第一篇:教案:2011高二数学选修4-4 参数方程的概念
一、参数方程的概念
教学目标:
1.理解参数方程的概念,能识别参数方程给出的曲线或曲线上点的坐标; 2.能了解参数方程中参数的意义,运用参数思想解决有关问题; 重、难点:
理解参数方程的概念,体会参数的意义,运用参数思想解决问题;
教学过程:
一、问题探究:一架救援飞机在离灾区地面500m高处以100m/s的速度作水平直线飞行.为使投放的救援物资准确落于灾区指定的地面(不计空气阻力),飞行员应如何确定投放时机呢?
二、定义:一般地,在平面直角坐标系中,如果曲线上任意一点的坐标x,y都是某个变数t的函数并且
x=f(t)x=f(t)对于t的每一个允许值,由方程组所确定的点M(x,y)都在这条曲线上,那么方程yg(t)yg(t)就叫做这条曲线的参数方程,联系变数x,y的变数t叫做参变数,简称参数,相对于参数方程而言,直接给出点的坐标间关系的方程叫做普通方程。
参数是联系变数x,y的桥梁,可以是一个有物理意义或几何意义的变数,也可以是没有明显实际意义的变数。
三、例题讲解:
x3t,(t为参数)例1: 已知曲线C的参数方程是 2y2t1.(1)判断点M(0,1),M(5,4)与 曲线C的位置关系; 12(2)已知点M(6,a)在曲线C上,求a的值。3
例2:探究:参数方程
四、练习: xcostysint(t为参数)所表示的图形是什么?
x1t21、曲线(t为参数)与x轴交点的坐标是()
y4t3 A(1,4)B(2516,0)C(1,-3)D(±
2516,0)
2.(课本P26习题第1题)一架救援飞机以100m/s的速度作水平直线飞行,在离灾区指定目标的水平距离还有1000m时投放救灾物资(不计空气阻力,重力加速度g是多少?(精确到1m).3.(课本P26习题第2题)动点M作匀速直线运动,它在x轴和y轴方向的分速度分别为3m/s和4m/s,直角坐标系的长度单位是1m,点M的起始位置在点M0(2,1)处,求点M的轨迹的参数方程.五、总结:
六、作业:每天一练
9.8m/s2),问此时飞机的飞行高度约
第二篇:参数方程的概念(教案)
参数方程的概念
一、教学目标
知识与技能:通过大量的实例理解参数方程及参数的意义,并进行简单的应用。过程与方法:能选取适当的参数,求简单曲线的参数方程
情感、态度与价值观:通过观察、探索、发现的创造性过程,培养创新意识。
教学重点:参数方程的定义及应用
教学难点:选择适当的参数写出曲线的参数方程.授课类型:新授课
教学模式:启发、诱导发现教学.二、教学过程: 2.1创设问题情境,激发学生的积极性
铅球运动员投掷铅球,在出手的一刹那,铅球的速度为v0,与地面成角,如何来刻画铅球运动的轨迹呢? 2.2分析理解
如图,一架救援飞机在离灾区地面500m高处以100m/s的速度作水平直线飞行。为使投放救援物资准确落于灾区指定的地面(不记空气阻力),飞行员应如何确定投放时机呢?
y 500 o x
2.3抽象概括
1、由上述问题引出:什么是参数方程?
