资源描述
选考部分
知识体系
1.几何证明选讲
2.曲线的极坐标方程
3.参数方程
4.坐标系与坐标变换
5.框图
6. 特征值与特征向量 矩阵的简单应用
7逆变换与逆矩阵
8.变换的复合与矩阵的乘法
9.几种常见的平面变换
10.二阶矩阵与平面向量
11.微积分基本定理与应用
12.曲边梯形的面积与定积分
1.几何证明选讲
第一节 三角形
一.考纲要求
了解平行线等分线段定理和平行截割定理;掌握相似三角形的判定定理及性质定理;理解直角三角形射影定理。
二.知识梳理
1.平行线等分线段定理:如果一组平行线在一条直线上截得的线段相等,那么在其他直线上截得的线段
推论1:经过三角形一边的中点与另一边平行的直线必
推论2:经过梯形一腰的中点,且与底边平行的直线
三角形中位线定理:三角形的中位线平行于 ,并且等于
2.平行线分线段成比例定理:两条直线与一组平行线相交,它们被这组平行线截得的对应线段 .
推论:平行于三角形一边的直线截其他两边(或两边的延长线)所得的对应线段
结论1:平行于三角形的一边,并且和其他两边相交的直线,所截得的三角形的三边与原三角形的三边
结论2:三角形的一个内角平分线分对边所成的两条线断于这个角的两边 。
结论3:若一条直线截三角形的两边(或其延长线)所得对应线段成比例,则此直线与三角形的第三边
3. 相似三角形的判定定理:
(1)(SAS)
(2) (SSS)
(3)(AA)
推论:如果一条直线与三角形的一边平行,且与三角形的另两条边相交,则
相似三角形的性质定理:相似三角形的对应线段的比等于 ,面积比等于 .
4. 直角三角形的射影定理:直角三角形一条直角边的平方等于 ,斜边上的高等于 .
三.诊断练习
1.如图1,,AM=3,BM=5,CM=4.5,EF=16,则DM= ,EK= ,FK= .
A
D
B
┐
┐
图2
2.如图2,AB是斜靠在墙壁上的长梯,梯脚B距墙80cm,梯上点D距墙70cm,BD长55cm,则梯子的长为 cm.
A
M
C
E
K
F
B
D
l1
l2
l3
图1
3.如图3,ΔABC中,∠1=∠B,则Δ ∽Δ .此时若AD=3,BD=2,则AC= .
4.如图4,CD是RtΔABC的斜边上的高.
(1)若AD=9,CD=6,则BD= ;
A
C
B
D
╭
1
图3
(2)若AB=25,BC=15,则BD= .
┐
A
B
C
D
图4
四.范例导析
例1 如图5,等边△内接于△,且DE//BC,已知于点H,BC=4,AH=,求△的边长.
B
C
A
D
F
H
E
图5
例2如图6,在ΔABC中,作直线DN平行于中线AM,设这条直线交边AB与点D,交边CA的延长线于点E,交边BC于点N.
A
B
C
D
M
E
图6
N
求证:AD∶AB=AE∶AC.
例3 如图7,E,F分别是正方形ABCD的边AB和AD上的点,且.
A
B
C
D
M
F
E
图7
求证:∠AEF=∠FBD.
五.当堂反馈
1.如图8,ΔABC中,点D为BC中点,点E在CA上,且CE=EA,AD,BE交于点F,则AF:FD= .
2.一个等腰梯形的周长是80cm,如果它的中位线长与腰长相等,它的高是12cm,则这个梯形的面积为 cm2.
3.两个三角形相似,它们的周长分别是12和18,周长较小的三角形的最短边长为3,则另一个三角形的最短边长为 .
4.如图9,已知∠1=∠2,请补充条件: (写一个即可),使得ΔABC∽ΔADE.
A
C
B
图9
E
╮
╮
1
2
A
B
C
D
F
E
图8
第二节 直线和圆
一.考纲要求
1.理解圆周角定理及其推论;掌握圆的切线的判定定理及性质定理;理解弦切角定理及其推论;
2.掌握相交弦定理、割线定理、切割线定理;理解圆内接四边形的性质定理与判定定理.
