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一 曲线的参数方程 参数方程和普通方程的互化1
2021-08-16 | 阅:  转:  |  分享 
  
3参数方程和普通方程的互化[学习目标]1.了解参数方程化为普通方程的意义.2.掌握参数方程化为普通方程的基本方法.3.能够利用参数方程化为
普通方程解决有关问题.[知识链接]根据上节所学知识,你能将下列参数方程化为普通方程吗?答案∵π≤t≤2π,∴-2≤x≤2,-2≤
y≤0,∴普通方程是x2+y2=4(-2≤x≤2,-2≤y≤0).[预习导引]1.参数方程转化为普通方程曲线的参数方程和普通方程是
曲线方程的不同形式.一般地,通过可从参数方程得到普通方程.消去参数2.普通方程转化为参数方程x=f(t)y=f(t)要点一把参
数方程化为普通方程例1将下列参数方程化为普通方程,并说明方程表示的曲线:4x+3y-4=0,它就是所求的普通方程,它表示的是一
条直线.解∵0≤t≤π,-1≤cost≤1,0≤sint≤1.∴-3≤x≤5,-2≤y≤2,(x-1)2+(y+2)2=16
cos2t+16sin2t=16.∴(x-1)2+(y+2)2=16(-3≤x≤5,-2≤y≤2),它表示的曲线是以(1,-2)为
圆心,半径为4的上半圆.解由y=-1+cos2θ可得y=-2sin2θ,把sin2θ=x-2代入y=-2sin2θ可得y=-2
(x-2),即2x+y-4=0,又∵2≤x=2+sin2θ≤3,∴所求的方程是2x+y-4=0(2≤x≤3),它表示的是一条线段.
2.把普通方程化成参数方程后,很容易改变变量的取值范围,从而使得两种方程所表示的曲线不一致,因此我们在解题时一定要验证普通方程与参
数方程的等价性.x2+(y-1)2=1∴x2+(y-1)2=1.要点二把普通方程化成参数方程例2求方程4x2+y2=16的参数
方程:(1)设y=4sinθ,θ为参数;解把y=4sinθ代入方程,得到4x2+16sin2θ=16,于是4x2=16-16
sin2θ=16cos2θ,∴x=±2cosθ.∴4x2+y2=16的参数方程是(2)若令y=t(t为参数),如何求曲线的参数方
程?若令x=2t(t为参数),如何求曲线的参数方程?解将y=t代入椭圆方程4x2+y2=16,得4x2+t2=16,因此,椭圆4
x2+y2=16的参数方程是规律方法1.将普通方程化为参数方程的一般方法:2.将曲线的普通方程化为参数方程时,选取的参数不同,同
一条曲线的参数方程会有不同的形式,有的复杂,有的简单,选取什么参数好,要根据具体的问题而定,参数可以有具体的实际意义,也可没有具体
意义.跟踪演练2如图,以过原点的直线的倾斜角θ为参数,则圆x2+y2-x=0的参数方程为_________.∵|OP|=2r·
cosθ=cosθ,∴x=|OP|·cosθ=cos2θ,y=|OP|·sinθ=cosθ·sinθ.(1)求M的轨迹
的参数方程;要点三参数方程的应用(2)将M到坐标原点的距离d表示为α的函数,并判断M的轨迹是否过坐标原点.解M点到坐标顶点的距
离当α=π时,d=0,故M的轨迹过坐标原点.规律方法本例考查了参数方程与普通方程的互化能力,考查了利用参数表示动点轨迹方程的运算
能力.C2的普通方程为x2+y2=1.(2)过坐标原点O作C1的垂线,垂足为A,P为OA的中点.当α变化时,求P点轨迹的参数方程,
并指出它是什么曲线.解C1的普通方程为xsinα-ycosα-sinα=0.A点坐标为(sin2α,-cosαsinα
),课堂小结1.参数方程和普通方程的互化参数方程化为普通方程,可通过代入消元法和三角恒等式消参法消去参数方程中的参数,通过曲线的普
通方程来判断曲线的类型.由普通方程化为参数方程要选定恰当的参数,寻求曲线上任一点M的坐标x,y和参数的关系,根据实际问题的要求,我
们可以选择时间、角度、线段长度、直线的斜率、截距等作为参数.2.同一道题参数的选择往往不是惟一的,适当地选择参数,可以简化解题的过
程,降低计算量,提高准确率.求轨迹方程与求轨迹有所不同,求轨迹方程只需求出方程即可,而求轨迹往往是先求出轨迹方程,然后根据轨迹方程
指明轨迹是什么图形.3.参数方程与普通方程的等价性把参数方程化为普通方程后,很容易改变了变量的取值范围,从而使得两种方程所表示的曲
线不一致,因此我们要注意参数方程与普通方程的等价性.1.与普通方程x2+y-1=0等价的参数方程为(t为参数)()解析A化为
普通方程为x2+y-1=0,x∈[-1,1],y∈[0,1].B化为普通方程为x2+y-1=0,x∈[-1,1],y∈[0,1].
