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《2018-2019学年高中数学 第二讲 参数方程 三 直线的参数方程学案 新人教A版选修4-4》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、三 直线的参数方程学习目标 1.理解并掌握直线的参数方程.2.能够利用直线的参数方程解决有关问题.知识点 直线的参数方程思考1 如图,直线l过定点M0(x0,y0)且倾斜角为α,那么直线的点斜式方程是什么?答案 y-y0=tanα(x-x0).思考2 在思考1中,若令x-x0=tcosα(t为参数),那么直线l的参数方程是什么?答案 (t为参数).梳理 (1)直线的参数方程①过点M0(x0,y0),倾斜角为α的直线l的参数方程为(t为参数);②由α为直线的倾斜角知,当0<α<π时,sinα>0.(2)直线参数方程中参数t的几何意义参
2、数t的绝对值表示t对应的点M到M0的距离.①当与e(直线的单位方向向量)同向时,t取正数;②当与e反向时,t取负数,当M与M0重合时,t=0.(3)重要公式:设A,B是直线上任意两点,它们对应的参数分别为tA,tB,则
3、AB
4、=
5、tB-tA
6、=.类型一 直线的参数方程与普通方程的互化例1 (1)化直线l1的普通方程x+y-1=0为参数方程,并说明
7、t
8、的几何意义;(2)化直线l2的参数方程(t为参数)为普通方程,并求倾斜角,说明
9、t
10、的几何意义.解 (1)直线l1与x轴交于点M0(1,0),又k=tanα=-,∴cosα=-,sin
11、α=,∴直线l1的参数方程为(t为参数).
12、t
13、表示t对应的点M(x,y)到M0的距离.(2)方程组变形为①代入②消去参数t,得直线的点斜式方程y-1=(x+3),可得k=tanα=,倾斜角α=,普通方程为x-y+3+1=0.又∵①②两式平方相加,得(x+3)2+(y-1)2=4t2,∴
14、t
15、=,
16、t
17、是定点M1(-3,1)到t对应的点M(x,y)的有向线段的长的一半.反思与感悟 (1)一条直线可以由定点M0(x0,y0),倾斜角α(0≤α<π)惟一确定,直线上动点M(x,y)的参数方程为(t为参数),这是直线参数方程的标准形式,特
18、别地,当α=时,直线的参数方程为(t为参数).(2)直线参数方程的形式不同,参数t的几何意义也不同,过定点M0(x0,y0),斜率为的直线的参数方程是(a,b为常数,t为参数).跟踪训练1 已知直线l:(t为参数).(1)分别求t=0,2,-2时对应的点M(x,y);(2)求直线l的倾斜角;(3)求直线l上的点M(-3,0)对应的参数t,并说明t的几何意义.解 (1)由直线l:(t为参数)知,当t=0,2,-2时,分别对应直线l上的点(-,2),(0,3),(-2,1).(2)方法一 化直线l:(t为参数)为普通方程为y-2=(x+
19、),设直线l的倾斜角为α,则k=tanα=(0≤α<π),解得α=.故直线l的倾斜角为.方法二 易知直线l:(t为参数),则直线l过定点M0(-,2),且倾斜角为,故直线l的倾斜角为.(3)由(2)可知直线l的单位向量e==,且M0(-,2),又已知M(-3,0),∴=(-2,-2)=-4=-4e,∴点M(-3,0)对应的参数t=-4,几何意义为
20、
21、=4,且与e方向相反.类型二 直线参数方程的应用命题角度1 求弦长
22、AB
23、问题例2 已知抛物线y2=8x的焦点为F,过F且斜率为2的直线交抛物线于A,B两点.(1)求
24、AB
25、;(2)求A
26、B的中点M的坐标及
27、FM
28、.解 抛物线y2=8x的焦点为F(2,0),依题意,设直线AB的参数方程为(t为参数),其中cosα=,sinα=,α为直线AB的倾斜角.将代入y2=8x,整理得t2-2t-20=0.设A,B对应的参数值为t1,t2,则t1+t2=2,t1t2=-20.(1)
29、AB
30、=
31、t2-t1
32、===10.(2)设AB的中点为M(x,y),则=,∴-=-,∴=(+)=e=e,故点M对应的参数为,由得M(3,2),
33、FM
34、==.反思与感悟 设二次曲线C:F(x,y)=0,直线l:(t为参数),如果l与C相交于A,B两点,
35、那么将l的方程代入F(x,y)=0后,可得at2+bt+c=0,则该方程有两个不等实数根t1,t2,此时=t1e,=t2e,e=(cosα,sinα),于是易得以下两个常见的公式:(1)
36、AB
37、=
38、t1-t2
39、;(2)线段AB的中点M对应的参数t=,且
40、M0M
41、=.跟踪训练2 直线l过点P0(-4,0),倾斜角α=,l与圆x2+y2=7相交于A,B两点.(1)求弦长
42、AB
43、;(2)求A,B两点坐标.解 (1)∵直线l过点P0(-4,0),倾斜角α=,∴可设直线l的参数方程为(t为参数),代入圆方程,得2+2=7.整理得t2-4t+9
44、=0.①设A,B对应的参数分别为t1,t2,由根与系数的关系,得t1+t2=4,t1t2=9,∴
45、AB
46、=
47、t2-t1
48、==2.(2)解①得t1=3,t2=,代入直线参数方程得A,B或A,B.命题角度2 求积
49、M0A
50、·
51、M0B
52、问题