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三直線(xiàn)的參數(shù)方程
1.直線(xiàn)的參數(shù)方程
(1)過(guò)點(diǎn)M0(x0,y0),傾斜角為α的直線(xiàn)l的參數(shù)為(t為參數(shù))
(2)由α為直線(xiàn)的傾斜角知α∈[0,π)時(shí),sin α≥0.
2.直線(xiàn)參數(shù)方程中參數(shù)t的幾何意義
參數(shù)t的絕對(duì)值表示參數(shù)t所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)M到定點(diǎn)M0的距離.
(1)當(dāng)M0M―→與e(直線(xiàn)的單位方向向量)同向時(shí),t取正數(shù).
(2)當(dāng)M0M―→與e反向時(shí),t取負(fù)數(shù),當(dāng)M與M0重合時(shí),t=0.
直線(xiàn)的參數(shù)方程
[例1
2、] 已知直線(xiàn)l的方程為3x-4y+1=0,點(diǎn)P(1,1)在直線(xiàn)l上,寫(xiě)出直線(xiàn)l的參數(shù)方程,并求點(diǎn)P到點(diǎn)M(5,4)的距離.
[思路點(diǎn)撥] 由直線(xiàn)參數(shù)方程的概念,先求其斜率,進(jìn)而由斜率求出傾斜角的正、余弦值,從而得到直線(xiàn)參數(shù)方程.
[解] 由直線(xiàn)方程3x-4y+1=0可知,直線(xiàn)的斜率為,設(shè)直線(xiàn)的傾斜角為α,
則tan α=,sin α=,cos α=.
又點(diǎn)P(1,1)在直線(xiàn)l上,
所以直線(xiàn)l的參數(shù)方程為(t為參數(shù)).
因?yàn)?5-44+1=0,所以點(diǎn)M在直線(xiàn)l上.
由1+t=5,得t=5,即點(diǎn)P到點(diǎn)M的距離為5.
理解并掌握直線(xiàn)參數(shù)方程的轉(zhuǎn)化,弄清參數(shù)t的幾何意義,即直線(xiàn)上動(dòng)
3、點(diǎn)M到定點(diǎn)M0的距離等于參數(shù)t的絕對(duì)值是解決此類(lèi)問(wèn)題的關(guān)鍵.
1.設(shè)直線(xiàn)l過(guò)點(diǎn)A(2,-4),傾斜角為,則直線(xiàn)l的參數(shù)方程為_(kāi)_______________.
解析:直線(xiàn)l的參數(shù)方程為(t為參數(shù)),即(t為參數(shù)).
答案:(t為參數(shù))
2.一直線(xiàn)過(guò)P0(3,4),傾斜角α=,求此直線(xiàn)與直線(xiàn)3x+2y=6的交點(diǎn)M與P0之間的距離.
解:設(shè)直線(xiàn)的參數(shù)方程為
將它代入已知直線(xiàn)3x+2y-6=0,
得3(3+t)+2(4+t)=6.
解得t=-,
∴|MP0|=|t|=.
直線(xiàn)參數(shù)方程的應(yīng)用
[例2] 已知直線(xiàn)l經(jīng)過(guò)點(diǎn)P(1,1),傾斜角α=,
(1)寫(xiě)出直線(xiàn)l
4、的參數(shù)方程.
(2)設(shè)l與圓x2+y2=4相交于兩點(diǎn)A、B,求點(diǎn)P到A、B兩點(diǎn)的距離之積.
[思路點(diǎn)撥] (1)由直線(xiàn)參數(shù)方程的概念可直接寫(xiě)出方程;(2)充分利用參數(shù)幾何意義求解.
[解] (1)∵直線(xiàn)l過(guò)點(diǎn)P(1,1),傾斜角為,
∴直線(xiàn)的參數(shù)方程為
即為所求.
(2)因?yàn)辄c(diǎn)A,B都在直線(xiàn)l上,所以可設(shè)它們對(duì)應(yīng)的參數(shù)為t1和t2,則點(diǎn)A,B的坐標(biāo)分別為
A(1+t1,1+t1),B(1+t2,1+t2),
以直線(xiàn)l的參數(shù)方程代入圓的方程x2+y2=4整理得到t2+(+1)t-2=0,①
因?yàn)閠1和t2是方程①的解,從而t1t2=-2.
