日期:2022-02-14
這是用小樣本數(shù)據(jù)估計(jì)總體的方法,是優(yōu)秀的數(shù)學(xué)教案文章,供老師家長(zhǎng)們參考學(xué)習(xí)。
一、素質(zhì)教育目標(biāo)
㈠知識(shí)教學(xué)點(diǎn)
⒈使學(xué)生理解直線和圓的位置關(guān)系。
⒉初步掌握直線和圓的位置關(guān)系的數(shù)量關(guān)系定理及其運(yùn)用。
㈡能力訓(xùn)練點(diǎn)
⒈通過對(duì)直線和圓的三種位置關(guān)系的直觀演示,培養(yǎng)學(xué)生能從直觀演示中歸納出幾何性質(zhì)的能力。⒉在7.1節(jié)我們?cè)鴮W(xué)習(xí)了“點(diǎn)和圓”的位置關(guān)系。
⑴點(diǎn)P在⊙O上 OP=r
⑵點(diǎn)P在⊙O內(nèi)OP<r
⑶點(diǎn)P在⊙O外OP>r
初步培養(yǎng)學(xué)生能將這個(gè)點(diǎn)和圓的位置關(guān)系和點(diǎn)到圓心的距離的數(shù)量關(guān)系互相對(duì)應(yīng)的理論遷移到直線和圓的位置關(guān)系上來。
㈢德育滲透點(diǎn)
在用運(yùn)動(dòng)的觀點(diǎn)揭示直線和圓的位置關(guān)系的過程中向?qū)W生滲透,世界上的一切事物都是變化著的,并且在變化的過程中在一定的條件下是可以相互轉(zhuǎn)化的。
二、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)和疑點(diǎn)
⒈重點(diǎn):使學(xué)生正確理解直線和圓的位置關(guān)系,特別是直線和圓相切的關(guān)系,是以后學(xué)習(xí)中經(jīng)常用到的一種關(guān)系。
⒉難點(diǎn):直線和圓的位置關(guān)系與圓心到直線的距離和圓的關(guān)徑大小關(guān)系的對(duì)應(yīng),它既可做為各種位置關(guān)系的判定,又可作為性質(zhì),學(xué)生不太容易理解。
⒊疑點(diǎn):為什么能用圓心到直線的距離九圓的關(guān)徑大小關(guān)系判斷直線和圓的位置關(guān)系?為解決這一疑點(diǎn),必須通過圖形的演示,使學(xué)生理解直線和圓的位置關(guān)系必轉(zhuǎn)化成圓心到直線的距離和圓的關(guān)徑的大小關(guān)系來實(shí)現(xiàn)的。
三、教學(xué)過程
㈠情境感知
⒈欣賞網(wǎng)頁flash動(dòng)畫,《海上日出》
提問:動(dòng)畫給你形成了怎樣的幾何圖形的印象?
⒉演示z+z超級(jí)畫板制作《日出》的簡(jiǎn)易動(dòng)畫,給學(xué)生形成直線和圓的位置關(guān)系的印象,像這樣平面上給定一條定直線和一個(gè)運(yùn)動(dòng)著的圓,它們之間雖然存在著若干種不同的位置關(guān)系,如果從數(shù)學(xué)角度,它的若干位置關(guān)系能分為幾大類?請(qǐng)同學(xué)們打開練習(xí)本,畫一畫互相研究一下。
⒊活動(dòng):學(xué)生動(dòng)手畫,老師巡視。當(dāng)所有學(xué)生都把三種位置關(guān)系畫出來時(shí),用幻燈機(jī)給同學(xué)們作演示,并引導(dǎo)由現(xiàn)象到本質(zhì)的觀察,最終老師指導(dǎo)學(xué)生從直線和圓的公共點(diǎn)的個(gè)數(shù)來完成直線和圓的位置關(guān)系的定義。
⒋直線和圓的位置關(guān)系的定義。
①直線和圓有兩個(gè)公共點(diǎn)時(shí),叫做直線和圓相交,直線叫做圓的割線。
②直線和圓有唯一公共點(diǎn)時(shí),叫做直線和圓相切,直線叫圓的切線,唯一的公共點(diǎn)叫做切點(diǎn)。
③直線和圓沒有公共點(diǎn)時(shí),叫做直線和圓相離。
㈡重點(diǎn)、難點(diǎn)的學(xué)習(xí)與目標(biāo)完成過程,
⒈利用z+z超級(jí)畫板的變量動(dòng)畫,改變圓的半徑的大小,使直線與圓的位置關(guān)系發(fā)生改變,并請(qǐng)學(xué)生識(shí)別,鞏固定義。
⒉提問:剛剛的變化,是什么引起直線與圓的.位置關(guān)系的改變的?除從直線和圓的公共點(diǎn)的個(gè)數(shù)來判斷直線和圓的位置關(guān)系外,是否還有其它的判定方法呢?
⒊教師引導(dǎo)學(xué)生回憶:怎樣判定點(diǎn)和圓的位置關(guān)系?學(xué)生回答后,提出我們能否在這里套用?
⒋學(xué)生小組討論后,匯總成果。引導(dǎo)學(xué)生從點(diǎn)和圓的位置關(guān)系去考察,特別是從點(diǎn)到圓心的距離與圓的半徑的關(guān)系去考察。若該直線ι到圓心O的距離為d,⊙O半徑為r,利用z+z的超級(jí)畫板的變量動(dòng)畫展示,很容易得到所需的結(jié)果。
①直線ι和⊙O相交d<r
②直線ι和⊙O相切d=r
③直線ι和⊙O相離d>r
提問:反過來,上述命題成立嗎?
㈢嘗試練習(xí)
⒈練習(xí)一:已知圓的直徑為12cm,如果直線和圓心的距離為 ⑴5.5cm; ⑵6cm; ⑶8cm那么直線和圓有幾個(gè)公共點(diǎn)?為什么?
⒉練習(xí)二:已知⊙O的半徑為4cm,直線ι上的點(diǎn)A滿足OA=4cm,能否判斷直線ι和⊙O相切?為什么?
評(píng)析:利用“z+z”超級(jí)畫板演示圖形,并指導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)。當(dāng)OA不是圓心到直線的距離時(shí),直線ι和⊙O相交;當(dāng)OA是圓心到直線的距離時(shí),直線ι是⊙O的切線。
⒊經(jīng)過以上練習(xí),談?wù)勀愕膶W(xué)習(xí)體會(huì)。
強(qiáng)調(diào)說明定理中是圓心到直線的距離,這是容易出錯(cuò)的地方,要注意!
㈣例題學(xué)習(xí)(P104)
在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=3cm,BC=4cm,以C為圓心,r為半徑的圓與AB有怎樣的位置關(guān)系?為什么?
⑴ r=2cm⑵ r=2.4cm⑶ r=3cm
⒈學(xué)生獨(dú)立思考后,小組交流。
⒉教師引導(dǎo)學(xué)生分析:題中所給的Rt△在已知條件下各元素已為定值,以直角頂點(diǎn)C為圓心的圓,隨半徑的不斷變化,將與斜邊AB所在的直線產(chǎn)生各種不同的位置關(guān)系,幫助學(xué)生分析好,d是點(diǎn)C到AB所在直線的距離,也就是直角三角形斜邊上的高CD。如何求CD呢?
⒊學(xué)生討論,并完成解答過程,用幻燈機(jī)投影學(xué)生成果。
⒋用z+z超級(jí)畫板的變量動(dòng)點(diǎn),驗(yàn)證結(jié)果,鞏固直線與圓的位置關(guān)系的定義.
⒌變式訓(xùn)練:若要使⊙C與AB邊只有一個(gè)公共點(diǎn),這時(shí)⊙C的半徑r有什么要求?
