直线的参数方程
教学目的:使学生理解直线的参数方程的形式,了解其参数t的几何意义;会用直线的参数方程解决一些问题。 一、问题情景
上节我们学习了曲线的参数方程,今天学习的直线的参数方程。 二、数学构建 【引例】求经过点M(x0,y0),倾斜角为?的直线l的参数方程。
分析:实际上是求直线上动点M的轨迹方程。
解:设M(x,y)是直线上任意一点,过点M作y轴的平
行线,过点M0作x轴的平行线,两直线相交于点Q,规.定直线 ...l向上方向为正方向。.........
当MM0与l同方向或M与M0重合时,因
MM0=MM0,由三角函数的定义,有M0Q=M0Mcos?,QM=M0Msin?
当MM0与l反方向时,因MM0、M0Q、QM同时改变符号上式仍然成立。即有
M0Q=M0Mcos?,QM=M0Msin?
设M0M=t,取t为参数,?M0Q=(x?x0) QM=(y?y0)
yMoM x
?x?x0?tcos?,y?y0?tsin?
即??x?x0?tcos?(t为参数) ①
?y?y0?tsin?这就是所求的直线的参数方程。
注意:t表示定点M(X0,Y0)到相应动点Q(X,Y)有向线段MQ的数量。t表示M、Q两点间的距离。 三、知识运用 直线参数方程的应用:
1、t可以解决有关弦长问题
?x?x0?at?a2?b2?1且b?0时参数t才有意义。
?y?y?bt3、当??(0,?)时,P在P0上方时,t?0,P在P0下方时,t?0, P与P0重合时,t?0;
当?=0时pp0方向与x轴正向相同时,t?0;pp0方向与x轴正向相反时,
t?0,P与P0重合时,t?0;
?x?x0?tcos?当?=90°时?(t为参数)可化为x?x0因此在使用时,不必
y?y?tsin?0?2、另?研究直线斜率不存在时的情况。
4、??x?x0?tcos??x?3?tcos200?如?(t为参数)(t?不一定为直线的倾斜角,
?y?1?tsin200??y?y0?tsin?为参数),倾斜角应为20°。
5、同一直线方程有多种表示方式,如:
??x?1????y?2???2t?x?1?t2(t为参数)和?(t为参数)
y?2??t2?t2表示同一条直线,但后者参数t没有几何意义。
a?,x?x?t0?a2?b2?5、对于?(t为参数)若a,b同号,?在第一象限;
b?y?y?t,0?a2?b2?若a,b异号,?在第二象限。b为正数
【例1】 设直线的参数参数方程为??x?5?3t,(1)求直线的直角坐标方程;(2)
?y?10?4t化上述参数方程为标准的参数方程 ①,指出两个方程中的参变量t的关系。
【例2】求直线l:3x?2y?1?0分连结A(2,1)、B(3,2)所成的线段AB所成的比??
2?3??x???1??(?是参数,且不等于-1) 解:设AB的两点式参数方程是??y?1?2??1???2?3?1?2?7?2?1?0所以??? 把它代入3x?2y?1?0有31??1??127由?的几何意义知,直线l分线段AB的比是?
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3?x?2?t??5【例3】已知直线l:?(t为参数),求直线上的点到点M(2,-1)R的距
4?y??1?t?5?分析:利用t的几何性质可解即(
离是2的点的坐标。
16?1343)。 ,)或(,5555【例4】直线过点A(1,3),且与向量(2,?4)共线,(1)写出该直线的参数方程;(2)
求点P(?2,?1)到此直线的距离。
设直线l1过点A(2,?4),倾角为
5?,(1)求l1的参数方程;(2)设直线l2:6x?y?1?0与l1的交点为B,求B与A的距离,
四、课堂小结
1、直线方程的几种形式;2、参数的作用即求距离
(1)直线的参数方程
<1>标准形式: 过点M0(x0,y0),且倾角为?的直线的参数方程的标准形式为:
?x?x0?tcos?(t为参数)?y?y?tsin?0?
<2>一般形式:
?x?x0?at'(t'为参数且a2?b2?1)??y?y0?bt'
(2)参数t的几何意义及其应用 标准形式:
?x?x0?tcos?(t为参数)中,t的几何意义是表示定点M0(x0,y0)?y?y?tsin?0?到直线上动点M(x,y)的有向线段M0M的数量, 即M0M?t,故: <1>直线与圆锥曲
线相交,交点对应的参数分别为t1,t2,则弦长|AB|=|t1-t2| <2>定点M0是弦M1、M2
tM?t1?t22 改
的中点?t1+t2=0 <3>设弦M1,M2中点为M;则点M相应的参数
?x?2?3tl:?(ty??1?4t变:此题条件?参数)如何求解?
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