参数方程的概念与圆的参数方程 课件(40张)
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参数方程的概念及圆的参数方程
参数方程是用一个或多个参数来表示一个几何图形的方程。
通过参数
方程,可以对曲线、曲面以及其他复杂的图形进行描述和分析。
圆的参数方程是用参数t来表示圆上的点的方程。
对于一个圆心为
(x0,y0),半径为r的圆,参数方程可以表示为:
x = x0 + r * cos(t)
y = y0 + r * sin(t)
其中t的范围是[0,2π),也可以是其他范围。
这个参数方程描述了
t对应的点在圆上的位置。
在圆的参数方程中,参数t表示从圆心到圆上点的位置,可以是弧度、角度或其他度量方式。
通过不同的参数取值,可以得到圆上的所有点。
圆的参数方程可以用来计算圆的弧长,并且可以通过调整参数的范围
来改变绘制圆的起点和终点位置。
此外,参数方程还可以用来描述其他不
同形状的圆,比如椭圆或抛物线。
除了圆的参数方程,还有许多其他图形的参数方程,比如直线、椭圆、抛物线等。
每个图形的参数方程具有不同的形式和性质,但它们都共同使
用参数来表示图形的位置和形状。
总结来说,参数方程是一种用参数表示几何图形的方程。
圆的参数方
程是一种常见的参数方程形式,可以用参数t描述圆上的点的位置。
参数
方程具有描述复杂图形、计算几何属性和进行进一步分析的优势,广泛应
用于各个学科领域。
xyP0P rθx1O(,)P x y 111(,)P x yy圆的参数方程1.圆的参数方程的推导设圆O 的圆心在原点,半径是r ,圆O 与x 轴的正半轴的交点 是0P ,设点在圆O 上从0P 开始按逆时针方向运动到达点P ,0P OP θ∠=,则点P 的位置与旋转角θ有密切的关系:当θ确定时,点P 在圆上的位置也随着确定; 当θ变化时,点P 在圆上的位置也随着变化. 这说明,点P 的坐标随着θ的变化而变化. 设点P 的坐标是(,)x y ,你能否将x 、y 分别 表示成以θ为自变量的函数? 根据三角函数的定义,c o ss i nx r y r θθ=⎧⎨=⎩, ① 显然,对于θ的每一个允许值,由方程组①所确定的点(,)P x y 都在圆O 上。
我们把方程组①叫做圆心为原点、半径为r 的圆的参数 方程,θ是参数.圆心为1(,)O a b ,半径为r 的圆的 参数方程是怎样的? 圆1O 可以看成由圆O 按向量(,)v a b =平移得到的(如图),由11O P OP = 可以得到圆心为1(,)O a b ,半径为r 的圆的参数方程是cos sin x a r y b r θθ=+⎧⎨=+⎩(θ为参数)②2.参数方程的概念在取定的坐标系中,如果曲线上任意一点的坐标x 、y 都是某个变数t 的函数,即()()x f t y g t =⎧⎪⎨=⎪⎩ ③ 并且对于t 的每一个允许值,方程组③所确定的点(,)M x y 都 在这条曲线上,那么方程组③就叫做这条曲线的参数方程,联系x 、y 之间关系的变数叫做参变数,简称参数. 说明:参数方程中的参数可以是有物理、几何意义的变数, 也可以是没有明显意义的变数.3.参数方程和普通方程的互化相对于参数方程来说,前面学过的直接给出曲线上点的坐标 x 、y 关系的方程,叫做曲线的普通方程.将曲线的参数方程中的参数消去,可得到曲线的普通方程。
参数方程和普通方程可以互化.如:将圆的参数方程②的参数θ消去,就得到圆的普通方程222()()x a y b r -+-=.(三)例题分析:例1.把下列参数方程化为普通方程:(1)23cos 32sin x y θθ=+⎧⎨=+⎩ (θ为参数) (2)222121x t t y t ⎧=⎪⎪+⎨⎪=⎪+⎩ (t 为参数)解:(1)2cos (1)33sin (2)2x y θθ-⎧=⎪⎪⎨-⎪=⎪⎩,,,由22(1)(2)+得22(2)(3)194x y --+=,这就是所求的普通方程. (2)由原方程组得y t x =,把yt x=代入221x t =+得y xθP221()x y x=+,化简得:2220x y x +-=(0x ≠), 这就是所求的普通方程.说明:将参数方程和普通方程的互化,要注意参数的取值范围 与x 、y 的取值范围之间的制约关系,保持等价性. 例2.如图,已知点P 是圆2216x y +=上的一个动点,定点A (12,0),当点P 在圆上运动时,线段PA 的中点M 的轨迹是什么?