日期:2022-01-20
這是垂直于弦的直徑教案人教版,是優秀的數學教案文章,供老師家長們參考學習。
1、說教材的地位和作用:
本節內容結合研究圓的軸對稱性,得到了垂徑定理及有關的結論,其定理及其推論反映了圓的重要性質,是今后證明線段、角相等,以及垂直關系的重要依據,同時也為有關圓的一些計算和作圖問題提供了方法和依據。又為以后學習解決實際問題奠定了基礎,所以它在教材中處于非常重要的地位。同時這節課還培養了學生的運算能力,邏輯推理能力、抽象思維能力,創造能力,對培養學生探索精神和創新意識都有非常重要意義。
二、說教學目標
1、知識與技能目標
(1)、經歷探索圓的軸對稱性及相關的性質的過程,進一步體會和理解研究幾何圖形的各種方法:
(2)、理解并撐握垂經定理,并能利用它解決一些實際問題;
2、過程與方法
(1)、通過對垂徑定理的證明,使學生了解分步驟,由淺入深的證明數學命題的思想方法,從而提高學生分析問題,解決問題的能力。
(2)、通過把實際問題抽象成數學問題,培養學生的數學建模能力,同時也培養了學生的創新意識和創新能力。
3、情感態度與價值觀
(1)、通過實際問題轉化為數學問題,培養學生勇于探索,鍥而不舍的精神。
(2)、通過對趙州橋的介紹,培養學生的自豪感。
(3)、把解圓中的有關弦的半徑,弓高等計算問題轉化為解直角三角形,滲透了辯證唯物主義思想。
三,說重難點
(1)、教學重點
a、理解圓的軸對稱性并掌握垂徑定律。
b、學會運用垂徑定理等結論解決一些有關證明,計算等問題。 (2)、教學難點
首先垂徑定理及其推論的理解和掌握是本節的一個難點,特別是其推論“平分弦(不是直徑)的直徑垂直于弦,并且平分弦所對的兩條弧”中的弦不是直徑這一條件的理解,其次這部分內容的題設和結論比較復雜,容易混淆,所以它也是本章節的另一個難點。
三、說教學過程
1、創設情境 知識的引入 (1)、介紹趙州橋:
趙州橋是世界著名的古代石拱橋,到現在已經是1300多年了,還保持著它原來的雄姿,它那高度的技術水平和不朽的藝術價值,充分顯示了我國古代勞動人民的智慧和力量。
2、溫故知新
回憶軸對稱圖形從而對比圓,得出相關性質 a、圓是軸對稱圖形;
b、經過圓心的每條直線(注:提醒學生說不能說直徑)都是它的對稱軸; c、圓的對稱軸有無數條。
3、深入探討知識的形成通過探究,小組討論找出相等的弦,弧和線段從而推出垂徑定理及其他們之間的關系
首先讓學生分組進行實驗、觀察并得出猜想,然后引導學生分析上述猜想條件和結論,并將文字語言轉化為符號語言,寫出已知、求證。為分清定理的題設和結論作好鋪墊,從而達到解決難點的目的。接下來再對學生引導分析,讓學生合作討論,展示成果,最后師生共同演示、驗證猜想的正確性,此時再板書垂徑定理的內容。得到定理后,再進一步幫助學生分析定理的題設和結論.
