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文檔簡介
1、二圓錐曲線的參數(shù)方程學習目標1.掌握橢圓的參數(shù)方程及應用.2.了解雙曲線、拋物線的參數(shù)方程.3.能夠利用圓錐曲線的參數(shù)方程解決最值、有關點的軌跡問題.知識鏈接1.橢圓的參數(shù)方程中,參數(shù)是 OM 的旋轉角嗎?提示橢圓的參數(shù)方程xacos,ybsin(為參數(shù))中的參數(shù)不是動點 M(x,y)的旋轉角,它是點 M 所對應的圓的半徑 OA(或 OB)的旋轉角,稱為離心角,不是 OM的旋轉角.2.雙曲線的參數(shù)方程中,參數(shù)的三角函數(shù) sec的意義是什么?提示sec1cos,其中0,2)且2,32.3.類比 y22px(p0),你能得到 x22py(p0)的參數(shù)方程嗎?提示x2pt,y2pt2(p0,t 為參
2、數(shù),tR.)預習導引1.橢圓的參數(shù)方程普通方程參數(shù)方程x2a2y2b21(ab0)xacosybsin(為參數(shù))y2a2x2b21(ab0)xbcosyasin(為參數(shù))2.雙曲線的參數(shù)方程普通方程參數(shù)方程精選文檔2x2a2y2b21(ab0)xasec,ybtan(為參數(shù))3.拋物線的參數(shù)方程(1)拋物線 y22px 的參數(shù)方程是x2pt2,y2pt(tR,t 為參數(shù)).(2)參數(shù) t 表示拋物線上除頂點外的任意一點與原點連線的斜率的倒數(shù).精選文檔3要點一橢圓參數(shù)方程的應用例 1已知 A、B 分別是橢圓x236y291 的右頂點和上頂點,動點 C 在該橢圓上運動, 求ABC 重心 G 的軌跡
3、的普通方程.解由題意知 A(6,0),B(0,3).由于動點 C 在橢圓上運動,故可設動點 C 的坐標為(6cos,3sin),點 G 的坐標為(x,y),由三角形重心的坐標公式可得x606cos3,y033sin3(為參數(shù)),即x22cos,y1sin.故重心 G 的軌跡的參數(shù)方程為x22cos,y1sin(為參數(shù)).規(guī)律方法本題的解法體現(xiàn)了橢圓的參數(shù)方程對于解決相關問題的優(yōu)越性.運用參數(shù)方程顯得很簡單,運算更簡便.跟蹤演練 1已知曲線 C1:x4cos t,y3sin t(t 為參數(shù)),曲線 C2:x264y291.(1)化 C1為普通方程,C2為參數(shù)方程;并說明它們分別表示什么曲線?(2
4、)若 C1上的點 P 對應的參數(shù)為 t2,Q 為 C2上的動點,求 PQ 中點 M 到直線C3:x2y70 距離的最小值.解(1)由x4cos t,y3sin t,得cos tx4,sin ty3.曲線 C1:(x4)2(y3)21,C1表示圓心是(4,3),半徑是 1 的圓.曲線 C2:x264y291 表示中心是坐標原點,焦點在 x 軸上,長半軸長是 8,短半軸長是 3 的橢圓.其參數(shù)方程為x8cos,y3sin,(為參數(shù))精選文檔4(2)依題設,當 t2時,P(4,4);且 Q(8cos,3sin),故 M24cos,232sin.又 C3為直線 x2y70,M 到 C3的距離 d55|
5、4cos3sin13|55|5cos()13|,從而當 cos45,sin35時,其中由 sin35,cos45確定,cos()1,d 取得最小值8 55.要點二雙曲線參數(shù)方程的應用例 2求證:雙曲線x2a2y2b21(a0,b0)上任意一點到兩漸近線的距離的乘積是一個定值.證明由雙曲線x2a2y2b21,得兩條漸近線的方程是:bxay0,bxay0,設雙曲線上任一點的坐標為(asec ,btan),它到兩漸近線的距離分別是 d1和 d2,則 d1d2|absecabtan|b2a2|absecabtan|b2(a)2|a2b2(sec2tan2)|a2b2a2b2a2b2(定值).規(guī)律方法在
6、研究有關圓錐曲線的最值和定值問題時, 使用曲線的參數(shù)方程非常簡捷方便,其中點到直線的距離公式對參數(shù)形式的點的坐標仍適用,另外本題要注意公式 sec2tan21 的應用.跟蹤演練 2如圖,設 P 為等軸雙曲線 x2y21 上的一點,F(xiàn)1、F2是兩個焦點,證明:|PF1|PF2|OP|2.精選文檔5證明設 P(sec,tan),F(xiàn)1( 2,0),F(xiàn)2( 2,0),|PF1| (sec 2)2tan2 2sec22 2sec1,|PF2| (sec 2)2tan2 2sec22 2sec1,|PF1|PF2| (2sec21)28sec22sec21.|OP|2sec2tan22sec21,|PF1
