直线参数方程t的几何意义44095

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1、直线参数方程的标准式

(1)过点P 0(00,y x ),倾斜角为α的直线l 的参数方程是

⎩⎨⎧+=+=α

αsin cos 00t y y t x x (t 为参数)t 的几何意义:t 表示有向线段P P 0的数量,P(y x ,) P 0P=t ∣P 0P ∣=t 为直线上任意一点. (2)若P 1、P 2是直线上两点,所对应的参数分别为t 1、t 2,

则P 1P 2=t 2-t 1 ∣P 1P 2∣=∣t 2-t 1∣

(3) 若P 1、P 2、P 3是直线上的点,所对应的参数分别为t 1、t 2、t 3

则P 1P 2中点P 3的参数为t 3=221t

t +,∣P 0P 3∣=221t t +

(4)若P 0为P 1P 2的中点,则t 1+t 2=0,t 1·t 2<0 2、直线参数方程的一般式 过点P 0(00,y x ),斜率为a

b

k =

的直线的参数方程是 ⎩⎨⎧+=+=bt

y y at

x x 00 (t 为参数)

点击直线参数方程:

一、直线的参数方程

问题1:(直线由点和方向确定)

求经过点P 0(00,y x ),倾斜角为α的直线l

设点P(y x ,)是直线l 上任意一点,(规定向上的 方向为直线L 的正方向)过点P 作y 轴的平行线,过 P 0作x 轴的平行线,两条直线相交于Q 点.

1)当P P 0与直线l 同方向或P 0和P 重合时,

P 0P =|P 0P| 则P 0Q =P 0Pcos α Q P =P 0Psin α 2)当P P 0与直线l 反方向时,P 0P 、P 0Q 、Q P 同时改变符号 P 0P =-|P 0P| P 0Q =P 0Pcos α Q P =P 0Psin α 仍成立 设P 0P =t ,t 为参数,

又∵P 0Q =0x x -, 0x x -=tcos α Q P =0y y - ∴ 0y y -=t sin α

即⎩⎨⎧+=+=α

α

sin cos 00t y y t x x 是所求的直线l 的参数方程

∵P 0P =t ,t 为参数,t 的几何意义是:有向直线l 上从已知点P 0(00,y x )到点

P(y x ,)的有向线段的数量,且|P 0P|=|t| ①当t>0时,点P 在点P 0的上方;

x

y ,)

x

②当t =0时,点P 与点P 0重合; ③当t<0时,点P 在点P 0的下方;

特别地,若直线l 的倾斜角α=0时,直线

⎧+=0t

x x ④当t>0时,点P 在点P

0的右侧; ⑤当t =0时,点P 与点P 0重合; ⑥当t<0时,点P 在点P 0的左侧;

问题2:直线l 上的点与对应的参数t 是不是一 对应关系?

我们把直线l 看作是实数轴,

以直线l 向上的方向为正方向,以定点 这样参数t 便和这条实数轴上的点P 一一对应关系.

问题3:P 1、P 2为直线l 上两点所对应的参数分别为t 1、t 2 , 则P 1P 2=?,∣P 1P 2∣=?

P 1P 2=P 1P 0+P 0P 2=-t 1+t 2=t 2-t 1,∣P 1P 2∣问题4:若P 0为直线l 上两点P 1、P 2的中点,P 1、P 2 参数分别为t 1、t 2 ,则t 1、t 2 根据直线l 参数方程t 的几何意义, P 1P =t 1,P 2P =t 2,∵P 0为直线l 上两点P 1、P 2的中点,∴|P 1P|=|P 2P| P 1P =-P 2P ,即t 1=-t 2, t 1t 2<0 一般地,若P 1、P 2、P 3是直线l 上的点,

所对应的参数分别为t 1、t 2、t 3,P 3为P 1、P 2的中点

则t 3=2

21t t + (∵P 1P 3=-P 2P 3, 根据直线l 参数方程t 的几何意义,

∴P 1P 3= t 3-t 1, P 2P 3= t 3-t 2, ∴t 3-t 1=-(t 3-t 2,) )

性质一:A 、B 两点之间的距离为||||21t t AB -=,特别地,A 、B 两点到0M 的距离分别为.|||,|21t t

性质二:A 、B 两点的中点所对应的参数为

2

2

1t t +,若0M 是线段AB 的中点,则 021=+t t ,反之亦然。

x

x

在解题时若能运用参数t 的上述性质,则可起到事半功倍的效果。

应用一:求距离

例1、直线l 过点)0,4(0-P ,倾斜角为6

π,且与圆72

2=+y x 相交于A 、B 两点。 (1)求弦长AB.

(2)求A P 0和B P 0的长。

应用二:求点的坐标

例2、直线l 过点)4,2(0P ,倾斜角为6

π

,求出直线l 上与点)4,2(0P 相距为4的点的坐标。

应用三:解决有关弦的中点问题 例3、过点)0,1(0P ,倾斜角为4

π的直线l 和抛物线x y 22

=相交于A 、B 两点,求线段AB 的中点M 点的坐标。