1、四渐开线与摆线,第二讲参数方程,学习目标 1.了解圆的渐开线的参数方程. 2.了解摆线的生成过程及它的参数方程. 3.学习并体会用向量知识推导运动轨迹曲线的方法和步骤.,问题导学,达标检测,题型探究,内容索引,问题导学,知识点一渐开线,答案根据动点满足的几何条件,我们以基圆圆心O为原点,直线OA为x轴,建立平面直角坐标系,如图所示.,思考把绕在圆盘上的细绳展开,细绳外端点的轨迹是一条曲线,看看曲线的形状.若要建立曲线的参数方程,请试着确定一下参数.,设基圆的半径为r,绳子外端M的坐标为(x,y).显然,点M由角惟一确定.,梳理圆的渐开线及其参数方程 (1)定义 把线绕在圆周上,假设线的粗细可以
2、忽略,拉着线头的外端点,保持线与圆相切,外端点的轨迹就叫做圆的渐开线,相应的 叫做渐开线的基圆. (2)参数方程 设基圆的半径为r,圆的渐开线的参数方程是_.,定圆,知识点二摆线,答案摆线.,思考当一个圆沿着一条定直线无滑动地滚动时,圆周上一个定点的轨迹是什么?,梳理摆线及其参数方程 (1)定义 当一个圆沿着一条定直线 滚动时,圆周上的 的轨迹叫做平摆线,简称摆线,又叫做 . (2)参数方程 设圆的半径为r,圆滚动的角为,那么摆线的参数方程是 _,无滑动地,一个定点,旋轮线,题型探究,例1求半径为4的圆的渐开线的参数方程.,类型一圆的渐开线,解答,设渐开线上的任意点M(x,y),绳拉直时和圆的
3、切点为A,故OAAM,,则|AM| 4. 作AB垂直于x轴,过M点作AB的垂线,由三角函数和向量知识,,(4(cos sin ),4(sin cos ).,反思与感悟圆的渐开线的参数方程中,字母r表示基圆的半径,字母是指绳子外端运动时绳子上的定点M相对于圆心的张角.,跟踪训练1已知圆的渐开线方程为 (为参数),则该基圆半径为_,当圆心角时,曲线上点A的直角坐标为_.,答案,解析,类型二平摆线,答案,解析,圆的方程为x2y29, 圆的圆心为(0,0),半径r3,,反思与感悟(1)摆线的参数方程 摆线的参数方程为 (为参数),其中r:生成圆的半径,:圆在直线上滚动时,点M绕圆心作圆周运动转过的角度
4、ABM.,(2)将参数的值代入渐开线或摆线的参数方程可以确定对应点的坐标,进而可求渐开线或摆线上两点间的距离.,跟踪训练2已知一个圆的摆线的参数方程是 (为参数),则该摆线一个拱的高度是_;一个拱的跨度为_.,6,6,解析当时,y33cos 6为拱高; 当2时,x323sin 26为跨度.,答案,解析,达标检测,答案,1.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 A. B.3 C.6 D.10,1,2,3,4,2.当2时,圆的渐开线 (为参数)上的点是 A.(6,0) B.(6,6) C.(6,12) D.(,12),答案,1,2,3,4,答案,解析,3.如图所示,四边形A
5、BCD是边长为1的正方形,曲线AEFGH叫做“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的长是 A.3 B.4 C.5 D.6,1,2,3,4,所以曲线AEFGH的长是5.,1,2,3,4,4.已知一个圆的摆线方程是 (为参数),求该圆的面积和对应的圆的渐开线的参数方程.,1,2,3,4,解答,解首先根据摆线的参数方程可知,圆的半径为4, 所以面积为16,,1.圆的渐开线的参数方程中,字母r表示基圆的半径,字母是指绳子外端运动时绳子上的定点M相对于圆心的张角. 2.由圆的摆线的参数方程的形式可知,只要确定了摆线生成圆的半径,就能确定摆线的参数方程. 3.由于渐开线、摆线的方程复杂,所以不宜用普通方程来表示.,规律与方法,