－北师大版选修4－4 2.4平摆线和渐开线 课时作业.doc

4平摆线和渐开线课后篇巩固探究a组1.已知圆的渐开线的参数方程(为参数),则此渐开线对应基圆的面积是()a.1b.c.2d.2解析:由参数方程知基圆的半径为1,故其面积为.答案:b2.下列各点中,在圆的摆线(为参数)上的是()a.(,0)b.(,1)c.(2,2)d.(2,0)解析:依次将点代入验证即可.答案:d3.如图,abcd是边长为1的正方形,曲线aefgh叫作“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.3b.4c.5d.6解析:根据渐开线的定义可知,是半径为1的圆周长,长度为,继续旋转可得是半径为2的圆周长,长度为;是半径为3的圆周长,长度为是半径为4的圆周长,长度为2.所以曲线aefgh的长是5.答案:c4.导学号73144041我们知道关于直线y=x对称的两个函数互为反函数,则圆的平摆线(为参数)关于直线y=x对称的曲线的参数方程为()a.(为参数)b.(为参数)c.(为参数)d.(为参数)解析:关于直线y=x对称的函数互为反函数,而求反函数的过程主要体现了x与y的互换.所以要写出平摆线方程关于直线y=x的对称曲线方程,只需把其中的x与y互换.答案:b5.当=时,圆的平摆线(为参数)上对应的点的坐标是.答案:(2-4,4)6.已知一个圆的平摆线方程是(为参数),则该圆的面积为,对应圆的渐开线方程为.答案:16(为参数)7.已知平摆线的生成圆的直径为80 mm,写出平摆线的参数方程,并求其一拱的拱宽和拱高.解平摆线的生成圆的半径r=40 mm,此平摆线的参数方程为(t为参数),它一拱的拱宽为2r=240=80(mm),拱高为2r=240=80(mm).8.已知圆的渐开线(为参数,02)上有一点的坐标为(3,0),求渐开线对应的基圆的面积.解把已知点(3,0)代入参数方程得解得所以基圆的面积s=r2=32=9.9.已知圆c的参数方程是(为参数),直线l对应的普通方程是x-y-6=0.(1)如果把圆心平移到原点o,请问平移后圆和直线有什么关系?(2)写出平移后圆的摆线方程.(3)求摆线和x轴的交点.解(1)圆c平移后圆心为o(0,0),圆心到直线x-y-6=0的距离为d=6,恰好等于圆的半径,所以直线和圆是相切的.(2)因为圆的半径是6,所以可得摆线方程是(为参数).(3)令y=0,得6-6cos =0cos =1,所以=2 ( ).代入x=6-6sin ,得x=12 ( ),即圆的摆线和x轴的交点为(12 ,0)( ).b组1.半径为4的圆的平摆线的参数方程为()a.(为参数)b.(为参数)c.(为参数)d.(为参数)答案:c2.给出下列说法:圆的渐开线的参数方程不能转化为普通方程;圆的渐开线的参数方程可以转化为普通方程,但是转化后的普通方程比较麻烦,且不容易看出坐标之间的关系,所以常使用参数方程研究圆的渐开线问题;在求圆的平摆线和渐开线方程时,如果建立的坐标系原点和坐标轴选取不同,可能会得到不同的参数方程;圆的渐开线和x轴一定有交点而且是唯一的交点.其中正确的说法有()a.b.c.d.解析:对于一个圆,只要半径确定,渐开线和平摆线的形状就是确定的,但是随着选择坐标系的不同,其在坐标系中的位置也会不同,相应的参数方程也会有所不同,至于渐开线和坐标轴的交点要看选取的坐标系的位置.答案:c3.已知半径为3的圆的摆线上某点的纵坐标为0,则其横坐标可能是()a.b.2c.12d.14解析:根据条件可知圆的摆线的参数方程为(为参数),把y=0代入可得cos =1,所以=2 ( ).而x=3-3sin =6 ( ).根据选项可知应选c.答案:c4.已知圆的渐开线(为参数,00,所以r=( n+).易知,当 =1时,r最大,最大值为.故圆的渐开线的参数方程是(为参数).6.导学号73144042一个圆沿着一条定直线作无滑动的滚动时,求圆内一定点m的轨迹方程.解取定直线为x轴,点c在x轴上时的一个位置为原点,建立如图所示的直角坐标系.设点m(x,y)为轨迹上任一点.取圆的转动角abm=为参数.设圆半径为r,点m到圆心的距离为d(dr).开始时定点位于点m0,滚动角后处于图中点m,此时=r,得|oa|=