7、|PF2|OP|2.要點三拋物線參數(shù)方程的應用例 3設拋物線 y22px 的準線為 l,焦點為 F,頂點為 O,P 為拋物線上任一點,PQl 于 Q,求 QF 與 OP 的交點 M 的軌跡方程.解設 P 點的坐標為(2pt2,2pt)(t 為參數(shù)),當 t0 時,直線 OP 的方程為 y1tx,QF 的方程為 y2txp2 ,它們的交點 M(x,y)由方程組y1txy2txp2確定,兩式相乘,消去 t,得 y22xxp2 ,點 M 的軌跡方程為 2x2pxy20(x0).當 t0 時,M(0,0)滿足題意,且適合方程 2x2pxy20.故所求的軌跡方程為 2x2pxy20.精選文檔6規(guī)律方法1
8、.拋物線 y22px(p0)的參數(shù)方程為x2pt2,y2pt(t 為參數(shù)),參數(shù) t為任意實數(shù),它表示拋物線上除頂點外的任意一點與原點連線的斜率的倒數(shù).2.用參數(shù)法求動點的軌跡方程,其基本思想是選取適當?shù)膮?shù)作為中間變量,使動點的坐標分別與參數(shù)有關,從而得到動點的參數(shù)方程,然后再消去參數(shù),化為普通方程.跟蹤演練 3已知拋物線的參數(shù)方程為x2pt2,y2pt(t 為參數(shù)),其中 p0,焦點為F,準線為 l.過拋物線上一點 M 作 l 的垂線,垂足為 E,若|EF|MF|,點 M 的橫坐標是 3,則 p_.解析根據(jù)拋物線的參數(shù)方程可知拋物線的標準方程是 y22px,所以 y2M6p,所以 Ep2,
9、 6p,F(xiàn)p2,0,所以p23 p26p,所以 p24p120,解得 p2(負值舍去).答案21.圓的參數(shù)方程xrcos,yrsin中的參數(shù)是半徑 OM 的旋轉角,橢圓參數(shù)方程xacos,ybsin中的參數(shù)是橢圓上點 M 的離心角.2.橢圓(xm)2a2(yn)2b21(ab0)的參數(shù)方程為xmacos,ynbsin(為參數(shù)).3.雙曲線的參數(shù)方程中,參數(shù)的三角函數(shù) cot、sec、csc的意義分別為cot1tan,sec1cos,csc1sin.4.拋物線 y22px 的參數(shù)方程x2pt2,y2pt(t 為參數(shù)), 由于yx1t,因此 t 的幾何意義精選文檔7是拋物線的點(除頂點外)與拋物線
10、的頂點連線的斜率的倒數(shù).5.利用圓錐曲線的參數(shù)方程, 可以方便求解一些需要曲線上點的兩個坐標獨立表示的問題,如求最大值、最小值問題、軌跡問題等.1.參數(shù)方程xetet,y2(etet)(t 為參數(shù))的普通方程是()A.拋物線B.一條直線C.橢圓D.雙曲線解析由參數(shù)方程2x2et2et,y2(etet)平方相減可得 4x2y216,即x24y2161,故答案為 D.答案D2.橢圓x45cos,y3sin(為參數(shù))的焦點坐標為()A.(0,0),(0,8)B.(0,0),(8,0)C.(0,0),(0,8)D.(0,0),(8,0)解析利用平方關系化為普通方程:(x4)225y291.焦點(0,0
11、),(8,0).答案D3.參數(shù)方程xsin2cos2,y 2sin(為參數(shù))表示的普通方程是_.解析因 x21sin, y22sin, 所以 y2x21, 又因 xsin2cos22sin24 ,所以答案為 y2x21(|x| 2且 y1).精選文檔8答案y2x21(|x| 2且 y1)4.點 P(1,0)到曲線xt2,y2t(參數(shù) tR)上的點的最短距離為()A.0B.1C. 2D.2解析d2(t21)24t2(t21)2.tR,d2min1,dmin1.答案B5.已知點 P 是橢圓x24y21 上任意一點,求點 P 到直線 l:x2y0 的距離的最大值.解因為 P 為橢圓x24y21 上任
12、意一點, 故可設 P(2cos, sin), 其中0,2).又直線 l:x2y0.因此點 P 到直線 l 的距離d|2cos2sin|12222 2|sin4|5.又0, 2), dmax2 252 105,即點 P 到直線 e:x2y0 的距離的最大值為2 105.一、基礎達標1.參數(shù)方程xcos,y2sin(為參數(shù))化為普通方程為()A.x2y241B.x2y221C.y2x241D.y2x241解析易知 cosx,siny2,x2y241,故選 A.答案A2.方程xcosa,ybcos(為參數(shù),ab0)表示的曲線是()A.圓B.橢圓精選文檔9C.雙曲線D.雙曲線的一部分解析由 xcosa
