《2018-2019學(xué)年高中數(shù)學(xué) 第二章 參數(shù)方程復(fù)習(xí)課學(xué)案 新人教A版選修4-4》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2018-2019學(xué)年高中數(shù)學(xué) 第二章 參數(shù)方程復(fù)習(xí)課學(xué)案 新人教A版選修4-4(7頁珍藏版)》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、
第二章 參數(shù)方程
復(fù) 習(xí) 課
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[警示·易錯(cuò)提醒]
1.參數(shù)方程化為普通方程的易錯(cuò)點(diǎn)
將參數(shù)方程化為普通方程時(shí),很容易改變變量的取值范圍,從而使得兩種方程所表示的曲線不一致.
2.圓錐曲線中的三點(diǎn)注意事項(xiàng)
(1)注意不要將橢圓方程中的參數(shù)的幾何意義與圓的方程中的參數(shù)的幾何意義相混淆.
(2)把圓錐曲線的參數(shù)方程化為普通方程時(shí)注意變量x(或y)的變化.
(3)利用參數(shù)方程的參數(shù)求軌跡方程時(shí),注意參數(shù)的特殊取值.
3.關(guān)注直線參數(shù)方程中參數(shù)t具有幾何意義的前提條件
t具有幾何意義的前提條件是直線參數(shù)方程為標(biāo)準(zhǔn)形式.
4.圓的漸開線和擺線的兩
2、個(gè)易錯(cuò)點(diǎn)
(1)對(duì)圓的漸開線和擺線的概念理解不透導(dǎo)致錯(cuò)誤.
(2)弄不清圓的漸開線和擺線的參數(shù)方程導(dǎo)致錯(cuò)誤.
專題一 求曲線的參數(shù)方程
用參數(shù)方程求動(dòng)點(diǎn)的軌跡方程,其基本思想是選取適當(dāng)?shù)膮?shù)作為中間變量,使動(dòng)點(diǎn)橫、縱坐標(biāo)分別與參數(shù)有關(guān),從而得到動(dòng)點(diǎn)的參數(shù)方程,然后再消去參數(shù),化為普通方程.如果動(dòng)點(diǎn)軌跡與直線、圓、圓錐曲線等有關(guān),那么通常取直線、圓、圓錐曲線的參數(shù)方程中的參數(shù)作為中間變量.
[例1] 過點(diǎn)P(-2,0)作直線l與圓x2+y2=1交于A、B兩點(diǎn),設(shè)A、B的中點(diǎn)為M,求M的軌跡的參數(shù)方程.
解:設(shè)M(x,y),A(x1,y1),B(x2,y2),直線l的方程為x=ty
3、-2.
由消去x得(1+t2)y2-4ty+3=0.
所以y1+y2=,得y=.
x=ty-2=-2=,
由Δ=(4t)2-12(1+t2)>0,得t2>3.
所以M的軌跡的參數(shù)方程為(t為參數(shù)且t2>3).
歸納升華
求曲線參數(shù)方程的五步
1.建立適當(dāng)?shù)闹苯亲鴺?biāo)系,設(shè)曲線上任一點(diǎn)M的坐標(biāo);
2.寫出適合條件的點(diǎn)M的集合;
3.選擇適當(dāng)?shù)膮?shù),用參數(shù)及坐標(biāo)表示集合,列出方程;
4.將方程化為最簡形式;
5.證明以化簡后的方程的解為坐標(biāo)的點(diǎn)都是曲線上的點(diǎn).
注意:最后一步可以省略,但一定要注意所求的方程所表示的點(diǎn)是否都在曲線上,要注意那些特殊的點(diǎn).
[變式訓(xùn)練] 以直
4、角坐標(biāo)系的原點(diǎn)O為極點(diǎn),x軸的正半軸為極軸,已知點(diǎn)P的直角坐標(biāo)為(1,-5),點(diǎn)C的極坐標(biāo)為,若直線l過點(diǎn)P,且傾斜角為,圓C的半徑為4.
(1)求直線l的參數(shù)方程和圓C的極坐標(biāo)方程.
(2)試判斷直線l與圓C的位置關(guān)系.
解:(1)直線l的參數(shù)方程為
(t為參數(shù)),
即(t為參數(shù)).
由題知C點(diǎn)的直角坐標(biāo)為(0,4),圓C的半徑為4,
所以圓C的方程為x2+(y-4)2=16,
將代入,得圓C的極坐標(biāo)方程為ρ=8sin θ.
(2)由題意得,直線l的普通方程為x-y-5-=0,
圓心C到l的距離為d==>4,
所以直線l與圓C相離.
專題二 參數(shù)方程及其應(yīng)用
(1)
5、求直線的參數(shù)方程,根據(jù)參數(shù)方程參數(shù)的幾何意義,求直線上兩點(diǎn)間的距離,求直線的傾斜角,判斷兩直線的位置關(guān)系;根據(jù)已知條件求圓的參數(shù)方程,根據(jù)圓的參數(shù)方程解決與圓有關(guān)的最值、位置關(guān)系等問題.