學(xué)生討論,并用z+z超級(jí)畫板的變量動(dòng)畫引導(dǎo)。
㈣話說收獲:
為了培養(yǎng)學(xué)生閱讀教材的習(xí)慣,請(qǐng)學(xué)生看教材P.103—104,從中總結(jié)出本課學(xué)習(xí)的主要內(nèi)容有:
四、作業(yè)
P105 練習(xí)2
P115 習(xí)題A 2、3
1教學(xué)目標(biāo)
〖知識(shí)目標(biāo)〗
1.掌握直線與圓相交、相切、相離三種位置關(guān)系,并會(huì)求圓的切線方程及與弦長(zhǎng)等有關(guān)直線與圓的問題。
2.在解決直線與圓的位置關(guān)系的問題時(shí),常通過”數(shù)”與”形”的結(jié)合,充分利用圓心的幾何性質(zhì)、簡(jiǎn)化運(yùn)算.如利用圓心到直線的距離討論直線與圓的位置關(guān)系,利用過切點(diǎn)的半徑、弦心距及半徑構(gòu)成的三角形去解決與弦長(zhǎng)有關(guān)的問題.
〖能力目標(biāo)〗 培養(yǎng)數(shù)形結(jié)合的思想、多方位多渠道解決問題能力。
2學(xué)情分析
總體來看,成績(jī)算是不錯(cuò)的。在學(xué)生所學(xué)知識(shí)的掌握程度上,整個(gè)年級(jí)已經(jīng)開始出現(xiàn)兩極分化了,對(duì)優(yōu)生來說,能夠透徹理解知識(shí),知識(shí)間的內(nèi)在聯(lián)系也較為清楚,對(duì)后進(jìn)生來說,簡(jiǎn)單的基礎(chǔ)知識(shí)還不能有效的掌握,成績(jī)較差,學(xué)生仍然缺少大量的推理題訓(xùn)練,推理的思考方法與寫法上均存在著一定的困難,對(duì)幾何有畏難情緒,相關(guān)知識(shí)學(xué)得不很透徹。在學(xué)習(xí)能力上,學(xué)生課外主動(dòng)獲取知識(shí)的能力較差,為減輕學(xué)生的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)與課業(yè)負(fù)擔(dān),不提倡學(xué)生買教輔參考書,學(xué)生自主拓展知識(shí)面,向深處學(xué)習(xí)知識(shí)的能力沒有得到培養(yǎng)。在以后的教學(xué)中,對(duì)有條件的孩子應(yīng)鼓勵(lì)他們買課外參考書,不一定是教輔參考書,有趣的課外數(shù)學(xué)讀物更好,培養(yǎng)學(xué)生課外主動(dòng)獲取知識(shí)的能力。學(xué)生的邏輯推理、邏輯思維能力,計(jì)算能力需要得到加強(qiáng),以提升學(xué)生的整體成績(jī),應(yīng)在合適的時(shí)候補(bǔ)充課外知識(shí),拓展學(xué)生的知識(shí)面,提升學(xué)生素質(zhì);在學(xué)習(xí)態(tài)度上,絕大部分學(xué)生上課能全神貫注,積極的投入到學(xué)習(xí)中去,少數(shù)幾個(gè)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)處于一種放棄的心態(tài),課堂作業(yè),大部分學(xué)生能認(rèn)真完成,少數(shù)學(xué)生需要教師督促,這一少數(shù)學(xué)生也成為老師的重點(diǎn)牽掛對(duì)象,課堂、家庭作業(yè),學(xué)生完成的質(zhì)量要打折扣;學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣養(yǎng)成還不理想,預(yù)習(xí)的習(xí)慣,進(jìn)行總結(jié)的習(xí)慣,自習(xí)課專心致至學(xué)習(xí)的習(xí)慣,主動(dòng)糾正(考試、作業(yè)后)錯(cuò)誤的習(xí)慣,比較多的學(xué)生不具有,需要教師的督促才能做,陶行知說:教育就是培養(yǎng)習(xí)慣,這是本學(xué)期教學(xué)中重點(diǎn)予以關(guān)注的。
3重點(diǎn)難點(diǎn)
重點(diǎn):三種位置關(guān)系的判斷方法、過一點(diǎn)的圓的切線的求法以及弦長(zhǎng)問題的解決方法,即圓心到直線的距離在圓與直線關(guān)系問題中的運(yùn)用。 難點(diǎn):利用數(shù)形結(jié)合的思想分析問題、解決問題。
4教學(xué)過程 4.1第一學(xué)時(shí) 教學(xué)活動(dòng) 活動(dòng)1【講授】直線和圓
課堂引入:
前面我們復(fù)習(xí)了圓的方程、點(diǎn)與圓的位置關(guān)系,這課我們復(fù)習(xí)用圓的方程來解決直線與圓的位置關(guān)系。請(qǐng)先做以下練習(xí)(教師巡堂以便了解課下預(yù)習(xí)情況)
(1)、判斷直線4x-3y=5與圓x +y =25的位置關(guān)系
(2)、求圓x +y =25的過點(diǎn)P(3,4)的切線方程.
(3)、求圓x +y =25的過點(diǎn)P(5,4)的切線方程.
(4)、求圓x +y =25被直線4x-3y-20=0所截得的弦長(zhǎng)。
(這一部分在引入正課后直接用多媒體投影給出,并由學(xué)生快速運(yùn)算,然后提問結(jié)果)
二、 知識(shí)梳理:
提出問題:直線與圓有幾種位置關(guān)系,用什么方法來判斷?
1 .直線和圓位置關(guān)系的判定方法一是方程的觀點(diǎn),即把圓的方程和直線的方程聯(lián)立成方程組,利用判別式Δ來討論位置關(guān)系.
①Δ>0,直線和圓相交.
②Δ=0,直線和圓相切.
③Δ<0,直線和圓相離.
方法二是幾何的觀點(diǎn),即把圓心到直線的距離d和半徑R的大小加以比較.
①d<R,直線和圓相交.
②d=R,直線和圓相切.
③d>R,直線和圓相離.
2. 直線和圓相切,這類問題主要是求圓的切線方程.求圓的切線方程主要可分為已知斜率k或已知直線上一點(diǎn)兩種情況,而已知直線上一點(diǎn)又可分為已知圓上一點(diǎn)和圓外一點(diǎn)兩種情況.先判斷點(diǎn)與圓的位置關(guān)系,再用切線的性質(zhì)求方程。
1)若點(diǎn)p(x ,y )在圓上,則圓x +y =r :的切線方程為xx +y y = r ,圓(x-a) +(y-b) =r 的切線方程為(x-a)(x -a)+(y-b)(y -b)= r
2)若點(diǎn)p(x0,y0)在圓外:利用圓心到直線的距離等于半徑將切線的斜率求出來,再寫出切線的方程(斜率不存在的切線方程不要遺漏).
3. 直線和圓相交,這類問題主要是求弦長(zhǎng)以及弦的中點(diǎn)問題.
(師生一起歸納,并由教師板書)
三、例題解析:
例1.(1).設(shè)m>0,則直線 (x+y)+1+m=0與圓x2+y2=m(m>0)的位置關(guān)系為
A.相切 B.相交
C.相切或相離 D.相交或相切
解析:圓心到直線的距離為d= ,圓半徑為 .
∵d-r= - = (m-2 +1)= ( -1)2≥0,
∴直線與圓的位置關(guān)系是相切或相離.
答案:C
(2).圓x2+y2-4x+4y+6=0截直線x-y-5=0所得的弦長(zhǎng)等于
A. B. C.1 D.5
解析:圓心到直線的距離為 ,半徑為 ,弦長(zhǎng)為2 = .