二.知识梳理
1.圆周角定理:圆上一条弧所对的圆周角等于
圆心角定理:圆心角的度数等于 的度数
推论1:同弧或等弧所对的圆周角 ;同圆或等圆中,相等的圆周角所对的弧
推论2:半圆(或直径)所对的圆周角是 ;的圆周角所对的弦是
弦切角定理:弦切角等于它所夹的弧所对的
2. 圆内接四边形的性质与判定定理:
圆的内接四边形的对角 ;圆内接四边形的外角等于它的内角的
如果一个四边形的对角互补,那么这个四边形的四个顶点
如果四边形的一个外角等于它的内角的对角,那么这个四边形的四个顶点
3.切线的性质定理:圆的切线垂直于经过切点的
推论:经过圆心且垂直于切线的直线必经过 ;经过切点且垂直于切线的直线必经过
切线的判定定理:经过半径的外端并且垂直于这条半径的直线是圆的
4.相交弦定理:圆内两条相交弦, 的积相等。
割线定理:从圆外一点引圆的两条割线, 的两条线段长的积相等。
切割线定理:从圆外一点引圆的切线和割线,切线长是 的比例中项。
切线长定理:从圆外一点引圆的两条切线,它们的切线长 ;圆心和这点的连线平分 的夹角。
三.诊断练习
1、如图10,点P是⊙O的直径BA延长线上一点,PC与⊙O相切于点C,CD⊥AB,垂足为D,连结AC、BC、OC,那么下列结论中正确结论的个数有 个
①PC2=PA·PB;②PC·OC=OP·CD;③OA2=OD·OP;④OA(CP-CD)=AP·CD.
2、AB是⊙O的直径,弦CD⊥AB,垂足为P,若AP∶PB=1∶4,CD=8,则直径AB的长是
A
O
D
P
C
B
┐
图10
3、如图11,AB是⊙O的直径,P是AB延长线上一点,PC切⊙O于点C,PC=3,PB=1,则⊙O的半径为 .
A
D
O
C
B
图12
A
B
P
C
·
图11
O
4、如图12,圆O上的一点C在直径AB上的射影为D,CD=4,BD=8,则圆O的直径为 .
四.范例导析
A
B
O
E
C
D
图13
例1如图13,AB是⊙O的直径,C是⊙O外一点,且AC=AB,BC交⊙O于点D.已知BC=4,AD=6,AC交⊙O于点E,求四边形ABDE的周长.
A
B
F
C
D
E
图14
例2 如图14,已知AD是△ABC的外角∠EAC的平分线,交BC的延长线于点D,延长DA交△ABC的外接圆于点F,连接FB,FC.
(1)求证:FB=FC;
(2)若AB是△ABC的外接圆的直径,
∠EAC =120°,BC=6,求AD的长.
例3如图15,⊙1和⊙O2都经过A、B两点,经过点A的直线CD与⊙O1交于点C,与⊙O2交于点D.经过点B的直线EF与⊙O1交于点E,与⊙O2交于点F.
求证:CE∥DF.
O2
·
·
O1
F
E
D
C
B
A
图15
五.当堂反馈
1、下列命题中错误的是
(1)过一个圆的直径两端点的两条切线互相平行
(2)直线AB与⊙O相切于点A,过O作AB的垂线,垂足必是A
(3)若同一个圆的两条切线互相平行,则连结切点所得的线段是该圆的直径
(4)圆的切线垂直于半径
2、如图17,已知AB是⊙O的弦,AC切⊙O于点A,∠BAC=60°,则∠ADB的度数为
A
P
C
B
E
D
图19
3、如图18,PA与圆切于点A,割线PBC交圆于点B、C,若PA=6,PB=4,AB的度数为60°,则BC= ,ÐPCA= ,ÐPAB= .
·
B
A
D
C
O
图17
B
C
A
P
图18
4、如图19,△ABC是⊙O的内接三角形,PA是⊙O的切线,PB交AC于点E,交⊙O于点D,若PE=PA,,PD=1,BD=8,则线段BC= .
参考答案
第一节 三角形
三.诊断练习
1.DM=7.5,EK=6,FK=10 2.440
3.ACD,ABC, 4.4,9
四.范例导析
例1解: 设等边的边长为x,则它的高为,
因为DE//BC,所以,解得x=.