(2)能根據(jù)條件求橢圓、雙曲線、拋物線的參數(shù)方程,并利用圓錐曲線的參數(shù)方程解最值、直線與圓錐曲線的位置關(guān)系等問題.
[例2] 已知曲線C1:(θ為參數(shù)),曲線C2:(t為參數(shù)).
(1)若α=,求曲線C2的普通方程,并說明它表示什么曲線;
(2)曲線C1和曲線C2的交點(diǎn)分別記為M,N,求|MN|的最小值.
解:(1)因?yàn)棣粒?,所?t為參數(shù)),
所以x-1=y(tǒng)+1,
所以曲線C2的普通方程是y=
6、x-2,它表示過點(diǎn)(1,-1),傾斜角為的直線.
(2)曲線C1的普通方程為x2+y2=4,
將(t為參數(shù))代入x2+y2=4中得(1+tcos α)2+(-1+tcos α)2=4,
所以t2+2(cos α-sin α)t-2=0,
設(shè)t1,t2為方程的兩個(gè)根,則有
|MN|=|t1-t2|==
=,
所以當(dāng)sin 2α=1時(shí),|MN|的最小值為2.
歸納升華
1.曲線的參數(shù)方程化為普通方程的基本方法是消參,可以通過加減消參法、平方消參法等進(jìn)行,解題中要注意參數(shù)方程與普通方程的等價(jià)性.
2.把曲線的參數(shù)方程化為普通方程,可把要解決的問題轉(zhuǎn)化為我們熟悉的問題加以解決,是解
7、決參數(shù)方程問題的一個(gè)重要指導(dǎo)思想.
3.求圓錐曲線或圓上的點(diǎn)到某點(diǎn)或者某條直線的距離的最值時(shí),使用參數(shù)方程可以把問題化為求三角函數(shù)的最值問題.
4.直線的參數(shù)方程的應(yīng)用非常廣泛,可用來解決直線與圓錐曲線的位置關(guān)系問題.在解決這類問題時(shí),利用直線參數(shù)方程中參數(shù)t的幾何意義,可以避免通過解方程組求交點(diǎn)坐標(biāo)等煩瑣運(yùn)算,使問題得到簡化.直線的參數(shù)方程有多種形式,但只有標(biāo)準(zhǔn)形式才具有明確的幾何意義.
[變式訓(xùn)練] 直線l過點(diǎn)P0(-4,0),它的參數(shù)方程為(t為參數(shù)),與圓x2+y2=7相交于A,B兩點(diǎn).
(1)求弦長|AB|;
(2)過P0作圓的切線,求切線長.
解:將直線l的參數(shù)方程代入
8、圓的方程,
得+=7,
整理得t2-4t+9=0.
(1)設(shè)A和B兩點(diǎn)對(duì)應(yīng)的參數(shù)分別為t1和t2,
由根與系數(shù)的關(guān)系得t1+t2=4,t1·t2=9.
故|AB|=|t2-t1|==2.
(2)設(shè)圓過P0的切線為P0T,T在圓上,
則|P0T|2=|P0A|·|P0B|=|t1t2|=9,
所以切線長|P0T|=3.
專題三 極坐標(biāo)方程與參數(shù)方程的綜合應(yīng)用
把極坐標(biāo)方程與參數(shù)方程綜合起來考查的頻率較高,常考查極坐標(biāo)方程、參數(shù)方程、普通方程的相互轉(zhuǎn)化.一般是將所給的方程化為較熟悉的普通方程,然后根據(jù)曲線性質(zhì)去解決問題.在高考中選擇題、填空題和解答題都有可能出現(xiàn).
[例3]
9、已知直線l:(t為參數(shù)).以坐標(biāo)原點(diǎn)為極點(diǎn),x軸的正半軸為極軸建立極坐標(biāo)系,曲線C的極坐標(biāo)方程為ρ=2cos θ.
(1)將曲線C的極坐標(biāo)方程化為直角坐標(biāo)方程;
(2)設(shè)點(diǎn)M的直角坐標(biāo)為(5,),直線l與曲線C的交點(diǎn)為A,B,求|MA|·|MB|的值.
解:(1)ρ=2cos θ等價(jià)于ρ2=2ρcos θ.
將ρ2=x2+y2,ρcos θ=x代入ρ2=2ρcos θ即得曲線C的直角坐標(biāo)方程為x2+y2-2x=0.
(2)將(t為參數(shù))代入x2+y2-2x=0,
得t2+5t+18=0.
設(shè)這個(gè)方程的兩個(gè)實(shí)根分別為t1,t2,則由參數(shù)t的幾何意義即知,|MA|·|MB|=|t1t
10、2|=18.
