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橢圓引數方程

操作方法

引數方程由來:
圓的引數方程[特殊情形,圓心(0,0),半徑R]
{x=Rcosαy=Rsinα(α為引數,0≤α<2π)
其引數α的幾何意義是圓上動點和圓心連線的旋轉角,如下圖所示;

橢圓引數方程

圓的引數方程[一般情形,圓心(m,n),半徑R]
{x=m+Rcosαy=n+Rsinα(α為引數,0≤α<2π)
注意:很多容易和極座標的座標(ρ,θ)中的θ混淆,如圖所示,引數α=∠ACP;範圍α∈[0,2π]

橢圓的引數方程
{x=acos?y=bsin?(?為引數,0≤?<2π)
其引數?的幾何意義是對應的大圓或小圓半徑的旋轉角∠AOM,也就是橢圓的離心角.不是橢圓上動點和中心連線的旋轉角∠AOP;切記!雖然∠AOM和∠AOP二者不相等,但是很顯然這二者也是一一對應的,並且它們的範圍都是[0,2π).

列子:已知橢圓的引數方程為{x=2costy=4sint (t為引數),點M在橢圓上,對應引數t=π3,點O為原點,則直線OM的斜率為3–√。
分析:這個說法是錯誤的,怎麼糾正呢?

當t=π3時,代入得到x=2cosπ3=1,y=2sinπ3=23–√,故M(1,23–√),
則kOM=y?0x?0=23–√。

化為引數方程:
介紹一個容易記憶的方法:
類比:cos2θ+sin2θ=1
當圓為x2+y2=4時,先轉換為(x2)2+(y2)2=1,
cos2θ+sin2θ=1
(x2)2+(y2)2=1
對應上式,得到cosθ=x2,sinθ=y2,
故圓的引數方程為{x=2cosθy=2sinθ(θ為引數);
當然,我們還可以這樣交叉對應,
得到sinθ=x2,cosθ=y2,
故圓的引數方程還可以為{x=2sinθy=2cosθ(θ為引數);

【說明】①由此說明,當我們取的引數不一樣時,圓的引數方程是不一樣的,
即圓的引數方程可能不唯一。兩種引數的含義不一定一樣。
②我們約定俗成的取法是第一種。
③引數方程的引數有時候有明確的幾何意義,有時候沒有。
當圓為(x?a)2+(y?b)2=R2時,
先轉換為(x?aR)2+(y?bR)2=1,
對應上式,得到cosθ=x?aR,sinθ=y?bR,
故圓的引數方程為{x=a+Rcosθy=b+Rsinθ(θ為引數);
當橢圓為x2a2+y2b2=1時,
先轉化為(xa)2+(yb)2=1,
對應上式得到cosθ=xa,sinθ=yb,
故橢圓的引數方程為{x=acosθy=bsinθ(θ為引數);

標籤: 引數 橢圓 方程
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