高考复习之参数方程
一、考纲要求
1. 理解参数方程的概念, 了解某些常用参数方程中参数的几何意义或物理意义,
数方 程与普通方程的互化方法
. 会根据所给出的参数,依据条件建立参数方程
.
掌握参
2. 理解极坐标的概念 . 会正确进行点的极坐标与直角坐标的互化 . 会正确将极坐标方程化为 直
角坐标方程, 会根据所给条件建立直线、 圆锥曲线的极坐标方程 . 不要求利用曲线的 参数 方程或极坐标方程求两条曲线的交点.
二、知识结构 1. 直线的参数方程 (1) 标准式
过点 Po(x 0,y 0) ,倾斜角为 α 的直线 l( 如图 ) 的参数方程是
(t
x
x0 t cosa
为参数 )
y
y0 t sin a
(2) 一般式
过定点 P0(x 0,y 0) 斜率 k=tg α = 的直线的参数方程是
b
a
x y
x0 y0
at bt
(t 不参数 )②
在一般式②中,参数 t
时, | t |表示直线上动点
不具备标准式中
t 的几何意义,若 a2+b2=1, ②即为标准式,此
P 到定点 P0 的距离;若
0
0
a2+b2≠ 1,则动点 P 到定点 P0 的距离是
a2 b2 | t | .
直线参数方程的应用
0
设过点 P (x ,y ), 倾斜角为 α 的直线 l 的参数方程是 ( t 为参数)
x
x0 y0
2
t cosa t sin a
y
1
若 P 、 P 是 l 上的两点,它们所对应的参数分别为 (1)P 1、 P2 两点的坐标分别是 (x 0+t 1cos α,y 0+t 1sin α) (x 0+t 2cos α,y 0+t 2sin α) ; (2) | P1P2|=| t 1-t 2| ;
(3) 线段 P1P2 的中点 P所对应的参数为 t ,则 t= t1
t ,t
1
,则
2
t 2 2
P 到定点 P 的距离| PP |=| t | =|
中点
0 0
t1 t 2 |
2
(4) 若 P0 为线段 P1P2 的中点,则 t 1+t 2=0.
.
2. 圆锥曲线的参数方程
(1) 圆
圆心在 (a,b) ,半径为 r 的圆的参数方程是
x y
a r cos b r sin
( φ是参数 )
φ 是动半径所在的直线与 x 轴正向的夹角, φ ∈[ 0,2 π ] ( 见图 )
(2) 椭圆
椭圆 x
2
a 2
y 2 1(a > b> 0) 的参数方程是 b2
x a cos
y bsin
y 2
( φ为参数 )
椭圆
y
2
1 (a >b> 0) 的参数方程是
a
2
b 2
x b cos
y a sin
3. 极坐标
( φ 为参数 )
极坐标系 在平面内取一个定点 O,从 O引一条射线 Ox,选定一个单位长度以及计算角度的正 方向 ( 通常取逆时针方向为正方向 ) ,这样就建立了一个极坐标系, O 点叫做极点,射线 Ox 叫 做极轴 .
①极点;②极轴;③长度单位;④角度单位和它的正方向,构成了极坐标系的四要素,缺一不可 .
点的极坐标 设 M点是平面内任意一点,用 ρ表示线段 OM的长度, θ表示射线 Ox 到OM的角度 ,那么 ρ 叫做 M点的极径, θ 叫做 M点的极角,有序数对 ( ρ , θ ) 叫做 M点的极坐标.( 见图)
极坐标和直角坐标的互化
(1) 互化的前提条件①极坐标系中的极点与直角坐标系中的原点重合;②极轴与 x 轴的正半轴重合③两种坐标系中取相同的长度单位 . (2) 互化公式
x y
cos sin '
2
tg
x 2 y x
y2
( x
0)
三、知识点、能力点提示 例 1 在圆 x2+y2-4x-2y-20=0
短和最长 .
( 一 ) 曲线的参数方程,参数方程与普通方程的互化
上求两点 A 和 B,使它们到直线 4x+3y+19=0 的距离分别最
解: 将圆的方程化为参数方程:
.
x 2 5 cos y 1 5sin
( 为参数)
, 1+5sin
则 圆 上 点
P 坐 标 为 (2+5cos ) , 它 到 所 给 直 线 之 距 离
d= 120cos
15 sin 4 2 32
30
故当 cos( φ - θ)=1 ,即 φ =θ时 ,d 最长,这时,点 A 坐标为 (6 ,4) ;当 cos( φ - θ)=-1,
即θ =φ - π时, d 最短,这时,点 B 坐标为 (-2 , 2).