一般地,在平面直角坐标系中,如果曲线上任一点的坐标Mx,y都是某个变数t的函数xf(t)并且对t的每一个允许值,由此所确定的点Mx,y都在这条曲线上,那,(t为参数)yg(t)么此方程就叫做这条曲线的参数方程t为参数.注意事项:
1、同一曲线选取的参数不同,曲线的参数方程形式也不一样 2在实际问题中要确定参数的取值范围 3参数方程求法
(1)建立直角坐标系,设曲线上任一点P坐标为(x,y)
(2)选取适当的参数
(3)根据已知条件和图形的几何性质,物理意义,建立点P坐标与参数的函数式
(4)证明这个参数方程就是所由于的曲线的方程 4关于参数方程中参数的选取
选取参数的原则是曲线上任一点坐标当参数的关系比较明显关系相对简单。与运动有关的问题选取时间t做参数 与旋转的有关问题选取角做参数 2.4典型例题:
例1:一架救援飞机以100m/s的速度作水平直线飞行。在离灾区指定目标1000m时投放救援物资(不计空气阻力,重力加速 g=10m/s)问此时飞机的飞行高度约是多少?(精确到1m)
例2.设炮弹发射角为,发射速度为v0,(1)求子弹弹道曲线的参数方程(不计空气阻力)
(2)若Vo100m/s,,当炮弹发出2秒时,6① 求炮弹高度
② 求出炮弹的射程(1)数
三、巩固与练习:P 书28练习
四、小
结:本节课学习了以下内容:
1.选择适当的参数表示曲线的方程的方法;2.体会参数的意义
五、课后作业:全程设计
第三篇:21《参数方程的概念--曲线的参数方程》教案(新人教选修4-4)(精)[定稿]
曲线的参数方程
教学目标
1.通过圆及弹道曲线的参数方程的建立,使学生理解参数方程的概念,初步掌握求曲线的参数方程的思路. 2.通过弹道曲线的参数方程的建立及选取不同参数建立圆的参数方程,培养学生探索发现能力以及解决实际问题的能力.
3.从弹道曲线的方程的建立,对学生进行数学的返璞归真教育,使学生体会数学来源于实践的真谛,帮助学生树立空间和时间是运动物体的形式这一辩证唯物主义观点. 教学重点与难点
曲线参数方程的探求及其有关概念是本节课的重点;难点是弹道曲线参数方程的建立. 教学过程
师:满足什么条件时,一个方程才能称作曲线的方程,而这条曲线才能够称作方程的曲线? 生:1.必须同时满足两个条件:(1)曲线上任一点的坐标都是这个方程的解;(2)同时以这个方程的第一组解作为坐标的点都在曲线上.那么,这个方程就称作曲线的方程,而这条曲线就称作这个方程的曲线. 师:请写出圆心在原点,半径为r的圆O的方程,并说明求解方法.
(师板书——⊙O:)师:求圆的方程事实上是探求圆上任一点M(x,y)的横、纵坐标之间的关系式.能用别的方法来探x、y之间的关系吗? 生:……
师:(诱导一下)不用刚才的方法给我们直接求x、y的关系带来了困难,能否考虑用间接的方法来求?即在x、y之间是否能建立一座桥梁,使之联系起来?(计算机演示动画,如图3-1)
师:驱使M运动的因素是什么? 生:旋转角θ.师:当我们把x轴作为θ角始边,并使OM绕O点逆时针旋转,请考虑θ在什么范围内取值就可以形成整个圆了?
生:
师:至此x、y之间的关系已通过θ联系起来了,谁能具体地说说它们之间的关系?
生3:
(c∈[0,2π],θ为变量,r为常数)
(生3叙述,师板书)师:①式是⊙O的方程吗? 生4:①式是⊙O的方程.师:请说明理由.生4:(生4叙述,师板书)(1)任取⊙O上一点,显然满足方程①;,总存在,由三角函数定义知
(2)任取, 由①得即M(). 所以
所以
M在⊙O上.由(1)、(2)知①是⊙O的方程..
师:既然①是⊙O的方程,那么它应该和生:能,消去θ即可.
是一致的,两者能统一起来吗?
师:这里,我们从另一个角度重新审视了圆,通过第三个变量θ把圆上任意一点的横、纵坐标x、y联系了起来,获得了圆的方程的另一种形式.通过间接的方法把某两个变量联系起来的例子不仅几何中有,在生产实践、军事技术、工程建设中也有.特别在两个变量之间的直接关系不易建立时,常用间接的方法将它们联系起来.请同学们再看一个例子.炮兵在射击目标时,需要考虑炮弹的飞行轨迹、射程等等.现在,我们假设一个炮兵射击目标,炮弹的发射角为α,发射的初速度为ν0.请同学们帮他求出弹道曲线的方程。(不计空气阻力)
师:同学们是否知道炮弹飞行轨迹的形状?请同学们大概地画一下.(师从同学们画出的图形中,选出一种画在黑板上,如图3-2.)
