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高中数学参数方程

发布时间:2023-06-06 作者:admin 来源:文学

高中数学参数方程

高中数学参数方程

现代歇后语-半场篮球场尺寸图

2023年2月21日发(作者:脚踏实地作文)

1

2019极坐标与参数方程高考题型全归纳

一.题型部分

(一)极坐标与直角坐标的转化、参数方程与普通方程的转化,极坐标与参数

方程的转化

1.极坐标与直角坐标互化公式:

若以直角坐标系的原点为极点,x轴正半轴为极轴建立坐标系,点P的

极坐标为(,),直角坐标为(,)xy,则cosx,siny,222xy,

tany

x

。

2.参数方程:

直线参数方程:0

0

cos

()

sin

xxt

t

yyt





为参数

00

(,)xy为直线上的定点,t为直线上任一

点(,)xy到定点00

(,)xy的数量;

圆锥曲线参数方程:

圆的参数方程:cos

()

sin

xar

ybr





为参数

(a,b)为圆心,r为半径;

椭圆22

22

1

xy

ab



的参数方程是cos

()

sin

xa

yb

为参数

双曲线22

22

-1

xy

ab

的参数方程是sec

()

tan

xa

yb

为参数

;

抛物线22ypx的参数方程是22

()

2

xpt

t

ypt

为参数

(二)有关圆的题型

题型一:圆与直线的位置关系(圆与直线的交点个数问题)----利用圆心

到直线的距离与半径比较

相离,无交点;:rd个交点;相切,1:rd个交点;相交,2:rd

用圆心(x0,y0)到直线Ax+By+C=0的距离

22

00

BA

CByAx

d



,算出d,在与半径

2

比较。

题型二:圆上的点到直线的最值问题(不求该点坐标,如果求该点坐标请参照

距离最值求法)

思路:第一步:利用圆心(x0,y0)到直线Ax+By+C=0的距离

22

00

BA

CByAx

d



第二步:判断直线与圆的位置关系

第三步:相离:代入公式:rdd

max

,rdd

min

相切、相交:rdd

max

min

0d

题型三:直线与圆的弦长问题

弦长公式222drl,d是圆心到直线的距离

延伸:直线与圆锥曲线(包括圆、椭圆、双曲线、抛物线)的弦长问题

(弦长:直线与曲线相交两点,这两点之间的距离就是弦长)

弦长公式

21

ttl,解法参考“直线参数方程的几何意义”

(三)距离的最值:---用“参数法”

1.曲线上的点到直线距离的最值问题

2.点与点的最值问题

“参数法”:设点---套公式--三角辅助角

①设点:设点的坐标,点的坐标用该点在所在曲线的的参数方程来设

②套公式:利用点到线的距离公式

③辅助角:利用三角函数辅助角公式进行化一

例如:在直角坐标系xOy中,曲线

1

C的参数方程为3cos

()

sin

x

y

为参数,以坐标原

点为极点,以x轴的正半轴为极轴,,建立极坐标系,曲线

2

C的极坐标方程为

3

sin()22

4



.

(I)写出

1

C的普通方程和

2

C的直角坐标方程;

(II)设点P在

1

C上,点Q在

2

C上,求PQ的最小值及此时P的直角坐标

Ⅰ)

1

C的普通方程为2

21

3

x

y,

2

C的直角坐标方程为40xy.

(解说:C1:

相加-平方-化同-利用三角消元:移项

sinαy

cosα3x

这里没有加减移项省去,直接化同,那系数除到左边

1y

3

x

两道式子相加

asiny

αcos

3

x

两边同时平方

sinαy

cosα

3

x

2

2

22

2

2



(Ⅱ)由题意,可设点P的直角坐标为(3cos,sin)

(解说:点直接用该点的曲线方程的参数方程来表示)

因为

2

C是直线,所以||PQ的最小值即为P到

2

C的距离()d的最小

值,

|3cossin4|

()2|sin()2|

3

2

d







.

解说:利用点到直线的距离列式子,然后就是三角函数的辅助公式进行化一)

当时)(1

3

sin

即当2()

6

kkZ

时,()d取得最小值,最小值为2,此时P

的直角坐标为

31

(,)

22

(四)直线参数方程的几何意义

1.经过点P(x0,y0),倾斜角为α的直线l的参数方程为为参数)t

tyy

txx

(

sin

cos

0

0





若A,B为直线l上两点,其对应的参数分别为t1,t2,线段AB的中点为M,

点M所对应的参数为t0,则以下结论在解题中经常用到:

4

(1)t0=\f(t1+t2,2);(2)|PM|=|t0|=错误!;(3)|AB|=|t2-t1|;(4)

|PA|·|PB|=|t1·t2|

(5)







0,

0,4)(

2121

2121

2

2121

21tttt

tttttttt

ttPBPA

(注:记住常见的形式,P是定点,A、B是直线与曲线的交点,P、A、B三

点在直线上)

【特别提醒】直线的参数方程中,参数t的系数的平方和为1时,t才有几

何意义且其几何意义为:|t|是直线上任一点M(x,y)到M0(x0,y0)的距离,

即|M0M|=|t|.

