2020版高考数学大一轮复习 第十二章 系列4选讲 12.1第2课时 参数方程

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1、第2课时参数方程最新考纲考情考向分析1.了解参数方程，了解参数的意义.2.能选择适当的参数写出直线、圆和椭圆的参数方程.了解参数的意义，重点考查直线参数方程中参数的几何意义及圆、椭圆的参数方程与普通方程的互化，往往与极坐标结合考查.在高考选做题中以解答题形式考查，难度为中档.1.参数方程和普通方程的互化(1)曲线的参数方程和普通方程是曲线方程的不同形式.一般地，可以通过消去参数从参数方程得到普通方程.(2)如果知道变数x，y中的一个与参数t的关系，例如xf(t)，把它代入普通方程，求出另一个变数与参数的关系yg(t)，那么就是曲线的参数方程.2.常见曲线的参数方程和普通方程点的轨迹普通方程参数

2、方程直线yy0tan (xx0) (t为参数)圆x2y2r2(为参数)椭圆1(ab0)(为参数)抛物线y22px(p0)(t为参数)概念方法微思考1.在直线的参数方程(t为参数)中，(1)t的几何意义是什么？(2)如何利用t的几何意义求直线上任意两点P1，P2的距离？提示(1)t表示在直线上过定点P0(x0，y0)与直线上的任一点P(x，y)构成的有向线段P0P的数量.(2)|P1P2|t1t2|.2.圆的参数方程中参数的几何意义是什么？提示的几何意义为该圆的圆心角.题组一思考辨析1.判断下列结论是否正确(请在括号中打“”或“”)(1)参数方程中的x，y都是参数t的函数.()(2)方程(为参数

3、)表示以点(0,1)为圆心，以2为半径的圆.()(3)已知椭圆的参数方程(t为参数)，点M在椭圆上，对应参数t，点O为原点，则直线OM的斜率为.()题组二教材改编2.曲线(为参数)的对称中心()A.在直线y2x上 B.在直线y2x上 C.在直线yx1上 D.在直线yx1上答案B解析由得所以(x1)2(y2)21.曲线是以(1,2)为圆心，1为半径的圆，所以对称中心为(1,2)，在直线y2x上.3.在平面直角坐标系xOy中，若直线l：(t为参数)过椭圆C：(为参数)的右顶点，求常数a的值.解直线l的普通方程为xya0，椭圆C的普通方程为1，椭圆C的右顶点坐标为(3,0)，若直线l过(3,0)，则

4、3a0，a3.题组三易错自纠4.直线l的参数方程为(t为参数)，求直线l的斜率.解将直线l的参数方程化为普通方程为y23(x1)，因此直线l的斜率为3.5.设P(x，y)是曲线C：(为参数，0,2)上任意一点，求的取值范围.解由曲线C：(为参数)，得(x2)2y21，表示圆心为(2,0)，半径为1的圆.表示的是圆上的点和原点连线的斜率，设k，则原问题转化为ykx和圆有交点的问题，即圆心到直线的距离dr，所以1，解得k，所以的取值范围为.6.已知曲线C的极坐标方程是2cos ，以极点为平面直角坐标系的原点，极轴为x轴的正半轴，建立平面直角坐标系，直线l的参数方程是(t为参数).(1)求曲线C的直

5、角坐标方程和直线l的普通方程；(2)设点P(m,0)，若直线l与曲线C交于A，B两点，且|PA|PB|1，求实数m的值.解(1)曲线C的极坐标方程是2cos ，化为22cos ，可得曲线C的直角坐标方程为x2y22x0.直线l的参数方程是(t为参数)，消去参数t可得xym，即直线l的普通方程为yxm0.(2)把(t为参数)代入方程x2y22x，化为t2(m)tm22m0， 由0，解得1m0.实数m1或m1.题型一参数方程与普通方程的互化1.(2018包头调研)在平面直角坐标系xOy中，直线l的参数方程为(t为参数)，以O为极点，x轴的正半轴为极轴，取相同的单位长度建立极坐标系，曲线C的极坐标方

6、程为4cos .(1)求曲线C的直角坐标方程及直线l的普通方程；(2)将曲线C上的所有点的横坐标缩短为原来的，再将所得到的曲线向左平移1个单位长度，得到曲线C1，求曲线C1上的点到直线l的距离的最小值.解(1)曲线C的直角坐标方程为x2y24x，即(x2)2y24.直线l的普通方程为xy20.(2)将曲线C上的所有点的横坐标缩短为原来的，得(2x2)2y24，即(x1)21，再将所得曲线向左平移1个单位长度，得曲线C1：x21，则曲线C1的参数方程为(为参数).设曲线C1上任一点P(cos ，2sin )，则点P到直线l的距离d，所以点P到直线l的距离的最小值为.2.在圆锥曲线论中，阿波罗尼奥

