本题导读
本题考查参数方程与直角坐标方程的互化。核心在于代入消元法、参数几何意义法的灵活运用。
📌【题干】
Question
(2018年全国卷II理)在直角坐标系 中,曲线 的参数方程为 ( 为参数),直线 的参数方程为 ( 为参数).
(1) 求 和 的直角坐标方程;
(2) 若曲线 截直线 所得线段的中点坐标为 ,求 的斜率.
🔍【思路分析】
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- 第一问(方程互化):
- 曲线 :利用 ,消去参数 ,得到椭圆方程。
- 直线 :利用 表达式消参。需注意分类讨论 (垂直于 轴)和 的情况。
- 第二问(斜率求解):
- 关键信息:中点为 。观察直线的参数方程可知,当 时,点坐标正好是 。
- 几何意义:在直线的标准参数方程中,若 是直线与曲线交点对应的参数,则中点对应的参数为 。由于中点是 (即 处),故必有 。
- 代入计算:将直线的参数方程代入椭圆的直角坐标方程,整理成关于 的一元二次方程,利用韦达定理令一次项系数为 0,即可求出 (斜率 )。
✅【答案】
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(1) ,()
(2) 斜率
✍【详细解析】
Abstract
(1)解: 由曲线 的参数方程 得 。 根据 得: 所以曲线 的直角坐标方程为 。 对于直线 :
- 当 时,由 得 ,代入 的方程得: 。 即 。
- 当 时,直线方程为 。
(2)解: 将直线 的参数方程代入曲线 的直角坐标方程 : 整理得: 设直线 与曲线 交于 两点,对应的参数分别为 。 由题意,线段 的中点为 ,根据直线参数方程的几何意义可知: 根据韦达定理: 由此得:。 所以直线 的斜率 。
💡【考点归纳与避坑指南】
Danger
- 参数方程的“点对点”优势:直线的参数方程 其中的 如果正好是中点,那么处理弦长、中点等问题时,计算量会比常规的直线方程联立小很多。
- 分母不为零的讨论:第一问消参时,涉及 必须讨论 的情形,这是解析几何中容易扣分的细节。
- 几何意义回顾: 的绝对值 表示直线上点到定点 的距离。
📖【试题探源与推广】
Tip
在 Obsidian 笔记中,可以积累这个模型:
- 弦长公式:。
- 中点条件:若 是中点,则 。
- 距离之积:。
🔗【关联脉络】
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