直线与圆锥曲线相交,交点对应的参数分别为

12

,tt,则弦长

12

ltt;

2.解题思路

第一步:曲线化成普通方程,直线化成参数方程

第二步:将直线的参数方程代入曲线的普通方程,整理成关于t的一元二次

方程:02cbtat

第三步:韦达定理:

a

c

tt

a

b

tt

2121

,

第四步:选择公式代入计算。

例如:已知直线l:错误!(t为参数),以坐标原点为极点,x轴的正半轴为极轴

建立极坐标系,曲线C的极坐标方程为ρ=2cosθ.

(1)将曲线C的极坐标方程化为直角坐标方程;

(2)设点M的直角坐标为(5,错误!),直线l与曲线C的交点为A,B,

求|MA|·|MB|的值.

解:(1)ρ=2cosθ等价于ρ2=2ρcosθ.①

将ρ2=x2+y2,ρcosθ=x代入①即得曲线C的直角坐标方程为x2+y2-2x

=0.②

5

(2)将错误!代入②式,得t2+5错误!t+18=0.

设这个方程的两个实根分别为t1,t2,则由参数t的几何意义即

知,|MA|·|MB|=|t1t2|=18.

(五).极坐标中ρ的几何意义一直线与两曲线分别相交,求交点间的距离

思路:一般采用直线极坐标与曲线极坐标联系方程求出2个交点的极坐标,

利用极径相减即可。

例如:在直角坐标系xOy中,曲线C1的参数方程为(其中α为参

数),曲线C2:(x﹣1)2+y2=1,以坐标原点O为极点,x轴的正半轴为极轴建

立极坐标系.

(Ⅰ)求曲线C1的普通方程和曲线C2的极坐标方程;

(Ⅱ)若射线θ=(ρ>0)与曲线C1,C2分别交于A,B两点,求|AB|.

解:(Ⅰ)∵曲线C1的参数方程为(其中α为参数),

∴曲线C1的普通方程为x2+(y﹣2)2=7.

∵曲线C2:(x﹣1)2+y2=1,

∴把x=ρcosθ,y=ρsinθ代入(x﹣1)2+y2=1,

得到曲线C2的极坐标方程(ρcosθ﹣1)2+(ρsinθ)2=1,

化简,得ρ=2cosθ.

(Ⅱ)依题意设A(),B(),

∵曲线C1的极坐标方程为ρ2﹣4ρsinθ﹣3=0,

将(ρ>0)代入曲线C1的极坐标方程,得ρ2﹣2ρ﹣3=0,

解得ρ1=3,

同理,将(ρ>0)代入曲线C2的极坐标方程,得,

6

∴|AB|=|ρ1﹣ρ2|=3﹣.

(六).面积的最值问题

面积最值问题一般转化成弦长问题+点到线的最值问题

例题:在平面直角坐标系xOy中,圆C的参数方程为,(t为参

数),在以原点O为极点,x轴的非负半轴为极轴建立的极坐标系中,直线l

的极坐标方程为,A,B两点的极坐标分别为

.

(1)求圆C的普通方程和直线l的直角坐标方程;

(2)点P是圆C上任一点,求△PAB面积的最小值.

解:(1)由,化简得:,

消去参数t,得(x+5)2+(y﹣3)2=2,

∴圆C的普通方程为(x+5)2+(y﹣3)2=2.

由ρcos(θ+)=﹣,化简得ρcosθ﹣ρsinθ=﹣,

即ρcosθ﹣ρsinθ=﹣2,即x﹣y+2=0,

则直线l的直角坐标方程为x﹣y+2=0;

(Ⅱ)将A(2,),B(2,π)化为直角坐标为A(0,2),B(﹣2,0),

∴|AB|==2,

设P点的坐标为(﹣5+cost,3+sint),

∴P点到直线l的距离为d==,

∴dmin==2,

则△PAB面积的最小值是S=×2×2=4.

7

附:2019极坐标与参数方程高考题型全归纳

二.:精典配套练习(含答案)部分

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