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1、7/30/2021郑平正制作一.曲线的参数方程高二数学选修4-4高二数学选修4-4第二讲参数方程1.参数方程的概念1、参数方程的概念:如图,一架救援飞机在离灾区地面500m高处以100m/s的速度作水平直线飞行.为使投放救援物资准确落于灾区指定的地面(不记空气阻力),飞行员应如何确定投放时时机呢?提示:即求飞行员在离救援点的水平距离多远时,开始投放物资??救援点投放点1、参数方程的概念:xyAo设飞机在点A将物资投出机舱,记物资投出机舱时为时刻0,在时刻t时物资的位置为M(x,y).则x表示物资的水平位移量,y表示物资距地面的高度。如图,一架救援飞机在离灾
2、区地面500m高处以100m/s的速度作水平直线飞行.为使投放救援物资准确落于灾区指定的地面(不记空气阻力),飞行员应如何确定投放时机呢?在经过飞行航线(直线)且垂直于地平面的平面上建立平面直角坐标系,其中x轴为地平面与这个平面的交线,y轴经过点A.由于水平位移量x与高度y是两种不同的运动得到的,因此直接建立x,y所要满足的关系式并不容易。1、参数方程的概念:xy500o物资投出机舱后,它的运动由下列两种运动合成:(1)沿ox作初速度为100m/s的匀速直线运动;如图,一架救援飞机在离灾区地面500m高处以100m/s的速度作水平直线飞行.为使投放救援物资
3、准确落于灾区指定的地面(不记空气阻力),飞行员应如何确定投放时机呢?(2)沿oy反方向作自由落体运动。xy500o1、参数方程的概念:如图,一架救援飞机在离灾区地面500m高处以100m/s的速度作水平直线飞行.为使投放救援物资准确落于灾区指定的地面(不记空气阻力),飞行员应如何确定投放时机呢?一、方程组有3个变量,其中的x,y表示点的坐标,变量t叫做参变量,而且x,y分别是t的函数。二、由物理知识可知,物体的位置由时间t唯一决定,从数学角度看,这就是点M的坐标x,y由t唯一确定,这样当t在允许值范围内连续变化时,x,y的值也随之连续地变化,于是就可以连续
4、地描绘出点的轨迹。三、平抛物体运动轨迹上的点与满足方程组的有序实数对(x,y)之间有一一对应关系。(2)并且对于t的每一个允许值,由方程组(2)所确定的点M(x,y)都在这条曲线上,那么方程(2)就叫做这条曲线的参数方程,联系变数x,y的变数t叫做参变数,简称参数.相对于参数方程而言,直接给出点的坐标间关系的方程叫做普通方程。关于参数几点说明:参数是联系变数x,y的桥梁,1、参数方程的概念:一般地,在平面直角坐标系中,如果曲线上任意一点的坐标x,y都是某个变数t的函数1.参数方程中参数可以有物理意义,几何意义,也可以没有明显意义。2.同一曲线选取参数不同,
5、曲线参数方程形式也不一样3.在实际问题中要确定参数的取值范围一架救援飞机以100m/s的速度作水平直线飞行.在离灾区指定目标1000m时投放救援物资(不计空气阻力,重力加速g=10m/s)问此时飞机的飞行高度约是多少?(精确到1m)变式:例1:已知曲线C的参数方程是(1)判断点M1(0,1),M2(5,4)与曲线C的位置关系;(2)已知点M3(6,a)在曲线C上,求a的值。解:(1)把点M1(0,1)代入方程组,解得:t=0,因此M1在曲线C上。把点M2(5,4)代入方程组,方程组无解,因此M2不在曲线C上。(2)因为M3(6,a)在曲线C上。解得:t=2
6、,a=9∴a=92、方程所表示的曲线上一点的坐标是()A、(2,7);B、C、D、(1,0)1、曲线与x轴的交点坐标是()A、(1,4);B、C、D、BD训练1:已知曲线C的参数方程是点M(5,4)在该曲线上.(1)求常数a;(2)求曲线C的普通方程.解:(1)由题意可知:1+2t=5at2=4解得:a=1t=2∴a=1(2)由已知及(1)可得,曲线C的方程为:x=1+2ty=t2由第一个方程得:代入第二个方程得:训练2:思考题:动点M作等速直线运动,它在x轴和y轴方向的速度分别为5和12,运动开始时位于点P(1,2),求点M的轨迹参数方程。解:设动点M(
7、x,y)运动时间为t,依题意,得所以,点M的轨迹参数方程为参数方程求法:(1)建立直角坐标系,设曲线上任一点P坐标为(x,y)(2)选取适当的参数(3)根据已知条件和图形的几何性质,物理意义,建立点P坐标与参数的函数式(4)证明这个参数方程就是所由于的曲线的方程小结:一般地,在平面直角坐标系中,如果曲线上任意一点的坐标x,y都是某个变数t的函数(2)并且对于t的每一个允许值,由方程组(2)所确定的点M(x,y)都在这条曲线上,那么方程(2)就叫做这条曲线的参数方程,系变数x,y的变数t叫做参变数,简称参数。2.圆的参数方程yxorM(x,y)yxorM(x
8、,y)①并且对于的每一个允许值,由方程组①所确定的点P(x,y),