這樣可以加深學生對定理的理解,同時也為學生學習進一步的結論作好準備。再道出以這5個論斷中的任意兩個論斷作題設,其它的三個論斷作為結論,看能得出哪些結論?得出結論后另外應特別強調“平分弦(不是直徑)的直徑垂直于弦,并且平分弦所對的兩條弧”,這一推論中對于弦不是直徑的這個條件。
4、鞏固概念 , 知識的應用
出示例題,解決如何求圓的半徑問題,主要是根據所學知識,先把圖形問題轉化為數學問題,根據圖形進行解答,充分體現了學以致用,嘗試讓學生自己解決,然后師生共同訂正步驟,加以規范,使學生凌亂的思維得以梳理,完成本節課的教學。
5、培養創新 , 知識的延伸
為了檢測學生對本節課教學目標的達成情況,進一步加強定理的應用訓練。設計了練習,幫助學生加深對所學圓的軸對稱性、垂線定理及其推論的理解,針對學生解答情況,及時查漏補缺。學生可以選做、
6、反饋釋疑
(1)、首先,小組討論利用本節知識解決趙州橋的半徑問題,從而達到前后呼應 (2),通過練習鞏固知識加深印象 (3)、布置作業:82頁課后練習題 目的是調動學生學習積極性,提高學生思維的廣度,培養學生良好的學習習慣及思維品質;同時讓學有余力的學生進一步的得到提高。
四、說教法
1、這節課我充分利用了觀察、猜想、合作交 流等教學方法,突出重點,突出難點,以科學設計問題為出發點,采用引導探索討論教學方法,面向全體學生層層設問,充分的體現了以教師為主導,以學生為主體的教學思想。
2、采用了啟發式,談話式等教學方法, 鼓勵學生積極發言,活躍課堂氣氛,調動學生學習的積極性。
五、知識小結
一、知識點回顧:
1.圓上各點到圓心的距離都等于_________,到圓心的距離等于半徑的點都在_________。
2.如右圖,____________是直徑,___________是弦,
____________是劣弧,________是優弧,__________是半圓。
3.圓的半徑是4,則弦長x的取值范圍是_______________。
4.確定一個圓的兩個條件是__________和_________。
5.利用身邊常見的工具,你能在操場中畫一個直徑是5m的圓嗎?說說你的方法。
二、新知學習:
(一).學習目標:
1-知識目標:掌握垂徑定理
2-能力目標:利用垂徑定理解答圓的一般問題
(二).自學要求:P80—P81
垂徑定理:垂直于弦的直徑平分這條弦,并平分弦所對的兩條弧.
符號語言:∵ 是⊙ 的直徑 又∵
∴
推論:平分弦(不是直徑)的直徑垂直于弦,并平分弦所對的兩條弧
符號語言:∵ 是⊙ 的直徑 又∵
∴
三、典型拓展例題:
1.你知道趙州橋嗎?它是1300多年前我國隋代建造的石拱橋,是我國古代人民勤勞與智慧的結晶.它的主橋拱是圓弧形,它的跨度(弧所對的弦的長)為37.4 ,拱高(弧的中點到弦的距離)為7.2 ,你能求出趙州橋主橋拱的半徑嗎?
2.如圖,在⊙ 中,弦 的長為8 ,圓心 到 的距離為3 .求⊙ 的半徑。
3.如圖,在⊙ 中, 、 為互相垂直且相等的兩條弦, 于 , 于 .
求證:四邊形 為正方形。
4.如圖所示,兩個同心圓 ,大圓的弦 交小圓于 、 。求證:
5.如圖所示,在⊙ 中, 、 是弦 上的兩點,且 . 求證:
四、檢測與反饋:
1.如圖,在⊙ 中, 是弦, 于 .
⑴若 , ,求 的長; ⑵若 , ,求 的長;
⑶若 , ,求⊙ 的半徑; ⑷若 , OA =10,求 的長。
2.如圖所示,在⊙ 中, 、 是弦 延長線的兩點,且 .求證:
3.如圖,在⊙ 中, 是弦, 為 的中點,若 , 到 的距離為1.求⊙ 的半徑.
4.如圖,一個圓弧形橋拱,其跨度 為10米,拱高 為1米.求橋拱的半徑.
5.⊙ 的半徑為5 ,弦 ,弦 ,且 .求兩弦之間的距離。
五、暢所欲言
對這節課的內容你有新想法的地方是:_______________________________________
1、說教材的地位和作用:
本節內容結合研究圓的軸對稱性,得到了垂徑定理及有關的結論,其定理及其推論反映了圓的重要性質,是今后證明線段、角相等,以及垂直關系的重要依據,同時也為有關圓的一些計算和作圖問題提供了方法和依據。又為以后學習解決實際問題奠定了基礎,所以它在教材中處于非常重要的地位。同時這節課還培養了學生的運算能力,邏輯推理能力、抽象思維能力,創造能力,對培養學生探索精神和創新意識都有非常重要意義。
二、說教學目標
1、知識與技能目標