13、,cosax,代入 ybcos,得 xyab,又由 ybcos知,y|b|,|b|,曲線應為雙曲線的一部分.答案D3.若點 P(3,m)在以點 F 為焦點的拋物線x4t2,y4t(t 為參數(shù))上,則|PF|等于()A.2B.3C.4D.5解析拋物線為 y24x,準線為 x1,|PF|為 P(3,m)到準線 x1 的距離,即為 4.答案C4.當取一切實數(shù)時,連接 A(4sin,6cos)和 B(4cos,6sin)兩點的線段的中點的軌跡是()A.圓B.橢圓C.直線D.線段解析設中點 M(x,y),由中點坐標公式,得 x2sin2cos,y3cos3sin,即x2sincos,y3sincos,兩
14、式平方相加,得x24y292,是橢圓.答案B5.實數(shù) x,y 滿足 3x24y212,則 2x 3y 的最大值是_.解析因為實數(shù) x,y 滿足 3x24y212,所以設 x2cos,y 3sin,則2x 3y4cos3sin5sin(),其中 sin45,cos35.當 sin()1 時,2x 3y 有最大值為 5.答案56.拋物線 yx22xt的頂點軌跡的普通方程為_.精選文檔10解析拋物線方程可化為 yx1t21t2,其頂點為1t,1t2,記 M(x,y)為所求軌跡上任意一點,則x1t,y1t2,消去 t 得 yx2(x0).答案yx2(x0)7.如圖所示,連接原點 O 和拋物線 y12x
15、2上的動點 M,延長OM 到點 P,使|OM|MP|,求 P 點的軌跡方程,并說明是什么曲線?解拋物線標準方程為 x22y,其參數(shù)方程為x2t,y2t2.得 M(2t,2t2).設 P(x,y),則 M 是 OP 中點.2tx02,2t2y02,x4ty4t2(t 為參數(shù)),消去 t 得 y14x2,是以 y 軸為對稱軸,焦點為(0,1)的拋物線.二、能力提升8.若曲線xsin2,ycos1(為參數(shù))與直線 xm 相交于不同兩點, 則 m 的取值范圍是()A.RB.(0,)C.(0,1)D.0,1)解析將曲線xsin2,ycos1化為普通方程得(y1)2(x1)(0 x1).它是拋物線的一部分
16、,如圖所示,由數(shù)形精選文檔11結合知 0m1.答案D9.圓錐曲線xt2,y2t(t 為參數(shù))的焦點坐標是_.解析將參數(shù)方程化為普通方程為 y24x,表示開口向右,焦點在 x 軸正半軸上的拋物線,由 2p4p2,則焦點坐標為(1,0).答案(1,0)10.設曲線 C 的參數(shù)方程為xt,yt2(t 為參數(shù)),若以直角坐標系的原點為極點,x軸的正半軸為極軸建立極坐標系,則曲線 C 的極坐標方程為_.解析xt,yt2化為普通方程為 yx2,由于cosx,siny,所以化為極坐標方程為sin2cos2,即cos2sin0.答案cos2sin011.在直角坐標系 xOy 中,曲線 C1的參數(shù)方程為x 3c
17、os ,ysin ,(為參數(shù)),以坐標原點為極點,x 軸正半軸為極軸,建立極坐標系,曲線 C2的極坐標方程為sin4 2 2.(1)寫出 C1的普通方程和 C2的直角坐標方程;(2)設點 P 在 C1上,點 Q 在 C2上,求|PQ|的最小值及此時 P 的直角坐標.解(1)C1的普通方程為x23y21.C2的直角坐標方程為 xy40.(2)由題意,可設點 P 的直角坐標為( 3cos ,sin ).因為 C2是直線,所以|PQ|的最小值即為 P 到 C2的距離 d()的最小值.d()| 3cos sin 4|2 2|sin3 2|.當且僅當2k6(kZ)時,d()取得最小值,最小值為 2,此時 P 的直角坐標為32,12 .三、探究與創(chuàng)新精選文檔1212.設橢圓的中心是坐標原點,長軸在 x 軸上,離心率 e32,已知點 P0,32 到這個橢圓上的點的最遠距離是 7,求這個橢圓的方程,并求橢圓上到點 P 的距離等于 7的點的坐標.解設橢圓的參數(shù)方程是xacosybsin,其中,ab0,02.由 e2c2a2a2b2a21ba2可得ba 1e212即 a2b.設橢圓上的點(x,y
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