直線的參數(shù)方程及應用
直線的參數(shù)方程及應用基礎知識點擊:1、 直線參數(shù)方程的標準式(1)過點P0(),傾斜角為的直線的參數(shù)方程是 (t為參數(shù))t的幾何意義:t表示有向線段的數(shù)量,P() P0P=t P0P=t 為直線上任意一點. (2)若P1、P2是直線上兩點,所對應的參數(shù)分別為t1、t2,則P1P2=t2t1 P1P2=t 2t 1 (3) 若P1、P2、P3是直線上的點,所對應的參數(shù)分別為t1、t2、t3 則P1P2中點P3的參數(shù)為t3,P0P3= (4)若P0為P1P2的中點,則t1t20,t1t2<02、 直線參數(shù)方程的一般式過點P0(),斜率為的直線的參數(shù)方程是 (t為參數(shù))點擊直線參數(shù)方程:yh0hP0hP()Q 一、直線的參數(shù)方程問題1:(直線由點和方向確定) 求經(jīng)過點P0(),傾斜角為的直線的參數(shù)方程. 是所求的直線的參數(shù)方程 P0Pt,t為參數(shù),t的幾何意義是:有向直線上從已知點P0()到點 P()的有向線段的數(shù)量,且|P0P|t| 當t>0時,點P在點P0的上方; 當t0時,點P與點P0重合; 當t<0時,點P在點P0的下方;yh0hP0hP()特別地,若直線的傾斜角0時,直線的參數(shù)方程為 當t>0時,點P在點P0的右側(cè); 當t0時,點P與點P0重合;yh0hPP0h 當t<0時,點P在點P0的左側(cè);問題2:直線上的點與對應的參數(shù)t是一一對應關系.問題3:P1、P2為直線上兩點所對應的參數(shù)分別為t1、t2 , 則P1P2?,P1P2=? P1P2P1P0P0P2t1t2t2t1,P1P2= t2t1問題yh0hP1P0hP24: 一般地,若P1、P2、P3是直線上的點, 所對應的參數(shù)分別為t1、t2、t3,P3為P1、P2的中點 則t3 基礎知識點撥:1、參數(shù)方程與普通方程的互化例1:化直線的普通方程0為參數(shù)方程,并說明參數(shù)的幾何意 義,說明t的幾何意義. 點撥:求直線的參數(shù)方程先確定定點,再求傾斜角,注意參數(shù)的幾何意義.例2:化直線的參數(shù)方程(t為參數(shù))為普通方程,并求傾斜角, 說明t的幾何意義. 點撥:注意在例1、例2中,參數(shù)t的幾何意義是不同的,直線的參數(shù)方程你會區(qū)分直線參數(shù)方程的標準形式?例3:已知直線過點M0(1,3),傾斜角為,判斷方程(t為參數(shù))和方程(t為參數(shù))是否為直線的參數(shù)方程?如果是直線的參數(shù)方程,指出方程中的參數(shù)t是否具有標準形式中參數(shù)t的幾何意義.點撥:直線的參數(shù)方程不唯一,對于給定的參數(shù)方程能辨別其標準形式,會利用參數(shù)t 的幾何意義解決有關問題.問題5:直線的參數(shù)方程能否化為標準形式? 是可以的,只需作參數(shù)t的代換.(構(gòu)造勾股數(shù),實現(xiàn)標準化) 2、直線非標準參數(shù)方程的標準化一般地,對于傾斜角為、過點M0()直線參數(shù)方程的一般式為,. 例4:寫出經(jīng)過點M0(2,3),傾斜角為的直線的標準參數(shù)方程,并且 求出直線上與點M0相距為2的點的坐標. 點撥:若使用直線的普通方程利用兩點間的距離公式求M點的坐標較麻煩, 而使用直線的參數(shù)方程,充分利用參數(shù)t的幾何意義求M點的坐標較 容易.例5:直線(t為參數(shù))的傾斜角 . 