答案:A
(進(jìn)一步說明圓心到直線的距離在直線與圓的關(guān)系問題中的重要地位)
例2.已知圓滿足截①.y軸所得的弦長(zhǎng)為2;②被x軸分兩段弧,其弧長(zhǎng)之比為此3:1;③圓心到直線:x-2y=0的距離為 .求該圓的方程.
解:設(shè)圓的方程為: (x-a)2+(y-b)2=r 則由條件①得 =r (1)
又由②得a +1=r (2)
又由③得 (3)
聯(lián)立(1((2)(3),解方程組得a=-1,b=-1,r= 或 a=1,b=1,r=
所求圓的方程為: (x+1)2+(y+1)2=2或(x-1)2+(y-1)2=2
(這是早幾年的一道高考題,在高考復(fù)習(xí)中經(jīng)常作為典型例題來用,我的學(xué)生對(duì)第(2)問的把握可能會(huì)有困難,因此,這一問要結(jié)合圖形來分析解決.由于學(xué)生對(duì)解含有絕對(duì)值的方程組有畏難情緒,因此,教師板書解題的整個(gè)過程,并且鼓勵(lì)學(xué)生面對(duì)這類問題時(shí)積極應(yīng)對(duì),常規(guī)方法入手,運(yùn)算要快而準(zhǔn)確)
例3 已知圓C:(x-1)2+(y-2)2=25,直線l:(2m+1)x+(m+1)y-7m-4=0(m∈R)
(1)證明:不論m取什么實(shí)數(shù),直線l與圓恒交于兩點(diǎn);
(2)求直線被圓C截得的弦長(zhǎng)最小時(shí)l的方程.
剖析:直線過定點(diǎn),而該定點(diǎn)在圓內(nèi),此題便可解得
(先由學(xué)生思考,提出他們的解答方案,再由老師補(bǔ)充:由含有一個(gè)參數(shù)的直線方程入手思考)
(1)證明:l的方程(x+y-4)+m(2x+y-7)=0.
得
∵m∈R,∴
2x+y-7=0, x=3,
x+y-4=0, y=1,
即l恒過定點(diǎn)A(3,1).
∵圓心C(1,2),|AC|= <5(半徑),
∴點(diǎn)A在圓C內(nèi),從而直線l恒與圓C相交于兩點(diǎn).
(2)解:弦長(zhǎng)最小時(shí),l⊥AC,由kAC=- ,
∴l的方程為2x-y-5=0.
思悟小結(jié)
1.直線和圓的位置關(guān)系有且僅有三種:相離、相切、相交.判定方法有兩個(gè):幾何法,比較圓心到直線的距離與圓的半徑間的大小;代數(shù)法,看直線與圓的方程聯(lián)立所得方程組的解的個(gè)數(shù).
2.解決直線與圓的位置關(guān)系的有關(guān)問題,往往充分利用平面幾何中圓的性質(zhì)使問題簡(jiǎn)化
【例4】 已知圓的方程為x2+y2+ax+2y+a2=0,一定點(diǎn)為A(1,2),要使過定點(diǎn)A(1,2)作圓的切線有兩條,求a的取值范圍.
解:將圓的方程配方得(x+ )2+(y+1)2= ,圓心C的坐標(biāo)為(- ,-1),半徑r= ,
條件是4-3a2>0,過點(diǎn)A(1,2)所作圓的切線有兩條,則點(diǎn)A必在圓外,即
> .
化簡(jiǎn)得a2+a+9>0.
由
4-3a2>0,
a2+a+9>0,
解之得
- <a< ,
a∈R.
∴- <a< .
故a的取值范圍是(- , )
(確定參數(shù)的解析幾何問題是學(xué)生最薄弱的環(huán)節(jié),此題的選擇一方面是鞏固本節(jié)課的內(nèi)容,另一方面也是對(duì)直線與圓錐曲線問題中難點(diǎn)的一個(gè)分散處理)
四﹑課堂小練
1.若圓(x-3)2+(y+5)2=r2上有且只有兩個(gè)點(diǎn)到直線4x-3y=2的距離等于1,則半徑r的范圍是( )
A.(4,6) B.[4,6) C.(4,6] D.[4,6]
解析:數(shù)形結(jié)合法解.
答案:A
2.(2003年春季北京)已知直線ax+by+c=0(abc≠0)與圓x2+y2=1相切,則三條邊長(zhǎng)分別為|a|、|b|、|c(diǎn)|的三角形
A.是銳角三角形 B.是直角三角形
C.是鈍角三角形 D.不存在
解析:由題意得 =1,即c2=a2+b2,∴由|a|、|b|、|c(diǎn)|構(gòu)成的三角形為直角三角形.
答案:B
3.(2005年春季北京,11)若圓x2+y2+mx- =0與直線y=-1相切,且其圓心在y軸的左側(cè),則m的值為____________.
解析:圓方程配方得(x+ )2+y2= ,圓心為(- ,0).
由條件知- <0,即m>0.
又圓與直線y=-1相切,則0-(-1)= ,即m2=3,∴m= .
答案:
4.(2004年福建,13)直線x+2y=0被曲線x2+y2-6x-2y-15=0所截得的弦長(zhǎng)等于____________.
解析:由x2+y2-6x-2y-15=0,得(x-3)2+(y-1)2=25.
知圓心為(3,1),r=5.
由點(diǎn)(3,1)到直線x+2y=0的距離d= = .
可得 弦長(zhǎng)為2 ,弦長(zhǎng)為4 .
答案:4
5.自點(diǎn)A(-3,3)發(fā)出的光線l射到x軸上,被x軸反射,其反射光線所在的直線與圓x2+y2-4x-4y+7=0相切,求光線l所在直線的方程.
解:圓(x-2)2+(y-2)2=1關(guān)于x軸的對(duì)稱方程是(x-2)2+(y+2)2=1.
設(shè)l方程為y-3=k(x+3),由于對(duì)稱圓心(2,-2)到l距離為圓的半徑1,從而可得k1=- ,k2=- .故所求l的方程是3x+4y-3=0或4x+3y+3=0.
6.已知M(x0,y0)是圓x2+y2=r2(r>0)內(nèi)異于圓心的一點(diǎn),則直線x0x+y0y=r2與此圓有何種位置關(guān)系?
分析:比較圓心到直線的距離與圓半徑的大小.
解:圓心O(0,0)到直線x0x+y0y=r2的距離為d= .
∵P(x0,y0)在圓內(nèi),∴
則有d>r,故直線和圓相離.
(課堂練習(xí)由多媒體投影給出,學(xué)生練完后,打出正確答案和解答過程)
五﹑課堂小結(jié)
1.有關(guān)直線和圓的位置關(guān)系,一般要用圓心到直線的距離與半徑的大小來確定.
2.當(dāng)直線和圓相切時(shí),求切線方程一般要用圓心到直線的距離等于半徑,求切線長(zhǎng)一般要用切線、半徑及圓外點(diǎn)與圓心連線構(gòu)成的直角三角形;與圓相交時(shí),弦長(zhǎng)的計(jì)算也要用弦心距、半徑及弦長(zhǎng)的一半構(gòu)成的直角三角形.
3.有關(guān)圓的問題,注意圓心、半徑及平面幾何知識(shí)的應(yīng)用.
六課后作業(yè)
8.(文)求經(jīng)過點(diǎn)A(-2,-4),且與直線l:x+3y-26=0相切于(8,6)的圓的方程.
9.已知點(diǎn)P到兩個(gè)定點(diǎn)M(-1,0)、N(1,0)距離的比為 ,點(diǎn)N到直線PM的距離為1,求直線PN的方程.
