EM@直线的参数方程
  YKlbyZv8AQAt 2023年11月02日 31 0



文章目录

  • abstract
  • 直线参数方程
  • 从运动轨迹的角度
  • 从普通方程转换导参数方程
  • 向量法
  • 参数方程间的转换
  • 从第3型转化为第2型方程组


abstract

  • 平面直线的参数方程的3种表示形式
  • 直线参数方程间的转换

直线参数方程

  • 以下从不同角度推导直线参数方程
  • 分别记为第1,2,3形式参数方程

从运动轨迹的角度

  • 直线可以看作是质点匀速运动的曲线
  • 设质点从EM@直线的参数方程_参数方程出发,沿着与EM@直线的参数方程_物理意义_02轴成EM@直线的参数方程_物理意义_03角的方向作匀速直线运动,其速录为EM@直线的参数方程_物理意义_04,把速度再EM@直线的参数方程_方程组_05轴上分解,大小分别为EM@直线的参数方程_方程组_06,EM@直线的参数方程_参数方程_07
  • EM@直线的参数方程_参数方程_08EM@直线的参数方程_参数方程_09时刻质点所在位置,则如下参数方程组(1)EM@直线的参数方程_参数方程_10
  • EM@直线的参数方程_物理意义_11;
  • EM@直线的参数方程_物理意义_12;
  • 若不考虑物理意义,取参数EM@直线的参数方程_物理意义_13,方程组(1)就是直线的一种参数方程,参数为EM@直线的参数方程_参数方程_09

从普通方程转换导参数方程

  • 设直线的点斜式方程为EM@直线的参数方程_方程组_15
  • 其中EM@直线的参数方程_物理意义_16,EM@直线的参数方程_方程组_17直线的倾斜角(EM@直线的参数方程_参数方程_18);
  • EM@直线的参数方程_参数方程_19=EM@直线的参数方程_物理意义_20,EM@直线的参数方程_物理意义_21
  • EM@直线的参数方程_方程组_22=EM@直线的参数方程_参数方程_23,令其比值为参数EM@直线的参数方程_物理意义_24,即有
  • EM@直线的参数方程_参数方程_25,EM@直线的参数方程_物理意义_26=EM@直线的参数方程_方程组_27
  • 这里的参数EM@直线的参数方程_物理意义_28有明显的几何意义:EM@直线的参数方程_方程组_29表示直线上的任一点EM@直线的参数方程_物理意义_30到定点EM@直线的参数方程_参数方程_31的距离
  • 整理:得方程组(2)参数EM@直线的参数方程_方程组_32,
  • EM@直线的参数方程_方程组_33;
  • EM@直线的参数方程_参数方程_34

向量法

  • 设直线过点EM@直线的参数方程_方程组_35,且与平面向量EM@直线的参数方程_方程组_36平行EM@直线的参数方程_参数方程_37,
  • 在直线上任取点EM@直线的参数方程_物理意义_38,则向量EM@直线的参数方程_方程组_39,EM@直线的参数方程_参数方程_40=EM@直线的参数方程_参数方程_41
  • 两向量平行的充要条件是EM@直线的参数方程_物理意义_42,记该比值式比值为EM@直线的参数方程_方程组_43,
  • 整理得方程组(3)
  • EM@直线的参数方程_物理意义_44,
  • EM@直线的参数方程_方程组_45,
  • 参数EM@直线的参数方程_方程组_46

参数方程间的转换

从第3型转化为第2型方程组

  • 方法1:
  • 设(3)转换的第2型方程组为
  • EM@直线的参数方程_物理意义_47
  • EM@直线的参数方程_参数方程_48
  • 和(3)比较可知,EM@直线的参数方程_物理意义_49;EM@直线的参数方程_物理意义_50,则EM@直线的参数方程_参数方程_51
  • 只要求出EM@直线的参数方程_方程组_52,EM@直线的参数方程_方程组_53关于EM@直线的参数方程_参数方程_54的表示式即可:
  • EM@直线的参数方程_物理意义_55=EM@直线的参数方程_方程组_56
  • EM@直线的参数方程_物理意义_57
  • 根据EM@直线的参数方程_参数方程_58的来取定两个式子的符号:
  • EM@直线的参数方程_物理意义_59
  • EM@直线的参数方程_参数方程_60
  • 方法2:
  • 由于2型方程中的EM@直线的参数方程_方程组_17是直线的倾斜角,因此,根据直线某个同向方向向量EM@直线的参数方程_物理意义_62可得
  • EM@直线的参数方程_参数方程_63:EM@直线的参数方程_物理意义_64;EM@直线的参数方程_物理意义_65
  • EM@直线的参数方程_参数方程_66:EM@直线的参数方程_参数方程_67;EM@直线的参数方程_参数方程_68
  • 两组都可以:验证:
  • EM@直线的参数方程_参数方程_69:EM@直线的参数方程_方程组_33;EM@直线的参数方程_参数方程_34
  • EM@直线的参数方程_参数方程_72:EM@直线的参数方程_方程组_73;EM@直线的参数方程_方程组_74
  • EM@直线的参数方程_方程组_75EM@直线的参数方程_方程组_76EM@直线的参数方程_参数方程_77EM@直线的参数方程_方程组_78都同时在EM@直线的参数方程_方程组_79上,说明EM@直线的参数方程_方程组_79是同一条直线
  • 或者分别将EM@直线的参数方程_参数方程_69,EM@直线的参数方程_参数方程_72化为普通方程,可得相同的直角坐标方程:EM@直线的参数方程_参数方程_83
  • 设直线EM@直线的参数方程_方程组_84;EM@直线的参数方程_物理意义_85;将其表示为第2形式参数方程
  • 从第3型转化为第2型:
  • EM@直线的参数方程_参数方程_86=EM@直线的参数方程_物理意义_87;EM@直线的参数方程_方程组_88=EM@直线的参数方程_方程组_89=EM@直线的参数方程_物理意义_90
  • 另一组取值EM@直线的参数方程_方程组_91,EM@直线的参数方程_物理意义_92也可以
  • 两组取值都有(EM@直线的参数方程_物理意义_93)
  • 所以
  • EM@直线的参数方程_方程组_94;EM@直线的参数方程_物理意义_95
  • EM@直线的参数方程_物理意义_96;EM@直线的参数方程_参数方程_97


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