专题一函数与导数选修案例22()()coss1intan()20Oxxyxyxyx在直角坐标系中,以原点为极点,轴正半轴为极轴,建立极坐标系,则.点的极坐标,与直角坐标,的互化公式是,,或,.直线,圆,椭圆,双曲线,抛物线的参数方.程如下表:曲线类型普通方程参数方程直线y-y0=tana(x-x0)(t为参数)圆(x-a)2+(y-b)2=r2(r0)(为参数)椭圆=1(ab0)(为参数)双曲线=1(a0,b0)(为参数)抛物线y2=2px(p0)(t为参数)2222xyab2222xyab00xxtcosyytsinaacossinxaybxasecybtan222xptypt00cossinxxtyytaa[]()[](3.4)fxabCCfxab 如果函数在区间,上只有惟一的最大小值点,且在点的两侧单调,并具有相反的单调性,则函数为区间,上的单峰函数.把影响试验目标的诸多原因称为因素,如果在一个试验过程中,只有或主要有一个因素在变化,则称这类问题为单因素问题,表示试验目标与因素之间对应关系的函数称为目.标函数.12[]510.618.20.618.0.6615nmnmxxabCnxxxx设和是因素范围,内的任意两个试点,为最佳点,把两个试点中效果较好的点称为好点,效果较差的点称为差点.以差点为分界点,把因素范围分成两部分,其中好点所在部分称为存优范围.黄金分割常数在试验方法中,利用黄金分割常数确定试点的方法叫做黄金分割法,也叫做法.在确定第个试点时,如果存优范围内相应的好点是,则大小用..180.618.nn法确定试点时,次试验后的精度为在优选法中,用渐近分数近似代替确定试点的方法叫做分数法.对目标函数为单峰的情形,用分数法寻找最佳点时,当因素范围内有个试点时,最多只需作次试验就能找出其中的最佳点.单因素单峰试验的优选法主要有黄金分割法,分数法,对分法,盲人爬山法,分批试..验法等.12()(02)(cossin)2(sincos)2____________12()212()___12_______1.xtxsltlyktyssk在极坐标系,中,曲线与的交点一、坐标系与参数方程的极坐标为.若直线:为参数与直线:为参数例垂直,则1212(2)22220,222.2122.211cossinxysincoskyxkllkll根据极坐标系与直角坐标系互化公式,交点直角坐标为,所以交点的极坐标为.由直线的参数方程可知,直线的斜率为,直线的斜率为因为,所以,,即解析:00(2)1xxabyyba极坐标系中的问题一般可以先转化为直角坐标系中解决,然后还原为极坐标系中的解.直线为参数的斜率是,不必将参数方程化为普【点评】通方程.121211cos()sincos()si12n23xtCtytxCyCCOCAPOAPaaaa已知直线:为参数,:为参数.当时,求与的交点坐标;过坐标原点作的垂线,垂足为,为的中点.当变化时,求点轨迹的二、直线参数方程和圆的参,并指出数方程及其应用例它是什么曲线.12222212131.3(1)1131,0()212CyxCxyyxxyCCa时,的普通方程为,的普通方程为联立方程组,解得与的,交点,为解析:.122sincossin01sin22()1sincos1211(21()4160)44CxyaPxPxyPyaaaaaaa的普通方程为,故当变化时,点轨迹的参数方程为为参数.点轨迹的普通方程为,故点轨迹是圆心为,,半径为的圆.15100,1100()__________700,750_______1_2__.nanaa若某实验的因素范围是,现准备用黄金分割法进行试验找到最优加入量.分别以表示第次试验的加入量结果都取整数.;若干次试验后的存优范围包含在区间内三、单因素单峰试验,优选法例3则121000.6181100100718110011007.1882.24aa由黄金分割法知:第一次的加入量为析易知解:345700,750700,750718482,11004821100718864718482,864482864718628.628864718774.aaa因为包含存优范围,所以最优点在区间上.