直线参数方程教案
精锐教育学科教师辅导讲义 讲义编号 :
学员编号: 年 级:高三 课 时 数:3
学员姓名: 辅导科目:数学 学科教师:
课 题 直线的参数方程
授课日期及时段
1:了解直线参数方程的条件及参数的意义
教学目的 2:能根据直线的几何条件,写出直线的参数方程及参数的意义
3:通过观察、探索、发现的创造性过程,培养创新意识。
教学内容
知识点检测;
x,tx,,,,cos42cos,,(,为参数)(,为参数)1、直线与圆相切,那么直线的倾斜角为() ,,y,ty,sin2sin,,,,
,,,,,,,,5325,,A(或 B(或 C(或 D(或 66443366
xt,,1,ll2、设直线的参数方程为(t为参数),直线的方程为y=3x+4则与的距离为_______ ll,1122yt,,13,
【考点定位】本小题考查参数方程化为普通方程、两条平行线间的距离,基础题。
xt,,12,xs,,,,3、(2009广东理)(坐标系与参数方程选做题)若直线与直线(sl:lt:()为参数,,12ys,,12.ykt,,2.,,
k,为参数)垂直,则 (
,,xxtcos,,0
,
标准
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形式 (t为参数) ,,yytsin,0,
二:知识点整理
(1)过定点倾斜角为的直线的 P(x,y),00
参数方程
,x,x,tcos,0 (为参数) t,yytsin,,,0,
【辨析直线的参数方程】:设M(x,y)为直线上的任意一点,参数t的几何意义是指从点P到点M的位
,,,,,
移,可以用有向线段数量来
表
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示。带符号. PM
(,)(,)(2)、经过两个定点Q,P(其中)的直线的参数方程为,yyxxxx121212
Y
L
P
M N
Q A B
O X
x1,,X2x,1,,(1),,为参数,,,{,yy,12,。其中点M(X,Y)为直线上的任意一点。这里参数的几何意y,1,,
,,,,QM,,o义与参数方程(1)中的t显然不同,它所反映的是动点M分有向线段的数量比。当时,QPMP
,,o,,,1,,oM为内分点;当且时,M为外分点;当时,点M与Q重合。
三:经典例题:
一、求直线上点的坐标
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例1(一个小虫从P(1,2)出发,已知它在 x轴方向的分速度是?3,在y轴方向的分速度是4,
问小虫3s后的位置Q。
,x = x +at,,0,分析:考虑t的实际意义,可用直线的参数方程(t是参数)。解:由题意知则直线= +y ybt,0 ,
,= 1 ? 3 ,,x t,PQ的方程是,其中时间t 是参数,将t=3s代入得Q(?8,12)。 y = 2+ 4 t ,,
例2(求点A(?1,?2)关于直线l:2x ?3y +1 =0的对称点A' 的坐标。
2,x = ?1 ? t ,,13解:由条件,设直线AA' 的参数方程为 (t是参数), ,3y = ?2+ t ,,13
510?A到直线l的距离d = , ? t = AA' = ,
1313
334代入直线的参数方程得A' (? ,)。点评:求点关于直线的对称点的基本方法是先作垂线,1313
求出交点,再用中点
公式
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,而此处则是充分利用了参数 t 的几何意义。
二、求解中点问题
2y2例3(已知双曲线 x ? = 1,过点P(2,1)的直线交双曲线于P,P,求线段PP的中点M12122
的轨迹方程。
分析:中点问题与弦长有关,考虑用直线的参数方程,并注意有t+t=0。 1 2
,,x = x +t cos θ,0,解:设M(x,y)为轨迹上任一点,则直线PP的方程是t是参数),代入双(0012y = y+t sin θ0 ,,22222 曲线方程得:(2cosθ ?sinθ) t +2(2xcosθ ?ysinθ)t + (2x ?y?2) = 0, 0000
x20由题意t+t=0,即2xcosθ ?ysinθ =0,得tanθ = 。 1 200y0
y ?y0又直线PP的斜率 k = tan θ = ,点P(2,1)在直线PP上, 1212x ?x0
1 ?y2x0022? = ,即2x ?y ?4x +y = 0为所求的轨迹的方程。 2 ?xy00
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三、求定点到动点的距离
,x =1 ?t,,,例4(直线l过点P(1,2),其参数方程为(t是参数),直线l与直线 2x +y ?2 =0 交y =2 +t,,
于点Q,求PQ。
2, =1 ?',xt,232解:将直线l的方程化为标准形式x +y ?2 =0得 t' = , ,代入 2,22,y=2 + t',2
32? PQ = | t'| = 。 2
点评:题目给出的直线的参数并不是位移,直接求解容易出错,一般要将方程改成以位移为参数的标准形式。
,22例5(经过点P(?1,2),倾斜角为 的直线 l与圆 x +y = 9相交于A,B两点,求PA +PB和4
PA ? PB的值。