例2证明:∵AM∥EN,
∴AD∶AB=NM∶MB,NM∶MC=AE∶AC.
∵MB=MC,
∴AD∶AB=AE∶AC.
例3证明:过点F作FM⊥BD于点M.设正方形的边长为a,则BD=a.
∵,∴EB=AF=a,AE=DF=a.
在RtΔDMF中,EM=DM=DF=a,∴BM=a-a=a.
在RtΔAEF和RtΔMBF中,
∵,,∠A=∠BMF=90°,
∴ΔAEF∽ΔMBF.∴∠AEF=∠FBD.
五.当堂反馈
1.AF:FD=4:1 2.240 3. 4.∠B=∠D(或∠C=∠E,或)
第二节 直线和圆
三.诊断练习
1.4 2.10 3.4 4.10
四.范例导析
例1解: 因为AB是⊙O的直径,所以,
所以AD是△ABC的中线,所以AB=AC=.
BD=DC=2,由,所以DE=DC=2.
由CE·CA=CD·CB,得 CE=,所以.
例2证明 :(1)因为AD平分∠EAC,所以∠EAD=∠DAC.
因为四边形AFBC内接于圆,所以,所以,
所以,所以FB=FC.
(2)因为AB是△ABC的外接圆的直径,所以.
因为=,所以,.
在RT△ACB中,因为BC=6,,所以.
又在RT△ACD中,,,所以.
例3 证明:连结AB.∵ABEC是⊙O1的内接四边形,
∴ÐBAD=ÐE.
∵ADFB是⊙O2的内接四边形, ∴ÐBAD+ÐF=180°.
∴ÐE+ÐF=180°. ∴CE∥DF.
五.当堂反馈
1.(4) 2.120°. 3.5,30,30. 4.
随堂巩固练习(1)
1. 如图1,已知:AC⊥AB,BD⊥AB,AO=78cm,BO=42cm,CD=159cm,则CO= cm,DO= cm.
2.已知,如图2,AA′∥EE′,AB=BC=CD=DE,A′B′=B′C′=C′D′=D′E′,若AA′=28mm,EE′=36mm,则BB′= ,CC′= ,DD′= .
A
B
C
D
F
E
图3
3.如图3,EF∥BC,FD∥AB,AE=1.8cm,BE=1.2cm,CD=1.4cm.则BD= .
A
O
C
B
D
┐
└
图1
A
B
C
D
E
E′′
D′′
C′′
B′′
A′′
图2
A
F
E
B
C
G
D
图4
4.已知,如图4,在平行四边形ABCD中,DB是对角线,E是AB
上一点,连结CE且延长和DA的延长线交于F,则图中相似三角形
的对数是 .
5.如图5,在中,AD是角BAC的平分线,AB=5cm,AC=4cm,BC=7cm,则 .
A
D
E
C
B
F
G
图6
图5
6.如图6,ED∥FG∥BC,且DE,FG把ΔABC的面积分为相等的三部分,若BC=15,则FG的长为 .
7.如图7,已知矩形ABCD中,∠AEF=90°,则下列结论一定正确的是 .
(1)ΔABF∽ΔAEF (2)ΔABF∽ΔCEF
(3)ΔCEF∽ΔDAE (4)ΔADE∽ΔAEF
A
B
C
D
E
F
图7
D
A
┐
C
B
E
图8
8.如图8,在RtΔABC中,∠C=90°,D是BC中点,DE⊥AB,垂足为E,∠B=30,AE=7.则DE的长为 .
9.若一个梯形的中位线长为15,一条对角线把中位线分成两条线段.这两条线段的比是,则梯形的上、下底长分别是__________.
10.如图9,BD、CE是的中线,P、Q分别是BD、CE的中点,则=
图9
11.如图10,在中,AD⊥BC于D,DE⊥AB于E,DF⊥AC于F.求证:.
图10
12.如图11,在梯形ABCD中,AD∥BC,E,F分别是AB,CD的中点.
图11
B
C
D
A
E
F
G
H
求证:GH=(BC-AD).
