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第二讲 参数方程
2.2圆锥曲线的参数方程
《选修4-4》
如下图,以原点为圆心,分别以a,b(a>b>0)为半径作两个圆,点B是大圆半径OA与小圆的交点,过点A作AN⊥OX,垂足为N,过点B作BM⊥AN,垂足为M,求当半径OA绕点O旋转时点M的轨迹参数方程.
O
A
M
x
y
N
B
分析:
点M的横坐标与点A的横坐标相同,
点M的纵坐标与点B的纵坐标相同.
而A、B的坐标可以通过
引进参数建立联系.
设∠XOA=φ
一、知识构建
如下图,以原点为圆心,分别以a,b(a>b>0)为半径作两个圆,点B是大圆半径OA与小圆的交点,过点A作AN⊥OX,垂足为N,过点B作BM⊥AN,垂足为M,求当半径OA绕点O旋转时点M的轨迹参数方程.
O
A
M
x
y
N
B
解:
设∠XOA=φ, M(x, y), 则
A: (acosφ, a sinφ),
B: (bcosφ, bsinφ),
由已知:
即为点M的轨迹参数方程.
消去参数得:
即为点M的轨迹普通方程.
2 .在椭圆的参数方程中,常数a、b分别是椭圆的长半轴长和短半轴长. a>b
另外,
称为离心角,规定参数
的取值范围是
1 .参数方程 是椭圆的参
数方程.
说 明:
知识归纳
椭圆的标准方程:
椭圆的参数方程中参数φ的几何意义:
x
y
O
圆的标准方程:
圆的参数方程:
x2+y2=r2
θ的几何意义是:
∠XOP=θ
P
θ
椭圆的参数方程:
是半径OA的旋转角;是∠AOX=φ,不是∠MOX=φ.
O
A
M
x
y
N
B
φ
【练习1】把下列普通方程化为参数方程.
(1)
(2)
(3)
(4)
把下列参数方程化为普通方程
巩固练习
二、双曲线的参数方程
b
a
o
x
y
)
M
B
A
双曲线的参数方程
双曲线的参数方程
b
a
o
x
y
)
M
B
A
⑵ 双曲线的参数方程可以由方程 与三角恒等式
相比较而得到,所以双曲线的参数方程
的实质是三角代换.
说明:
⑴ 这里参数 叫做双曲线的离心角与直线OM的倾斜角不同.
三、抛物线的参数方程
x
y
o
M(x,y)
M
F
O
Y
X
A
前面曾经得到以时刻 t 为参数的抛物线的参数方程:
对于一般抛物线,怎样建立参数方程呢?
以抛物线的普通方程
为例,其中p为焦点到准线的距离。
设M(x, y)为抛物线上除顶点外的任意一点,以射线OM为终边的角记作α
显然,当α在 内变化时,点M在抛物线上运动,并且对于α的每一个值,在抛物线上都有唯一的点M与之对应,因此,可以取α为参数来探求抛物线的参数方程.
因为点M在α的终边上,根据三角函数定义可得
由方程
(α为参数)
这是抛物线(不包括顶点)的参数方程.
如果令
则有
(t为参数)
(α为参数)
当t=0时,上式表示的点正好就是抛物线的顶点(0,0),
因此,当 时,
(t为参数)
就表示整条抛物线.参数 t 表示抛物线上除顶点外的任意一点与原点连线的斜率的倒数.
抛物线的参数方程
o
y
x
)
H
M(x,y)
思考:
怎样根据抛物线的定义选取参数,建立抛物线x2=2py(p>0)的
参数方程?
二、知识应用
例1.在椭圆 上求一点M,使M到直线
x+2y-10=0的距离最小,并求出最小距离
(见课本P28)
一、椭圆的参数方程
命题角度1 利用参数方程求最值
变式1 已知曲线C1的参数方程是 (φ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C2的极坐标方程是ρ=2,正方形ABCD的顶点
都在C2上,且A,B,C,D依逆时针次序排列,点A的极坐标为 .
(1)求点A,B,C,D的直角坐标;
例2 已知A,B分别是椭圆 =1的右顶点和上顶点,动点C在该椭圆上运动,求△ABC的重心G的轨迹方程.
解 由题意知A(6,0),B(0,3).由于动点C在椭圆上运动,
故可设动点C的坐标为(6cos θ,3sin θ),点G的坐标设为(x,y),
A.0 B.1 C.0或1 D.2
√
得x+y-1=0(-1≤x≤0,1≤y≤2),
可知两曲线交点有1个.
课后作业
1.A、B组作业:课后作业
备选例1 已知椭圆 上任意一点M,(除短轴端点外)与短轴端点B1, B2的连线分别与x轴交于P, Q两点,O为椭圆的中心,求证:|OP|·|OQ|为定值。
例2、已知椭圆 有一内接矩形ABCD,
求矩形ABCD的最大面积。
y
X
O
A2
A1
B1
B2
F1
F2
A
B
C
D
Y
X