由此知前两次试验结果中,好点是,所以此时存优范围取,所以,同理可知第三次试验后,好点仍是,此时存优范围是,所以同理可求得0.618利用黄金分割法解决单因素优选问题,第一个试验点的值即为因素范围的处,然后按“加两头,减中间”进行试验点的选取,再比较前后试验点的优劣,逐步减少存优范围,得出符合条件的【点评】最佳点.6081112730某化工厂拟对某一化工厂产品进行技术改良,需要优选加工温度,试验范围定为℃~℃,精度要求,技术员准备用分数法进行优选.如何安排试验?并简述试验的操作流程;最多通过几次试验就可以找出最佳点?若最佳点为℃,求例4各试点的值.1260,81132161,6280.21136081607360817368.211732“168”xx解析:所以第试点安排在℃,第试点安排在℃,将试验范围调整为,后续试点在存优范围并等分为段,分点为,,,取渐近分内,用加两头,数则,减中间来安排.71234520173687068,816881737668,76667368767123876737168,7368737170..70Fxxxxx因为,所以最多通过试验就可以找出最佳点.因为,,最佳点为℃,则存优区间是.又,则存优次故各试点的值依次是℃,区间是.又℃,℃,,则存优℃,区间是.是℃于.用分数法确定试点值的操作方法与黄金分割法类似,只是要选择适当的渐近分数代替必要时要调整试验范围,使试验范围等分的段数为斐波【点评】那契数.114cos(02)4sincossin10(2)10xOyCxMyCOMPOxlrPl在平面直角坐标系中,曲线的参数方程为为参数,且,点是曲线上的动点.求线段的中点的轨迹的直角坐标方程;以坐标原点为极点,轴的正半轴为极轴建备选题立极坐标系,若直线的极坐标方程为,求点到直线距离的最大值.122(4cos4sin)0,0()1(04cos)2cos21(04sin)2sin2(2cos2sin)2cos2sin(02.1)4CMPxyxyPxPyPxy曲线上的动点的坐标为,,坐标原点,设的坐标为,,则由中点坐标公式得,,所以点的坐标为,.因此点的轨迹的参数方程为为参数,且,消去参数得点的轨迹的直角坐:标为析方程解22cossin10.120,0120|001|12221(12)22.llxlyxyPxyPl由直线的直角坐标方程为,得直线的直角坐标方程为,得直线的直角坐标方程为又由知点的轨迹为圆心在原点,半径为的圆.因为原点到直线的距离为,所以点到直线距离的最大值为1.对于用极坐标方程或参数方程给出的曲线,如果直接利用其方程不方便解题,则应将极坐标方程化为直角坐标方程,或将参数方程化为普通方程,从而转化为常规的解析几何问题求解.2.在直角坐标系中,对某些与角度和长度有关的问题,可考虑建立极坐标系,把角度和长度转化为点的极角和极径,再根据极坐标方程求解.3.对于圆、椭圆、双曲线、抛物线上的动点或未知点,可以用相应曲线的参数方程表示点的坐标,使得点在曲线上的条件体现在坐标之中,减少许多中间环节的运算.4.对直线上的点到定点的距离问题,可以利用直线的参数方程,将它转化为参数的取值问题来解决.一般地,直线上两点间的距离等于这两个点所对应的参数的差的绝对值.5.黄金分割法的基本原则是:两个试点关于存优范围的中心对称,且每次舍去的区间长度与舍去前的区间长度成比例.黄金分割法主要适用于单因素单峰目标函数,第一个试点确定在因素范围的0.618处,后续试点用“加两头,减中间”来确定.试验方法的效率常用精度0.618n-1来反映在相同试验次数下,精度越高,方法越好.6.分数法也适用于单因素单峰函数,因素范围由一些离散的点组成,试点只能取某些特定值的情形.其基本思想是用适当的渐近分数代替0.618,然后按类似黄金分割法的操作原理选取试点.即先用渐近分数确定第一个试点,后续试点用“加两头,减中间”的方法来确定.若因素范围内的试点将试验范围所分的段数不是斐波那契数,则可以通过减少试点数或增加虚点数凑成斐波那契数.7.如果每做一次试验,根据结果可以决定下次试验的方向,就用对分数法寻找最佳点;如果试验中某些因素不允许大幅度调整,就用盲人爬山法寻找最佳点;分批试验法每批同时做几个试验,可以加快试验进度,根据存优范围越小效率越高的原理,比例分割法比均分法效果要好.