13.已知:如图12,中,,,D、E、F分别在AB、AC、BC上,,,且.求证:(1);(2).
图12
随堂巩固练习(2)
1.如图1,AB=BC=CD,∠E=40°,则∠ACD= .
2.如图2,已知⊙O的切线PC与直径BA的延长线相交于点P,C是切点,过A的切线交PC于D,如果CD∶PD=1∶2,DA=2,那么⊙O的半径OC= .
3.如图3,ΔABC内接于⊙O,AD切⊙O于A,∠BAD=60°,则∠ACB= .
A
B
C
D
E
图1
A
P
D
C
O
B
图2
D
B
A
C
图3
O
·
A
B
C
D
F
图5
4.如图4,已知AD=AB,∠ADB=350,则∠BOC等于
B
A
C
O
D
图4
5.如图5,ABCD是⊙O的内接四边形,AC平分∠BAD并与BD交于E点,CF切⊙O于C交AD延长线于F,图中四个三角形:①ΔACF;②ΔABC;③ΔABD;④ΔBEC,其中与ΔCDF一定相似的是 .
6.⊙O中,弦AB平分弦CD于点E,若CD=16,AE∶BE=3∶1,则AB= .
7.AB是⊙O的直径,OA=2.5,C是圆上一点,CD⊥AB,垂足为D,且CD=2,则AC= .
8.如图6,PAB是⊙O的割线,AB=4,AP=5,⊙O的半径为6,则PO= .
9.半径为5的⊙O内有一点A,OA=2,过点A的弦CD被A分成两部分,则AC·CD= .
A
B
P
O
图6
10.如图7,已知⊙O的半径OB=5cm,弦AB=6cm,D是的中点,则弦BD的长度是 .
图7
11.设圆与圆的半径分别为3和2,,为两圆的交点,试求两圆的公共弦的长度.
12.如图8,已知是⊙的切线,为切点,是 ⊙的割线,与⊙交于两点,圆心在的内部,点是的中点.
(1)证明四点共圆;
(2)求的大小.
图8
图9
13.如图9,已知:C是以AB为直径的半圆O上一点,
CH⊥AB于点H,直线AC与过B点的切线相交于点
D,E为CH中点,连接AE并延长交BD于点F,直
线CF交直线AB于点G,
(1)求证:点F是BD中点;
(2)求证:CG是⊙O的切线;
(3)若FB=FE=2,求⊙O的半径.
参考答案
随堂巩固练习(1)
1.103.35,55.65; 2.:30mm,32mm,34mm; 3.2.1cm.
4.5 5. 6.5
7.ΔCEF∽ΔDAE 8.. 9.12,18 10.1:4
11.证明: ∵AD⊥BC,∴为直角三角形,又DE⊥AB,由射影定理知,.
同理可得,.
12.证明:由条件得EF是梯形ABCD的中位线,则有EF∥AD∥BC,由平行线等分线段定理得AH=HC,BG=GD,∴FH=AD,FG=BC,∴GH=FG-FH=(BC-AD).
13.证明:设,则,。
(1)又为公共角,故△BAC∽△EFC,由得, .
(2)由(1)得,.
∴∠DAE=∠BFE=90°∴△ADE∽△FBE,∴∠ADE=∠EBC.
随堂巩固练习(2)
1.15° 2.2 3.120°. 4. 5.①②④
6.. 7.或2. 8.9. 9.21 10.
11.解:连交于,如图,则,且为的中点,设,则,解得.故弦的长为.
12、(1)连结,如图.因为与⊙相切于点,所以.因为是⊙的弦的中点,所以.于是.由圆心在的内部,可知四边形的对角互补,所以四点共圆.
(2)连接,如图.由(1)得四点共圆,所以.由(1)得.由圆心在的内部,可知.所以.
