2021年圆的标准方程教案.pdf
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1、20212021 年圆的标准方程教案年圆的标准方程教案20212021 年圆的标准方程教案年圆的标准方程教案 1 1教学目标教学目标(一)知识目标1.掌握圆的标准方程:根据圆心坐标、半径熟练地写出圆的标准方程,能从圆的标准方程中熟练地求出圆心坐标和半径;2.理解并掌握切线方程的探求过程和方法。(二)能力目标1进一步培养学生用坐标法研究几何问题的能力;2.通过教学,使学生学习运用观察、类比、联想、猜测、证明等合情推理方法,提高学生运算能力、逻辑思维能力;3.通过运用圆的标准方程解决实际问题的学习,培养学生观察问题、发现问题及分析、解决问题的能力。(三)情感目标通过运用圆的知识解决实际问题的学习,
2、理解理论_于实践,充分调动学生学习数学的热情,激发学生自主探究问题的兴趣,同时培养学生勇于探索、坚忍不拔的意志品质。教学重、难点教学重、难点(一)教学重点圆的标准方程的理解、掌握。(二)教学难点圆的标准方程的应用。教学方法教学方法选用引导?探究式的教学方法。教学手段教学手段借助多媒体进行辅助教学。教学过程教学过程.复习提问、引入课题复习提问、引入课题师:前面我们学习了曲线和方程的关系及求曲线方程的方法。请同学们考虑:如何求适合某种条件的点的轨迹?生:建立适当的直角坐标系,设曲线上任一点 M 的坐标为(x,y);写出适合某种条件 p 的点 M 的集合 PM?p(M);用坐标表示条件,列出方程 f
3、(x,y)=0;化简方程 f(x,y)=0为最简形式。证明以化简后方程的解为坐标的点都是曲线上的点(一般省略)。多媒体演示师:这就是建系、设点、列式、化简四步曲。用这四步曲我们可以求适合某种条件的任何曲线方程,今天我们来看圆这种曲线的方程。给出标题师:前面我们曾证明过圆心在原点,半径为 5 的圆的方程:x2+y2=52 即 x2+y2=25.若半径发生变化,圆的方程又是怎样的?能否写出圆心在原点,半径为 r 的圆的方程?生:x2+y2=r2.师:你是怎样得到的?(引导启发)圆上的点满足什么条件?生:圆上的任一点到圆心的距离等于半径。即,亦即x2+y2=r2.师:x2+y2=r2 表示的圆的位置
4、比较特殊:圆心在原点,半径为 r.有时圆心不在原点,若此圆的圆心移至 C(a,b)点(如图),方程又是怎样的?生:此圆是到点 C(a,b)的距离等于半径 r 的点的集合,由两点间的距离公式得即:(x-a)2+(y-b)2=r2.讲授新课、尝试练习讲授新课、尝试练习师:方程(x-a)2+(y-b)2=r2 叫做圆的标准方程.特别:当圆心在原点,半径为 r 时,圆的标准方程为:x2+y2=r2.师:圆的标准方程由哪些量决定?生:由圆心坐标(a,b)及半径 r 决定。师:很好!实际上圆心和半径分别决定圆的位置和大小。由此可见,要确定圆的方程,只需确定a、b、r 这三个独立变量即可。1、写出下列各圆的
5、标准方程:多媒体演示 圆心在原点,半径是 3:_ 圆心在点 C(3,4),半径是:_ 经过点 P(5,1),圆心在点 C(8,3):_2、变式题多媒体演示 求以 C(1,3)为圆心,并且和直线 3x-4y-7=0 相切的圆的方程。答案:(x-1)2+(y-3)2=已知圆的方程是(x-a)2+y2=a2,写出圆心坐标和半径。答案:C(a,0),r=|a|.例题分析、巩固应用例题分析、巩固应用师:下面我们通过例题来看看圆的标准方程的应用.例 1 已知圆的方程是 x2+y2=17,求经过圆上一点 P(,)的切线的方程。师:你打算怎样求过 P 点的切线方程?生:要求经过一点的直线方程,可利用直线的点斜
6、式来求。师:斜率怎样求?生:。师:已知条件有哪些?能利用吗?不妨结合图形来看看(如图)生:切线与过切点的半径垂直,故斜率互为负倒数半径 OP 的斜率 K1,所以切线的斜率 K所以所求切线方程:y-=(x-)即:x+y=17(教师板书)师:对照圆的方程 x2+y2=17 和经过点 P(,)的切线方程x+y=17,你能作出怎样的猜想?生:。师:由 x2+y2=17 怎样写出切线方程 x+y=17,与已知点 P(,)有何关系?(若看不出来,再看一例)例 1/圆的方程是 x2+y2=13,求过此圆上一点(2,3)的切线方程。答案:2x+3y=13 即:2x+3y130师:发现规律了吗?(学生纷纷举手回
7、答)生:分别用切点的横坐标和纵坐标代替圆方程中的一个 x 和一个 y,便得到了切线方程。师:若将已知条件中圆半径改为 r,点改为圆上任一点(xo,yo),则结论将会发生怎样的变化?大胆地猜一猜!生:xox+yoy=r2.师:这个猜想对不对?若对,可否给出证明?生:。例 2已知圆的方程是 x2+y2=r2,求经过圆上一点 P(xo,yo)的切线的方程。解:如图(上一页),因为切线与过切点的半径垂直,故半径OP 的斜率与切线的斜率互为负倒数半径 OP 的斜率 K1,切线的斜率 K所求切线方程:y-yo=(x-xo)即:xox+yoy=xo2+yo2 亦即:xox+yoy=r2.(教师板书)当点 P