师:一般同学们都知道是轨物线的一段.现在的问题就是怎样求弹道曲线的方程(即点的轨迹方程),请思考求点的轨迹方程的首要工作是什么? 生:建系.师:怎样建系?(请同学们自行建系)
(师将同学们4种不同的建系方式依样画在黑板上或用投影仪直接打出。如图3-3-(1)、(2)、(3)、(4))
师:怎样建系由我们自己决定,然而我们总希望建立的坐标系较合乎常理,且使问题的求解方便一些,方程简单一些.现在请同学们从上述4种建系方式中选择较恰当的一种.生:(较一致地否定了(1)、(2),对(3)、(4)众说纷纭.)
师:(引导学生作常规分析)炮弹飞行与时间t有关,当t=0时,炮弹还在炮口位置,它是炮弹飞行的初始位置(起始点),这个起始点放在坐标系的什么位置才较好地合乎常理呢?
生:放在原点位置,即取炮口为原点,水平方向为x轴,建立直角坐标系,因此选图3-3(4).师:坐标系建立起来了,接着该做什么了呢? 生:设标,设炮弹发射后的位置为M(x,y).师:下面该进行哪一步了? 生:列式.师:怎么列?x与y之间的直接关系明显吗? 生:不明显.师:那么怎样把x、y之间的关系联系起来呢?
生5:像刚才用第三变量θ表示圆上任一点的坐标x、y之间的关系一样,通过间接的办法把x、y联系起来.师:很好!那么这里的第三变量是什么呢?它又能怎样把x、y联系起来呢?
生5:刚才圆上点M是依赖于角θ的运动而运动的,第三变量就选择了θ,我想这里要把x、y之间的关系建立起来,也要分析一下炮弹的运动方式,看看炮弹的位置是依赖于哪个量的变化而变化的.师:非常好!让我们一起来分析炮弹的运动方式.这里,炮弹的运动实际上是物理学中的斜抛运动.炮弹在水平方向作匀速直线运动,在竖直方向上作竖直上抛运动(由于受重力作用,炮弹作初速度不为零的匀速直线运动).显然在x、y分别是炮弹飞行过程中的水平位移和竖直位移(竖直高度),因此“怎样列式”事实上是解决如何刻画水平位移和竖直位移的问题.故应考虑运动物体的位移与哪些量有关.生:和速度、时间有关.师:这里既有水平位移,又有竖直位移,那么在水平方向的初速度和竖直方向的初速度分别是多少? 生6:(如图3-4)在水平方向的初速度是ν0cosα,在竖直方向的初速度是ν0cosα.(生6口述,师标在图3-4上)
师:时间有吗? 生:没有.师:怎么办? 生:设出来,设为t.师:现在能分别求x和y了吗?
生6:能!师:能对竖直方向上的位移作一解释吗?
.
生7:在竖直方向上,炮弹作竖直上抛运动,即炮弹受重力的作用作初速度不为零的匀减速直线运动.所以
.
师:这里我们把水平位移和竖直位移都用时间t表示出来了,即把x、y都表示成了t的函数,t是否应该有一个确定的范围? 生:有,令y=0,故0≤t≤.
师:当生:刚落地.时,炮弹运动到什么位置了?
师:不错!是炮弹的落地时刻,为书写方便,我们记, 则:(0≤t≤T)
②
师:(挑战性的)这个方程组表示的是弹道曲线的方程吗? 生:是.师:谁能简要地作一下说明?
生8:显然,任给轨迹上一点,由方程组的建立过程知其坐标x0、y0适合方程组;反之当t在内任取某一个值时,由方程组②就可确定当时炮弹所在位置(即表示炮弹的点在曲线上).故②就是炮弹飞行的轨迹方程.师:很好!前面我们举了两个例子,这两个方程组有一个共同的特点,就是曲线上的点的坐标之间的关系不是直接的,而是通过第三个变量间接地联系起来的.例1中旋转角θ参与了方程组的建立,且x、y都是θ的函数;例2中时间t参与了方程组的建立,且x、y都是t的函数.这些特点是以前建立的直接反映x、y关系的方程所不具备的,它和我们以前所熟悉的曲线的方程表达形式是不一样的,谁能给这样的曲线方程起个名字吗?