基礎知識測試1:1、 求過點(6,7),傾斜角的余弦值是的直線的標準參數(shù)方程. 2、 直線的方程:(t為參數(shù)),那么直線的傾斜角( ) A 65 B 25 C 155 D 1153、 直線(t為參數(shù))的斜率和傾斜角分別是( )A) 2和arctg(2) B) 和arctg() C) 2和arctg2 D) 和arctg4、 已知直線 (t為參數(shù))上的點A、B 所對應的參數(shù)分別為t1,t2,點P分線段BA所成的比為(1),則P所對應的參數(shù)是 . 5、直線的方程: (t為參數(shù))A、B是直線上的兩個點,分別對應參數(shù)值t1、t2,那么|AB|等于( ) A t 1t 2 B t 1t 2 C D t 1+t 26、 已知直線: (t為參數(shù))與直線m:交于P點,求點M(1,5)到點P的距離. 二、直線參數(shù)方程的應用ABMP (2,0)y0例6:已知直線過點P(2,0),斜率為,直線 和拋物線相交于A、B兩點, 設線段AB的中點為M,求: (1)P、M兩點間的距離|PM|; (2)M點的坐標; (3)線段AB的長|AB|點撥:利用直線的標準參數(shù)方程中參數(shù)t的幾何意義,在解決諸如直線上兩點間的距離、直線上某兩點的中點以及與此相關的一些問題時,比用直線的普通方程來解決顯得比較靈活和簡捷.例7:已知直線經(jīng)過點P(1,3),傾斜角為, (1)求直線與直線:的交點Q與P點的距離| PQ|; (2)求直線和圓16的兩個交點A,B與P點的距離之積. 點撥:利用直線標準參數(shù)方程中的參數(shù)t的幾何意義解決距離問題、距離的乘積(或商)的問題,比使用直線的普通方程,與另一曲線方程聯(lián)立先求得交點坐標再利用兩點間的距離公式簡便.例8:設拋物線過兩點A(1,6)和B(1,2),對稱軸與軸平行,開口向右, 直線y=2+7被拋物線截得的線段長是4,求拋物線方程. 點撥:(1)(對稱性) 由兩點A(1,6)和B(1,2)的對稱性及拋物線的對稱性質(zhì),設出拋物線的方程(含P一個未知量,由弦長AB的值求得P). (2)利用直線標準參數(shù)方程解決弦長問題.此題也可以運用直線的普通方程與拋物線方程聯(lián)立后,求弦長。對于有些題使用直線的參數(shù)方程相對簡便些.例9:已知橢圓,AB是通過左焦點F1的弦,F(xiàn)2為右焦點, 求| F2A| F2B|的最大值.點撥:求過定點的直線與圓錐曲線相交的距離之積,利用直線的參數(shù)方程解 題,此題中兩定點F1(0,0),F2(2,0),顯然F1坐標簡單,因此選擇過F1 的直線的參數(shù)方程,利用橢圓的定義將| F2A| F2B| 轉(zhuǎn)化為| F1A|F1B|. 一般地,把的參數(shù)方程代入圓錐曲線C:F()=0后,可得一個關于t 的一元二次方程,=0,1、(1)當<0時,與C相離;(2) 當0時,與C相切;(3) 當>0時, 與C相交有兩個交點;2、 當>0時,方程=0的兩個根分別記為t1、t2,把t1、t2分別代入的參數(shù)方程即可求的與C的兩個交點A和B的坐標.3、 定點P0()是弦AB中點 t1+t2=04、 被C截得的弦AB的長|AB|t1t2|;P0AP0B= t1t2;弦AB中點M點對應的參數(shù)為;| P0M |=基礎知識測試2:7、 直線(t為參數(shù))與橢圓交于A、B兩點,則|AB|等于( ) A 2 B C 2 D 8、直線 (t為參數(shù))與二次曲線A、B兩點,則|AB|等于( ) A |t1+t2| B |t1|t2| C |t1t2| D 9、 直線(t為參數(shù))與圓有兩個交點A、B,若P點的坐 標為(2,-1),則|PA|PB|= 10、過點P(6, )的直線(t為參數(shù))與拋物線y2=2相交于A、B兩點,則點P到A,B距離之積為 . 4