直线参数方程t的几何意义

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利用直线参数方程t的几何意义

1、直线参数方程的标准式

(1)过点P0(00,yx),倾斜角为的直线l的参数方程是

sincos00tyytxx (t为参数)t的几何意义:t表示有向线段PP0的数量,P(yx,)

P0P=t ∣P0P∣=t 为直线上任意一点.

(2)若P1、P2是直线上两点,所对应的参数分别为t1、t2,

则P1P2=t2-t1 ∣P1P2∣=∣t 2-t 1∣

(3) 若P1、P2、P3是直线上的点,所对应的参数分别为t1、t2、t3

则P1P2中点P3的参数为t3=221tt,∣P0P3∣=221tt

(4)若P0为P1P2的中点,则t1+t2=0,t1·t2<0

2、直线参数方程的一般式

过点P0(00,yx),斜率为abk的直线的参数方程是

btyyatxx00 (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P0(00,yx),倾斜角为的直线l的参数方程.

设点P(yx,)是直线l上任意一点,(规定向上的 y0P0P(yx,)

Q 方向为直线L的正方向)过点P作y轴的平行线,过

P0作x轴的平行线,两条直线相交于Q点.

1)当PP0与直线l同方向或P0和P重合时,

P0P=|P0P| 则P0Q=P0Pcos Q P=P0Psin

2)当PP0与直线l反方向时,P0P、P0Q、Q P同时改变符号

P0P=-|P0P| P0Q=P0Pcos Q P=P0Psin 仍成立

设P0P=t,t为参数,

又∵P0Q=0xx, 0xx=tcos

Q P=0yy ∴ 0yy=t sin

即sincos00tyytxx是所求的直线l的参数方程

∵P0P=t,t为参数,t的几何意义是:有向直线l上从已知点P0(00,yx)到点

P(yx,)的有向线段的数量,且|P0P|=|t|

①当t>0时,点P在点P0的上方;

②当t=0时,点P与点P0重合;

③当t<0时,点P在点P0的下方;

特别地,若直线l的倾斜角=0时,直线l的参数方程为00yytxx

④当t>0时,点P在点P0的右侧;

⑤当t=0时,点P与点P0重合; y0P(yx,) P0Q

y0P0P(yx,) ⑥当t<0时,点P在点P0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P0

为原点,以原坐标系的单位长为单位长,

这样参数t便和这条实数轴上的点P建立了

一一对应关系.

问题3:P1、P2为直线l上两点所对应的参数分别为t1、t2 ,

则P1P2=?,∣P1P2∣=?

P1P2=P1P0+P0P2=-t1+t2=t2-t1,∣P1P2∣=∣ t2-t1∣

问题4:若P0为直线l上两点P1、P2的中点,P1、P2所对应的

参数分别为t1、t2 ,则t1、t2之间有何关系?

根据直线l参数方程t的几何意义,

P1P=t1,P2P=t2,∵P0为直线l

上两点P1、P2的中点,∴|P1P|=|P2P|

P1P=-P2P,即t1=-t2, t1t2<0

一般地,若P1、P2、P3是直线l上的点,

所对应的参数分别为t1、t2、t3,P3为P1、P2的中点 y0P P0y0P1 P0P2 则t3=221tt (∵P1P3=-P2P3, 根据直线l参数方程t的几何意义,

∴P1P3= t3-t1, P2P3= t3-t2, ∴t3-t1=-(t3-t2,) )

性质一:A、B两点之间的距离为||||21ttAB,特别地,A、B两点到0M的距离分别为.|||,|21tt

性质二:A、B两点的中点所对应的参数为221tt,若0M是线段AB的中点,则

021tt,反之亦然。

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,且与圆722yx相交于A、B两点。

(1)求弦长AB.

(2)求AP0和BP0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,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的直线l和抛物线xy22相交于A、B两点,求线段AB的中点M点的坐标。