《(江蘇專用版 )2018-2019學(xué)年高中數(shù)學(xué) 4.4.3 第2課時 圓、橢圓的參數(shù)方程的應(yīng)用學(xué)案 蘇教版選修4-4》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(江蘇專用版 )2018-2019學(xué)年高中數(shù)學(xué) 4.4.3 第2課時 圓、橢圓的參數(shù)方程的應(yīng)用學(xué)案 蘇教版選修4-4(6頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、
第2課時 圓、橢圓的參數(shù)方程的應(yīng)用
1.能用曲線的參數(shù)方程去研究曲線的性質(zhì).
2.會用參數(shù)法解決圓錐曲線中的最值、定值等問題.
[基礎(chǔ)·初探]
1.圓的參數(shù)方程
圓的參數(shù)方程的常見形式為(α為參數(shù)).其中,參數(shù)α的幾何意義是以圓心A(a,b)為頂點,且與x軸同向的射線按逆時針方向旋轉(zhuǎn)到圓上一點P所在半徑成的角.
2.橢圓的參數(shù)方程
橢圓的參數(shù)方程的常見形式為(θ為參數(shù)).
[思考·探究]
1.橢圓的參數(shù)方程與圓的參數(shù)方程有什么區(qū)別和聯(lián)系?
【提示】 橢圓+=1(a>b>0)和圓x2+y2=r2普通方程都是平方和等于1的形式,故參數(shù)方程都運用了三角代換法,只是
2、參數(shù)方程的常數(shù)不同.
2.橢圓的參數(shù)方程中參數(shù)φ的幾何意義是什么?
【提示】 從幾何變換的角度看,通過伸縮變換,令
橢圓+=1可以變成圓x′2+y′2=1.
利用圓x′2+y′2=1的參數(shù)方程
(φ是參數(shù))可以得到橢圓+=1的參數(shù)方程(φ是參數(shù)).因此,參數(shù)φ的幾何意義應(yīng)是橢圓上任意一點M所對應(yīng)的圓的半徑OA(或OB)的旋轉(zhuǎn)角(稱為離心角),而不是OM的旋轉(zhuǎn)角,如圖.
[質(zhì)疑·手記]
預(yù)習(xí)完成后,請將你的疑問記錄,并與“小伙伴們”探討交流:
疑問1:_____________________________________________________
解惑:_____
3、________________________________________________
疑問2:_____________________________________________________
解惑:_____________________________________________________
疑問3:_____________________________________________________
解惑:_____________________________________________________
疑問4:____________
4、_________________________________________
解惑:_____________________________________________________
圓的參數(shù)方程的應(yīng)用
在圓x2+2x+y2=0上求一點,使它到直線2x+3y-5=0的距離最大.
【自主解答】 圓的方程x2+2x+y2=0可化為(x+1)2+y2=1,所以設(shè)圓的參數(shù)方程為
設(shè)P(-1+cos θ,sin θ),則點P到直線2x+3y-5=0的距離為
d=
=
=(其中sin α=,
cos α=).
當(dāng)sin(θ+α)=-1,θ+α=,
即θ=-
5、α?xí)r,d取到最大值,此時x=-1+cos θ=-1-,y=sin θ=-,
即點P(-1-,-)即為所求.
[再練一題]
1.已知點P(x,y)在圓x2+y2=1上,求x2+2xy+3y2的最大值和最小值.
【解】 圓x2+y2=1的參數(shù)方程為(α為參數(shù)).
∴x2+2xy+3y2=cos2α+2cos αsin α+3sin2α
=+sin 2α+3×
=2+sin 2α-cos 2α=2+sin(2α-).
則當(dāng)α=kπ+(k∈Z)時,x2+2xy+3y2取最大值為2+,
當(dāng)α=kπ-(k∈Z)時,x2+2xy+3y2取最小值為2-.
橢圓參數(shù)方程的應(yīng)用
已知實
6、數(shù)x,y滿足3x2+2y2=6x,求:
(1)x+y的最大值;
(2)x2+y2的取值范圍.
【導(dǎo)學(xué)號:98990035】
【思路探究】 本題表面上看是代數(shù)題,但由于方程3x2+2y2=6x可以表示一個橢圓,故可以用橢圓的參數(shù)方程來解.