10.若直線y=x+k與曲線x= 恰有一個(gè)公共點(diǎn),求k的取值范圍
直線與圓的位置關(guān)系 二.例題解析一.知識(shí)梳理: 例1 例4 1. 直線和圓位置關(guān)系: 例2
圓(x-a) +(y-b) =r ,直線:Ax+By+C=0
方法一:
方法二:d=| |
①d<R,直線和圓相交. 例3 ②d=R,直線和圓相切.
③d>R,直線和圓相離. 2. 直線和圓相切
3. 直線和圓相交小結(jié): 二. 方法小結(jié)
七﹑板書設(shè)計(jì)
教學(xué)設(shè)計(jì)說明
1. 教材分析:這一章是解析幾何的基礎(chǔ)部分,其內(nèi)容及方法在各類試題中均要涉及,是必須要牢牢掌握的.試題可能以各種形式出現(xiàn).多以選擇題形式出現(xiàn),有時(shí)也有解答題.即考查基礎(chǔ)知識(shí)的應(yīng)用能力又考查綜合運(yùn)用知識(shí)分析問題和解決問題的能力.利用方程解決直線和圓的位置關(guān)系問題是解析幾何的重點(diǎn),也是直線與圓錐曲線關(guān)系的前奏,學(xué)好這一部分知識(shí)為后面的復(fù)習(xí)奠定基礎(chǔ)掃清障礙.作為復(fù)習(xí)課,是要在學(xué)生原有的基礎(chǔ)上,通過對(duì)直線與圓位置知識(shí)的系統(tǒng)化,使學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)基本技能的掌握提高一步.所以知識(shí)點(diǎn)歸納是本節(jié)課的一個(gè)重要環(huán)節(jié).
2. 我所任教的班級(jí)是政治普通班,班里基本沒有數(shù)學(xué)尖子生,班級(jí)平均分在多次模擬考試中以70到80分居多,相當(dāng)一部分學(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)薄弱,缺乏對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的信心和科學(xué)的學(xué)習(xí)方法.概括﹑轉(zhuǎn)化﹑分析﹑歸納等方面的能力比較欠缺,但是值得一提的學(xué)習(xí)優(yōu)勢(shì)是筆記認(rèn)真,習(xí)慣記憶,針對(duì)這種特點(diǎn),我在課前讓學(xué)生閱讀教材, 自己歸納知識(shí)點(diǎn),一方面加快上課節(jié)奏上課,另一方面通過比較使他們對(duì)知識(shí)的掌握更加系統(tǒng).文科學(xué)生的抽象思維能力較為欠缺,運(yùn)算速度較慢, 處理運(yùn)算的方法也較為死板,課堂上也應(yīng)該注重這方面的教學(xué),并且要常抓不懈.因此,課堂上安排了例題的板書過程.另外,在選擇例題時(shí)多以中檔題為主,練習(xí)則注重基礎(chǔ)知識(shí)的鞏固提高以及題型的變化.
3. 課堂教學(xué)過程中注意引導(dǎo)學(xué)生積極思維,鼓勵(lì)學(xué)生動(dòng)手運(yùn)算,多肯定,多補(bǔ)充少批判,培養(yǎng)學(xué)數(shù)學(xué)的信心.
4. 為了擴(kuò)大課容量,本節(jié)課嘗試使用多媒體,幫助學(xué)生理解掌握,提高效率.
點(diǎn)和圓、直線和圓的位置關(guān)系
課時(shí)設(shè)計(jì) 課堂實(shí)錄
點(diǎn)和圓、直線和圓的位置關(guān)系
1第一學(xué)時(shí) 教學(xué)活動(dòng) 活動(dòng)1【講授】直線和圓
課堂引入:
前面我們復(fù)習(xí)了圓的方程、點(diǎn)與圓的位置關(guān)系,這課我們復(fù)習(xí)用圓的方程來解決直線與圓的位置關(guān)系。請(qǐng)先做以下練習(xí)(教師巡堂以便了解課下預(yù)習(xí)情況)
(1)、判斷直線4x-3y=5與圓x +y =25的位置關(guān)系
(2)、求圓x +y =25的過點(diǎn)P(3,4)的切線方程.
(3)、求圓x +y =25的過點(diǎn)P(5,4)的切線方程.
(4)、求圓x +y =25被直線4x-3y-20=0所截得的弦長(zhǎng)。
(這一部分在引入正課后直接用多媒體投影給出,并由學(xué)生快速運(yùn)算,然后提問結(jié)果)
二、 知識(shí)梳理:
提出問題:直線與圓有幾種位置關(guān)系,用什么方法來判斷?
1 .直線和圓位置關(guān)系的判定方法一是方程的觀點(diǎn),即把圓的方程和直線的方程聯(lián)立成方程組,利用判別式Δ來討論位置關(guān)系.
①Δ>0,直線和圓相交.
②Δ=0,直線和圓相切.
③Δ<0,直線和圓相離.
方法二是幾何的觀點(diǎn),即把圓心到直線的距離d和半徑R的大小加以比較.
①d<R,直線和圓相交.
②d=R,直線和圓相切.
③d>R,直線和圓相離.
2. 直線和圓相切,這類問題主要是求圓的切線方程.求圓的切線方程主要可分為已知斜率k或已知直線上一點(diǎn)兩種情況,而已知直線上一點(diǎn)又可分為已知圓上一點(diǎn)和圓外一點(diǎn)兩種情況.先判斷點(diǎn)與圓的位置關(guān)系,再用切線的性質(zhì)求方程。
1)若點(diǎn)p(x ,y )在圓上,則圓x +y =r :的切線方程為xx +y y = r ,圓(x-a) +(y-b) =r 的切線方程為(x-a)(x -a)+(y-b)(y -b)= r
2)若點(diǎn)p(x0,y0)在圓外:利用圓心到直線的距離等于半徑將切線的斜率求出來,再寫出切線的方程(斜率不存在的切線方程不要遺漏).
3. 直線和圓相交,這類問題主要是求弦長(zhǎng)以及弦的中點(diǎn)問題.
(師生一起歸納,并由教師板書)
三、例題解析:
例1.(1).設(shè)m>0,則直線 (x+y)+1+m=0與圓x2+y2=m(m>0)的位置關(guān)系為
A.相切 B.相交
C.相切或相離 D.相交或相切
解析:圓心到直線的距離為d= ,圓半徑為 .
∵d-r= - = (m-2 +1)= ( -1)2≥0,
∴直線與圓的位置關(guān)系是相切或相離.
答案:C
(2).圓x2+y2-4x+4y+6=0截直線x-y-5=0所得的弦長(zhǎng)等于
A. B. C.1 D.5
解析:圓心到直線的距離為 ,半徑為 ,弦長(zhǎng)為2 = .
答案:A
(進(jìn)一步說明圓心到直線的距離在直線與圓的關(guān)系問題中的重要地位)
例2.已知圓滿足截①.y軸所得的弦長(zhǎng)為2;②被x軸分兩段弧,其弧長(zhǎng)之比為此3:1;③圓心到直線:x-2y=0的距離為 .求該圓的方程.
解:設(shè)圓的方程為: (x-a)2+(y-b)2=r 則由條件①得 =r (1)
又由②得a +1=r (2)
又由③得 (3)
聯(lián)立(1((2)(3),解方程組得a=-1,b=-1,r= 或 a=1,b=1,r=
所求圓的方程為: (x+1)2+(y+1)2=2或(x-1)2+(y-1)2=2
(這是早幾年的一道高考題,在高考復(fù)習(xí)中經(jīng)常作為典型例題來用,我的學(xué)生對(duì)第(2)問的把握可能會(huì)有困難,因此,這一問要結(jié)合圖形來分析解決.由于學(xué)生對(duì)解含有絕對(duì)值的方程組有畏難情緒,因此,教師板書解題的整個(gè)過程,并且鼓勵(lì)學(xué)生面對(duì)這類問題時(shí)積極應(yīng)對(duì),常規(guī)方法入手,運(yùn)算要快而準(zhǔn)確)
例3 已知圓C:(x-1)2+(y-2)2=25,直線l:(2m+1)x+(m+1)y-7m-4=0(m∈R)
(1)證明:不論m取什么實(shí)數(shù),直線l與圓恒交于兩點(diǎn);
(2)求直線被圓C截得的弦長(zhǎng)最小時(shí)l的方程.
