四 渐开线与摆线课堂导学三点剖析一、圆的摆线的参数方程【例 1】 平面直角坐标系中,若圆的摆线过点(1,0),求这条摆线的参数方程
思路分析:根据圆的摆线的参数方程的表达式)cos1(),sin(ryrx(φ 为参数),可知只需求出其中的 r,也就是说,摆线的参数方程由圆的半径唯一确定,因此只需把点(1,0)代入参数方程求出 r 值再代入参数方程的表达式
解:令 r(1-cosφ)=0,可得 cosφ=1,所以 φ=2kπ(k∈Z),代入可得 x=r(2kπ-sin2kπ)=1
所以 r=k21
又根据实际情况可知 r 是圆的半径,故 r>0
所以,应有 k>0 且 k∈Z,即 k∈N*
所以,所求摆线的参数方程是)cos1(21),sin(21kykx(φ 为参数)(其中 k∈N*)
温馨提示 本题易错点是误把点(1,0)中的 1 或 0 当成 φ 的值,代入参数方程中求出 x 和 y 的值,再计算 r 的值;或者在求出 cosφ=1 后,直接得出 φ=0,从而导致答案不全面
各个击破类题演练 1求摆线)cos1(2),sin(2tyttx(0≤t≤2π)与直线 y=2 的交点的直角坐标
解:y=2 时,2=2(1-cost),∴cost=0
0≤t≤2π,∴t= 2 或 23
∴x1=2( 2 -sin 2 )=π-2,x2=2( 23 -sin 23 )=3π+2
∴交点的直角坐标为(π-2,2),(3π+2,2)
温馨提示 求交点坐标时,要避免出现增根和减根的情况,因此,要切实注意参数的取值范围
这是初学者最容易忽视的
二、圆的渐开线的参数方程【例 2】 已知圆的直径为 2,其渐开线的标准参数方程对应的曲线上两点 A,B 对应的参数分1别是 3 和 2 ,求 A,B 两点的距离