( 二 ) 极坐标系,曲线的极坐标方程,极坐标和直角坐标的互化 说明 例 2
这部分内容自 1986 年以来每年都有一个小题,而且都以选择填空题出现.
极坐标方程 ρ =
1
所确定的图形是( )
2 3 sin
B. 椭圆
cos
A. 直线 线
C. 双曲
D.抛物
1
1
解: ρ =
2[1 (
1
3 1
2
1
sin(
cos
)]
) 6
2
2
( 三 ) 综合例题赏析 例 3
椭圆
x y
3 cos
( 是参数 )的两个焦点坐标是
( )
1 5sin
A.(-3 , 5) , (-3 , -3) C.(1 ,1) , (-7 , 1) 解:化为普通方程得
B.(3 , 3) , (3 , -5) D.(7 , -1) ,(-1 , -1)
( x 3) 2
( y
1)2 25
1
9
∴ a2=25,b 2=9, 得 c2=16 ,c=4. ∴ F(x-3,y+1)=F(0, ± 4)
∴在 xOy 坐标系中,两焦点坐标是 应选 B.
例 4 参数方程
(3,3) 和(3 ,-5).
x
cos sin
2
sin )
2
y
1
2
(0
2 )表示
(1
A. 双曲线的一支,这支过点
(1,)
1
B. 抛物线的一部分,这部分过
(1 ,
1
2
2
.
)
C. 双曲线的一支,这支过 (-1 , )
1
D.抛物线的一部分,这部分过 (-1 ,
2
1
2
)
解:由参数式得 x2=1+sin θ=2y(x > 0) 即 y= x2(x > 0).
1
2
∴应选 B. 例 5
在方程
x y
sin cos
B.(
( θ 为参数 ) 所表示的曲线一个点的坐标是
( )
A.(2,-7)
1
, 2 )
C.( 1 , 1 )
D.(1 ,0)
3 3 2 2
解: y=cos2 =1-2sin2
将 x= 代入,得 y=
11
=1-2x 2
2
2
∴应选 C. 例 6
下列参数方程 (t 为参数 ) 与普通方程 x2-y=0 表示同一曲线的方程是
( )
A.
x y
t t
B.
x y
cost cos t
x
C.
tgt
2
y
1 cos 2t 1 cos 2t
x tgt
D.
1 cos 2t y
1 cos 2t
解:普通方程
x2-y 中的 x∈ R, y≥ 0, A. 中 x=| t |≥ 0, B. 中 x=cost ∈〔 -1,1 〕,故排
除 A.和 B.
2cos2 t
C. 中 y=
2
1 tg t
1 x
2
2sin t
2
=ctg t=
22=,即 x y=1 ,故排除 C.
∴应选 D. 例 7
A.x 2+(y+2) 2=4
D.(x+2) 2+y2=4
解:将 ρ= x2
曲线的极坐标方程 ρ =4 sin θ 化 成直角坐标方程为 (
B.x
2)
+(y-2)
2=4
C.(x-2) 2+y2=4
y 2 ,sin θ =
y x2
代入 ρ =4sin θ ,得 x2+y2=4y,即 x2+(y-2) 2=4.
y 2
∴应选 B. 例 8
极坐标 ρ =cos(
4
) 表示的曲线是 (
)
C.抛物线
A. 双曲线 B. 椭圆 D.圆
.
解:原极坐标方程化为 ρ=
1 (cos θ +sin θ )2 2 =ρcos θ +ρsin θ ,
2
∴普通方程为 应选 D. 例 9
A. ρ sin θ =2
2 (x 2+y2)=x+y ,表示圆 .
在极坐标系中,与圆
B. D.
ρ=4sin θ相切的条直线的方程是 ( )
ρcos θ =2 ρcos θ =-4
C. ρ cos θ =-2
例 9 图
解:如图 .
⊙ C 的极坐标方程为 ρ =4sin θ , CO⊥ OX,OA为直径,| OA| =4,l l 交极轴于 B(2, 0) 点 P(ρ , θ ) 为 l 上任意一点,则有
和圆相切,
OB
cos θ =
2
OP
,得 ρ cosθ =2,
∴应选 B. 例 10 A. 圆
线
4ρsin 2
B.