所以|PA||PB|=|t1t2|=
5、|-2|=2.
求解直線(xiàn)與圓或圓錐曲線(xiàn)有關(guān)的弦長(zhǎng)時(shí),不必求出交點(diǎn)坐標(biāo),根據(jù)直線(xiàn)參數(shù)方程中參數(shù)t的幾何意義即可求得結(jié)果,與常規(guī)方法相比較,較為簡(jiǎn)捷.
3.直線(xiàn)l通過(guò)P0(-4,0),傾斜角α=,l與圓x2+y2=7相交于A、B兩點(diǎn).
(1)求弦長(zhǎng)|AB|;
(2)求A、B兩點(diǎn)坐標(biāo).
解:∵直線(xiàn)l通過(guò)P0(-4,0),傾斜角α=,
∴可設(shè)直線(xiàn)l的參數(shù)方程為
代入圓方程,得(-4+t)2+(t)2=7.
整理得t2-4t+9=0.
設(shè)A、B對(duì)應(yīng)的參數(shù)分別t1和t2,
由根與系數(shù)的關(guān)系得t1+t2=4,t1t2=9
∴|AB|=|t2-t1|==2.
解得t1=
6、3,t2=,代入直線(xiàn)參數(shù)方程
得A點(diǎn)坐標(biāo)(,),B點(diǎn)坐標(biāo)(-,).
4.如圖所示,已知直線(xiàn)l過(guò)點(diǎn)P(2,0),斜率為,直線(xiàn)l和拋物線(xiàn)y2=2x相交于A,B兩點(diǎn),設(shè)線(xiàn)段AB的中點(diǎn)為M,求:
(1)P,M間的距離|PM|;
(2)點(diǎn)M的坐標(biāo).
解:(1)由題意,知直線(xiàn)l過(guò)點(diǎn)P(2,0),斜率為,
設(shè)直線(xiàn)l的傾斜角為α,則tan α=,
cos α=,sin α=,
∴直線(xiàn)l的參數(shù)方程的標(biāo)準(zhǔn)形式為
(t為參數(shù)). *
∵直線(xiàn)l和拋物線(xiàn)相交,
∴將直線(xiàn)l的參數(shù)方程代入拋物線(xiàn)方程y2=2x中,
整理得8t2-15t-50=0,Δ=152+4850>0.
設(shè)這個(gè)二次方程的兩個(gè)
7、根為t1,t2,
由根與系數(shù)的關(guān)系得t1+t2=,t1t2=-.
由M為線(xiàn)段AB的中點(diǎn),
根據(jù)t的幾何意義,得|PM|
==.
(2)因?yàn)橹悬c(diǎn)M所對(duì)應(yīng)的參數(shù)為tM=,
將此值代入直線(xiàn)l的參數(shù)方程的標(biāo)準(zhǔn)形式(*),
得即M.
一、選擇題
1.直線(xiàn)的參數(shù)方程為M0(-1,2)和M(x,y)是該直線(xiàn)上的定點(diǎn)和動(dòng)點(diǎn),則t的幾何意義是( )
A.有向線(xiàn)段M0M的數(shù)量
B.有向線(xiàn)段MM0的數(shù)量
C.|M0M|
D.以上都不是
解析:參數(shù)方程可化為
答案:B
2.曲線(xiàn)的參數(shù)方程為(t是參數(shù)),則曲線(xiàn)是( )
A.線(xiàn)段
8、B.雙曲線(xiàn)的一支
C.圓 D.射線(xiàn)
解析:由y=t2-1得y+1=t2,代入x=3t2+2,
得x-3y-5=0(x≥2).故選D.
答案:D
3.直線(xiàn)(t為參數(shù))上對(duì)應(yīng)t=0,t=1兩點(diǎn)間的距離是( )
A.1 B.