生:参数方程.(师随即写出课题——参数方程,指出联系x、y之间关系的变数叫做参变数,简称参数.)
师:例1中我们看到圆上任意一点的坐标x、y,都是参数θ的函数,且对于内的任意一个θ值,由①所确定的点M(x、y)都在圆上;例2中,我们看到炮弹的任意一个位置,即轨迹上任一点的坐标x、y都是t的函数,且对于任一个t的允许值,由②确定的点M(x、y)都在轨迹上.这样的方程我们刚才称它为参数方程,谁能通过刚才的例子,归纳出一般曲线的参数方程的定义?
生9:(定义)在给定的坐标系中,如果曲线上任一点的坐标x、y都是某个变数t的函数③且对于t的每一个允许值,由③所确定的点M(x、y)都在这条曲线上,则③就叫做这条曲线的参数方程,t称作参变数,简称参数.(生9途述,师板书)
师:相对于参数方程来说,以前的方程是有所不同的(显得那样的普通).为了区别起见,我们把以前学过的方程称作曲线的普遍方程.师:从上面两个例子看出,参数可以有明确的几何意义(例子中的旋转角θ——,主何的也可以有显的物理意义(例2中的时间t——物理的.)事实上,除此之外,还可以是没有明显意义的变数,即使是同一条曲线,也可以用不同的变数作参数.请同学们考虑,在例1中还可以用什么变数作参数? 生10:设弧长l为参数,由于l=rθ,故θ=lr,所以(l是参数,0≤l≤2πr).(生10叙述,师板书)
师:还可以用别的变数作参数吗? 生:……
师:(点拨一下)前面我们用旋转角θ作为参数,θ可以用什么表示?
生11:明白了,可设M的角速度为ω,运动所用时间为t,旋转角为θ,则θ=ωt.所以(t为参数,0≤t≤.(生11叙述,师板书)
师:曲线参数方程的建立,不但能使曲线上点的坐标较容易通过参数联系起来,同时某些情况下还可较好地反映变数的实际意义,如例2中,x 表示炮弹飞行的水平位移,y表示炮弹飞行的竖直高度.能求出炮弹的最大水平射程和相应的最大竖直高度吗? 生:能!
师:请一位同学具体说说.生12:上面曾求得炮弹落地时刻t=2ν0sinα g, 当t=2ν0sinα g时,x=v0cosα·g 2v0sinα g=v0sin2α g, 当2α=π 2,即α=π 4时,x最大=ν
202 g.此时,即当α=π 4,t=ν0sinα g时,y最大=ν0sinα·ν0sinα g-12gv0sinα g= v0sinα 2g=v0(2 2)2g=v0 4g.(生12叙述,师板书)师:今天这节课上,通过两个具体问题的研究,我们自行给出了参数方程的定义(口述),并且明确了参数的意义(结合例题口述),初步掌握了求曲线参数方程的思路.通过弹道曲线参数方程的探求,使我们体会到了数学源于实践,又服务于实践的真谛,培养了我们善于思考,勇于探索的精神.今天的作业——第120页第1题.设计说明
1.未来社会对人才素质的要求越来越高.高素质人才的培养对学校教育提出了更高的要求.由于人的素质是多方面的,因此课堂教学的目的不但要向学生传授科学知识,而且还要努力发展学生的思维,提高学生的能力,培养学生的个性品质.显然这种多元化的教学目标对于全面提高学生的素质有着重要的作用.本节课的3个教学目标正是据于这样的思考而制定的.2.这节课按如下6个步骤逐渐展开:(1)圆的参数方程;(2)弹道曲线的参数方程; ①请学生帮助炮兵求弹道曲线的方程; ②让学生由熟悉的感知事实得抽象的几何图形; ③选择原点,恰当建系;
2④分析炮弹运动方式,恰当选择参数; ⑤建立方程,检验二性(纯粹性,完备性);(3)参数方程的一般定义;
(4)两个例子的进一步研究(兼作例题);(5)课堂小结;(6)布置作业.主要据于如下理由:
