2016新课标三维人教B版数学选修4-4 2.2 直线和圆的参数方程 下载本文

?x=a-2t,

[例2] (福建高考)已知直线l的参数方程为?(t为参数),圆C的

?y=-4t?x=4cos θ,

参数方程为?(θ为参数).

y=4sin θ?

(1)求直线l和圆C的普通方程;

(2)若直线l与圆C有公共点,求实数a的取值范围. [思路点拨] (1)化参数方程为普通方程. (2)利用圆心到直线的距离d≤4可求.

[精解详析] (1)直线l的普通方程为2x-y-2a=0, 圆C的普通方程为x2+y2=16. (2)因为直线l与圆C有公共点, 故圆C的圆心到直线l的距离d=解得-25≤a≤25.

解决此类问题的关键是化圆的参数方程为普通方程后再求解.

2. 设点M(x,y)在圆x2+y2=1上移动,求点Q(x(x+y),y(x+y))的轨迹的参数方程.

解:设M(cos θ,sin θ)(0≤θ<2π),点Q(x1,y1), ?x1=cos θ?cos θ+sin θ?,

则?0≤θ≤2π, y=sin θ?cos θ+sin θ?,?1即为所求的参数方程.

?x=cos θ,[例3] 已知点P(x,y)是圆?0≤θ≤2π上的动点.

?y=1+sin θ(1)求3x+y的取值范围;

(2)若x+y+a≥0恒成立,求实数a的取值范围.

[思路点拨] 本题考查圆的参数方程的求法及不等式的恒成立问题.解决本题需要正确求出圆x2+y2=2y的参数方程,然后利用参数方程求解.

|-2a|

≤4, 5

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?x=cos θ,

[精解详析] (1)∵P在圆?上,

?y=1+sin θπ

∴3x+y=3cos θ+sin θ+1=2sin(θ+3)+1. ∴-2+1≤3x+y≤2+1,即3x+y的取值范围为 [-1,3].

(2)x+y+a=cos θ+sin θ+1+a≥0, ∴a≥-(cos θ+sin θ)-1.

π

又-(cos θ+sin θ)-1=-2sin(θ+4)-1≤2-1, ∴a≥2-1,即a的取值范围为[2-1,+∞).

(1)解决此类问题的关键是根据圆的参数方程写出点的坐标,并正确确定参数的取值范围.

(2)利用圆的参数方程求参数或代数式的取值范围的实质是利用正、余弦函数的有界性.

?x=1+cos θ,

3.将参数方程?(0≤θ≤2π)转化为直角坐标方程是

y=sin θ?________________,该曲线上的点与定点A(-1,-1)的距离的最小值为________.

解析:易得直角坐标方程是(x-1)2+y2=1,所求距离的最小值应为圆心到点A的距离减去半径,易求得为5-1.

答案:(x-1)2+y2=1

[对应学生用书P30]

5-1

一、选择题

?x=2+2cos θ,

1.圆的参数方程为?0≤θ≤2π.则圆的圆心坐标为( )

?y=2sin θA.(0,2)

B.(0,-2)

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C.(-2,0) D.(2,0)

解析:选D 圆的普通方程为(x-2)2+y2=4. 故圆心坐标为(2,0).

?x=5cos θ,

2.若直线2x-y-3+c=0与曲线?(0≤θ≤2π)相切,则实数

y=5sin θ?c等于( )

A.2或-8 C.-2或8

B.6或-4 D.4或-6

?x=5cos θ,

解析:选C 将曲线?(0≤θ≤2π)化为普通方程为x2+y2=5,

?y=5sin θ|-3+c|

由直线2x-y-3+c=0与圆x+y=5相切,可知=5,解得c=-2或

5

2

2

8.

?x=2+cos α,

3.P(x,y)是曲线?0≤α≤2π上任意一点,则(x-5)2+(y+4)2

?y=sin α的最大值为( )

A.36 C.26

B.6 D.25

解析:选A 设P(2+cos α,sin α),代入得 (2+cos α-5)2+(sin α+4)2 =25+sin2α+cos2α-6cos α+8sin α 3

=26+10sin(α-φ)(tan φ=4,φ为锐角). ∴最大值为36.

?x=2cos θ,?x=t,

4.已知曲线C:?(0≤θ≤2π)和直线l:?(t为参数,b

?y=2sin θ?y=t+b为实数),若曲线C上恰有3个点到直线l的距离等于1,则b=( )

A.2 C.0

B.-2 D.±2

解析:选D 将曲线C和直线l的参数方程分别化为普通方程为x2+y2=4

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和y=x+b,依题意,若要使圆上有3个点到直线l的距离为1,只要满足圆心到直线的距离为1即可,得到

二、填空题

5.把圆x2+y2+2x-4y+1=0化为参数方程为________.

解析:圆x2+y2+2x-4y+1=0的标准方程是(x+1)2+(y-2)2=4,圆心为(-1,2),半径为2,

?x=-1+2cos θ,故参数方程为?(0≤θ≤2π).

y=2+2sin θ??x=-1+2cos θ,

答案:?(0≤θ≤2π)

?y=2+2sin θ

?x=cos θ,

6.已知圆C:?与直线x+y+a=0有公共点,则实数a的取

?y=-1+sin θ值范围为________.

解析:将圆C的方程代入直线方程,得 cos θ-1+sin θ+a=0,

?π?

即a=1-(sin θ+cos θ)=1-2sin?θ+4?.

???π?∵-1≤sin?θ+4?≤1,∴1-2≤a≤1+2.

??答案:[1-2,1+2]

?x=tcos θ,?x=4+2cos α,

7.直线?(t为参数)与圆?(0≤α≤2π)相切,则θ

y=tsin θy=2sin α??=________.

解析:直线为y=xtan θ,圆为(x-4)2+y2=4,作出图形,相切时,易知倾π5π

斜角为6或6.

π5π

答案:6或6

8.已知动圆x2+y2-2axcos θ-2bysin θ=0(a,b是正常数,且a≠b,θ为参数),则圆心的轨迹的参数方程为________.

解析:设P(x,y)为动圆的圆心,

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|b|

=1,解得b=±2. 2