7、斯第一次从一个对顶圆锥(直或斜)得到所有的圆锥曲线，并命名了椭圆(ellipse)、双曲线(hyperboler)和抛物线(parabola)，在这本晦涩难懂的书中有一个著名的几何问题：“在平面上给定两点A，B，设P点在同一平面上且满足(0且1)，P点的轨迹是圆.”这个圆我们称之为“阿波罗尼奥斯圆”.已知点M与长度为3的线段OA两端点的距离之比为，建立适当坐标系，求出M点的轨迹方程并化为参数方程.解由题意，以OA所在直线为x轴，过O点作OA的垂线为y轴，建立直角坐标系，设M(x，y)，则O(0,0)，A(3,0).因为，即，化简得(x1)2y24，所以点M的轨迹是以(1,0)为圆心，2为半径的

8、圆.由圆的参数方程可得思维升华 消去参数的方法一般有三种(1)利用解方程的技巧求出参数的表达式，然后代入消去参数.(2)利用三角恒等式消去参数.(3)根据参数方程本身的结构特征，灵活的选用一些方法从整体上消去参数.将参数方程化为普通方程时，要注意防止变量x和y取值范围的扩大或缩小，必须根据参数的取值范围，确定函数f(t)和g(t)的值域，即x和y的取值范围.题型二参数方程的应用例1 在直角坐标系xOy中，曲线C的参数方程为(为参数)，直线l的参数方程为(t为参数).(1)求C和l的直角坐标方程；(2)若曲线C截直线l所得线段的中点坐标为(1,2)，求l的斜率.解(1)曲线C的直角坐标方程为1.

9、当cos 0时，l的直角坐标方程为ytan x2tan ，当cos 0时，l的直角坐标方程为x1.(2)将l的参数方程代入C的直角坐标方程，整理得关于t的方程(13cos2)t24(2cos sin )t80. 因为曲线C截直线l所得线段的中点(1,2)在C内，所以有两个解，设为t1，t2，则t1t20.又由得t1t2，故2cos sin 0，于是直线l的斜率ktan 2.思维升华 (1)解决直线与椭圆的参数方程的应用问题时，一般是先化为普通方程，再根据直线与椭圆的位置关系来解决.(2)对于形如(t为参数)，当a2b21时，应先化为标准形式后才能利用t的几何意义解题.跟踪训练1 已知椭圆C：1

10、，直线l：(t为参数).(1)写出椭圆C的参数方程及直线l的普通方程；(2)设A(1,0)，若椭圆C上的点P满足到点A的距离与到直线l的距离相等，求点P的坐标.解(1)椭圆C的参数方程为(为参数)，直线l的普通方程为xy90.(2)设P(2cos ，sin )，则|AP|2cos ，P到直线l的距离d.由|AP|d，得3sin 4cos 5，又sin2cos21，得sin ，cos .故P.题型三极坐标方程和参数方程的综合应用例2 (2017全国)在直角坐标系xOy中，直线l1的参数方程为(t为参数)，直线l2的参数方程为(m为参数).设l1与l2的交点为P，当k变化时，P的轨迹为曲线C.(1

11、)写出C的普通方程；(2)以坐标原点为极点，x轴正半轴为极轴建立极坐标系，设l3：(cos sin )0，M为l3与C的交点，求M的极径.解(1)消去参数t，得l1的普通方程l1：yk(x2)；消去参数m，得l2的普通方程l2：y(x2).设P(x，y)，由题设得消去k得x2y24(y0).所以C的普通方程为x2y24(y0).(2)C的极坐标方程为2(cos2sin2)4(02，).联立得cos sin 2(cos sin ).故tan ，从而cos2，sin2.代入2(cos2sin2)4，得25，所以交点M的极径为.思维升华 在对坐标系与参数方程的考查中，最能体现坐标法的解题优势，灵活地

12、利用坐标法可以更简捷的解决问题.例如，将题设条件中涉及的极坐标方程和参数方程等价转化为直角坐标方程，然后在直角坐标系下对问题进行求解就是一种常见的解题方法，对应数学问题求解的“化生为熟”原则，充分体现了转化与化归的数学思想.跟踪训练2 (1)已知曲线C1的极坐标方程为，C2的参数方程为(t为参数).将曲线C1与C2的方程化为直角坐标系下的普通方程；若C1与C2相交于A，B两点，求|AB|.解曲线C1的极坐标方程，即2sin22cos ，曲线C1的普通方程为y22x，曲线C2的参数方程为(t为参数)，消去参数t，得C2的普通方程为xy4.将C2的参数方程代入C1的普通方程并化简得t23t0，解得