剖析:直線過定點(diǎn),而該定點(diǎn)在圓內(nèi),此題便可解得
(先由學(xué)生思考,提出他們的解答方案,再由老師補(bǔ)充:由含有一個(gè)參數(shù)的直線方程入手思考)
(1)證明:l的方程(x+y-4)+m(2x+y-7)=0.
得
∵m∈R,∴
2x+y-7=0, x=3,
x+y-4=0, y=1,
即l恒過定點(diǎn)A(3,1).
∵圓心C(1,2),|AC|= <5(半徑),
∴點(diǎn)A在圓C內(nèi),從而直線l恒與圓C相交于兩點(diǎn).
(2)解:弦長(zhǎng)最小時(shí),l⊥AC,由kAC=- ,
∴l的方程為2x-y-5=0.
思悟小結(jié)
1.直線和圓的位置關(guān)系有且僅有三種:相離、相切、相交.判定方法有兩個(gè):幾何法,比較圓心到直線的距離與圓的半徑間的大小;代數(shù)法,看直線與圓的方程聯(lián)立所得方程組的解的個(gè)數(shù).
2.解決直線與圓的位置關(guān)系的有關(guān)問題,往往充分利用平面幾何中圓的性質(zhì)使問題簡(jiǎn)化
【例4】 已知圓的方程為x2+y2+ax+2y+a2=0,一定點(diǎn)為A(1,2),要使過定點(diǎn)A(1,2)作圓的切線有兩條,求a的取值范圍.
解:將圓的方程配方得(x+ )2+(y+1)2= ,圓心C的坐標(biāo)為(- ,-1),半徑r= ,
條件是4-3a2>0,過點(diǎn)A(1,2)所作圓的切線有兩條,則點(diǎn)A必在圓外,即
> .
化簡(jiǎn)得a2+a+9>0.
由
4-3a2>0,
a2+a+9>0,
解之得
- <a< ,
a∈R.
∴- <a< .
故a的取值范圍是(- , )
(確定參數(shù)的解析幾何問題是學(xué)生最薄弱的環(huán)節(jié),此題的選擇一方面是鞏固本節(jié)課的內(nèi)容,另一方面也是對(duì)直線與圓錐曲線問題中難點(diǎn)的一個(gè)分散處理)
四﹑課堂小練
1.若圓(x-3)2+(y+5)2=r2上有且只有兩個(gè)點(diǎn)到直線4x-3y=2的距離等于1,則半徑r的范圍是( )
A.(4,6) B.[4,6) C.(4,6] D.[4,6]
解析:數(shù)形結(jié)合法解.
答案:A
2.(2003年春季北京)已知直線ax+by+c=0(abc≠0)與圓x2+y2=1相切,則三條邊長(zhǎng)分別為|a|、|b|、|c(diǎn)|的三角形
A.是銳角三角形 B.是直角三角形
C.是鈍角三角形 D.不存在
解析:由題意得 =1,即c2=a2+b2,∴由|a|、|b|、|c(diǎn)|構(gòu)成的三角形為直角三角形.
答案:B
3.(2005年春季北京,11)若圓x2+y2+mx- =0與直線y=-1相切,且其圓心在y軸的左側(cè),則m的值為____________.
解析:圓方程配方得(x+ )2+y2= ,圓心為(- ,0).
由條件知- <0,即m>0.
又圓與直線y=-1相切,則0-(-1)= ,即m2=3,∴m= .
答案:
4.(2004年福建,13)直線x+2y=0被曲線x2+y2-6x-2y-15=0所截得的弦長(zhǎng)等于____________.
解析:由x2+y2-6x-2y-15=0,得(x-3)2+(y-1)2=25.
知圓心為(3,1),r=5.
由點(diǎn)(3,1)到直線x+2y=0的距離d= = .
可得 弦長(zhǎng)為2 ,弦長(zhǎng)為4 .
答案:4
5.自點(diǎn)A(-3,3)發(fā)出的光線l射到x軸上,被x軸反射,其反射光線所在的直線與圓x2+y2-4x-4y+7=0相切,求光線l所在直線的方程.
解:圓(x-2)2+(y-2)2=1關(guān)于x軸的對(duì)稱方程是(x-2)2+(y+2)2=1.
設(shè)l方程為y-3=k(x+3),由于對(duì)稱圓心(2,-2)到l距離為圓的半徑1,從而可得k1=- ,k2=- .故所求l的方程是3x+4y-3=0或4x+3y+3=0.
6.已知M(x0,y0)是圓x2+y2=r2(r>0)內(nèi)異于圓心的一點(diǎn),則直線x0x+y0y=r2與此圓有何種位置關(guān)系?
分析:比較圓心到直線的距離與圓半徑的大小.
解:圓心O(0,0)到直線x0x+y0y=r2的距離為d= .
∵P(x0,y0)在圓內(nèi),∴
則有d>r,故直線和圓相離.
(課堂練習(xí)由多媒體投影給出,學(xué)生練完后,打出正確答案和解答過程)
五﹑課堂小結(jié)
1.有關(guān)直線和圓的位置關(guān)系,一般要用圓心到直線的距離與半徑的大小來確定.
2.當(dāng)直線和圓相切時(shí),求切線方程一般要用圓心到直線的距離等于半徑,求切線長(zhǎng)一般要用切線、半徑及圓外點(diǎn)與圓心連線構(gòu)成的直角三角形;與圓相交時(shí),弦長(zhǎng)的計(jì)算也要用弦心距、半徑及弦長(zhǎng)的一半構(gòu)成的直角三角形.
3.有關(guān)圓的問題,注意圓心、半徑及平面幾何知識(shí)的應(yīng)用.
六課后作業(yè)
8.(文)求經(jīng)過點(diǎn)A(-2,-4),且與直線l:x+3y-26=0相切于(8,6)的圓的方程.
9.已知點(diǎn)P到兩個(gè)定點(diǎn)M(-1,0)、N(1,0)距離的比為 ,點(diǎn)N到直線PM的距離為1,求直線PN的方程.
10.若直線y=x+k與曲線x= 恰有一個(gè)公共點(diǎn),求k的取值范圍
直線與圓的位置關(guān)系 二.例題解析一.知識(shí)梳理: 例1 例4 1. 直線和圓位置關(guān)系: 例2
圓(x-a) +(y-b) =r ,直線:Ax+By+C=0
方法一:
方法二:d=| |
①d<R,直線和圓相交. 例3 ②d=R,直線和圓相切.
③d>R,直線和圓相離. 2. 直線和圓相切
3. 直線和圓相交小結(jié): 二. 方法小結(jié)
七﹑板書設(shè)計(jì)
教學(xué)設(shè)計(jì)說明
1. 教材分析:這一章是解析幾何的基礎(chǔ)部分,其內(nèi)容及方法在各類試題中均要涉及,是必須要牢牢掌握的.試題可能以各種形式出現(xiàn).多以選擇題形式出現(xiàn),有時(shí)也有解答題.即考查基礎(chǔ)知識(shí)的應(yīng)用能力又考查綜合運(yùn)用知識(shí)分析問題和解決問題的能力.利用方程解決直線和圓的位置關(guān)系問題是解析幾何的重點(diǎn),也是直線與圓錐曲線關(guān)系的前奏,學(xué)好這一部分知識(shí)為后面的復(fù)習(xí)奠定基礎(chǔ)掃清障礙.作為復(fù)習(xí)課,是要在學(xué)生原有的基礎(chǔ)上,通過對(duì)直線與圓位置知識(shí)的系統(tǒng)化,使學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)基本技能的掌握提高一步.所以知識(shí)點(diǎn)歸納是本節(jié)課的一個(gè)重要環(huán)節(jié).
