1、第二讲 参数方程四、渐开线与摆线A级基础巩固一、选择题1关于渐开线和摆线的叙述,正确的是()A只有圆才有渐开线B渐开线和摆线的定义是一样的,只是绘图的方法不一样,所以才能得到不同的图形C正方形也可以有渐开线D对于同一个圆,如果建立的直角坐标系的位置不同,那么画出的渐开线形状就不同解析:本题容易错选A.渐开线不是圆独有的,其他图形,例如椭圆、正方形也有渐开线和摆线的定义虽然在字面上有相似之处,但是它们的实质是完全不一样的,因此得出的图形也不相同对于同一个圆,不论在什么地方建立直角坐标系,画出的渐开线的大小和形状都是一样的,只是方程的形式及图形在坐标系中的位置可能不同答案:C2直径为12的圆的摆线
2、的参数方程是()A.(为参数)B.(为参数)C.(为参数)D.(为参数)解析:因为2r12.所以r6.所以该圆的摆线的参数方程为(为参数)故选A.答案:A3已知一个圆的摆线过点(1,0),则摆线的参数方程为()A.B.C.D.解析:圆的摆线的参数方程为令r(1cos )0,得2k,代入xr(sin ),得xr(2ksin 2k),又过(1,0),所以r(2ksin 2k)1,所以r,又r0,所以kN*.答案:A4圆(为参数)的平摆线上一点的纵坐标为0,那么其横坐标可能是()AB3C6D10解析:根据条件可知圆的平摆线的参数方程为(为参数),把y0代入,得cos 1,所以2k(kZ),故x33s
3、in 6k(kZ)答案:C5已知一个圆的参数方程为(为参数),那么圆的摆线方程中与参数对应的点A与点B之间的距离为()A.1 B. C. D. 解析:根据圆的参数方程可知,圆的半径为3,那么它的摆线的参数方程为(为参数),把代入参数方程中可得即A,所以|AB| .答案:C二、填空题6我们知道关于直线yx对称的两个函数互为反函数,则圆的摆线(为参数)关于直线yx对称的曲线的参数方程为_解析:关于直线yx对称的函数互为反函数,而求反函数的过程主要体现了x与y的互换,所以要写出摆线方程关于yx对称的曲线方程,只需把其中的x,y互换答案:(为参数)7已知圆的渐开线的参数方程是(为参数),则此渐开线对应
4、的基圆的直径是_,当参数时对应的曲线上的点的坐标为_解析:圆的渐开线的参数方程由圆的半径唯一确定,从方程不难看出基圆的半径为1,故直径为2.把代入曲线的参数方程,得x,y,由此可得对应的坐标为.答案:28已知圆的方程为x2y24,点P为其渐开线上的一点,对应的参数,则点P的坐标为_解析:由题意,圆的半径r2,其渐开线的参数方程为(为参数)当时,x,y2,故点P的坐标为P(,2)答案:(,2)三、解答题9已知渐开线的参数方程是(为参数),求当参数为和时对应的渐开线上的两点A、B之间的距离解:当时,当时,所以A(,2),B(2,2),所以|AB|.10渐开线方程为(为参数)的基圆的圆心在原点,把基
5、圆的横坐标伸长为原来的2倍得到曲线C,求曲线C的方程,及焦点坐标解:由渐开线方程可知,基圆的半径为6,则圆的方程为x2y236.把横坐标伸长到原来的2倍,得到椭圆方程y236,即1,对应的焦点坐标为(6,0)和(6,0)B级能力提升1.如图,ABCD是边长为1的正方形,曲线AEFGH叫作“正方形的渐开线”,其中AE、EF、FG、GH的圆心依次按B、C、D、A循环,它们依次相连接,则曲线AEFGH长是()A3B4C5 D6解析:根据渐开线的定义可知,是半径为1的圆周长,长度为,继续旋转可得是半径为2的圆周长,长度为;是半径为3的圆周长,长度为;是半径为4的圆周长,长度为2.所以曲线AEFGH的长是5.答案:C2摆线(t为参数,0t2)与直线y4的交点的直角坐标为_解析:由题设得44(1cos t)得cos t0.因为t0,2),所以t1,t2,代入参数方程得到对应的交点的坐标为(24,4),(64,4)答案:(24,4),(64,4)3已知圆C的参数方程(为参数)和直线l的普通方程xy60.(1)如果把圆心平移到原点O,那么平移后圆和直线满足什么关系?(2)根据(1)中的条件,写出平移后的圆的摆线方程解:(1)圆C平移后圆心为O(0,0),它到直线xy60的距离d6,恰好等于圆的半径,所以直线和圆是相切的(2)由于圆的半径是6,所以可得摆线的方程是(为参数)