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圆的参数方程一
* * r x y o p0 p o1 o x y r 知识回顾 若以(a,b)为圆心,r为半径的圆的标准方程为: (x-a)2+(y-b)2=r2 标准方程的优点在于: 它明确指出圆的 圆心和半径 D2+E2-4F0 若 时, 方程x2+y2+Dx+Ey+F=0 表示一个圆,称为 圆的一般方程 思考:圆是否还可用其他形式的方程来表示? 圆周运动是生产,生活中常见的,当物体绕着定轴做匀速转动时,物体中各个点都做匀速圆周运动,那么,怎么刻画动力中的位置呢? y x o r M(x,y) 如图,设圆O的半径是r,点M从初始位置M0 (t=0时的位置)出发,按逆时针方向在圆O 上作匀速圆周运动,点M绕 点O转动的角速度为w. 以圆 心O为原点, OM0所在的直线为x轴,建立直角坐标系. 显然,点M的位置由时刻 t 惟一确定,因此可以取 t 为参数。 如果在时刻t,点M转过的角度是θ,坐标是 M(x,y),那么θ=ωt,设 ,那么由三角函数定义,有 即 这就是圆心在原点O,半径为 r 的圆的参数方程。 其中参数 t 有明确的物理意义(质点作匀速圆周 运动的时刻) 考虑到 ,也可以取θ为参数,于是有 这也是圆心在原点O,半径为r 的圆的参数方程。 其中参数θ 的几何意义是OM0绕点O逆时针旋转到OM的位置时, OM0转过的角度。 由于选取的参数不同,圆有不同的参数方程,一般地,同一条曲线,可以选取不同的变数为参数,因此得到的参数方程也可以有不同的形式,形式不同的参数方程,它们表示的曲线可以是相同的,另外,在建立曲线的参数参数时,要注明参数及参数的取值范围。 二.圆心为O1(a,b)半径为r的圆的参数方程 所以该圆 圆心为O1(a,b),半径为r的圆可以看成由圆心为原点O半径为r的圆平移而得到的, 则向量V =OO1=(a,b) 设P1(x1,y1)为圆O上任一点, 设P(x,y)为圆O1上与P1对应的点, 即 为圆心(a,b)为半径r为的圆的参数方程 则有: P1(x1,y1) P(x,y) o x y 例2 证明: 例3 如图,圆O的半径为2,P是圆上的动点,Q(6,0)是x轴上的定点,M是PQ的中点,当点P绕O作匀速圆周运动时,求点M的轨迹的参数方程。 y o x P M Q *
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