2. 我所任教的班級(jí)是政治普通班,班里基本沒有數(shù)學(xué)尖子生,班級(jí)平均分在多次模擬考試中以70到80分居多,相當(dāng)一部分學(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)薄弱,缺乏對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的信心和科學(xué)的學(xué)習(xí)方法.概括﹑轉(zhuǎn)化﹑分析﹑歸納等方面的能力比較欠缺,但是值得一提的學(xué)習(xí)優(yōu)勢(shì)是筆記認(rèn)真,習(xí)慣記憶,針對(duì)這種特點(diǎn),我在課前讓學(xué)生閱讀教材, 自己歸納知識(shí)點(diǎn),一方面加快上課節(jié)奏上課,另一方面通過比較使他們對(duì)知識(shí)的掌握更加系統(tǒng).文科學(xué)生的抽象思維能力較為欠缺,運(yùn)算速度較慢, 處理運(yùn)算的方法也較為死板,課堂上也應(yīng)該注重這方面的教學(xué),并且要常抓不懈.因此,課堂上安排了例題的板書過程.另外,在選擇例題時(shí)多以中檔題為主,練習(xí)則注重基礎(chǔ)知識(shí)的鞏固提高以及題型的變化.
3. 課堂教學(xué)過程中注意引導(dǎo)學(xué)生積極思維,鼓勵(lì)學(xué)生動(dòng)手運(yùn)算,多肯定,多補(bǔ)充少批判,培養(yǎng)學(xué)數(shù)學(xué)的信心.
4. 為了擴(kuò)大課容量,本節(jié)課嘗試使用多媒體,幫助學(xué)生理解掌握,提高效率.
教學(xué)目標(biāo)
(一)教學(xué)知識(shí)點(diǎn)
1.了解圓與圓之間的幾種位置關(guān)系.
2.了解兩圓外切、內(nèi)切與兩圓圓心距d、半徑R和r的數(shù)量關(guān)系的聯(lián)系.
(二) 能力訓(xùn)練要求
1.經(jīng)歷探索兩個(gè)圓之間位置關(guān)系的過程,訓(xùn)練學(xué)生的探索能力.
2.通過平移實(shí)驗(yàn)直觀地探索圓和圓的位置關(guān)系,發(fā)展學(xué)生的識(shí)圖能力和動(dòng)手操作能力.
(三)情感與價(jià)值觀要求
1.通過探索圓和圓的位置關(guān)系,體驗(yàn)數(shù)學(xué)活動(dòng)充滿著探索與創(chuàng)造,感受數(shù)學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)性以及數(shù)學(xué)結(jié)論的確定性.
2.經(jīng)歷探究圖形的位置關(guān)系,豐富對(duì)現(xiàn)實(shí)空間及圖形的認(rèn)識(shí),發(fā)展形象思維.
教學(xué)重點(diǎn)
探索圓與圓之間的幾種位置關(guān)系,了解兩圓外切、內(nèi)切與兩圓圓心距d、半徑R和r的數(shù)量關(guān)系的聯(lián)系.
教學(xué)難點(diǎn)
探索兩個(gè)圓之間的位置關(guān)系,以及外切、內(nèi)切時(shí)兩圓圓心距d、半徑R和r的數(shù)量關(guān)系的過程.
教學(xué)方法
教師講解與學(xué)生合作交流探索法
教具準(zhǔn)備
投 影片三張
第一張:(記作3. 6A)
第二張:(記作3.6B)
第三張:(記作3.6C)
教學(xué)過程
Ⅰ.創(chuàng)設(shè)問題情境,引入新課
[師]我們已經(jīng)研究過點(diǎn)和圓的位置關(guān)系,分別為點(diǎn)在圓內(nèi)、點(diǎn)在圓上、點(diǎn)在圓外三種;還探究了直線和圓的位置關(guān)系,分別為相離、相切、相交.它們的位置關(guān)系都有三種.今天我們要學(xué)習(xí)的內(nèi)容是圓和圓的位置關(guān)系,那么結(jié)果是不是也是三種呢?沒有調(diào)查就沒有發(fā)言權(quán).下面我們就來進(jìn)行有關(guān)探討.
Ⅱ.新課講解
一、想一想
[師]大家思考一下,在現(xiàn)實(shí)生活中你見過兩個(gè)圓的哪些位置關(guān)系呢?
[生]如自行車的兩個(gè)車輪間的位置關(guān) 系;車輪輪胎的兩個(gè)邊界圓間的位置關(guān)系;用一只手拿住大小兩個(gè)圓環(huán)時(shí)兩個(gè)圓環(huán)間的位置關(guān)系等.
[師]很好,現(xiàn)實(shí)生活中我們見過的有關(guān)兩個(gè)圓的位置很多.下面我們就來討論這些位置關(guān)系分別是什么.
二、探索圓和圓的位置關(guān)系
在一張透明紙上作一個(gè)⊙O.再在另一張透明紙上作一個(gè)與⊙O1半徑不等的⊙O2.把兩張透明紙疊在一起,固定⊙O1,平移⊙O2,⊙O1與⊙O2有幾種位置關(guān)系?
[師]請(qǐng)大家先自己動(dòng)手操作,總結(jié)出不同的位置關(guān)系,然后互相交流.
[生]我總結(jié)出共有五種位置關(guān)系,如下圖:
[師]大家的歸納、總結(jié)能力很強(qiáng),能說出五種位置關(guān)系中各自有什么特點(diǎn)嗎?從公共點(diǎn)的個(gè)數(shù)和一個(gè)圓上的點(diǎn)在另一個(gè)圓的內(nèi)部還是外 部來考慮.
[生]如圖:(1)外離:兩個(gè)圓沒有公共點(diǎn),并且每一個(gè)圓上的點(diǎn)都在另一個(gè)圓的外部;
(2)外切:兩個(gè)圓有唯一公共點(diǎn),除公共點(diǎn)外一個(gè)圓上的點(diǎn)都在另一個(gè)圓的外部;
(3)相交:兩個(gè)圓有兩個(gè)公共點(diǎn),一 個(gè)圓上的點(diǎn)有的在另一個(gè)圓的外部,有的在另一個(gè)圓的內(nèi)部;
(4)內(nèi)切:兩個(gè)圓有一個(gè)公共點(diǎn),除公共點(diǎn)外,⊙O2上的點(diǎn)在⊙O1的內(nèi)部;
(5)內(nèi)含:兩個(gè)圓沒有公共點(diǎn),⊙O2上的點(diǎn)都在⊙O1的內(nèi)部.
[師]總結(jié)得很出色,如果只從公共點(diǎn)的'個(gè)數(shù)來考慮,上面的五種位置關(guān)系中有相同類型嗎?
[生]外離和內(nèi)含都沒有公共點(diǎn);外切和內(nèi)切都有一個(gè)公共點(diǎn);相交有兩個(gè)公共點(diǎn).
[師]因此只從公共點(diǎn)的個(gè)數(shù)來考慮,可分為相離、相切、相交三種.
經(jīng)過大家的討論我們可知:
投影片(24.3A)
(1)如果從公共點(diǎn)的個(gè)數(shù),和一個(gè)圓上的點(diǎn)在另一個(gè)圓的外部還是內(nèi)部來考慮,兩個(gè)圓的位置關(guān)系有五種:外離、外切、相交、內(nèi)切、內(nèi)含.