2,x = ?1 + t,,22解:直线l的方程可写成,代入圆的方程整理得:t +2t?4=0,设点A,B对,2,y=2 + t,2
应的参数分别是t,t,则t+t = ?2,t?t = ?4,由t与t的符号相反知PA +PB = |t|+|t| 1 21 21 21 21 2
2= | t?t| = (t+t)?4 t?t = 32,PA ? PB =| t? t | = 4。 1 21 21 21 2
点评:解决本题的关键一是正确写出直线的参数,二是注意两个点对应的参数的符号的异同。
四、求直线与曲线相交弦的长
p22 例6(已知抛物线y= 2px,过焦点F作倾斜角为θ的直线交抛物线于A,B两点,求证:AB = 。 2sin θ
p,,x = +t cos θ,分析:弦长AB = |t ?t|。解:由条件可设AB的方程为,2(t是参数),代入12
,y = t sin θ,
抛物线方程,
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pcos θ2,t +t = ,122,sin θ222得 t sin θ ?2pt cos θ ?p = 0,由韦达定理:AB = |t ?t| = ,? 212,p? = ? tt122,,sin θ
222pcosθpp4422(t ?t) ?4 t? t = + = 。 1212422sinθsinθsinθ
例7(已知椭圆的中心在原点,焦点在x轴上,过椭圆左焦点F且倾斜角为60?的直线交椭圆于A,B两点,若FA =2FB,求则椭圆的离心率。
22xy分析:FA =2FB转化成直线参数方程中的 t= ?2t或|t| =2|t|。解:设椭圆方程为 + = 1,121222ab
1,x = ?c + t,,21322224 左焦点F(c,0),直线AB的方程为,代入椭圆整理可得:(b +a)t ? bct ?b= 1,443y = t,,2
2bct +t = = ? t ?,122,1322b +a,441322 22220,由于t= ?2t,则,?×2+?得:2c= b + a,将b =a ?124,?b442t?t = ? = ?2 t ?1221322,b +a,44
2c代入,
2c42222228 c = 3 a + a ?c,得 e = =,故e = 。 2a93
在研究线段的长度或线段与线段之间的关系时,往往要正确写出直线的参数方程,利用 t 的几何意义,结合一些定理和公式来解决问题,这是直线参数的主要用途;通过直线参数方程将直线上动点坐标用同一参变量 t 来表示,可以将二元问题转化为一元问题来求解,体现了等价转化和数形结合的数学思想。
小结:(1)直线参数方程求法;(2)直线参数方程的特点;(3)根据已知条件和图形的几何性质,注意参数的意义。
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(四)、巩固训练
1. 已知过曲线上一点P原点O的直线PO的倾斜角为,则P点坐标是
A. (3,4) B.
C.(,3,,4) D.
2. 若圆的方程为(为参数),直线的方程为(t为参数),则直线与圆的位置关系是( )(
A. 相交过圆心 B. 相交而不过圆心 C. 相切 D. 相离
3:化直线的普通方程,0为参数方程,并说明参数的几何意 lx,3y,11
义,说明?t?的几何意义.
点拨:求直线的参数方程先确定定点~再求倾斜角,注意参数的几何意义.
x,1,t,22(t为参数)4,求直线与圆的交点坐标。 x,y,4,y,1,t,
x,,3,t,l5:化直线的参数方程(t为参数)为普通方程,并求倾斜角, ,2y,1,3 t,
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说明?t?的几何意义.
点拨:注意在1、2中~参数t的几何意义是不同的~直线的参数方程 l1
5,,32213,x1tcos,,x,1,t为即是直线方程的标准形式~(-)+()=1, t的几何意义是有向线段的,,MM,062,,2251,,ytsin,,y,t,6,2,
x,,3,t,22数量.直线的参数方程为是非标准的形式~1,()=4?1~此时t的几何意义是有向3l,2y,1,3 t,
线段的数量的一半. MM0
(五)、课后作业
1. 直线的参数方程是( )
A. (t为参数) B. (t为参数) C. (t为参数) D. (为参数) 2. 方程(t为参数)表示的曲线是( )(
A. 一条直线 B. 两条射线 C. 一条线段 D. 抛物线的一部分 3. 参数方程(为参数)化为普通方程是( )( A. B. C. D.
4.在平面直角坐标系xOy中,点B与点A(-1,1)关于原点O对称,P是动点,且直线AP与BP的斜
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1,3率之积等于.
(?)求动点P的轨迹方程;
(?)设直线AP和BP分别与直线x=3交于点M,N,问:是否存在点P使得?PAB与?PMN的面积相等,若存在,求出点P的坐标;若不存在,说明理由。
2y25.已知双曲线 x ? P(4,2)的直线交双曲线于P,P,求线段PP的中点M的轨迹方 = 1,过点12122
程
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