13、t10，t26，故|AB|t1t2|6.(2)已知直线l：(t为参数)，以坐标原点为极点，x轴的正半轴为极轴建立极坐标系，曲线C的极坐标方程为2cos .将曲线C的极坐标方程化为直角坐标方程；设点M的直角坐标为(5，)，直线l与曲线C的交点为A，B，求|MA|MB|的值.解2cos 变形为22cos . ()将2x2y2，cos x代入()式即得曲线C的直角坐标方程为x2y22x0. ()将代入()式，得t25t180.设这个方程的两个实根分别为t1，t2，则由参数t的几何意义知，|MA|MB|t1t2|18.1.已知在平面直角坐标系xOy中，曲线C的参数方程为(为参数).(1)求曲线C的普通

14、方程；(2)经过点P(平面直角坐标系xOy中的点)作直线l交曲线C于A，B两点，若P恰好为线段AB的中点，求直线l的方程.解(1)由曲线C的参数方程，得所以cos2sin22y21，所以曲线C的普通方程为y21.(2)设直线l的倾斜角为1，则直线l的参数方程为(t为参数)，代入曲线C的直角坐标方程，得(cos214sin21)t2(2cos 14sin 1)t20，所以t1t2，由题意知t1t2，所以2cos 14sin 10，得k，所以直线l的方程为x2y20.2.已知在平面直角坐标系xOy中，直线l的参数方程是(t是参数)，以原点O为极点，x轴正半轴为极轴且取相同的单位长度建立极坐标系，曲

15、线C的极坐标方程为2cos .(1)求直线l的普通方程与曲线C的直角坐标方程；(2)设M(x，y)为曲线C上任意一点，求xy的取值范围.解(1)由得y2x6，故直线l的普通方程为2xy60，由2cos ，得22cos ，所以x2y22x，即(x)2y22，故曲线C的直角坐标方程为(x)2y22.(2)根据题意设点M(cos ，sin )，则xycos sin 2sin，所以xy的取值范围是2，2.3.在平面直角坐标系xOy中，曲线C的参数方程为(t为参数)，以坐标原点为极点，x轴的正半轴为极轴建立极坐标系，直线l的极坐标方程为cos 2sin 60.(1)求直线l的直角坐标方程及曲线C的普通方

16、程；(2)设M是曲线C上的一动点，求M到直线l的距离的最小值.解(1)由得y21，故曲线C的普通方程为y21.由cos 2sin 60及xcos ，ysin ，得x2y60.故直线l的直角坐标方程为x2y60.(2)设M(2cos t，sin t)，则点M到直线l：x2y60的距离d，所以当sin1时，dmin，即M到直线l的距离的最小值为.4.已知直线l的参数方程为(t为参数)，以坐标原点为极点，x轴的正半轴为极轴建立极坐标系，圆C的极坐标方程为4sin.(1)求圆C的直角坐标方程；(2)点P(x，y)是直线l与圆面4sin的公共点，求xy的取值范围.解(1)因为圆C的极坐标方程为4sin，

17、所以24sin4.又2x2y2，xcos ，ysin ，所以x2y22y2x，所以圆C的直角坐标方程为x2y22x2y0.(2)设zxy，由圆C的直角坐标方程为x2y22x2y0，得(x1)2(y)24，所以圆C的圆心是(1，)，半径是2.将代入到zxy，得zt.又直线l过C(1，)，圆C的半径是2，所以2t2，所以2t2，即xy的取值范围是2,2.5.已知曲线C1：(t为参数)，曲线C2：(为参数).(1)化C1，C2的方程为普通方程，并说明它们分别表示什么曲线；(2)若C1上的点P对应的参数为t，Q为C2上的动点，求PQ中点M到直线C3：(t为参数)的距离的最小值.解(1)曲线C1：(x4

18、)2(y3)21，曲线C2：1，曲线C1是以(4,3)为圆心，1为半径的圆；曲线C2是以坐标原点为中心，焦点在x轴上，长半轴长是8，短半轴长是3的椭圆.(2)当t时，P(4,4)，Q(8cos ，3sin )，故M.曲线C3为直线x2y70，M到C3的距离d|4cos 3sin 13|，从而当cos ，sin 时，d取最小值.6.已知曲线C1的参数方程为(为参数)，在同一平面直角坐标系中，将曲线C1上的点按坐标变换得到曲线C2，以原点为极点、x轴的正半轴为极轴，建立极坐标系.(1)求曲线C1的极坐标方程和曲线C2的直角坐标方程；(2)若直线(R)与曲线C1交于M，N两点，与曲线C2交于P，Q两点，求的值.解(1)已知曲线C1的参数方程为(为参数)，消去参数，得1.又xcos ，ysin ，32cos242sin212，即曲线C1的极坐标方程为2(3sin2)12.又由已知得代入1，得1，曲线C2的直角坐标方程为(x2)2(y2)29.(2)将代入2(3sin2)12，得2，|MN|.又直线的参数方程为(t为参数)，代入(x2)2(y2)29，整理得t22(1)t70，分别记P，Q两点对应的参数为t1，t2，则|PQ|t1t2|2，.