(2)如果只從公共點(diǎn)的個(gè)數(shù)來考慮分三種:相離、相切、相交,并且相離 ,相切
三、例題講解
投影片(24.3B)
兩個(gè)同樣大小的肥皂 泡黏在一起,其剖面如圖所示(點(diǎn)O,O'是圓心),分隔兩個(gè)肥皂泡的肥皂膜PQ成一條直 線,TP、NP分別為兩圓的切線,求TPN的大小.
分析:因?yàn)閮蓚€(gè)圓大小相同,所以 半徑OP=O'P=OO',又TP、NP分別為兩圓的切 線,所以PTOP,PNO'P,即OPT=O'PN=90,所以TPN等于36 0減去OPT+O'PN+OPO'即可.
解 :∵OP=OO'=PO',
△PO'O是一個(gè)等邊三角形.
OPO'=60.
又∵TP與NP分別為兩圓的切線,
TPO =NPO'=90.
TPN=360-290-60=120.
四、想一想
如圖(1),⊙O1與⊙O2外切,這個(gè)圖是 軸對(duì)稱圖形嗎?如果是,它的對(duì)稱軸是什么?切點(diǎn)與對(duì)稱軸有什么位置關(guān)系?如果⊙O1與⊙O2內(nèi)切呢?〔如圖(2 )〕
[師]我們知道圓是軸對(duì)稱圖形,對(duì)稱軸是任一直徑所在的直線,兩個(gè)圓是否也組成一 個(gè)軸對(duì)稱圖形呢?這就要看切點(diǎn)T是否在連接兩個(gè)圓心的直線上,下面我們用反證法來證明.反證法的步驟有三 步:第一步是假設(shè)結(jié)論不成立;第二步是根據(jù)假設(shè)推出和已知條件或定理相矛盾的結(jié)論;第三步是證明假設(shè)錯(cuò)誤,則原來的結(jié)論成立.
證明:假設(shè)切點(diǎn)T不在O1O2上.
因?yàn)閳A是軸對(duì)稱圖形,所以T關(guān)于O1O2的對(duì)稱點(diǎn)T'也是兩圓的公共點(diǎn),這與已知條件⊙O1和⊙O2相切矛盾,因此假設(shè)不成立.
則T在O1O2上.
由此可知圖(1)是軸對(duì)稱圖形,對(duì) 稱軸是兩圓的連心線,切點(diǎn)與對(duì)稱軸的位置關(guān)系是切點(diǎn)在對(duì)稱軸上.
在圖(2)中應(yīng)有同樣的結(jié)論.
通過上面的討論,我們可以得出結(jié)論:兩圓相內(nèi)切或外切時(shí),兩圓的連心線一定經(jīng)過切點(diǎn),圖(1)和圖(2)都是軸對(duì)稱圖形,對(duì)稱軸是它們的連心 線.
五、議一議
投影片(24.3C)
設(shè)兩圓的半徑分別為R和r.
(1)當(dāng)兩圓外切時(shí),兩圓圓心之間的距離(簡(jiǎn)稱圓心距)d與R和r具有怎樣的關(guān)系?反之當(dāng)d與R和r滿足這一關(guān)系時(shí),這兩個(gè)圓一定外切嗎?
(2)當(dāng)兩圓內(nèi)切時(shí)(R>r),圓心距d與R和r具有怎樣的關(guān)系?反之,當(dāng)d與R和r滿足這一關(guān)系時(shí),這兩個(gè)圓一定內(nèi)切嗎?
[師]如圖,請(qǐng)大家互相交流.
[生]在圖(1)中,兩圓相外切,切點(diǎn)是A.因?yàn)榍悬c(diǎn)A在連心線 O1O2上,所以O(shè)1O2=O1A+O2A=R+r,即d=R+r;反之,當(dāng)d=R+r時(shí),說明圓心距等于兩圓半徑之和,O1、A、O2在一條直線上,所以⊙O1與⊙O2只有一個(gè)交點(diǎn)A,即⊙O1與⊙O2外切.
在圖(2)中,⊙O1與⊙O2相內(nèi)切,切點(diǎn)是 B.因?yàn)榍悬c(diǎn)B在連心線O1O2上,所以 O1O2=O1B-O2B,即d=R-r;反之,當(dāng)d=R-r時(shí),圓心距等于兩半徑之差,即O1O2=O1B-O2B,說明O1、O2、B在一條直線上,B既在⊙O1上,又在⊙O2上,所以⊙O1與⊙O2內(nèi)切.
[師]由此可知,當(dāng)兩圓相外切時(shí),有d=R+r,反過來,當(dāng)d=R+r時(shí),兩圓相外切,即兩圓相外切 d=R+r.
當(dāng)兩圓相內(nèi)切時(shí),有d=R-r,反過來,當(dāng)d=R-r時(shí),兩圓相內(nèi) 切,即兩圓相內(nèi)切 d=R-r.
Ⅲ.課堂練習(xí)
隨堂練習(xí)
Ⅳ.課時(shí)小結(jié)
本節(jié)課學(xué)習(xí)了如下內(nèi)容:
1.探索圓和圓的五種位置關(guān)系;
2.討論在兩圓外切或內(nèi)切情況下,圖形的軸對(duì)稱性及對(duì)稱軸,以及切點(diǎn)和對(duì)稱軸的位置關(guān)系;
3. 探討在兩圓外切或內(nèi)切時(shí),圓心距d與R和r之間的關(guān)系.
Ⅴ.課后作業(yè) 習(xí)題24.3
Ⅵ.活動(dòng)與探究
已知圖中各圓兩兩相切,⊙O的半徑為2R,⊙O1、⊙O2的半徑為R,求⊙O3的半徑.
分析:根據(jù)兩圓相外切連心線的長(zhǎng)為兩半徑之和,如果設(shè)⊙O 3的半徑為r,則O1O3=O2O3=R+r,連接OO3就有OO3O1O2,所以O(shè)O2O3構(gòu)成了直角三角形,利用勾股定理可求得⊙O3的半徑r.
解:連接O2O3、OO3,
O2OO3=90,OO3=2R-r,
O2O3=R+r,OO2=R.
(R+r)2=(2R-r)2+R2.
r= R.
板書設(shè)計(jì)
24.3 圓和圓的位置關(guān)系
一、1.想一想
2.探索圓和圓的位置關(guān)系
3.例題講解
4.想一想
5.議一議
二、課堂練習(xí)
三、課時(shí)小結(jié)
四、課后作業(yè)
教學(xué)目標(biāo)
(一)教學(xué)知識(shí)點(diǎn)
了解不在同一條直線上的三個(gè)點(diǎn)確定一個(gè)圓,以及過不在同一條直線上的三個(gè)點(diǎn)作圓的方法,了解三角形的外接圓、三角形的外心等概念.
(二)能力訓(xùn)練要求
1.經(jīng)歷不在同一條直線上的三個(gè)點(diǎn)確定一個(gè)圓的探索過程,培養(yǎng)學(xué)生的探索能力.
2.通過探索不在同一條直線上的三個(gè)點(diǎn)確定一個(gè)圓的問題,進(jìn)一步體會(huì)解決數(shù)學(xué)問題的策略.
(三)情感與價(jià)值觀要求
1.形成解決問題的一些基本策略,體驗(yàn)解決問題策略的多樣性,發(fā)展實(shí)踐能力與創(chuàng)新精神.
2.學(xué)會(huì)與人合作,并能與他人交流思維的過程和結(jié)果.
教學(xué)重點(diǎn)
1.經(jīng)歷不在同一條直線上的三個(gè)點(diǎn)確定一個(gè)圓的探索過程,并能掌握這個(gè)結(jié)論.
2.掌握過不在同一條直線上的三個(gè)點(diǎn)作圓的方法.