C.10 D.2
解析:因?yàn)轭}目所給方程不是參數(shù)方程的標(biāo)準(zhǔn)形式,參數(shù)t不具有幾何意義,故不能直接由1-0=1來(lái)得距離,應(yīng)將t=0,t=1分別代入方程得到兩點(diǎn)坐標(biāo)(2,-1)和(5,0),由兩點(diǎn)間距離公式來(lái)求出距離,即=.
答案:B
4.若直線(xiàn)(t為參數(shù))與圓(φ為參數(shù))相切,那么直線(xiàn)傾斜角α為( )
A. B.
C.
9、 D.或
解析:直線(xiàn)化為=tan α,即y=tan αx,
圓方程化為(x-4)2+y2=4,
∴由=2?tan2α=,
∴tan α=,又α∈[0,π),∴α=或.
答案:D
二、填空題
5.直線(xiàn)(t為參數(shù))上到點(diǎn)M(2,-3)的距離為且在點(diǎn)M下方的點(diǎn)的坐標(biāo)是________.
解析:把參數(shù)方程化成標(biāo)準(zhǔn)形式為把-t看作參數(shù),所求的點(diǎn)在M(2,-3)的下方,所以?。璽=-,即t=,所以所求點(diǎn)的坐標(biāo)為(3,-4).
答案:(3,-4)
6.若直線(xiàn)l的參數(shù)方程為
(t為參數(shù)),則直線(xiàn)l的斜率為_(kāi)_____.
解析:由參數(shù)方程可知,cos θ=-,sin θ=.(θ為傾斜
10、角).
∴tan θ=-,即為直線(xiàn)斜率.
答案:-
7.已知直線(xiàn)l1:(t為參數(shù)),l2:(s為參數(shù)),若l1∥l2,則k=____________;若l1⊥l2,則k=________.
解析:將l1,l2的方程化為普通方程,得
l1:kx+2y-4-k=0,l2:2x+y-1=0,
l1∥l2?=≠?k=4.
l1⊥l2?(-2)(-)=-1?k=-1.
答案:4?。?
三、解答題
8.設(shè)直線(xiàn)的參數(shù)方程為(t為參數(shù)).
(1)求直線(xiàn)的普通方程;
(2)將參數(shù)方程的一般形式化為參數(shù)方程的標(biāo)準(zhǔn)形式.
解:(1)把t=代入y的表達(dá)式
得y=10-,
化簡(jiǎn)得4x+3y
11、-50=0,
所以直線(xiàn)的普通方程為4x+3y-50=0.
(2)把參數(shù)方程變形為
令t′=-5t,即有(t′為參數(shù))為參數(shù)方程的標(biāo)準(zhǔn)形式.
9.已知斜率為1的直線(xiàn)l過(guò)橢圓+y2=1的右焦點(diǎn),交橢圓于A,B兩點(diǎn),求弦AB的長(zhǎng)度.
解:因?yàn)橹本€(xiàn)l的斜率為1,所以直線(xiàn)l的傾斜角為.
橢圓+y2=1的右焦點(diǎn)為(,0),直線(xiàn)l的參數(shù)方程為(t為參數(shù)),代入橢圓方程+y2=1,得+2=1,
整理,得5t2+2t-2=0.
設(shè)方程的兩實(shí)根分別為t1,t2,
則t1+t2=-,t1t2=-,
|t1-t2|=
= =,
所以弦AB的長(zhǎng)為.
10.已知在直角坐標(biāo)系xOy中,曲線(xiàn)C的參數(shù)方程為(θ為參數(shù)),直線(xiàn)l經(jīng)過(guò)定點(diǎn)P(3,5),傾斜角為.
(1)寫(xiě)出直線(xiàn)l的參數(shù)方程和曲線(xiàn)C的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)設(shè)直線(xiàn)l與曲線(xiàn)C相交于A,B兩點(diǎn),求|PA||PB|的值.
解:(1)曲線(xiàn)C:(x-1)2+(y-2)2=16,
直線(xiàn)l:(t為參數(shù)).
(2)將直線(xiàn)l的參數(shù)方程代入圓C的方程可得t2+(2+3)t-3=0,
設(shè)t1,t2是方程的兩個(gè)根,則t1t2=-3,所以|PA||PB|=|t1||t2|=|t1t2|=3.
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