2 =5 表示的曲线是 (
)
椭圆
C.双曲线的一支
D.抛物
解: 4ρ sin 2
2 =5
4ρ· cos
2
1
2
2 cos
5.
2
把 ρ = x
y 2 ρ cos θ =x,代入上式,得
2 x 2 y 2 =2x-5.
平方整理得 y2=-5x+
254
. . 它表示抛物线 .
∴应选 D. 例 11
线
极坐标方程 4sin 2θ =3 表示曲线是 (
2
)
A. 两条射线 B.
θ =3, 得 4·
两条相交直线
2
C.圆
D.抛物
解:由 4sin
y2
2
2
=3, 即 y =3 x ,y=±
3x , 它表示两相交直线 .
x 2 y
∴应选 B.
四、能力训练 ( 一) 选择题
1. 极坐标方程 ρcos θ = 表示 ( )
4
3
A. 一条平行于 x 轴的直线
B. 一条垂直于 x 轴的直线
.
C. 一个圆
D.一条抛物线
2. 直线: 3x-4y-9=0 与圆:
x 2 cos y
2sin ,
( 为参数 ) 的位置关系是 ( )
A. 相切
线不过圆心
B. 相离 C. 直线过圆心 D. 相交但直
3. 若 (x , y) 与 ( ρ , θ )( ρ ∈ R)分别是点 M 的直角坐标和极坐标, t 表示参数,则下列 各组曲 线:① θ =
和 sin θ =
1 ;② θ =
和 tg θ =
3
,③ ρ 2-9=0 和 ρ = 3 ;④
6
2
2
6
3
x
2
t
和
y
3 t
1
2 2
x
2 3 t
2t
y
其中表示相同曲线的组数为 A.1
( )
B.2 )
C.3
D.4
4. 设 M(ρ 1,θ 1) ,N(ρ 2,θ 2) 两点的极坐标同时满足下列关系:
则 M, N 两点位置关系是 (
A. 重合
ρ 1+ρ 2=0 ,θ1+θ 2=0,
B. 关于极点对称
C.关于直线 θ =
D.关于极轴
2
对称
5. 极坐标方程 ρ=sin θ +2cos θ 所表示的曲线是 ( ) A. 直线
B. 圆
C.双曲线 D. 抛物线
6. 经过点 M(1,5) 且倾斜角为
的直线, 以定点 M到动点 P 的位移 t 为参数的参数方程
3
是( )
A.
x 1 t
2
1
B.
x 1 t
1
x 1 t
C.
1
2 2
y 5
3 t
y 5
3 t
y 5
3 t
2
1
3 t 2
2
2
y
D.
x
5 1 t
2
x y
a
b
m2 2m
7. 将参数方
m2 2m (m 是参数, ab≠ 0) 化为普通方程是 (
2m 2
2
)
m2
2m 2
.
A.
x 2
y 2 b 2
1( x a)
B.
x2 y 2 a2 b2
1( x
a)
a 2
C. x 2 y 2
a 2
1( x a)
D. x2 y 2 1( x
a2 b 2
6
),r=1
C.(1,),r=1
a)
b 2
8. 已知圆的极坐标方程 ρ=2sin( θ+
) ,则圆心的极坐标和半径分别为
( )
A.(1,),r=2 B.(1,
D.(1,
3
- ),r=2
6
3
3
x
9. 参数方程
t
1 2
t (t 为参数 ) 所表示的曲线是 ( )
y
A. 一条射线
直线
B.
两条射线
C.一条直线
D.
两 条
10. 双曲线( θ 为参数 ) 的渐近线方 程为 ( )
x 2 tg
y 1 2 sec
A.y-1=
1
( x 2)
B.y=
1 x 2
C.y-1=
2(x 2)
2
D.y+1= 2( x 2)
11. 若直线
x 4 y bt
at
( (t 为参数 ) 与圆 x2+y2-4x+1=0 相切,则直线的倾斜角为
( )
A.
或
3
12. 已知曲线
B.
5
3
2 3
C.
或 2
D.
3 3 3
x y
2 pt 2 2 pt
)
(t 为参数 ) 上的点 M,N 对应的参数分别为
2
2 1
t 1,t 2,且 t 1+t 2=0,
那么 M, N间的距离为 (
A.2p(t 1+t 2)
D.2p(t 1-t 2) 2
圆上运动,其运动规律是
B.2p(t
+t 2)
C.
