直线的参数方程1
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直线的参数方程【学习目标】1.能选择适当的参数写出直线的参数方程.2. 会运用直线的参数方程解决有关问题。
【要点梳理】要点一、直线的参数方程的标准形式1. 直线参数方程的标准形式:经过定点000(,)M x y ,倾斜角为α的直线l 的参数方程为:00cos sin x x t y y t αα=+⎧⎨=+⎩(t 为参数); 我们把这一形式称为直线参数方程的标准形式。
2. 参数t 的几何意义:参数t 表示直线l 上以定点0M 为起点,任意一点M(x,y)为终点的有向线段的长度再加上表示方向的正负号,也即0||||M M t =,||t 表示直线上任一点M 到定点0M 的距离。
当点M 在0M 上方时,0t >;当点M 在0M 下方时,0t <;当点M 与0M 重合时,0t =;要点注释:若直线l 的倾角0α=时,直线l 的参数方程为⎩⎨⎧=+=00y y t x x .要点二、直线的参数方程的一般形式过定点P 0(x 0,y 0)斜率k=tg α=a b 的直线的参数方程是 ⎩⎨⎧+=+=bty y at x x 00(t 为参数) 在一般式中,参数t 不具备标准式中t 的几何意义。
若a 2+b 2=1,则为标准式,此时,|t |表示直线上动点P 到定点P 0的距离;若a 2+b 2≠1,则动点P 到定点P 0的距离是22b a +|t |.要点三、化直线参数方程的一般式为标准式一般地,对于倾斜角为α、过点M 0(00,y x )直线l 参数方程的一般式为,.⎩⎨⎧+=+=bt y y at x x 00 (t 为参数), 斜率为a b tg k ==α (1) 当22b a +=1时,则t 的几何意义是有向线段M M 0的数量.(2) 当22b a +≠1时,则t 不具有上述的几何意义.⎩⎨⎧+=+=bt y y at x x 00可化为⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+++=+++=)()(2222022220t b a b a b y y t b a b a a x x 令t '=t b a 22+ 则可得到标准式⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧'++='++=t b a b y y t b a a x x 220220 t '的几何意义是有向线段M M 0的数量. 要点四、直线参数方程的应用1. 直线参数方程中参数的几何意义几种常见用法:设过点P 0(x 0,y 0),倾斜角为α的直线l 的参数方程是⎩⎨⎧+=+=at y y a t x x sin cos 00 (t 为参数)若P 1、P 2是l 上的两点,它们所对应的参数分别为t 1,t 2,则(1)P 1、P 2两点的坐标分别是:(x 0+t 1cos α,y 0+t 1sin α),(x 0+t 2cos α,y 0+t 2sin α);(2)|P 1P 2|=|t 1-t 2|;(3) 线段P 1P 2的中点P 所对应的参数为t ,则t=221t t + 中点P 到定点P 0的距离|PP 0|=|t |=|221t t +| (4) 若P 0为线段P 1P 2的中点,则t 1+t 2=0. 2. 用直线参数方程解直线与圆锥曲线相交的几种题型:(1)有关弦长最值题型过定点的直线标准参数方程,当直线与曲线交于A 、B 两点。
直线参数方程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⎩⎨⎧+=+=ααsin 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=221tt +,∣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<02、直线参数方程的一般式过点P 0(00,y x ),斜率为abk =的直线的参数方程是⎩⎨⎧+=+=bt y y atx x 00 (t 为参数)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 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⎩⎨⎧+=+=ααsin 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|x①当t>0时,点P 在点P 0的上方; 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⎧+=0tx 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 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之间有何关系? 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 则t 3=221t 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221t t +,若0M 是线段AB 的中点,则 021=+t t ,反之亦然。