y y t α-=, 即0cos x x t α=+,0sin y y t α=+.因此,经过定点00(,)M x y ,倾斜角为α的直线的参数方程为 ⎩⎨⎧+=+=ααsin cos 00t y y t x x (t 为参数).问题:①直线的参数方程中哪些是变量?哪些是常量? ②参数t 的取值范围是什么? ③参数t 的几何意义是什么? 总结如下:①00,x y ,α是常量,,,x y t 是变量; ②t R ∈;③由于||1e =,且0M M te =,得到0M M t =,因此t 表示直线上的动点M 到定点0M 的距离.当0M M 的方向与数轴(直线)正方向相同时,0t >;当0M M 的方向与数轴(直线)正方向相反时,0t <;当0t =时,点M 与点0M 重合.抄写一遍:1.直线03=+-y x的一个参数方程为2.直线的参数方程为参数)t t y t x (233212⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+=+=,那么它的斜截式方程为 3.直线为参数)t t y t x (20cos 20sin 300⎪⎩⎪⎨⎧=+=的倾斜角是三、运用知识,培养能力例1.已知直线:10l x y +-=与抛物线2y x =交于A,B 两点,求线段AB 的长度和点(1,2)M -到A,B 两点的距离之积.探究:直线 ⎩⎨⎧+=+=ααsin cos 00t y y t x x (t 为参数)与曲线()y f x =交于12,M M 两点,对应的参数分别为12,t t .(1)曲线的弦12M M 的长是多少?(2)线段12M M 的中点M 对应的参数t 的值是多少?例2、经过点(2,1)M 作直线l ,交椭圆221164x y +=于A,B 两点.如果点M 恰好为线段AB 的中点,求直线l 的方程.思考:例2的解法对一般圆锥曲线适用吗?把“中点”改为“三等分点”,直线l 的方程怎样求?由学生课下解决.四、自主解决,深入理解练习:已知过点(2,0)P ,斜率为43的直线和抛物线22y x 相交于A,B 两点,设线段AB 的中点为M ,求点M 的坐标.五、归纳总结,提升认识1.知识小结本节课联系数轴、向量等知识,推导出了直线的参数方程,并进行了简单应用,体会了直线参数方程在解决有关问题时的作用.2.思想方法小结在研究直线参数方程过程中渗透了运动与变化、类比、数形结合、转化等数学思想. 思考题:若直线l 的参数方程为 ⎩⎨⎧+=+=bty y at x x 00 (b a ,为常数,t 为参数),请思考参数t 的意义.六、布置作业,巩固提高1. 教材P39第一题:2. 教材P39第三题:3. 教材P39第四题:(注:本资料素材和资料部分来自网络,仅供参考。

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