参数方程的概念以及和普通方程的互化

文/我的皇帝
专题:

一、参数方程的概念以及和普通方程的互化

1、参数方程的概念

在平面直角坐标系中,如果曲线上任意一点的坐标$x$,$y$都是某个变数$t$的函数$\begin{cases}x=f(t),\\y=g(t),\end{cases}$并且对于$t$的每一个允许值,由该方程组所确定的点$M(x,y)$都在这条曲线上,那么该方程就叫做这条曲线的参数方程,联系变数$x$,$y$的变数$t$叫做参变数,简称参数。相对于参数方程而言,直接给出点的坐标间关系的方程叫做普通方程。

2、参数方程和普通方程的互化

曲线的参数方程和普通方程是曲线方程的不同形式。一般地,可以通过消去参数而从参数方程得到普通方程。如果知道变数$x$,$y$中的一个与参数$t$的关系,例如$x=f(t)$,把它代入普通方程,求出另一个变数与参数的关系$y=g(t)$,那么$\begin{cases}x=f(t),\\y=g(t)\end{cases}$就是曲线的参数方程。

将曲线的参数方程化为普通方程,有利于识别曲线的类型。

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。

3、直线的参数方程

(1)经过点$M_0(x_0,y_0)$,倾斜角为$α$的直线$l$的参数方程为$\begin{cases}x=x_0+t\cos α,\\y=y_0+t\sin α\end{cases}$($t$为参数)。

$M(x,y)$是直线$l$上与参数值$t$对应的点。

(2)直线参数方程中参数$t$的几何意义:参数$t$的绝对值为直线$l$上的动点$M$到定点$M_0$的距离。

4、圆的参数方程

(1)圆心

圆心在原点$O$,半径为$r$的圆的参数方程为$\begin{cases}x=r\cosθ,\\y=r\sin θ\end{cases}$($θ$为参数),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。

推广到一般:圆心为$(a,b)$,半径为$r$的圆的普通方程为$(x-a)^2+(y-b)^2=r^2$,它的参数方程为$\begin{cases}x=a+r\cos θ,\\y=b+r\sin θ\end{cases}$($θ$为参数)。

二、参数方程的相关例题

能化为普通方程$x^2+y-1=0$的参数方程为___

A.$\begin{cases}x=\sin t,\\y=\cos ^2t\end{cases}$($t$为参数)

B.$\begin{cases}x=\tan φ,\\y=1-\tan ^2φ\end{cases}$($φ$为参数)

C.$\begin{cases}x=\sqrt{1-t},\\y=t\end{cases}$($t$为参数)

D.$\begin{cases}x=\cos θ,\\y=\sin ^2θ\end{cases}$($θ$为参数)

答案:B

解析:A:$y=1-x^2,x∈[-1,1]$;B:$y=1-x^2,x∈\mathbf{R}$;C:$y=1-x^2,x∈[0,+∞)$;D:$y=1-x^2,x∈[-1,1]$,所以选B。

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