不可不知的——直线的参数方程
在高考中,
直线的参数方程,
主要考查与普通方程之间的转化。
是不是很多同学,
都果断将参数方程,
转化为了普通方程了呢?
但其实,
直线的参数方程,
在解析几何中的地位还是非常重要的,
因为用它,
可以很方便地处理距离问题。
嗯,
还是先了解下,
直线的参数方程吧。
设定点A(x0,y0),
经过点A的直线倾斜角记为θ
点P为直线上一动点,记|AP|=t,
设定点A(x0,y0),
经过点A的直线倾斜角记为θ
点P为直线上一动点,记|AP|=t,
设定点A(x0,y0),
经过点A的直线倾斜角记为θ
点P为直线上一动点,记|AP|=t,
设定点A(x0,y0),
经过点A的直线倾斜角记为θ
点P为直线上一动点,记|AP|=t,
上面四种情况虽然都很有道理,
但对于记忆来说,
确实还是有些复杂了。
其实,
我们最期望的结果,
还是能将四种形式做个统一,
这样更便于我们的记忆。
就像是下图中,
虽然直线绕定点旋转,
但过程中,
直线上点P的坐标,
最想找一个统一的表达。
于是,
便有了超好和神奇的,
直线的参数方程。
设定点A(x0,y0),
经过点A的直线倾斜角记为θ,
点P为直线上一动点,
记AP=t, 并规定:
当AP方向向上(左上或右上)时,t>0;
当AP方向向下(左下或右下)时,t<0.
在此规定下,
上面四种情况下点P坐标统一为:
这样的结构,
不仅因为点P坐标形式的统一,
更因为点P为直线上的动点,
从而通过消t便能得到直线的方程了。
只是消t虽然不麻烦,
但是式子也绝对不好看的。
我们就把这个横纵坐标的表达式,
定义为直线的参数方程。
现在,
经过点A(x0,y0),
且倾斜角为θ的直线参数方程为:
为何t为参数?
主要是因为直线的倾斜角是固定的,
而且,
随着t值的改变,
点P便会发生移动了。
简单说,
点P与参数t的取值,
是一一对应的。
而且一定要理解t的几何意义哟。
当然,
如果实在不能理解,
看几个例题便也就解惑了。
其实,
按照以往直线的方法,
也知道这个方程的表达形式:
上面的点斜式,
我们一般称它为直线方程的普通式。
那么,
参数方程与普通方程,
它们之间的关系究竟怎样?
只要你动手消参就知道了。
所以,
对于直线的参数方程:
消t的过程便是这样的:
所以便有了,
我们所熟知的,
直线方程的点斜式:
当然,
直线的参数式,
与普通式方程之间的转换,
是高考的基本要求。
而我们,
之所以研究直线参数方程,
当然不能仅为了,
进行两者之间这种无聊的转换了。
因为参数t的几何意义,
虽然只是一个有向线段的长度,
但也毕竟还是长度,
所以解析几何中,
但凡遇到同一条直线上,
到某一定点之间距离关系时,
往往就可以考虑用这个参数式解题了。
根据参数t的几何意义,
不难得出,
直线与曲线相交时,
弦长是很容易用t表示的。
其实想想,
弦长就是|t1-t2|了。
而直线上不同两点到定点距离之积,
其实就是|t1t2|.
这样,
就把距离的相关问题,
转化为最常见的、
二次方程的韦达定理了!
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有没有觉得,
中点弦的问题,
用参数方程也挺不错的呢?
当然,
如果只是中点弦,
是绝对没有点差法来的更方便的。
1
见到了非中点的弦了,
那用常规方法,
会不会比较麻烦呢?
当然,
定比点差法,
还是个挺不错的选择的。
但是现在,
用了参数方程,
是不是觉得也是方便的呢?
1
从这个题可以看出,
如果涉及到同一直线上不同点,
到同一定点之间距离关系时,
用参数方程,
其实确实是很方便的。
1
这是高考真题。
当然,
现在看来是挺简单的了。
尤其是用参数方程,
是不是感觉挺爽的呢!
一定要记得,
x=t·cosθ,y=t·sinθ,
同时也有:
t·cosθ=x,t·sinθ=y哦.