(1)、經歷探索圓的軸對稱性及相關的性質的過程,進一步體會和理解研究幾何圖形的各種方法:
(2)、理解并撐握垂經定理,并能利用它解決一些實際問題;
2、過程與方法
(1)、通過對垂徑定理的證明,使學生了解分步驟,由淺入深的證明數學命題的思想方法,從而提高學生分析問題,解決問題的能力。
(2)、通過把實際問題抽象成數學問題,培養學生的數學建模能力,同時也培養了學生的創新意識和創新能力。
3、情感態度與價值觀
(1)、通過實際問題轉化為數學問題,培養學生勇于探索,鍥而不舍的精神。
(2)、通過對趙州橋的介紹,培養學生的自豪感。
(3)、把解圓中的有關弦的半徑,弓高等計算問題轉化為解直角三角形,滲透了辯證唯物主義思想。
三,說重難點
(1)、教學重點
a、理解圓的軸對稱性并掌握垂徑定律。
b、學會運用垂徑定理等結論解決一些有關證明,計算等問題。 (2)、教學難點
首先垂徑定理及其推論的理解和掌握是本節的一個難點,特別是其推論“平分弦(不是直徑)的直徑垂直于弦,并且平分弦所對的兩條弧”中的弦不是直徑這一條件的理解,其次這部分內容的題設和結論比較復雜,容易混淆,所以它也是本章節的另一個難點。
三、說教學過程
1、創設情境 知識的引入 (1)、介紹趙州橋:
趙州橋是世界著名的古代石拱橋,到現在已經是1300多年了,還保持著它原來的雄姿,它那高度的技術水平和不朽的藝術價值,充分顯示了我國古代勞動人民的智慧和力量。
2、溫故知新
回憶軸對稱圖形從而對比圓,得出相關性質 a、圓是軸對稱圖形;
b、經過圓心的每條直線(注:提醒學生說不能說直徑)都是它的對稱軸; c、圓的對稱軸有無數條。
3、深入探討知識的形成通過探究,小組討論找出相等的弦,弧和線段從而推出垂徑定理及其他們之間的關系
首先讓學生分組進行實驗、觀察并得出猜想,然后引導學生分析上述猜想條件和結論,并將文字語言轉化為符號語言,寫出已知、求證。為分清定理的題設和結論作好鋪墊,從而達到解決難點的目的。接下來再對學生引導分析,讓學生合作討論,展示成果,最后師生共同演示、驗證猜想的正確性,此時再板書垂徑定理的內容。得到定理后,再進一步幫助學生分析定理的題設和結論.
這樣可以加深學生對定理的理解,同時也為學生學習進一步的結論作好準備。再道出以這5個論斷中的任意兩個論斷作題設,其它的三個論斷作為結論,看能得出哪些結論?得出結論后另外應特別強調“平分弦(不是直徑)的直徑垂直于弦,并且平分弦所對的兩條弧”,這一推論中對于弦不是直徑的這個條件。
4、鞏固概念 , 知識的應用
出示例題,解決如何求圓的半徑問題,主要是根據所學知識,先把圖形問題轉化為數學問題,根據圖形進行解答,充分體現了學以致用,嘗試讓學生自己解決,然后師生共同訂正步驟,加以規范,使學生凌亂的思維得以梳理,完成本節課的教學。
5、培養創新 , 知識的延伸
為了檢測學生對本節課教學目標的達成情況,進一步加強定理的應用訓練。設計了練習,幫助學生加深對所學圓的軸對稱性、垂線定理及其推論的理解,針對學生解答情況,及時查漏補缺。學生可以選做、
6、反饋釋疑
(1)、首先,小組討論利用本節知識解決趙州橋的半徑問題,從而達到前后呼應 (2),通過練習鞏固知識加深印象 (3)、布置作業:82頁課后練習題 目的是調動學生學習積極性,提高學生思維的廣度,培養學生良好的學習習慣及思維品質;同時讓學有余力的學生進一步的得到提高。
四、說教法
1、這節課我充分利用了觀察、猜想、合作交 流等教學方法,突出重點,突出難點,以科學設計問題為出發點,采用引導探索討論教學方法,面向全體學生層層設問,充分的體現了以教師為主導,以學生為主體的教學思想。
2、采用了啟發式,談話式等教學方法, 鼓勵學生積極發言,活躍課堂氣氛,調動學生學習的積極性。
五、知識小結
垂直于弦的直徑是人教版九年級《數學》上冊第二十四章第二節的教學內容,簡稱為垂徑定理,它是在學生學習了軸對稱圖形、等腰三角形、直角三角形和圓的有關概念的基礎上進行教學的. 垂徑定理是圓眾多知識中的一個重要的性質,利用垂徑定理可以簡化線段的計算、線段相等的證明以及弧相等的證明,等等.
垂徑定理的內容是:垂直于弦的直徑平分這條弦,并且平分這條弦所對的兩段弧,其中主要涉及三個量,分別為:直徑、弦和弦心距. 根據這個定理,我們可以得到兩個推論,推論一:平分弦(不是直徑)的直徑垂直于這條弦,并且平分這條弦所對的兩段?。煌普摱合业拇怪逼椒志€經過圓心,并且平分這條弦所對的弧.