【自主解答】 方程3x2+2y2=6x,即(x-1)2+=1.設(shè)
(1)x+y=1+cos θ+ sin θ
=1+ sin(θ+α)(其中tan α=,θ∈[0,2π)).
所以x+y的最大值為1+.
(2)x2+y2=(1+cos θ)2+(sin θ)2
=1+2cos θ+cos2θ+sin2θ=-cos2θ+2cos θ=-(co
7、s θ-2)2+,
因為cos θ∈[-1,1],所以0≤x2+y2≤4.
利用橢圓的參數(shù)方程(φ是參數(shù)),將問題轉(zhuǎn)化為三角函數(shù)問題處理.
[再練一題]
2.在直角坐標系xOy中,橢圓C的參數(shù)方程為(φ為參數(shù),a>b>0).在極坐標系(與直角坐標系xOy取相同的長度單位,且以原點O為極點,以x軸正半軸為極軸)中,直線l與圓O的極坐標方程分別為ρsin=m(m為非零常數(shù))與ρ=b.若直線l經(jīng)過橢圓C的焦點,且與圓O相切,則橢圓C的離心率為________.
【解析】 由已知可得橢圓標準方程為+=1(a>b>0).
由ρsin=m可得ρsin θ+ρcos θ=m,即直線的普通
8、方程為x+y=m.又圓的普通方程為x2+y2=b2,不妨設(shè)直線l經(jīng)過橢圓C的右焦點(c,0),則得c=m.又因為直線l與圓O相切,所以=b,因此c=b,即c2=2(a2-c2).整理,得=,故橢圓C的離心率為e=.
【答案】
[真題鏈接賞析]
(教材第47頁例1)如圖4-4-5,已知M是橢圓+=1(a>b>0)上在第一象限的點,A(a,0)和B(0,b)是橢圓的兩個頂點,O為原點,求四邊形MAOB的面積的最大值.
圖4-4-5
在平面直角坐標系xOy中,已知直線l的參數(shù)方程為(t為參數(shù)),橢圓C的參數(shù)方程為(θ為參數(shù)).設(shè)直線l與橢圓C相交于A,B兩點,求線段AB的長.
【
9、命題意圖】 知識:考查直線與橢圓的參數(shù)方程、參數(shù)方程與普通方程的互化以及直線與橢圓的位置關(guān)系等.能力:通過參數(shù)方程與普通方程的互化及求線段AB長的過程,考查了運算求解能力.
【解】 橢圓C的普通方程為x2+=1.
將直線l的參數(shù)方程代入x2+=1,得2+=1,即7t2+16t=0,
解得t1=0,t2=-.所以AB=|t1-t2|=.
1.已知圓的方程為x2+y2=4x,則它的參數(shù)方程是________.
【解析】 x2+y2=4x可化為(x-2)2+y2=4,
∴圓心為(2,0),半徑r=2.
∴參數(shù)方程為(θ為參數(shù),0≤θ<2π).
【答案】 (θ為參數(shù),0≤θ<2π)
10、
2.橢圓(φ為參數(shù))的焦距是________.
【解析】 根據(jù)參數(shù)方程,可知a=3,b=2.
∴c=
==,
∴焦距為2c=2.
【答案】 2
3.橢圓+y2=1上的點到直線x-y+6=0的距離的最小值為________.
【導(dǎo)學(xué)號:98990036】
【解析】 設(shè)P(cos θ,sin θ)是橢圓上的點,則點P到直線x-y+6=0的距離
d==,
當(dāng)cos(θ+)=-1時,d取到最小值,最小值為2.
【答案】 2
4.點P(x,y)在圓(x-1)2+(y-1)2=1上運動,則3x+4y的最大值為________,的最小值為________.
【解析】 設(shè)x=1+
11、cos θ,y=1+sin θ,
所以3x+4y=7+3cos θ+4sin θ=7+5sin(θ+α)(其中sin α=,cos α=),
所以當(dāng)sin(θ+α)=1時,3x+4y取到最大值12.
設(shè)t==,則sin θ-tcos θ=t-1,
從而sin(θ-α)=t-1(其中sin α=,
cos α=),=sin(θ-α),
所以≤1,解得t≥0,即的最小值為0.
【答案】 12 0
我還有這些不足:
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(2)_____________________________________________________
我的課下提升方案:
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