人教版高一数学下册《直线圆的位置关系》知识点复习.docx
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1、人教版高一数学下册直线圆的位置关系知识点复习高一数学下册直线与圆的位置关系学案人教版 高一数学下册直线与圆的位置关系学案人教版 直线与圆的位置关系是在学生驾驭了直线与圆的方程表达形式的基础上,引导学生用解方程组的方法来学习该节内容。该方法在解决直线与圆的位置关系时,有时也不太便利(因为计算量大),而初中平面几何中的几何法却显得简洁而易驾驭,所以在支配该节例题时,我特意进行了教学设计,让学生去感受、体会何种状况下用代数法,何种状况下用几何法解题更为简捷。本节课主要针对学习过的圆的标准方程,一般方程的运用,探讨直线和圆的位置关系。 设计思想 通过探究式教学方法(即以问题的发觉、解决、应用为主线;以
2、视察、分析、探讨为手段;以强化实力、创新、发展为目的;以老师“导”,学生“动”,围绕“疑”字做文章)在探究疑难问题中学习和创新,使课堂教学从过去的“传授学问”转变为“探究学问”,从过去的“老师唱主角”变为“学生演大戏”,充分发挥学生的主体作用,让学生在获得学问的同时,体验科学探究的过程,增加学生学习的爱好。直线与圆的位置关系在初中平面几何里学生已经学过从几何图形角度去推断的,即看圆心到直线的距离与圆半径大小比较,而中学解析几何中支配这一内容,还可以从代数中方程的观点去破解,即看直线方程与圆方程所联立方程组解的个数,来确定直线和圆的位置关系。该节内容充分体现了数学中“数形结合”这一重要思想。我本
3、着新课程理念,以人为本,关注人的全面而有特性的发展,在本节内容设计的,创设情境环节,我在黑板上写了一个成语,“旭日东升”,激发学生头脑中出现着一个生动的画面晴朗的早晨,一轮红日从东部的地平线下冉冉升起,又通过我的演示,使学生从想象和视觉两个角度去感受直线和圆的位置关系的动态改变。激发学生的爱好,陶冶学生的情操。接着,让学生回忆初中平面几何中直线与圆的位置关系及判定方法,并告知学生这些都是从“形”的观点来探讨的。提示学生能否从“数”的观点来探讨?什么样的一门数学学科解决了把“形”的问题转化为“数”的问题来解决?让学生体会并感受到运用平面解析几何中联立方程组等学问可以解决这一问题,其详细指导思想为
4、:引入平面直角坐标系,把点用坐标来表示,曲线(直线)用方程来表示,从而把“形”的问题转化为“数”的问题来解决,体现数形结合这一个重要的数学思想和方法。 平面直角坐标系中,直线用二元一次方程Ax+By+C=0来表示,圆用特别的二元二次方程或来表示,自然而然地想到类比于处理两条直线位置关系的方法(即联立方程组),依据方程组解的个数来推断直线与圆的关系。 教学目标 1.学问目标:驾驭通过联立方程组解的个数探讨来探讨直线与圆的位置关系;驾驭利用圆心到直线的距离与半径大小关系来推断直线与圆的位置关系;能够娴熟运用几何法,代数法推断直线与圆的位置关系,并理解待定系数法解题的思路。 2.实力目标:学生通过经
5、验视察,分析,总结,实践等数学活动,理解并能用几何法,代数法推断直线与圆相交,相切,相离。应用待定系数法解决直线与圆的位置关系,培育学生的分析问题和解决问题的实力。运用数形结合、分类探讨、类比等数学思想和方法的实力。 3.过程目标: 学生通过学习直线与圆的位置关系,体会数形结合的数学思想,培育学生视察,分析问题的实力。 通过问题的引入,激发学生学习数学的爱好,激励学生主动参加学习,获得胜利的体验,熬炼克服困难的意志,树立学习数学的自信念。 4.情感目标:让学生从运动的角度视察直线与圆相交,相切,相离的关系,关注学问的生成,发展与改变的过程,主动探究,勇于发觉,从而领悟世界上的一切物体都是运动改
