第二讲 参数方程
二、圆锥曲线的参数方程
第1课时 椭圆
A级 基础巩固
一、选择题
1.把椭圆的普通方程9x2+4y2=36化为参数方程是( )
A.(φ为参数)
B.(φ为参数)
C.(φ为参数)
D.(φ为参数)
解析:把椭圆的普通方程9x2+4y2=36化为+=1,则b=2,a=3,其参数方程为(φ为参数).
答案:B
2.椭圆(θ为参数)的焦距为( )
A. B.2 C. D.2
解析:消去参数θ得椭圆方程为:+=1,
所以a2=25,b2=4,所以c2=21,所以c=,
所以2c=2.
答案:B
3.点(2,3)对应曲线(θ为参数)中参数θ的值为( )
A.kπ+(k∈Z) B.kπ+(k∈Z)
C.2kπ+(k∈Z) D.2kπ+(k∈Z)
解析:由得
故D正确.
答案:D
4.当参数θ变化时,动点P(2cos θ,3sin θ)所确定的曲线必过( )
A.点(2,3) B.点(2,0)
C.点(1,3) D.点
解析:把四个选项代入P点检验,只有B符合.
答案:B
5.椭圆(θ为参数,0≤θ<2π)上有一点P,则P点的离心角为( )
A. B. C. D.
解析:将P代入得
又0≤θ<2π,所以θ=.
答案:B
二、填空题
6.已知椭圆的参数方程为(t为参数),点M、N在椭圆上,对应参数分别为,,则直线MN的斜率为________.
解析:当t=时,
即M(1,2),同理N(,2).
kMN==-2.
答案:-2
7.已知P是椭圆+=1上的动点,O为坐标原点,则线段OP中点M的轨迹方程是________.
解析:设P(4cos θ,2sin θ),M(x,y),则由中点坐标公式得 即(θ为参数),
消去θ得动点M的轨迹方程是+=1.
答案:+=1
8.已知A(3,0),P是椭圆+=1上的动点.若使|AP|最大,则P点坐标是________.
解析:椭圆的参数方程为(θ为参数).
设P(5cos θ,4sin θ),
则|PA|==
=
=|3cos θ-5|≤8,
当cos θ=-1时,|PA|最大,
此时,sin θ=0,点P的坐标为(-5,0).
答案:(-5,0)
三、解答题
9.已知直线l的参数方程为(t为参数),P是椭圆+y2=1上任意一点,求点P到直线l的距离的最大值,以及取得最大值时点P的坐标.
解:直线l的参数方程为(t为参数),故直线l的普通方程为x+2y=0.
因为P为椭圆+y2=1上任意一点,
故可设P(2cos θ,sin θ).
因此点P到直线l的距离
d==,
所以当sin=±1,即θ=kπ+,k∈Z时,d取得最大值.当k为偶数时,得点P的坐标为,当k为奇数时,得点P的坐标为.
所以点P到直线l的距离的最大值为,取得最大值时点P的坐标为或.
10.设F1、F2分别为椭圆C:+=1(a>b>0)的左、右两个焦点.
(1)若椭圆C上的点A到F1,F2的距离之和等于4,写出椭圆C的方程和焦点坐标;
(2)设点P是(1)中所得椭圆上的动点,求线段F1P的中点的轨迹方程.
解:(1)由椭圆上点A到F1,F2的距离之和是4,
得2a=4,即a=2.
又点A在椭圆上,
因此+=1,得b2=3,
于是c2=a2-b2=1,
所以椭圆C的方程为+=1,
焦点坐标为F1(-1,0),F2(1,0).
(2)设椭圆C上的动点P的坐标为(2cos θ,sin θ),线段F1P的中点坐标为(x,y),
则x=,y=,
所以x+=cos θ,=sin θ.
消去θ,得+=1.
即为线段F1P中点的轨迹方程.
B级 能力提升
1.若P(x,y)是椭圆2x2+3y2=12上的一个动点,则x+y的最大值为( )
A.2 B.4
C.+ D.2
解析:椭圆为+=1,设P(cos θ,2sin θ),
x+y=cos θ+sin θ=2sin≤2.
答案:D
2.对任意实数,直线y=x+b与椭圆(0≤θ<2π),恒有公共点,则b的取值范围是________.
解析:将(2cos θ,4sin θ)代入y=x+b得:
4sin θ=2cos θ+b
因为恒有公共点,所以方程有解.
令f(θ)=b=4sin θ-2cos θ=2sin(θ-φ),其中tan φ=.所以-2≤f(θ)≤2.
所以-2≤b≤2.
答案:[-2,2]
3.在直角坐标系xOy中,直线l的方程为x-y+4=0,曲线C的参数方程为(α为参数).
(1)已知在极坐标系(与直角坐标系xOy取相同的长度单位,且以原点O为极点,以x轴正半轴为极轴)中,点P的极坐标为,判断点P与直线l的位置关系;
(2)设点Q是曲线C上的一个动点,求它到直线l的距离的最小值.
解:(1)把极坐标系下的点P化为直角坐标,得P(0,4).
因为点P的直角坐标(0,4)满足直线l的方程x-y+4=0,所以点P在直线l上.
(2)因为点Q在曲线C上,故可设点Q的坐标为(cos α,sin α),从而点Q到直线l的距离为
d===
cos+2.
由此得,当cos=-1时,d取得最小值,且最小值为.