13、解:(1)证明:∵CH⊥AB,DB⊥AB,∴△AEH∽AFB,△ACE∽△ADF,
∴,∵HE=EC,∴BF=FD
(2)方法一:连接CB、OC,∵AB是直径,∴∠ACB=90°∵F是BD中点,
∴∠BCF=∠CBF=90°-∠CBA=∠CAB=∠ACO
∴∠OCF=90°,∴CG是⊙O的切线。
方法二:可证明△OCF≌△OBF(略)
(3)解:由FC=FB=FE得:∠FCE=∠FEC,可证得:FA=FG,且AB=BG
由切割线定理得:(2+FG)2=BG×AG=2BG2 ……①
在Rt△BGF中,由勾股定理得:BG2=FG2-BF2 ……②
由①、②得:FG2-4FG-12=0,解之得:FG1=6,FG2=-2(舍去)
∴AB=BG=,∴⊙O半径为2。
曲线的极坐标方程
【知识网络】
1. 曲线的极坐标方程的意义.
2. 直线、圆和圆锥曲线的极坐标方程.
【典型例题】
例1.(1)化极坐标方程为直角坐标方程为 (C)
A.或 B.
C.或 D.
提示:
(2)在平面直角坐标系中,以点为圆心,为半径的圆在以直角坐标系的原点为极点,
以轴为极轴的极坐标系中对应的极坐标方程为 (A)
A. B.
C. D.
提示:圆的直角坐标方程为,
化为 极坐标方程为,,
∵曲线也过极点,
∴与等价,
∴对应的极坐标方程为.
(3)极坐标方程表示的曲线为 (C)
A.一条射线和一个圆 B.两条直线
C.一条直线和一个圆 D.一个圆
提示:
则或
(4)极坐标方程分别为与的两个圆的圆心距为_____________.
提示:圆心分别为和
(5)极坐标方程表示的曲线是 . 双曲线
提示:等价于,.
例2.设过原点的直线与圆的一个交点为,点为线段的中点,当点在圆上移动一周时,求点轨迹的极坐标方程,并说明它是什么曲线.
解:圆的极坐标方程为,
设点的极坐标为,点的极坐标为,
∵点为线段的中点, ∴,将代入圆的极坐标方程,
得. ∴点轨迹的极坐标方程为,它表示原心在点
,半径为的圆.
例3. 过抛物线的焦点作倾斜角为的直线,交抛物线于两点,求线段
的长度.
解:对此抛物线有,所以抛物线的极坐标方程为,
两点的极坐标分别为和,,
, ∴.
∴线段的长度为.
例4. 长为的线段,其端点在轴和轴正方向上滑动,从原点作这条线段的垂线,垂足
为,求点的轨迹的极坐标方程(轴为极轴),再化为直角坐标方程.
解:设线段的端点分别为且在轴正方向上, 在轴的正方向上,
设点的极坐标为,则,且,
,
∴点的轨迹的极坐标方程为.
由可得, ∴
其直角坐标方程为.
【课内练习】
1.将极坐标方程化为直角坐标方程是(C)
A. B. C. D.
提示:.
2.极坐标方程表示的曲线为 (D)
A.极点 B.极轴 C.一条直线 D.两条相交直线
提示:,为两条相交直线
3.圆的圆心坐标是 (A)
A. B. C. D.
提示:圆的普通方程为,圆心为,半径为.
.
4. 两直线和的位置关系是( )
A.平行 B.相交但不垂直 C.垂直 D.重合
提示:的直角坐标方程为化为直角坐标方程为
, 其斜率为,直线的斜率为,
∴两直线互相垂直(时也成立).
5. 设曲线的普通方程为,则它的极坐标方程为 .
提示:用代入即得.
6.直线的极坐标方程为________________.
提示:直线的极坐标方程为.
7.设直线过极坐标系中的点,且平行于极轴,则它的极坐标方程为 .
提示:在相应的直角坐标系中,直线的方程为.
8.从极点作圆的弦,求各弦中点的轨迹方程.
解:设所求曲线上的动点的极坐标为,圆上的动点的极坐标为
由题设可知,,将其代入圆的方程得:.
∴所求的轨迹方程为.
9.已知曲线的极坐标方程为,求此曲线的直角坐标方程,并讨论在不同范围内取值时,方程表示的曲线的类型(其中和为正的实常数).
解:方程写成,将和代入,
得,即 ,
两边平方,得
整理得,.
由上述方程可知,当时,方程表示双曲线;当时,方程表示抛物线;当时,方程表示椭圆.
10. 过椭圆的左焦点作直线,交椭圆于两点,证明:
为定值.