相对于弹道曲线来说,学生对圆感到既熟悉,又简单.从简单而又熟悉的圆开始研究,符合循序渐进的原则,缩短了学生思维的“跨度/加快了学生思维的步伐,为学生利用类比的方法,进一步研究弹道曲线的方程(参数方程),提供了可参照的“样本”.这对于发展学生的思维品质,培养学生的合情推理能力都是十分有益的.在探求弹道曲线的参数方程中,如果按教材中直接取炮口为原点,水平方向为x轴,建立直角坐标系,并直接由物理学中的匀速直线运动和竖直上抛运动的位移公式得参数方程
(t为参数),那么,2(2)中的①、②、③、④步均可省略.这种直接地把知识和盘托出的教法(其实是“奉送”)确能使课堂上节约不少时间,然而对于激发学生数学的应用意义,发挥学生的主体参与,揭示知识的形成过程,诱发学生探索、发现新知识都起不到任何作用.这里插入步骤①、②、③、④,则充分调动了主体的积极性,各类学生都情不自禁地加入到探索、求知的行列.整个知识的形成过程,犹如“历史在戏剧中的重演”,而学生正是这一“历史剧”中的演员,教师则是导演.同时,学生还能从中品味发现新知识的乐趣,体会知识的应用价值.常此以往,坚持不懈,学生的素质必将得到极大的提高.通过圆及弹道曲线的参数方程的特点分析,让学生自行给分类方程命名,这种把命名权交给学生的做法极大地尊重了学生的主体地位,强化了学生的主体意识.在此基础上,引导学生给出曲线参数方程的一般定义.旨在培养学生由具体到抽象的推理能力.第(4)步中,将两个例子作了进一步研究.通过对圆的参数方程的不同表述,使学生体会到对同一个问题,可以选取不同的变数作参数.既培养了学生发散思维的能力,又培养了学生优化选择的意识.而对炮弹最大水平射程和相应的最大竖直高度的求解,一方面可使学生明了本题中通过参数t联系起来的x、y的最大值,有着鲜明的实际意义(几何的),另一方面又与前面提出的炮弹射击目标的例子中需要考虑的射程问题前后呼应,使学生领略到数学源于实践又服务于实践的真谛.
第四篇:参数方程化为普通方程教案
课题:参数方程和普通方程的互化(一)
教学目标:
知识目标:掌握如何将参数方程化为普通方程;
能力目标:掌握参数方程化为普通方程几种基本方法;
情感目标:
培养严密的逻辑思维习惯。
教学重点:参数方程化为普通方程
教学难点:普通方程与参数方程的等价性
教学过程:
一:复习引入:
课本第24页的例题2中求出点的轨迹的参数方程为:。
问题1:你能根据该参数方程直接判断点的轨迹图形吗?如果要判断点的轨迹图形,你有什么方法吗?
二:新课探究
1:问题2:结合前面的例子,从参数方程到普通方程有什么变化?你能从中得到什么启发?
2:试一试:把下列参数方程化为普通方程,并说明它们各表示什么曲线?
(1)(为参数);
(2)(为参数).3:例题讲解:
例3、把下列参数方程化为普通方程,并说明它们各表示什么曲线?
4:问题3:将参数方程化为普通方程需要注意哪些要点?
5:变式练习:P26第4题
(1)(为参数);
(2)(为参数);
6:问题4:从以上例3和练习中你逐一能总结出消去参数的一些常用方法吗?
6:补充例题:
若直线(为参数)与直线垂直,则常数=________.7:变式练习:
(1)曲线的参数方程为,则曲线为().A.线段
B.双曲线的一支
C.圆弧
D.射线
(2)在平面直角坐标系中,直线的参数方程为(参数),圆的参数方程为(参数),则圆的圆心坐标为,圆心到直线的距离为。
三:课堂小结
()
普通方程
参数方程
1:
2:
参数方程化为普通方程要注意哪些要点?
3:消去参数的一些常用方法:
四:作业
1:把下列参数方程化为普通方程,并说明它们各表示什么曲线。
(1)
(2)
(3)
2:(2008重庆模拟)若直线
与圆
(为参数)没有公共点,则实数m的取值范围是。
第五篇:直线的参数方程教案[推荐]
直线的参数方程
(一)三动式学案 黄建伟
教学目标:
1.联系向量等知识,推导出直线的参数方程,并进行简单应用,体会直线参数方程在解决问题中的作用.