3.了解三角形的外接圓、三角形的外心等概念.
教學(xué)難點(diǎn)
經(jīng)歷不在同一條直線上的三個(gè)點(diǎn)確定一個(gè)圓的探索過程,并能過不在同一條直線上的三個(gè)點(diǎn)作圓.
教學(xué)方法
教師指導(dǎo)學(xué)生自主探索交流法.
教具準(zhǔn)備
投影片三張
第一張:(記作3.4A)
第二張:(記作3.4B)
第三張:(記作 3.4C)
教學(xué)過程
Ⅰ.創(chuàng)設(shè)問題情境,引入新課
[師]我們知道經(jīng)過一點(diǎn)可以作無數(shù)條直線,經(jīng)過兩點(diǎn)只能作一條直線.那么,經(jīng)過一點(diǎn)能作幾個(gè)圓?經(jīng)過兩點(diǎn)、三點(diǎn)……呢?本節(jié)課我們將進(jìn)行有關(guān)探索.
Ⅱ.新課講解
1.回憶及思考
投影片(3.4A)
1.線段垂直平分線的性質(zhì) 及作法.
2.作圓的關(guān)鍵是什么?
[生]1.線段垂直平分線的性質(zhì)是:線段垂直平分線上的點(diǎn)到線段兩端點(diǎn)的距離相等.
作法:如下圖,分別以A、B為圓心,以大于 AB長(zhǎng)為半徑畫弧,在AB的兩側(cè)找出兩交點(diǎn)C、D,作直線CD,則直線CD就是線段A B的垂直平分線,直線CD上的任一點(diǎn)到A與B的距離相等.
[師]我們知道圓的定義是:平面上到定點(diǎn)的距離等于定長(zhǎng)的所有點(diǎn)組成的圖形叫做圓.定點(diǎn)即為圓心,定長(zhǎng)即為半徑.根據(jù)定義大家覺得作圓的關(guān)鍵是什么?
[生]由定義可知,作圓的問題實(shí)質(zhì)上就是圓心和半徑的問題.因此作圓的關(guān)鍵是確定圓心和半徑的大小.確定了圓心和半徑,圓就隨之確定.
2.做一做(投影片3.4B)
(1)作圓,使它經(jīng)過已知點(diǎn)A,你能作出幾個(gè)這樣的圓?
(2)作圓,使它經(jīng)過已知點(diǎn)A、B.你是如何作的?你能作出幾個(gè)這樣的圓?其圓心的分布有什么特點(diǎn)?與線段AB有什么關(guān)系?為什么?
(3)作圓,使它經(jīng)過已知點(diǎn)A、B、C(A、B、C三點(diǎn)不在同一條直線上).你是如何作的?你能作出幾個(gè)這樣的圓?
[師]根據(jù)剛才我們的分析已知,作圓的關(guān)鍵是確定圓心和半徑,下面請(qǐng)大家互相交換意見并作出解答.
[生](1)因?yàn)樽鲌A實(shí)質(zhì)上是確定圓心和半徑,要經(jīng)過已知點(diǎn)A作圓,只要圓心確定下來,半徑就隨之確定了下來.所以以點(diǎn)A以外的任意一點(diǎn)為圓心,以這一點(diǎn)與點(diǎn)A所連的線段為半徑就可以作一個(gè)圓. 由于圓心是任意的.因此這樣的'圓有無數(shù)個(gè).如圖(1).
(2)已 知點(diǎn)A、B都在圓上,它們到圓心的距離都等于半徑.因此 圓心到A、B的距離相等.根據(jù)前面提到過的線段的垂直平分線的性質(zhì)可知,線段的垂直平分線上的點(diǎn)到線段兩端點(diǎn)的距離相等,則圓心應(yīng)在線段AB的垂直平分線上.在AB的垂直平分線上任 意取一點(diǎn),都能滿足到A、B兩點(diǎn)的距離相等,所以在AB的垂直平分線上任取一點(diǎn)都可以作為圓心,這點(diǎn)到A的距離即為半徑.圓就確定下來了.由于線段AB的垂直平分線上有無數(shù)點(diǎn),因此有無數(shù)個(gè)圓心,作出的圓有無數(shù)個(gè).如圖(2).
(3)要作一個(gè)圓經(jīng)過A、B、C三點(diǎn),就是要確定一個(gè)點(diǎn)作為圓心,使它到三點(diǎn)的距離相等.因?yàn)榈紸、B兩點(diǎn)距離相等的點(diǎn)的集合是線段AB的垂直平分線,到B、C兩點(diǎn)距離相等的點(diǎn)的集合是線段BC的垂直平分線,這兩條垂直平分線的交點(diǎn)滿足到A、B、C三 點(diǎn)的距離相等,就是所作圓的圓心.
因?yàn)閮蓷l直線的交點(diǎn)只有一個(gè),所以只有一個(gè)圓心,即只能作出一個(gè)滿足條件的圓.
[師]大家的分析很有道理,究竟應(yīng)該怎樣找圓心呢?
3.過不在同一條直線上的三點(diǎn)作圓.
投影 片(3.4C)
作法 圖示
1.連結(jié)AB、BC
2.分別作AB、BC的垂直
平分線DE和FG,DE和
FG相交于點(diǎn)O
3.以O(shè)為圓心,OA為半徑作圓
⊙O就是所要求作的圓[
他作的圓符合要求嗎?與同伴交流.
[生]符合要求.
因?yàn)檫B結(jié)AB,作AB的垂直平分線ED,則ED上任意一點(diǎn)到A、B的距離相等;連結(jié)BC,作BC的垂直平分線FG,則FG上的任一點(diǎn)到B、C的距離相等.ED與FG的滿足條件.
[師]由上可 知,過已知一點(diǎn)可作無數(shù)個(gè)圓.過已知兩點(diǎn)也可作無數(shù)個(gè)圓,過不在同一條直線上的三點(diǎn)可以作一個(gè)圓,并且只能作一個(gè)圓.
不在同一直線上的三個(gè)點(diǎn)確定一個(gè)圓.
4.有關(guān)定義
由上可知,經(jīng)過三角形的三個(gè)頂點(diǎn)可以作一個(gè) 圓,這個(gè)圓叫做三角形的外接圓(circumcircle of triangle),這個(gè) 三角形叫這個(gè)圓的內(nèi)接三角形.
外接圓的圓心是三角形三邊垂直平分線的交點(diǎn),叫做三角形的外心(circumcenter).
Ⅲ.課堂練習(xí)
已知銳角三角形、直角三角形、鈍角三角形,分別作出它們的外接圓,它們外心的位置有怎樣的特點(diǎn)?
解:如下圖.
O為外接圓的圓心,即外心.
銳角三角形的外心在三角形的內(nèi)部,直角三角形的外心在斜邊上,鈍角三角形的外心在三角形的外部.
Ⅳ.課時(shí)小結(jié)
本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容如下:
1.經(jīng)歷不在同一條直線上的 三個(gè)點(diǎn)確定一個(gè)圓的探索過程.
方法.
3.了解三角形的外接圓,三角形的外心等概念.
Ⅴ.課后作業(yè)
習(xí)題3.6
Ⅵ.活動(dòng)與探究
如下圖,CD所在的直線垂直平分線段AB.怎樣使用這樣的工具找到圓形工件的圓心?
解:因?yàn)锳、B兩點(diǎn)在圓上,所以圓心必與A、B兩點(diǎn)的距離相等,又因?yàn)楹鸵粭l線段的兩個(gè)端點(diǎn)距離相等的點(diǎn)在這條線段的垂直平分線上,所以圓心在CD所在的直線上.因此使用這樣的工具可以作出圓形工件的任意兩條直徑.它們的交點(diǎn)就是圓心.
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