证明:椭圆方程可化为,
∴,
以椭圆的左焦点极点,轴正方向为极轴的方向建立极坐标系,
则椭圆的极坐标方程为.
设点的极坐标为,则点的极坐标为,
∴为定值.
作业本
1.将直角坐标方程化为极坐标方程时,极点和的值分别是(D)
A.坐标原点 B.坐标原点
C.焦点 D.焦点
提示:由直角坐标方程知,,根据圆锥曲线的极坐标方程建立的方法知,
极点是圆锥曲线的焦点.
2. 设曲线的极坐标方程为,则它表示的曲线是 (D)
A.圆心在点直径为的圆 B.圆心在点直径为的圆
C.圆心在点直径为的圆 D.圆心在点直径为的圆
提示:曲线的直角坐标方程为,即.
3.在极坐标系中与圆相切的一条直线的方程为 (A)
A. B. C. D.
提示:的普通方程为,的普通方程为
圆与直线显然相切
4. 设曲线的极坐标方程为,则它的直角方程为 .
提示:与等价.
5.设直线过极坐标系中的点,且垂直于极轴,则它的极坐标方程为 .
6. 过抛物线的焦点作倾斜角为的直线,交抛物线于两点,求
的值.
解:抛物线中,.
在以抛物线的焦点为极点,轴为极轴的极坐标系中,抛物线的极坐标方程为,
设点的极坐标为,则点的极坐标为,
则, ∴的值为.
7. 一颗慧星的轨道是抛物线,太阳位于这条抛物线的焦点上.已知这慧星距太阳千米时,
极半径和轨道的轴成角.求这颗慧星轨道的极坐标方程,并且求它的近日点离太阳的距离.
解:以太阳的位置为极点,轨道的轴为极轴,建立极坐标系,
设轨道的极坐标方程为,因为时,,
∴, ∴,
∴轨道的极坐标方程为,当时,.
∴这颗慧星轨道的极坐标方程为,它的近日点离太阳的距离为千米.
8.从极点引一条直线和圆相交于一点,点分线段
成比,求点在圆上移动时,点的轨迹方程,并指出它表示什么曲线.
解:设点的极坐标分别为和,由题设知,
将其代入圆的方程,得,
整理得,,
∴点的轨迹方程为,它表示一个圆.
参数方程
【知识网络】
1. 参数方程的概念.
2. 曲线的参数方程与普通方程的互化.
3. 利用曲线的参数方程解决有关问题.
【典型例题】
例1.(1)3.将参数方程为参数化为普通方程为 (C)
A. B. C. D.
提示:将代入即可,但是.
(2)参数方程为为参数表示的曲线是 (D)
A.一条直线 B.两条直线 C.一条射线 D.两条射线
提示:表示一条平行于轴的直线,而,所以表示两条射线
(3)直线为参数和圆交于两点,则的中点坐
标为 (D)
A. B. C. D.
提示:,得,
中点为
(4)直线为参数的斜率为______________________.
提示:
(5)抛物线(为参数)在轴上截得的弦长为 .
提示:令,得.
当时,;当时,,∴抛物线与轴交于点.
例2.分别在下列两种情况下,把参数方程化为普通方程:
(1)为参数,为常数;
(2)为参数,为常数;
解:(1)当时,,即;
当时,
而,即
(2)当时,,,即;
当时,,,即;
当时,得,即
得
即。
例3.求经过点倾斜角为的直线的参数方程.
解:设点为直线上的任意一点,过点作轴的平行线,过点作轴的平行线,
两直线相交于点.规定直线向上的方向为正方向.
当与同方向或重合时,因,由三角函数定义,
有;
当与反方向时, 同时改变符号,上式依然成立.
设,取为参数, ∵,
∴, 即,
∴直线的参数方程为.
例4.已知点是圆上的动点,
(1)求的取值范围;
(2)若恒成立,求实数的取值范围。
解:(1)设圆的参数方程为,
∵
∴,即的取值范围为.
(2)
∴,
∴实数的取值范围为.