2.通过直线参数方程的推导与应用,培养综合运用所学知识分析问题和解决问题的能力,进一步体会运动与变化、数形结合、转化、从特殊到一般的推理等数学思想.
3.通过建立直线参数方程的过程,激发求知欲,培养积极探索、勇于钻研 的科学精神、严谨的科学态度、合作学习的习惯. 教学重点:联系向量等知识,写出直线的参数方程.
教学难点:通过向量法,建立参数t与点在直角坐标系中的坐标x,y之间的联系.
教学方式:启发、探究、交流与讨论.教学手段:多媒体课件. 教学过程:
一、课前任务驱动
1.已知直线l:y3x1的倾斜角为,则tan______ sin______;cos_______ 2.已知直线经过点 M0(x0,y0),斜率为k,则直线的方程为__________
3.已知向量a(2,3),则a=______向量a的单位向量e=________,设ate,则t=_______.4已知点M0(x0,y0),M(x,y),单位向量e(cos,sin),向量M0Mte,则 x_______________
y___________
5.已知直线l:xy10与抛物线yx2交于A,B两点,求线段AB的长度和点M(1,2)到A,B两点的距离之积.
二、课堂师生互动
一、探究直线参数方程
问题一:经过点 M0(x0,y0),倾斜角为2的直线l的普通方程是?请写出来。问题二:已知直线l上一点M0(x0,y0),直线l的倾斜角为,直线上的的动点M(x,y),设e为直线l的单位方向向量(单位长度与坐标轴的单位长度相同),那么我们能利用表示出直线l单位方向向量e吗?请表示出来。
问题三:根据向量的共线定理,则存在实数t使得你能根据这个式子将有关x,y的等式表M0Mte,示出来吗?请写出来。
思考以下问题:
直线的参数方程中哪些是变量?哪些是常量?
x2tcos10练习1:直线(t为参数)的倾斜角是()y1tsin10A.80 B.170 C.10 D.100
x3tsin20练习2:直线(t为参数)的倾斜角是()y1tcos20A.20 B.70 C.110 D.160
练习3:直线l:xy10的一个参数方程(过点M(1,2))是___________
二、探究直线参数方程参数的几何意义
xx0tcos问题一:由M0Mte,你能得到直线l的参数方程(t为参数)
yy0tsin中参数t的几何意义吗?t的取值范围是多少?
三、探究直线参数方程参数的运用
(一)探究过程
直线l:xy10的一个参数方程(过点M(1,2))是___________(1)当y0时,对应的参数t1=_______;对应的点A为_________.(2)当x2时,对应的参数t2=______;对应的点B为________.(3)AB=___________;t2t1=____________(4)MAMB=_________;t2t1=__________ 结论1:
结论2:
xx0tcos探究:直线 (t为参数)与曲线yf(x)交于M1,M2两点,yytsin0 对应的参数分别为t1,t2,设点M(x0,y0)。(1)曲线的弦M1M2的长是多少?(2)MM1MM2是多少?
(二)例题讲练
例1.已知直线l:xy10与抛物线yx2交于A,B两点,求线段AB的长度和点M(1,2)到A,B两点的距离之积.
课堂练习:
41、已知过点P(2,0),斜率为的直线和抛物线y22x相交于A,B两点,求
3PAPB的值。
课堂小结:
1、知识小结
2.思想方法小结
三、课后培育自动
1.经过点M(1,5)且倾斜角为参数方程是()1111x1tx1tx1tx1t2222A. B.C. D.
3333y5y5y5y5tttt2222x22tt为参数上与点P2,2、直线3距离等于2的点的坐标是.y32t的直线,以定点M到动 点P的位移t为参数的3xtcosx42cos
3、直线与圆相切,则______ ytsiny2sin
4、经过点P(−1,2),倾斜角为 4 的直线 l与圆 x2 +y2 = 9相交于A,B两点,求PAPBPA +PB和PAPB的值。