歸納升華
1.先把曲線的極坐標(biāo)方程化為直角坐標(biāo)方程,曲線的參數(shù)方程化為普通方程,然后使用熟悉的解析幾何知識(shí)解決問題,再根據(jù)題目的要求進(jìn)行變換來求解結(jié)果,最后得出符合題目要求的結(jié)論.
2.參數(shù)方程中一個(gè)確定的參數(shù)值對(duì)應(yīng)著曲線上一個(gè)確定的點(diǎn),在由參數(shù)方程求曲線交點(diǎn)坐標(biāo)時(shí),也可以先通過方程組求出參數(shù)值,再根據(jù)參數(shù)值得出交點(diǎn)坐標(biāo).
3.解題時(shí)如果涉及求直線被曲線截得的線段的長度或者直線上的點(diǎn)與曲線交點(diǎn)之間線段長度的和、乘積等問題時(shí),可以利用直線的參數(shù)方程中參數(shù)的幾何意義加以解決.
[變式訓(xùn)練] (2017·全國卷Ⅲ)在直角坐標(biāo)系xOy中,直線l1的參數(shù)方程為(t為參數(shù)),直線l
11、2的參數(shù)方程為(m為參數(shù)).設(shè)l1與l2的交點(diǎn)為P,當(dāng)k變化時(shí),P的軌跡為曲線C.
(1)寫出C的普通方程;
(2)以坐標(biāo)原點(diǎn)為極點(diǎn),x軸正半軸為極軸建立極坐標(biāo)系,設(shè)l3:ρ(cos θ+sin θ)-=0,M為l3與C的交點(diǎn),求M的極徑.
解:(1)直線l1的普通方程為y=k(x-2),
直線l2的普通方程為x=-2+ky,消去k得x2-y2=4(y≠0),即C的普通方程為x2-y2=4(y≠0).
(2)l3化為普通方程為x+y=.
聯(lián)立得
所以ρ2=x2+y2=+=5.
所以l3與C的交點(diǎn)M的極徑為.
專題四 數(shù)形結(jié)合思想
數(shù)形結(jié)合思想是數(shù)學(xué)中重要的思想之一,利用數(shù)形
12、結(jié)合思想解題具有直觀性、靈活性、深刻性的特點(diǎn),并跨越各知識(shí)點(diǎn)的界線,有較強(qiáng)的綜合性.加強(qiáng)這方面的學(xué)習(xí)和訓(xùn)練是打好基礎(chǔ)、鞏固知識(shí)、提高能力的一個(gè)重要環(huán)節(jié).
[例4] 已知拋物線的參數(shù)方程為(t為參數(shù)),其中p>0,焦點(diǎn)為F,準(zhǔn)線為l.過拋物線上一點(diǎn)M作l的垂線,垂足為E.若|EF|=|MF|,點(diǎn)M的橫坐標(biāo)是3,則p=________.
解析:將(t為參數(shù))消參得y2=2px,則拋物線的焦點(diǎn)為F,準(zhǔn)線為直線x=-.
將x=3代入y2=2px得y=±.
如圖,不妨令M的坐標(biāo)為(3,),所以E.
因?yàn)閨EF|=|MF|,所以 =
,
化簡得p2+4p-12=0,因?yàn)閜>0,所以p=
13、2.
答案:2
歸納升華
1.化參數(shù)方程為普通方程,由幾何性質(zhì)確定拋物線的焦點(diǎn)與準(zhǔn)線方程.
2.根據(jù)兩點(diǎn)距離的定義,得關(guān)于p的方程,從而求得p值,再結(jié)合拋物線的圖象,確定p的范圍,體現(xiàn)了轉(zhuǎn)化與數(shù)形結(jié)合思想的應(yīng)用.
[變式訓(xùn)練] 在直角坐標(biāo)系xOy中,橢圓C的參數(shù)方程為(θ為參數(shù),a>b>0).在極坐標(biāo)系(與直角坐標(biāo)系xOy取相同的長度單位,且以原點(diǎn)O為極點(diǎn),以x軸正半軸為極軸)中,直線l與圓O的極坐標(biāo)方程分別為ρsin=m(m為非零常數(shù))與ρ=b.若直線l經(jīng)過橢圓C的焦點(diǎn),且與圓O相切,則橢圓C的離心率為________.
解析:橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為+=1(a>b>0),由ρsin=m得(ρsin θ+ρcos θ)=m,即直線方程為x+y-m=0.由ρ=b,得ρ2=b2,即x2+y2=b2,所以圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為x2+y2=b2.因?yàn)橹本€x+y-m=0過橢圓的焦點(diǎn),代入得m=±c,直線x+y-m=0與圓x2+y2=b2相切,則=b,即|m|=b.所以c=b,解得a=·b,所以離心率e===.
答案:
7