1.圆的半径为r,沿x轴正向滚动,圆与x轴相切于原点O,圆上点M起始处沿顺时针已偏转φ角.试求点M的轨迹方程.
解 xM=r·θ-r·cos
=r[θ-sin(φ+θ)],
yM=r+r·sin
=r[1-cos(φ+θ)].
题型二 圆的渐开线
渐开线要从其生成过程理解其简单性质,体会渐开线上动点所满足的几何条件,建立渐开线参数方程的关键是将"切线BM的长就是\s\up8(︵(︵)的长"用坐标表示出来.
渐开线的参数方程不能化为普通方程.
【例2】 求半径为4的圆的渐开线的参数方程.
解 以圆心为原点O,绳端点的初始位置为M0,向量\s\up6(→(→)的方向为x轴正方向,建立坐标系,设渐开线上的任意点M(x,y),绳拉直时和圆的切点为A,故OA⊥AM,按渐开线定义,弧\s\up8(︵(︵)的长和线段AM的长相等,记\s\up6(→(→)和x轴正向所夹的角为θ(以弧度为单位),则|AM|=\s\up8(︵(︵)=4θ.
作AB垂直于x轴,过M点作AB的垂线,由三角和向量知识,得
\s\up6(→(→)=(4cos θ,4sin θ).
由几何知识知∠MAB=θ,