有關垂徑定理的應用,主要有以下幾個方面:
一、利用定理求解圓的半徑
例1 如圖1所示,在圓O中,圓心到弦AB的距離OD為4 cm,且弦AB = 10 cm,求圓O的半徑.
解 如圖所示:在圓O中連接OA,所以,AOD為直角三角形. 又因為弦AB = 10,所以,根據垂徑定理可得:AD = BD = 5 cm .
即在RtAOD中,由勾股定理可得:
OA2 = OD2 + AD2 = 42 + 52 = 41,
可得OA = ■(cm).
即求得圓O的半徑r = ■(cm).
評注:在利用垂徑定理解題時,主要有三種類型的題目:
① 已知弦長和弦心距,求圓的半徑,正如例1所示.
② 已知弦長和圓的半徑,求弦心距的長度.
③ 已知圓的半徑和弦心距,求圓的弦長.
在這三種情況下,無論出現哪種題型,我們主要是首先利用垂徑定理,得到平分弦,然后再利用在直角三角形中地勾股定理,即可求解問題. 在某些情況下,有的問題是這三種情況的綜合,所以,在求解這類題目的時候,一定要嚴格細心地觀察題目,最后利用所學知識進行求解.
二、利用定理求解面積
例2 如圖2所示,在圓O和圓Q中,其中圓Q中長為16 cm的弦AB平行于直徑CD且與圓O相切,求圓Q的面積減去圓O的面積.
解 觀察題目可知,連接QB = R,分別從點O和點Q向弦AB作垂線,垂足分別為點P和點M,又因為AB∥CD,所以,r = OP = QM.
根據垂徑定理可知,AM = BM = ■AB = 8 cm,在RtQBM中,根據勾股定理可得MB2 = QB2 - QM2 = QB2 - OP2.
又因為所求的面積S為:
S = π(R2 - r2) = π(QB2 - OP2) = π(QB2 - QM2)
=πMB2 = 82π = 64π,
故所求的面積S為64π.
評注:本題主要是借助切線與半徑的垂直關系以及垂徑與弦的垂直關系,把兩個圓的半徑轉化到同一個直角三角形中,然后簡潔地求出所要求得面積. 以此題為例,講了一種利用垂徑定理求解其他關于面積、周長等問題,解決這類問題的前提是熟練地掌握垂徑定理以及和本題有關的知識,然后綜合兩者清晰分析出解決此問題的方法,最后進行求解.
三、利用垂徑定理進行探究性研究
例3 如圖3所示,AB是圓O的弦,其中OC,OD為它的弦,并且它們分別交弦AB于E,F兩點,有AE = BF. 現在請你找出線段OE與OF 的數量關系,并給出證明.
解 OE和OF的關系為:OE = OF,
具體證明過程如下:
過圓心O向弦AB作垂線,垂足為點M,則由垂徑定理可知AM = MB,又因為題目中所給條件AE = BF,所以有
EM = AM - AE = MB - BF = MF (1)
成立.
又因為EMO和FMO都為直角三角形,所以,根據勾股定理可知,在RtEMO中,OE2 = OM2 + EM2.
同理可得OF2 = OM2 + FM2.
根據(1)式可得OE = OF. 故結論得證.
評注:在本例中,題目中所給的條件是線段間的等量關系,以及相關的圖形信息,最終要求我們去探究線段之間的數量關系. 在求解這樣的問題時,我們往往需要作輔助線,然后構造出垂徑定理的相關條件及結果,最后利用勾股定理等等理論探究出OF和OE之間的數量關系. 這種類型的題目充分地展現了垂徑定理在解決探究性問題中的作用,這應該引起我們重視及關注.
四、利用垂徑定理確定圓心
例4 如圖4所示,要把破殘的圓片復制完整,已知弧上三點A,B,C.
(1)用尺規作圖法,找出弧BAC所在圓的圓心O;(保留作圖痕跡,不寫作法)
(2)設ABC為等腰三角形,底邊BC = 10 cm,腰AB = 6 cm,求圓片的半徑R;(結果保留根號)
(3)若在(2)題中的R滿足n < R < m(m,n為正整數),試估算m和n的值.
解 (1)作法:作AB,AC的垂直平分線,標出圓心O.
如圖(5)所示.
(2)(3)略.
綜上可知,垂徑定理在初中階段的用處是十分廣泛的,其地位也是十分重要的,它的重要性不僅僅表現在圓的領域中求解半徑、弦心距和弦的長,更重要的是在于和其他知識相結合,以及和現實生活相結合,這樣更能夠體現出“學以致用”的教學理念.
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