一曲线的参数方程1.参数方程的概念
参数方程的概念
在平面直角坐标系中,曲线上任一点的坐标x,y 都是某个变数t(θ,φ,…)的函数:
t t
①,并且对于每一个t 的允许值,方程组①所确定的点(x,y)都在这条曲线上,那么方程组①就叫这条曲线的参数方程,t 叫做参数,相对于参数方程而言,直接给出坐标间关系的方程叫普通方程.
2.参数的意义参数是联系变数x,y 的桥梁,可以是有物理意义或几何意义的变数,也可以是没有明显实际意义的变数.
[例1]已知曲线C (1)判断点M 1(0,1),M 2(5,4)与曲线C 的位置关系.
(2)已知点M 3(6,a)在曲线C 上,求a 的值.
参数方程是曲线方程的另一种表达形式,点与曲线位置关系的判断,与平面直角坐标方程下的判断方法是一致的.
1.已知点M(2,-2)在曲线x=t+
1
t
,
y=-2
(t为参数)上,则其对应的参数t的值为________.
2.已知某条曲线C x=1+2t,
y=at2
(其中t为参数,a∈R).点M(5,4)在该曲线上,求
常数a.
求曲线的参数方程
[例2]如图,△ABP是等腰直角三角形,∠B是直角,腰长为a,顶点B、A分别在x轴、y轴上滑动,求点P在第一象限的轨迹的参数方程.
求曲线参数方程的主要步骤
第一步,画出轨迹草图,设M(x,y)是轨迹上任意一点的坐标.画图时要注意根据几何条件选择点的位置,以利于发现变量之间的关系.
第二步,选择适当的参数.参数的选择要考虑以下两点:一是曲线上每一点的坐标x,y与参数的关系比较明显,容易列出方程;二是x,y的值可以由参数唯一确定.例如,在研究运动问题时,通常选时间为参数;在研究旋转问题时,通常选旋转角为参数.此外,离某一定点的“有向距离”、直线的倾斜角、斜率、截距等也常常被选为参数.
第三步,根据已知条件、图形的几何性质、问题的物理意义等,建立点的坐标与参数的函数关系式,证明可以省略.
3.设质点沿以原点为圆心,半径为2的圆作匀角速度运动,角速度为π60
rad/s,试以时间t 为参数,建立质点运动轨迹的参数方程.
[对应学生用书P16]
一、选择题
1.下列方程可以作为x 轴的参数方程是()x=t 2+1y=0x=0y=3t+1x=1+sin θy=0x=4t+1
y=0
2.若点x=t
2,y=2t
(t 为参数)上,则a 等于()
A.4B.42C.8D.1x=sin θ,
y=cos 2θ(θ为参数)所表示的曲线上的一点的坐标为()
A.(2,-7)B.(1
3,2
3)C.(12,1
2)D.(1,0)
4.由方程x 2+y 2-4tx-2ty+3t 2-4=0(t 为参数)所表示的一族圆的圆心的轨迹方程为(
)x=2t y=t x=-2t y=t C.x=2t y=-t x=-2t
y=-t
二、填空题x=2sin θ+1,
y=sin θ+3(θ为参数,0≤θ<2π).
下列各点A(1,3),B(2,2),C(-3,5),其中在曲线上的点是________.
6.下列各参数方程与方程xy=1表示相同曲线的序号是________.x=t 2
y=-t 2x=sin t y=csc t x=cos t
y=sec t x=tan t
y=cot t .
7.动点M 作匀速直线运动,它在x 轴和y 轴方向的分速度分别为9和12,运动开始时,点M 位于A(1,1),则点M 的参数方程为________________________.
三、解答题
8.已知动圆x 2+y 2-2axcos θ-2bysin θ=0(a,b 是正常数,且a≠b,θ为参数),求圆心的轨
迹方程.
9.如图所示,OA 是圆C 的直径,且OA=2a,射线OB 与圆交于Q 点,和经过A 点的切线交于B 点,作PQ⊥OA,PB∥OA,试求点P 的轨迹方程.
10.试确定过M(0,1)作椭圆x 2
+y 2
4=1的弦的中点的轨迹方程.