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时间:2020-06-14
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1、二 圆锥曲线的参数方程[学习目标]1.掌握椭圆的参数方程及应用.2.了解双曲线、抛物线的参数方程.3.能够利用圆锥曲线的参数方程解决最值、有关点的轨迹问题.[知识]1.椭圆的参数方程中,参数φ是OM的旋转角吗?提示 椭圆的参数方程(φ为参数)中的参数φ不是动点M(x,y)的旋转角,它是点M所对应的圆的半径OA(或OB)的旋转角,称为离心角,不是OM的旋转角.2.双曲线的参数方程中,参数φ的三角函数secφ的意义是什么?提示 secφ=,其中φ∈[0,2π)且φ≠,φ≠π.3.类比y2=2px(p>0),你能得到x2=2py(p>0)的参数方程吗?
2、提示 (p>0,t为参数,t∈R.)[预习导引]1.椭圆的参数方程普通方程参数方程+=1(a>b>0)(φ为参数)+=1(a>b>0)(φ为参数)2.双曲线的参数方程普通方程参数方程-=1(a>b>0)(φ为参数)3.抛物线的参数方程(1)抛物线y2=2px的参数方程是(t∈R,t为参数).(2)参数t表示抛物线上除顶点外的任意一点与原点连线的斜率的倒数.要点一 椭圆参数方程的应用例1 已知A、B分别是椭圆+=1的右顶点和上顶点,动点C在该椭圆上运动,求△ABC重心G的轨迹的普通方程.解 由题意知A(6,0),B(0,3).由于动点C在椭圆上运动
3、,故可设动点C的坐标为(6cosθ,3sinθ),点G的坐标为(x,y),由三角形重心的坐标公式可得(θ为参数),即故重心G的轨迹的参数方程为(θ为参数).规律方法 本题的解法体现了椭圆的参数方程对于解决相关问题的优越性.运用参数方程显得很简单,运算更简便.跟踪演练1 已知曲线C1:(t为参数),曲线C2:+=1.(1)化C1为普通方程,C2为参数方程;并说明它们分别表示什么曲线?(2)若C1上的点P对应的参数为t=,Q为C2上的动点,求PQ中点M到直线C3:x-2y-7=0距离的最小值.解 (1)由得∴曲线C1:(x+4)2+(y-3)2=1,
4、C1表示圆心是(-4,3),半径是1的圆.曲线C2:+=1表示中心是坐标原点,焦点在x轴上,长半轴长是8,短半轴长是3的椭圆.其参数方程为(θ为参数)(2)依题设,当t=时,P(-4,4);且Q(8cosθ,3sinθ),故M.又C3为直线x-2y-7=0,M到C3的距离d=
5、4cosθ-3sinθ-13
6、=
7、5cos(θ+φ)-13
8、,从而当cosθ=,sinθ=-时,,cos(θ+φ)=1,d取得最小值.要点二 双曲线参数方程的应用例2 求证:双曲线-=1(a>0,b>0)上任意一点到两渐近线的距离的乘积是一个定值.证明 由双曲线-=1,得两
9、条渐近线的方程是:bx+ay=0,bx-ay=0,设双曲线上任一点的坐标为(asecφ,btanφ),它到两渐近线的距离分别是d1和d2,则d1·d2=·==(定值).规律方法 在研究有关圆锥曲线的最值和定值问题时,使用曲线的参数方程非常简捷方便,其中点到直线的距离公式对参数形式的点的坐标仍适用,另外本题要注意公式sec2φ-tan2φ=1的应用.跟踪演练2 如图,设P为等轴双曲线x2-y2=1上的一点,F1、F2是两个焦点,证明:
10、PF1
11、·
12、PF2
13、=
14、OP
15、2.证明 设P(secφ,tanφ),∵F1(-,0),F2(,0),∴
16、PF1
17、=
18、=,
19、PF2
20、==,
21、PF1
22、·
23、PF2
24、==2sec2φ-1.∵
25、OP
26、2=sec2φ+tan2φ=2sec2φ-1,∴
27、PF1
28、·
29、PF2
30、=
31、OP
32、2.要点三 抛物线参数方程的应用例3 设抛物线y2=2px的准线为l,焦点为F,顶点为O,P为抛物线上任一点,PQ⊥l于Q,求QF与OP的交点M的轨迹方程.解 设P点的坐标为(2pt2,2pt)(t为参数),当t≠0时,直线OP的方程为y=x,QF的方程为y=-2t,它们的交点M(x,y)由方程组确定,两式相乘,消去t,得y2=-2x,∴点M的轨迹方程为2x2-px+y2=0(x≠0).当t=0
33、时,M(0,0)满足题意,且适合方程2x2-px+y2=0.故所求的轨迹方程为2x2-px+y2=0. 规律方法 1.抛物线y2=2px(p>0)的参数方程为(t为参数),参数t为任意实数,它表示抛物线上除顶点外的任意一点与原点连线的斜率的倒数.2.用参数法求动点的轨迹方程,其基本思想是选取适当的参数作为中间变量,使动点的坐标分别与参数有关,从而得到动点的参数方程,然后再消去参数,化为普通方程.跟踪演练3 已知抛物线的参数方程为(t为参数),其中p>0,焦点为F,准线为l.过抛物线上一点M作l的垂线,垂足为E,若
34、EF
35、=
36、MF
37、,点M的横坐标是
38、3,则p=________.解析 根据抛物线的参数方程可知抛物线的标准方程是y2=2px,所以y=6p,所以E,F,所以+3=,所以p2
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