前言
当我们学习了直线的参数方程和圆的参数方程后,自然会碰到如何辨析两类参数方程的类型的问题,由于其外形非常相似,仅仅是参数不一样,故需要我们仔细体会。
典例剖析
(1). 指出当哪个量作为参数时,方程表示直线?哪个量作为参数时,方程表示圆?
(2). 分别说出 \(x_0\) , \(y_0\) , \(a\) , \(\phi\) , \(x\) , \(y\)的几何意义 .
解析: 当 \(a\) 作为参数时,方程表示直线,其中 \((x_0,y_0)\) 表示直线所经过的定点[标记为 \(P_0\)],\((x,y)\) 表示直线上的动点[标记为 \(P\)], \(\phi\) 表示直线的倾斜角,参数 \(a\) 的几何意义是有向线段 \(\overrightarrow{P_0P}\) 的数量,故其可正,可负,可零;
当 \(\phi\) 作为参数时,方程表示圆,其中 \((x_0,y_0)\) 表示圆心,\((x,y)\) 表示圆上的动点, \(a\) 表示圆的半径,参数 \(\phi\) 的几何意义是动点与原点连线和\(x\)轴正半轴所形成的旋转角;
(1). \(t\) 为参数;(2). \(\lambda\) 为参数;(3). \(\theta\) 为参数;则下列结论中成立的是【\(\quad\)\(C\)\(\quad\)】
$A.$(1).(2).(3).均为直线;$B.$只有(2).是直线;$C.$(1).(2).是直线,(3).是圆; $D.$(2).是直线,(1).(3).是圆锥曲线;分析:
难点题目
(1)若\(t\)为常数,\(\theta\)为参数,判断方程表示什么曲线?
分析:观察参数\(\theta\)所处的位置和方程结构特征,我们可以考虑平方消参法。
由于已知\(\left\{\begin{array}{l}{x=(t+\cfrac{1}{t})sin\theta①}\\{y=(t-\cfrac{1}{t})cos\theta②}\end{array}\right.\),故分类讨论如下:
\(1^{\circ}\)、当\(t\neq \pm1\)时,由①得到\(sin\theta=\cfrac{x}{t+\frac{1}{t}}\),由②得到\(cos\theta=\cfrac{y}{t-\frac{1}{t}}\),
平方相加得,\(\cfrac{x^2}{(t+\frac{1}{t})^2}+\cfrac{y^2}{(t-\frac{1}{t})^2}=1\),
其表示的是中心在原点, 长轴长为\(2|t+\cfrac{1}{t}|\),短轴长为\(2|t-\cfrac{1}{t}|\),焦点在\(x\)轴上的椭圆;
\(2^{\circ}\)、当\(t= \pm1\)时,此时\(y=0\),\(x=\pm 2sin\theta\),则\(x\in [-2,2]\),
其表示的是以\(A(-2,0)\)和\(B(2,0)\)为端点的线段;
综上可知,
当\(t\neq \pm1\)时,原方程表示焦点在\(x\)轴的椭圆;
当\(t=\pm 1\)时,原方程表示以\(A(-2,0)\)和\(B(2,0)\)为端点的线段;
(2)若\(\theta\)为常数,\(t\)为参数,方程表示什么曲线?
分析:观察参数\(t\)所处的位置和方程结构特征,我们可以考虑平方消参法。
由于已知\(\left\{\begin{array}{l}{x=(t+\cfrac{1}{t})sin\theta①}\\{y=(t-\cfrac{1}{t})cos\theta②}\end{array}\right.\),故分类讨论如下:
\(1^{\circ}\)、当\(\theta\neq \cfrac{k\pi}{2}(k\in Z)\)时,由①得到\(\cfrac{x}{sin\theta}=t+\cfrac{1}{t}\),
由②得到\(\cfrac{y}{cos\theta}=t-\cfrac{1}{t}\),平方相减得到,
\(\cfrac{x^2}{sin^2\theta}-\cfrac{y^2}{cos^2\theta}=4\),即\(\cfrac{x^2}{4sin^2\theta}-\cfrac{y^2}{4cos^2\theta}=1\),
其表示的是中心在原点,实轴长为\(4|sin\theta|\),虚轴长为\(4|cos\theta|\),焦点在\(x\)轴上的双曲线;
\(2^{\circ}\)、当\(\theta=k\pi(k\in Z)\)时,\(x=0\),它表示\(y\)轴;
\(3^{\circ}\)、当\(\theta=k\pi+\cfrac{\pi}{2}(k\in Z)\)时,\(y=0\),\(x=\pm(t+\cfrac{1}{t})\),
当\(t>0\)时,\(x=t+\cfrac{1}{t}\ge 2\),当\(t<0\)时,\(x=-(t+\cfrac{1}{t})\leq 2\),
则\(|x|\ge 2\),方程\(y=0(|x|\ge 2)\)表示\(x\)轴上以\(A(-2,0)\)和\(B(2,0)\)为端点的向左、向右的两条射线;
综上可知,
当\(\theta\neq \cfrac{k\pi}{2}(k\in Z)\),方程表示焦点在\(x\)轴上的双曲线;
当\(\theta=k\pi(k\in Z)\)时,\(x=0\),它表示\(y\)轴;
当\(\theta=k\pi+\cfrac{\pi}{2}(k\in Z)\)时,方程表示\(x\)轴上以\(A(-2,0)\)和\(B(2,0)\)为端点的向左、向右的两条射线;