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参数方程典型例题分析
例1 在方程(为参数)所表示的曲线上一点的坐标是( ).
(A)(2,-7)(B)(,)(C)(,)(D)(1,0)
分析 由已知得可否定(A)又,分别将,,
1代入上式得,,-1,∴(,)是曲线上的点,故选(C).
例2 直线(为参数)上的点A,B所对应的参数分别为,
,点P 分所成的比为,那么点P 对应的参数是( ).
(A) (B) (C) (D)
分析 将,分别代入参数方程,
得A 点的横坐标致为,B 点的横坐标为,
由定比分点坐标公式得P 的横坐标为
,
可知点P所对应的参数是故应选(C).
例3 化下列参数方程为普通方程,并画出方程的曲线.
(1) (为参数,)
(2) (为参数);
(3) (为参数),
解:(1)∵
∴ ,
∴或
故普通方程为(或),方程的曲线如图.
(2)将代入得
∵普通方程为(),方程的曲线如图.
(3)两式相除得代入得
整理得
∵
∴ 普通方程为(),方程的曲线如图.
点评(l)消去参数的常用方法有代入法,加减消元法,乘除消元法,三角消元法等;(2)参数方程化普通方程在转化过程中,要注意由参数给出的,的范围,以保证普通方程与参数方程等价.
例4 已知参数方程
① 若为常数,为参数,方程所表示的曲线是什么?
② 若为常数,为参数,方程所表示的曲线是什么?
解:①当时,由(1)得,由(2)得,
∴,它表示中心在原点,
长轴长为,短轴长为焦点在轴上的椭圆.
当时,,,
它表示在轴上的一段线段.
②当()时,由(1)得,
由(2)得.平方相减得,
即
它表示中心在原点,实轴长为,虚轴长为,
焦点在轴上的双曲线.
当()时,,它表示轴;
当()时,,
∵(时)或(时)
∴ ,∴ 方程为(),
它表示轴上以(-2,0)和(2,0)为端点的向左和向右的两条射线.
点评 本题的启示是形式相同的方程,由于选择参数的不同,可表示不同的曲线,因此要注意区分问题中的字母是常数还是参数.
例5 直线(为参数)与圆(为参数)相切,则直线的倾斜角为( ).
(A)或 (B)或 (C)或 (D)或
分析 将参数方程化为普通方程,直线为(),
当时不合题意.
因为,它们相切的充要条件是,
解得 ,又,
∴ 或,故选(A).
例6 求椭圆上的点到直线的最大、最小距离.
解 将椭圆普通方程化为参数方程(),
则椭圆任意一点的坐标可设为(,),
于是点到直线的距离
∴,此时;,此时
点评 利用参数方程,将圆锥曲线上的点的坐标设为参数形式,这样减少曲线上点的坐标所含变量的个数,将二元函数的问题转化为一元函数的问题.
例7 已知点P是圆C:上一动点,点P关于点A(5,0)的对称点为Q,半径CP绕圆心C按逆时针方向旋转后得到点M,求的最大值和最小值.
解 如图,设点(,),
则点M为(,),
即M(,).
又点A(5,0)为Q的中点,则点Q为(,),
且
所以时,取得最大值
时,取得最小值
点评 此题根据圆的参数方程是利用转角作参数,由点坐标求点M坐标,再把与坐标,相关的的最值转化成的最值来求解.
例8 直线与椭圆交于A,B 两点,当变化时,求线段AB 中点M 的轨迹.
解 设AB中点M(,),
直线的方程为 (,为参数)
代入椭圆方程有中可得
设A,B对应的参数值分别为,,则有,
又,
∴ ,又,
故,即.
所以M点的轨迹是直线在椭圆内部的一条线段.
例9 已知线段,直线垂直平分交于点O,并且在上O点的同侧取两点P,,使,求直线BP与直线的交点M的轨迹.
解 如图,以O为原点,为轴,为轴,建立直角坐标系,
依题意,可知B(0,2),(0,-2),
又可设P(,0),(,0),其中为参数,可取任意非零的实数.
直线BP的方程为
直线的方程为
两直线方程化简为
解得直线BP与的交点坐标为:(为参数).
消去参数得()
∴ 所求点M的轨迹是长轴为6,短轴为4的椭圆除去B,点.
点评 用参数法求解轨迹问题时,首先要建立适当的坐标系,然后选择参数,表示出有关点的坐标,求出动点轨迹的参数方程,必要时还要化成普通方程,根据方程确定轨迹的形状,大小等特征.
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