C化为普通方程为x2+y-1=0,x∈[0,+∞),y∈(-∞,1].D化为普通方程为x2+y-1=0,x∈R,y∈(-∞,1].
答案D解析将x=sinθ-cosθ两边平方得x2=1-sin2θ,即sin2θ=1-x2,代入y=sin2θ,得y=
-x2+1.4.把下列参数方程化为普通方程,并说明它们各表示什么曲线.这是以(1,1)为端点的一条射线(包括端点).由②解出t=y
-1,代入①中,方程表示的曲线是顶点为(0,1),对称轴平行于x轴,开口向左的抛物线的对称轴上面的部分.答案由已知,由三角恒等式
cos2θ+sin2θ=1,可知(x-3)2+(y-2)2=1,这就是它的普通方程.(1)(θ为参数)(2)(t为参数,π≤t≤2
π)如果知道变数x,y中的一个与参数t的关系,例如,把它代入普通方程,求出另一个变数与参数的关系,那么就是曲线的参数方程.在参
数方程与普通方程的互化中,必须使x,y的取值范围保持前后一致.解由已知t=,代入y=4t中,得(1)(t为参数)(2)(t为参数
,0≤t≤π)(3)(θ为参数)规律方法1.将参数方程化为普通方程,关键是消去参数,常用的消元法有代入消元法、加减消元法.如果参
数方程是分式方程,在运用代入消元或加减消元之前做必要的变形.另外,熟悉一些常见的恒等式至关重要,如sin2α+cos2α=1,(e
x+e-x)2-(ex-e-x)2=4,2+2=1等.解析∵cos2α+sin2α=1,跟踪演练1参数方程(α为参数)化成普通
方程为_______________.和(θ为参数)∴x=±.则x2=.同理将x=2t代入椭圆4x2+y2=16,得椭圆的参数方程
为和(t为参数).和(t为参数).已知把x=f(t)y=φ(t)―→解析由题意,得圆的标准方程为(x-)2+y2=()2,所
以圆的半径r=.答案(θ为参数,θ∈R)所以圆的参数方程为(θ为参数,θ∈R)解依题意有P(2cosα,2sinα),Q(
2cos2α,2sin2α),因此M(cosα+cos2α,sinα+sin2α).M的轨迹的参数方程为(α为参数,0
<α<2π).例3已知动点P,Q都在曲线C:(β为参数)上,对应参数分别为β=α与β=2α(0<α<2π),M为PQ的中点.d=
=(0<α<2π).跟踪演练3已知直线C1:(t为参数),C2:(θ为参数).(1)当α=时,求C1与C2的交点坐标;联立方程组
解当α=时,C1的普通方程为y=(x-1),解得C1与C2的交点为(1,0),.P点轨迹的普通方程为2+y2=.故当α变化时,P
点轨迹的参数方程为(α为参数).故P点轨迹是圆心为,半径为的圆.A.B.C.D.解析消去参数得直线的标准方程为2x+3y=5
,即y=-x+,所以直线的斜率为-.2.直线l的参数方程为(t为参数),则直线l的斜率为______.-又x=sinθ-co
sθ=sin(θ-),∴-≤x≤,y=-x2+1(-≤x≤)3.把参数方程(θ为参数)化成普通方程是_________________________.故普通方程为y=-x2+1(-≤x≤).解由x=1-≤1得=1-x,代入y=1+2得到y=3-2x.又因为x≤1,所以参数方程等价于普通方程y=3-2x(x≤1).(1)(t为参数).解(2)(t≥0,t为参数).得x=-4(y-1)2(y≥1),即(y-1)2=-x(y≥1).
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(本文系播南数学原创)