圆的参数方程
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
OM
0
绕点
O
逆时针旋转到
OM
的位置时,
OM
0
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。
例
1
如图
,
圆
O
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。
y
o
x
P
M
Q
解:设点
M
的坐标是
(x, y),
则点
P
的坐标是
(2cos
θ
,2sin
θ
).
由中点坐标公式可得
因此,点
M
的轨迹的参数方程是
例
2
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
例
3
已知
A
(
―1
,
0
)、
B
(
1
,
0
)
,P
为圆
上的一点
,
求 的最大值和最小值以及对应
P
点的坐标
.
参数方程和普通方程的互化
把它化为我们熟悉的普通方程,有
cosθ=x-3, sinθ=y;
于是
(x-3)
2
+y
2
=1
,
轨迹是什么就很清楚了
在例
1
中,由参数方程
直接判断点
M
的轨迹是什么并不方便,
一般地
,
可以通过消去参数而从参数方程得到普通方程;
曲线的参数方程和普通方程是曲线方程的不同形式
.
在参数方程与普通方程的互化中,必须使
x
,
y
的取值范围保持一致,否则,互化就是不等价的
.
把参数方程化为普通方程:
例
1
、
把下列参数方程化为普通方程,并说明它们各表示什么曲线?
解
:
(1)
由
得
代入
得到
这是以(
1
,
1
)为端点的一条射线;
所以
把
得到
(1)
(2)
(3)
x=t+1/t
y=t
2
+1/t
2
(1) (x-2)
2
+y
2
=9
(2) y=1- 2x
2
(
- 1≤x≤1
)
(3) x
2
- y=2
(
x≥2
或
x≤- 2
)
练习、
将下列参数方程化为普通方程:
步骤:
(
1
)消参; (
2
)求定义域。
B
例
2
求参数方程
表示( )
(
A
)双曲线的一支
,
这支过点(
1, 1/2
)
;
(
B
)抛物线的一部分
,
这部分过(
1, 1/2
)
;
(
C
)双曲线的一支
,
这支过点(
–1, 1/2);
(
D
)抛物线的一部分
,
这部分过(
–1, 1/2).
普通方程化为参数方程:
普通方程化为参数方程需要引入参数:
如:直线
l
的普通方程是
2x-y+2=0
,可以化为参数方程
:
一般地
,
如果知道变量
x, y
中的一个与参数
t
的关系
,
例如
x=f(t)
,把它代入普通方程,求出另一个变量与参数
t
的关系
y=g(t)
,那么
:
就是曲线的参数方程。
在参数方程与普通方程的互化中,必须使
x, y
的取值范围保持一致
例
3
求椭圆
的参数方程:
(1)
设
为参数;
(2)
设
为参数
.
为什么两个参数方程合起来才是椭圆的参数方程?
在
y=x
2
中,
x∈R, y≥0
,
因而与
y=x
2
不等价;
练习
:
曲线
y=x
2
的一种参数方程是( )
.
在
A
、
B
、
C
中,
x, y
的范围都发生了变化,
而在
D
中,
x, y
范围与
y=x
2
中
x, y
的范围相同,
代入
y=x
2
后满足该方程,
从而
D
是曲线
y=x
2
的一种参数方程
.
在参数方程与普通方程的互化中,必须使
x
,
y
的取值范围保持一致。否则,互化就是不等价的
.
解:
完成活页:圆的参数方程一节