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1、第二讲:参数方程曲线的参数方程?救援点投放点一架救援飞机在离灾区地面500m高处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?即求飞行员在离救援点的水平距离多远时,开始投放物资?如图,建立平面直角坐标系。因此,不易直接建立x,y所满足的关系式。x表示物资的水平位移量,y表示物资距地面的高度,由于水平方向与竖直方向上是两种不同的运动,xy500o物资投出机舱后,它的运动由下列两种运动合成:(1)沿ox作初速为100m/s的匀速直线运动;(2)沿oy反方向作自由落体运动。在这个运动中涉及到哪几个变量?这些变量之
2、间有什么关系?t时刻,水平位移为x=100t,离地面高度y,即:y=500-gt2/2,物资落地时,应有y=0,得x≈10.10m;即500-gt2/2=0,解得,t≈10.10s,因此飞行员在距离救援点水平距离约为1010米时投放物资,可以使其准确落在指定位置。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的函数那么方程组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。并且对于t的每一个允许值,由方程组所确定的点M(x,y)都在这条曲线上,参数是联系变数x,y的桥梁,可以是一个有物理意义或几何意义的变数,也可以是
3、没有明显实际意义的变数。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。例1:已知曲线C的参数方程是(t为参数)(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的坐标(0,1)代入方程组,解得t=0,所以M1在曲线上.把点M2的坐标(5,4)代入方程组,得到这个方程无解,所以点M2不在曲线C上.(2)因为点M3(6,a)在曲线C上,所以解得t=2,a=9所以,a=9.练习: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
4、=10m/s)问此时飞机的飞行高度约是多少?(精确到1m)x=100t=1000,t=10,y=gt2/2=10×102/2=500m.练习1、曲线与x轴的交点坐标是()BA(1,4);B(25/16,0)C(1,-3)D(±25/16,0)2、方程所表示的曲线上一点的坐标是()DA(2,7);B(1/3,2/3)C(1/2,1/2)D(1,0)3已知曲线C的参数方程是点M(5,4)该曲线上.(1)求常数a;(2)求曲线C的普通方程(1)由题意可知:1+2t=5,at2=4;a=1,t=2;代入第二个方程得:y=(x-1)2/44动点M作等速直线运动,它在x轴和y轴方向的速度分
5、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(x,y)运动时间为t,依题意,得A一个定点B一个椭圆C一条抛物线D一条直线DABCD5下列在曲线上的点是()B(4)证明这个参数方程就是所求的曲线的方程.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;圆的参数方程yxorM(x,y)圆周运动中,当物体绕定轴作匀速运动时,物体上的各个点都作匀速圆周运动,怎样刻画运动中点的位置呢?那么θ=ωt.设
6、OM
7、=r,那么由三角函数定义,有如果
8、在时刻t,点M转过的角度是θ,坐标是M(x,y),即这就是圆心在原点O,半径为r的圆的参数方程参数t有物理意义(质点作匀速圆周运动的时刻)考虑到θ=ωt,也可以取θ为参数,于是有圆心为原点半径为r的圆的参数方程.其中参数θ的几何意义是OM0绕点O逆时针旋转到OM的位置时,OM0转过的角度圆心为,半径为r的圆的参数方程一般地,同一条曲线,可以选取不同的变数为参数,另外,要注明参数及参数的取值范围。解:x2+y2+2x-6y+9=0化为标准方程,(x+1)2+(y-3)2=1∴参数方程为(θ为参数)例1已知圆方程x2+y2+2x-6y+9=0,将它化为参数方程。练习:例2如图,圆O
9、的半径为2,P是圆上的动点,Q(6,0)是x轴上的定点,M是PQ的中点,当点P绕O作匀速圆周运动时,求点M的轨迹的参数方程。yoxPMQ解:设点M的坐标是(x,y),则点P的坐标是(2cosθ,2sinθ).由中点坐标公式可得因此,点M的轨迹的参数方程是例3已知x、y满足,求的最大值和最小值.解:由已知圆的参数方程为2点P(x,y)是曲线为参数)上任意一点,则的最大值为()A1B2CD练习1P(x,y)是曲线(α为参数)上任意一点,则的最大值为()AA.36B.6C.26D.25D3圆的圆心