│
2p(t 1-t 2)
│
13. 若点 P(x ,y) 在单位圆上以角速度 ω 按逆时针方向运动, 点 M(-2xy ,y2-x 2) 也在单位
( )
A. 角速度 ω ,顺时针方向 C. 角速度 2ω , 顺时针方向
B. 角速度 ω ,逆时针方向
D.角速度 2ω ,逆时针方向
2
θ与 x 轴两个交点距离的最大值是
14. 抛物线 y=x2-10xcos θ +25+3sin θ-25sin
( )
.
A.5
15. 直线 ρ =
B.10
C.2
3
D.3
3
与直线 l 关于直线 θ = ( ρ ∈ R)对称,则 l 的方程是 ( )
A. C.
2cos
3
sin
4
B.
3
2 cos
3
cos
2 cos cos
( 二)填空题
sin 3
cos
D.
2sin
2 sin
x
3 2
4 t 5 3 t 5
16. 若直线 l 的参数方程为
(t 为参数 ) ,则过点 (4 ,-1) 且与 l 平行的直线
y
在 y 轴上的截距为
.
x
17. 参数方程
cos
y
1 cos ( 为参数)化成普通方程为
sin 1 cos
.
18. 极坐标方程 ρ =tg θ sec θ 表示的曲线是
19. 直线
.
x y
1 3t 2
.
(t 为参数 ) 的倾斜角为
;直线上一点
P(x , y) 与点 M(-1 ,
3t
2) 的距离为
( 三) 解答题
20. 设椭圆
x
4cos 2 3 sin
( θ 为参数 ) 上一点 P,若点 P 在第一象限, 且∠ xOP=
,求
y
点 P的坐标 .
3
21. 曲线 C 的方程为
x y
2 pt 2 2 pt
(p > 0, t 为参数 ) ,当 t ∈[ -1 , 2]时 ,曲线 C 的端
△ AFB
点为 A, B,设 F 是曲线 C 的焦点,且 S =14,求 P 的值 .
22. 已知椭圆
x2
y 2 =1 及点 B(0 ,-2) ,过点 B 作直线 BD,与椭圆的左 半部分交于 C、
2
D两点,又过椭圆的右焦点
F 2 作平行于 BD的直线,交椭圆于
2
G,H两点 .
BD 是否存在 ?并说明理
(1) 试判断满足│ BC│·│ BD│ =3│ GF│·│ F2H│成立的直线
由 .
(2) 若点 M为弦 CD的中点, S△ BMF2=2,试求直线 BD的方程 . 23. 如果椭圆的右焦点和右顶点的分别是双曲线
x 8 4sec y 3tg
( θ 为参数 ) 的左焦点
.
和左顶点,且焦点到相应的准线的距离为
9
,求这椭圆上的点到双曲线渐近线的最短距离.
4
24.A ,B 为椭圆 值和最小值 .
25. 已知椭圆
x2
2
y
b
2
2 =1,(a > b> 0) 上的两点, 且 OA⊥ OB,求△ AOB的面积的最大
a
x2
2
y =1,直线 l ∶
x
24
16 12
y =1,P 是 l 上一点, 射线 OP交椭圆于点 R, 8
又点 Q在 OP上且.
满足│ OQ│·│ OP│ 2
=│OR│ ,当点 P 在 l 上移动时,求点 Q的轨迹方程
.
参考答案
( 一 )1.B 2.D 3.C 4.C 5.B 6.A 7.A 8.C 9.B 10.C 11.C 12.C ( 二 )16.-4 ;17.y 2 =-2(x-
13.C 14.C 15.D
1 ),(x 2
≤ 1 );18.
抛 物线; 19.135 °,|32 t|
2 2 3 ; 3
( 三 )20.(
8 54 15
);21. ,
5
5
22.(1) 不存在, (2)x+y+2=0 ; 23. (27-3
1
41 ) ;24.Smax= ab , smax = a 2 b2
;
5
2
( x 1) 2
( y 1)2
25.
55
=1(x,y) 不同时为零 )
2
2
单纯的课本内容,并不能满足学生的需要,通过补充,达到内容的完善
教育之通病是教用脑的人不用手,不教用手的人用脑,所以一无所能。教育革命的对策是手脑联盟,结果是手与脑的力量都可以大到不可思议。
.
a2
b2