6、变的辩证唯物主义观点。增加学生对数学美的相识和追求;增加学生互助合作的实力,深刻相识“生存与共存”的关系。 教学重点与难点 教学重点:推断直线与圆的位置关系。 教学难点:运用几何法,代数法推断直线与圆的位置关系的理论依据及法则的得出。 教学方法和学法指导 1.教学方法:引导探究法、讲练结合。 2.学法指导:通过对平面几何相关问题的视察,分析,总结,借助数形结合思想解决问题。 教学手段:教学多媒体电脑、教学光盘、圆规、直尺、圆纸板 教学程序设计: 媒体演示,引入生境 老师在黑板上写上“旭日东升”的成语,让一学生说明该成语的意思,老师叙述情景:晴朗的早晨,一轮红日从东方地平线上升起,那么在太阳升起
7、的过程中,太阳与地平线的相对位置关系是动态改变着的。 (媒体动画演示):假如把太阳看作一个圆,地平线看作一条直线,那么太阳升起的画面,就呈现了平面内一个圆与一条直线的相对位置关系的改变过程! 这节课,我们就来一起探讨同一平面内直线和圆的位置关系。(板书:直线与圆的位置关系) 复习回顾 师:我们学过了直线和圆的方程,请问:(学生回答) 问题一:直线的一般方程是什么?学生1:Ax+By+C=0 圆的标准方程是什么?学生2: 圆的一般方程是什么?学生3: 问题二:平面几何中,我们是如何推断直线和圆的位置关系?(学生作答,媒体展示图形。) 问题三:平面几何中解决直线与圆的位置关系方法是从图形本身动身,
8、即从“形”的角度来探讨的,那么我们能否从数的观点来探讨呢? 学生探讨:发觉平面解析几何这门数学学科能解决这一问题。平面直角坐标系中直线用二元一次方程Ax+By+C=0来表示,圆用二元二次方程x2+y2+Dx+Ey+F=0(D2+E2-4F0)来表示。 问题四:从方程观点如何刻画直线和圆的关系? 学生探讨:联立方程组从解的个数去推断(类比于处理两条直线位置关系)。 师:我们在初中平面几何中学过的直线和圆有几种位置关系,那麽直线和圆有几种位置关系呢? 生:直线与圆的位置关系有三种:相离,相切,相交。 师:在平面几何中这些位置关系用数量特征如何表示出来的?(学生独立把三种位置关系画出来) 师:直线与
9、圆的位置关系如何推断? 生:直线与圆的位置关系的数量特征: 直线与圆相离dr 直线与圆相交d=r 直线与圆相切d 探究发觉,尝试解决(媒体展示)视察发觉。 师:在平面几何中推断直线与圆的位置关系的关键是比较d与r的大小关系,即把直线和圆的位置关系转化为圆心到直线的距离和圆的半径大小的比较,在初中因为已知线段的长度,我们常常通过勾股定理计算d,现在没有线段的长,已知直线和圆的方程由该如何比较呢? 生:d是圆心到直线的距离,可以用点到直线的距离。 师:那点到直线的距离公式是? 生:d= 师:用点到直线的距离公式的关键是? 生:找对圆心的坐标。 师:圆的那个方程简单找到圆心的坐标? 生:圆的标准方程
10、。 师:这种利用圆心到直线的距离d与圆的半径r的大小关系推断直线与圆的位置关系的方法叫做几何法。 学问应用典例剖析 例1:推断直线x-y+2=0与圆(x-2)2+(y-2)2=1的位置关系。 解法1:(几何法)圆心C(2,2)到直线x-y+2=0的距离为 故直线与圆相离。 例2:推断直线x+y+1=0与圆x2+y2-2y-3=0的位置关系。 分析:假如题目已知圆的标准方程,可以很便利的利用几何法推断直线与圆的位置关系。若已知圆的一般方程,先将圆的一般方程改变成标准方程,再利用几何法推断直线与圆的位置关系。 解法1:圆的标准方程为:x2+(y-1)2=22 故圆心(0,1)到x+y+1=0的距离
11、为 故直线与圆相交。 师:在平面几何中直线与圆的位置关系是如何定义的? 生:(1)相交:直线与圆有两个公共点时,叫做直线和圆相交. (2)相切:直线和圆有唯一公共点时,叫做直线和圆相切. (3)相离:直线和圆没有公共点时,叫做直线和圆相离.师:视察一下几何图形,从代数的角度考虑看看有没有新的发觉? 生:直线与圆的交点个数不同呀! 师:很棒!已知直线和圆的方程,直线与圆的交点个数如何转化为代数形式,和方程如何联系起来呢?把几何形式的问题转化为代数形式是解析几何的解题思想,即就是把曲线有无交点转化为方程有无实根的问题,把曲线的交点个数转化为方程组的根的个数的问题,一般通过联立方程探讨一元二次方程根