解:设点M (,)x y ,∵圆2216x y +=的参 数方程为4cos 4sin x y θθ=⎧⎨=⎩,∴设点P (4cos ,4sin )θθ,由线段中点坐标公式得4cos 1224sin 2x y θθ+⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,即点M 轨迹的参数方程为2cos 62sin x y θθ=+⎧⎨=⎩,∴点M 的轨迹是以点(6,0)为圆心、2为半径的圆. 【思考】:这个问题不用参数方程怎么解? 又解:设(,)M x y ,00(,)P x y ,∵点M 是线段PA 的中点,∴001222x x y y +⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,∴002122x x y y =-⎧⎨=⎩,∵点00(,)P x y 在圆上,∴220016x y +=,∴22(212)(2)16x y -+=, 即点M 的轨迹方程为22(6)4x y -+=,∴点M 的轨迹是以点(6,0)为圆心、2为半径的圆. 例3.已知实数x 、y满足2220x y x ++-=, (1)求22x y +的最大值;(2)求x y +的最小值.解:原方程配方得:22(1)(4x y ++=,它表示以(-为圆心,2为半径的圆,用参数方程可表示为12cos 2sin x y θθ=-+⎧⎪⎨=⎪⎩ (θ为参数,02θπ≤<), (1)22x y+22(12cos )2sin )cos )8θθθθ=-++=-+8sin()86πθ=-+,∴当62ππθ-=,即23πθ=时,22max ()16x y +=. (2)2(sin cos )1)14x y πθθθ+=++=+,∴当342ππθ+=,即54πθ=时,m a x ()21x y +=.说明:本题也可数形结合解.五.小结:1.圆心为原点、半径为r 的圆的参数方程cos sin x r y r θθ=⎧⎨=⎩,(θ为参数);2.圆心为1(,)O a b ,半径为r 的圆的参数方程cos sin x a r y b r θθ=+⎧⎨=+⎩(θ为参数);3.参数方程和普通方程的互化,要注意等价性.补充:已知曲线C 的参数方程为2cos sin x y θθ=-+⎧⎨=⎩(θ为参数),(,)P x y 是曲线C 上任意一点,yt x=,求t 的取值范围.。
2.1.1 参数方程的概念及圆的参数方程 学习目标1.理解参数方程的概念,能识别参数方程给出的曲线或曲线上点的坐标;2.分析圆的几何性质,选择适当的参数写出它的参数方程。
重点:根据问题的条件引进适当的参数,写出参数方程,体会参数的意义。
难点:根据几何性质选取恰当的参数,建立曲线的参数方程。
学习过程课前自主学习(先认真阅读教材P 21—P 24完成教材助读设置的问题和预习自测题。
将预习中不能解决的问题标出来并写到后面“我的疑惑”处。
)一).教材助读(学着在教材上勾画重点知识)1.什么是参数方程?2. 圆的参数方程二).预习自测(自测题体现一定的基础性,请大家结合课本知识与例题,自己独立完成)1.下列哪个点在曲线)(2cos sin 为参数θθθ⎩⎨⎧==y x 上( ) A .(2,7) B .)32,31( C .)21,21( D .(1,0) 2.已知曲线C 的参数方程是⎩⎨⎧+==1232t y t x (t 为参数) (1)判断点M 1(0,1),M 2(3,4)与曲线C 的位置关系;(2)已知点M 3(3,a )在曲线C 上,求a 的值。
三).我的疑惑:二、探究·合作·展示※ 学习探究【探究一】已知参数方程⎩⎨⎧==θθsin 2cos 2y x ∈θ[0,2π)判断点A(1,3)和B(2,1)是否在方 程的曲线上.【探究二】分析圆的几何性质,选择适当的参数写出它的参数方程。
变式:求圆x 2+y 2=1上的点到直线3x+4y-25=0的距离最小值。
三.我的收获:学习评价※ 当堂检测1、曲线⎩⎨⎧-=+=3412t y t x (t 为参数)与x 轴交点的坐标是( )A (1,4)B (1625,0)C (1,-3)D (±1625,0) 2.已知P (x,y )圆C :x 2+y 2-6x -4y+12=0上的点。
(1)求 x y的最小值与最大值;(2)求x -y 的最大值与最小值3.动点M 从起点M 0(1,2)出发作等速直线运动,它在x 轴与y 轴方向上的分速度分别为6和8,求点M 的轨迹的参数方程。