【课内练习】
1.与参数方程为为参数等价的普通方程为 (D)
A. B.
C. D.
提示:而得
2.若曲线的参数方程为(为参数),则曲线上的点的轨迹是 (D)
A.直线 B.以为端点的射线
C.圆 D.以和为端点的线段
提示:将曲线的参数方程化为普通方程得
3.曲线为参数与坐标轴的交点是 (B)
A. B.
C. D.
提示:令,得,此时, ∴曲线与轴的交点为;
令,得,此时, 曲线与轴的交点为.
4.直线为参数被圆所截得的弦长为 (C)
A. B. C. D.
提示:,把直线代入
得
,弦长为
5.直线为参数恒过定点_____________.
提示:将参数方程化为乭方程得,当且时,此方程对于任何都成立,所以直线恒过定点.
6. 直线为参数被圆截得的弦长为______________.
提示:直线为,圆心到直线的距离,
弦长的一半为,得弦长为.
7. 已知曲线为参数,为正常数上的两点对应的参数分别为和,且,那么=_______________.
提示:参数方程表示的曲线为抛物线,线段垂直于抛物线的对称轴,
∴
8. 选取适当参数,把直线方程化为参数方程.
解:选,则, 由此得直线的参数方程为.
也可选,则, 由此得直线的参数方程为.
可见,曲线的参数方程随参数选取的不同而不同,同一条曲线可以有多种不同形式的参数方程.
9.已知弹道曲线的参数方程为.
(1)求发射角时,弹道曲线的普通方程和射程;
(2)设是定值,可以变动,求证:当时射程最大.
解:(1)发射角时,弹道曲线的参数方程为,
由,得, 代入并化简,得.
令,得或,可知射程为.
∴弹道曲线的普通方程为,射程为.
(2)证明:由弹道曲线的参数方程消去,
得到它的普通方程为,由(1)知,射程为,
∵, ∴,∴当时射程最大,为.
10.在椭圆上找一点,使这一点到直线的距离的最小值.
解:设椭圆的参数方程为,
当,即时,,此时所求点为.
作业本
1.把方程化为以参数的参数方程是 (D)
A. B. C. D.
提示:,可取一切非零实数,而A,B,C中的都取不到一切非零实数.
2. 直线:与圆:(其中为参数)的位置关系是 (D)
A.相切 B.相离 C.直线过圆心 D.相交但直线不过圆心
提示:圆的普通方程为,圆心到直线的距离为
.
3.椭圆(为参数)的焦距为 (B)
A. B.2 C. D.2
提示:椭圆的普通方程为,
椭圆可通过平移将其方程化为,.
4.直线的参数方程为为参数,上的点对应的参数是,则点与
之间的距离是 .
提示:距离为.
5.直线与圆相切,则_______________. ,或
提示:直线为,圆为,圆心为,
由, ∴或,
∴或.
6. 动点作等速直线运动,它在轴和轴方向的分速度分别为和,运动开始时,点位于,求点的轨迹的参数方程.
解:设动点运动的时间为,点的坐标为,
由题设知,,
∴点的轨迹的参数方程为().
7.设直线的参数方程为,求直线被圆截得的弦长.
解:把直线的参数方程代入圆的方程,得,得, ∴或,
分别代入直线方程,得, ∴直线与圆的交点为和,
,即直线被圆所截得的弦长为.
8. 设直线,椭圆.求椭圆到直线的最小距离(即椭圆
上任意一点到直线的距离的最小值).
解:把椭圆方程化为参数方程为参数,则椭圆上任意一点为
,它到直线的距离为,
∴, ∴椭圆到直线的最小距离为.
坐标系与坐标变换
【知识网络】
1. 几种常用的坐标系:直角坐标系、极坐标系、球坐标系、柱坐标系及其相互转化.
2. 平面坐标系中几种常见变换:平移变换、伸缩变换.
【典型例题】
例1.(1)点的直角坐标是,则点的极坐标为 (C)
A. B. C. D.
提示:都是点的极坐标.
(2)在极坐标系中有下列各点:,,
其中.给出下列结论:①两点关于极轴所在的直线对称;②两点关于过原点且垂直于极轴的直线对称;③两点重合;④两点关于极点对称;⑤两点重合.其中正确的结论是 (A)
A.①③④ B.①③⑤ C.③④⑤ D.①②③
提示:在极坐标
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