12、的问题。 师:如何运用数学语言描述一元二次方程的根? 生:常用判别式探讨一元二次方程根的个数。 师:特别好!我们可以从代数的角度利用一元二次方程的判别式推断直线与圆的位置关系,这种方法叫做代数法。 学问应用典例剖析 例1:推断直线x-y+2=0与圆(x-2)2+(y-2)2=1的位置关系。 分析:用几何法推断关键是找对圆心,利用点到直线距离公式,求解此题也可用代数法 来解决。 解法2:(代数法)联立 得2x2-4x+3=0 由=(-4)2-423=-80 故直线与圆相离。 总结:消去变量y得关于x的一元二次方程,依据判别式,推断一元二次方程根的状况,从而得出结论。 例2:推断直线x+y+1=0
13、与圆x2+y2-2y-3=0的位置关系。 分析:从直线与圆的交点个数来考查,利用代数法求解。将圆的一般方程化为标准方程用几何法求解。 解法1:联立 得y2-1=0 由=02-4(-1)=40 故直线与圆相交。 反思总结圆的相关问题可以从几何图形去考虑,并归结为圆心及半径的问题,进行相关计算求解,比较d与r的大小,即几何法。也可联立方程,利用方程组解决,消去一个变量将方程组化为一个一元二次方程,再利用一元二次方程的判别式推断直线与圆的位置关系,直线与圆相离方程没有实数解0,直线与圆相切方程有一个实数解=0,直线与圆相交方程有两个实数解0,即代数法。请同学们独立完成以下小结。 小结直线与圆的位置关
14、系 几何法:直线:Ax+By+C=0 圆: d= 直线与圆相离dr 直线与圆相交d=r 直线与圆相切d 代数法:直线:Ax+By+C=0 圆: 联立: 削去y,得ax2+bx+c=0 且判别式=b2-4ac 直线与圆相离方程没有实数解0 直线与圆相切方程有一个实数解=0 直线与圆相交方程有两个实数解0 例3:已知圆的方程是x2+y2=2,当b为何值时,直线y=-x+b与圆有两个交点;有一个 交点;没有交点? 分析:直线与圆的位置关系问题,可利用二次方程根的判别式的学问,采纳待定系数法来确定圆的切线方程,此方法还可以扩展到求其他圆锥曲线的切线及相交问题。 解法1:联立 得2x2-2bx+b2-2
15、=0 =(-2b)2-42(b2-2)=-4b2+16 当0,即-2 当=0,即b=2或-2时,直线与圆相切,直线与圆有一个交点。 当0,即b-2或b2时,直线与圆相离,直线与圆没有交点。 解法2:圆心C(0,0)到x+y-b=0的距离为: 当d 当d=r,即b=2或-2时,直线与圆相切,直线与圆有一个交点。 当dr,即b-2或b2时,直线与圆相离,直线与圆没有交点。 练习推断以下直线与圆的位置关系。 1.x-2y+5=0与(x-2)2+(y-2)2=1 2.y=-2x与x2+y2-4x-2y=0 3.y=-x-1与x2+y2-2y-24=0 答案:1.相离2.相切3.相交 学生回顾 1、本节
16、课你学会了什么? 2、本节课运用了哪些数学思想和方法? 布置作业 1.课本P1072、4 2.直线x=a(a0)与圆(x-1)2+y2=4相切,求a的取值范围。 3.若直线(1+a)x+y+1=0与圆x2+y2-2x=0相切,求a的取值范围。 课堂小结1.推断直线与圆的位置关系:几何法、代数法 2.能用待定系数法解决直线与圆的位置关系。 板书设计略 高一数学下册直线与圆的位置关系学问点整理 高一数学下册直线与圆的位置关系学问点整理 一、教学目标 1、学问与技能 (1)理解直线与圆的位置的种类; (2)利用平面直角坐标系中点到直线的距离公式求圆心到直线的距离; (3)会用点到直线的距离来推断直线
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