崔 禹 李曉玲
(山東省桓臺第一中學)
一般地,直線l的標準式參數方程為(t為參數),其中α為直線l的傾斜角,且α∈[0,π),直線l必過定點M0(x0,y0).
在直線l的標準式參數方程中,|t|表示直線上的動點M到定點M0的距離.
若直線l與曲線C相交于M1,M2兩點,設點M1,M2對應的參數分別為t1,t2,則有如下結論成立:1)弦長|M1M2|=|t1-t2|;2)若定點M0(x0,y0)為弦M1M2的中點,則t1+t2=0;3)若弦M1M2的中點為M,則點M對應的參數tM=
點評一般地,遇到直線與曲線交于兩點,往往需要先得到關于“t”的一元二次方程,再考慮利用根與系數的關系以及參數t的幾何意義解題.
例2已知l是過定點P(4,2)且傾斜角為α的直線,圓C:x2+y2-4x=0.若直線l與圓C相交于不同的兩點M,N,求|PM|+|PN|的取值范圍.
解析依據題意,可得直線l的參數方程為(t為參數),代入圓C的方程整理可得關于t的一元二次方程,即
根據題設可知Δ=16(sinα+cosα)2-16>0,化簡得sinαcosα>0.
從而t1+t2=-4(sinα+cosα)<0,又因為t1t2=4>0,所以t1<0,t2<0.
注意到點P(4,2)在直線l上,因此根據參數t的幾何意義得
點評本題側重考查直線與圓知識的綜合運用,具有一定的難度,解題過程需關注兩點:一是準確分析兩個參數t1,t2與零的大小關系;二是根據Δ>0分析傾斜角α的取值范圍.
例 3已知直線l的參數方程為(t為參數),求直線l被拋物線C:y2=4x截得的線段AB的長.
點評本題極易出錯,特別提醒——只有當t前的系數滿足“平方和為1”時,直線的參數方程才是標準式參數方程.
于是,將式①和式②代入化簡可得實數a=1.
點評本題具有一定的綜合性,求解過程需要關注兩點:一是將|MN|是|PM|與|PN|的等比中項轉化為|t1-t2|2=|t1|·|t2|;二是靈活運用根與系數的關系及方程思想.
點評運用“直線參數t的幾何意義”這一解題方法時,往往需要考慮根與系數的關系才能較為順利地進行化簡、運算.運用根與系數的關系解題時,應熟練以下代數變形:
總而言之,遇到涉及與線段長度有關的求值或求解取值范圍問題時,如果能夠靈活運用直線的標準式參數方程,那么往往能化難為易,獲得一個簡捷、明了的解答過程.而解題的關鍵是必須明確直線的標準式參數方程中參數的幾何意義;否則,較難順利找到具體的解題思路,解題過程極易出錯.
(完)