巧用圆的参数方程
作者:周轶红来源:原创日期:2013-06-14人气:1735
圆的参数方程的应用比较广泛,它是解析几何中十分重要的内容,也是高中数学的一个难点.本文将以三个具体的例子阐述参数方程的巧用.
一、求二元方程最值
【例1】已知点P(x,y)是圆x2+y2=2x上的动点.
(1)求x+2y的取值范围;
(2)若x+y+a≥0恒成立,求实数a的取值范围.
分析:因为点P(x,y)在圆x2+y2=2x上运动,根据所给的式子,把圆的方程化为参数方程,然后用参数表示两个式子,再根据三角函数的有界性,解决相关问题.
解:把圆的方程化为标准方程(x-1)2+y2=1,故它的参数方程可设为x=cosθ+1,y=sinθ(θ是参数).
(1)∵x+2y=cosθ+1+2sinθ=5sin(θ+φ)+1(其中tanφ=12),
∴1-5≤x+y≤1+5,
即x+2y的取值范围是[1-5,1+5].
(2)∵x+y+a≥0恒成立,即a≥-(x+y)恒成立,
即a要大于或等于-(x+y)的最大值,
∵x+y=cosθ+sinθ+1=2sin(θ+π4)+1,
∴x+y≥1-2,-(x+y)≤2-1,
∴a≥2-1,即a的取值范围是[2-1,+∞).
评注:本题也可以根据所给式子的几何意义解题,利用线性规划解决,但比此法要麻烦,参数方程把待求式化为关于参数θ的函数,求解十分方便,这正是参数方程的优势。
一、求二元方程最值
【例1】已知点P(x,y)是圆x2+y2=2x上的动点.
(1)求x+2y的取值范围;
(2)若x+y+a≥0恒成立,求实数a的取值范围.
分析:因为点P(x,y)在圆x2+y2=2x上运动,根据所给的式子,把圆的方程化为参数方程,然后用参数表示两个式子,再根据三角函数的有界性,解决相关问题.
解:把圆的方程化为标准方程(x-1)2+y2=1,故它的参数方程可设为x=cosθ+1,y=sinθ(θ是参数).
(1)∵x+2y=cosθ+1+2sinθ=5sin(θ+φ)+1(其中tanφ=12),
∴1-5≤x+y≤1+5,
即x+2y的取值范围是[1-5,1+5].
(2)∵x+y+a≥0恒成立,即a≥-(x+y)恒成立,
即a要大于或等于-(x+y)的最大值,
∵x+y=cosθ+sinθ+1=2sin(θ+π4)+1,
∴x+y≥1-2,-(x+y)≤2-1,
∴a≥2-1,即a的取值范围是[2-1,+∞).
评注:本题也可以根据所给式子的几何意义解题,利用线性规划解决,但比此法要麻烦,参数方程把待求式化为关于参数θ的函数,求解十分方便,这正是参数方程的优势。
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