8、 在坐标轴上时,可以验证上面方程同样适用。归纳总结:圆的方程可看成 x.x+y.y=r2,将其中一个 x、y用切点的坐标 xo、yo 替换,可得到切线方程例 3右图为某圆拱桥的一孔圆拱的示意图.该圆拱跨度AB20M,拱高 OP4M,在建造时每隔 4M 需用一个支柱支撑,求支柱 A2P2 的长度。(精确到 0.01M)引导学生分析,共同完成解答。师生分析:建系;设圆的标准方程(待定系数);求系数(求出圆的标准方程);利用方程求 A2P2 的长度。解:以 AB 所在直线为 X 轴,O 为坐标原点,建立如图所示的坐标系。则圆心在 Y 轴上,设为(0,b),半径为 r,那么圆的方程是 x2+(y-b)
9、2=r2.P(0,4),B(10,0)都在圆上,于是得到方程组:解得:b=-10.5,r2=14.52圆的方程为 x2+(y10.5)2=14.52.将 P2 的横坐标 x=-2 代入圆的标准方程且取 y0得:y=14.36-10.5=3.86(M)答:支柱 A2P2 的长度约为 3.86M。.课堂练习、课时小结课堂练习、课时小结课本77 练习 2,3师:通过本节学习,要求大家掌握圆的标准方程,理解并掌握切线方程的探求过程和方法,能运用圆的方程解决实际问题.问题延伸、课后作业问题延伸、课后作业(一)若 P(xo,yo)在圆(x-a)2+(y-b)2=r2 上时,?求过P 点的圆的切线方程。课本
10、81 习题 7.7:1,2,3,4(二)预习课本777920212021 年圆的标准方程教案年圆的标准方程教案 2 2一、教材分析一、教材分析_将在上章学习了直线与方程的基础上,学习在平面直角坐标系中建立圆的代数方程,运用代数方法研究直线与圆,圆与圆的位置关系,了解空间直角坐标系,在这个过程中进一步体会数形结合的思想,形成用代数方法解决几何问题的能力。二、教学目标二、教学目标1、知识目标:使学生掌握圆的标准方程并依据不同条件求得圆的方程。2、能力目标:(1)使学生初步熟悉圆的标准方程的用途和用法。(2)体会数形结合思想,形成代数方法处理几何问题能力(3)培养学生观察、比较、分析、概括的思维能力
11、。三、重点、难点、疑点及解决办法三、重点、难点、疑点及解决办法1、重点:圆的标准方程的推导过程和圆的标准方程特点的明确。2、难点:圆的方程的应用。3、解决办法 充分利用课本提供的 2 个例题,通过例题的解决使学生初步熟悉圆的标准方程的用途和用法。四、学法四、学法在课前必须先做好充分的预习,让学生带着疑问听课,以提高听课效率。采取学生共同探究问题的学习方法。五、教法五、教法先让学生带着问题预习课文,对圆的方程有个初步的认识,在教学过程中,主要采用启发性原则,发挥学生的思维能力、空间想象能力。在教学中,还不时补充练习题,以巩固学生对新知识的理解,并紧紧与考试相结合。六、教学步骤六、教学步骤(一)导
12、入新课(一)导入新课 首先让学生回顾上一章的直线的方程是怎首先让学生回顾上一章的直线的方程是怎么样求出的。么样求出的。(二)讲授新课(二)讲授新课1、新知识学习在学生回顾确定直线的要素两点(或者一点和斜率)确定一条直线的基础上,回顾确定圆的几何要素圆心位置与半径大小,即圆是这样的一个点的集合在平面直角坐标系中,圆心 可以用坐标 表示出来,半径长 是圆上任意一点与圆心的距离,根据两点间的距离公式,得到圆上任意一点 的坐标 满足的关系式。经过化简,得到圆的标准方程2、知识巩固学生口答下面问题1、求下列各圆的标准方程。圆心坐标为(-4,-3)半径长度为 6;圆心坐标为(2,5)半径长度为 3;2、求
13、下列各圆的圆心坐标和半径。3、知识的延伸根据“曲线与方程”的意义可知,坐标满足方程的点在曲线上,坐标不满足方程的点不在曲线上,为了使学生体验曲线和方程的思想,加深对圆的标准方程的理解,教科书配置了例 1。例 1 要求首先根据坐标与半径大小写出圆的标准方程,然后给一个点,判断该点与圆的关系,这里体现了坐标法的思想,根据圆的坐标及半径写方程从几何到代数;根据坐标满足方程来看在不在圆上从代数到几何。(三)知识的运用例 2 给出不在同一直线上的三点,可以画出一个三角形,三角形有唯一的外接圆,因此可以求出他的标准方程。由于圆的标准方程含有三个参数,因此必须具备三个独立条件才能确定一个圆。引导学生找出求三
14、个参数的方法,让学生初步体验用“待定系数法”求曲线方程这一数学方法的使用过程(四)小结一、知识概括(四)小结一、知识概括1、圆心为,半径长度为 的圆的标准方程为2、判断给出一个点,这个点与圆什么关系。3、怎样建立一个坐标系,然后求出圆的标准方程。4、思想方法(1)建立平面直角坐标系,将曲线用方程来表示,然后用方程来研究曲线的性质,这是解析几何研究平面图形的基本思路,本节课的学习对于研究其他圆锥曲线有示范作用。(2)曲线与方程之间对立与统一的关系正是“对立统一”的哲学观点在教学中的体现。五、布置作业(第五、布置作业(第 127127 页页 2 2、3 3、4 4 题)题)20212021 年圆的
15、标准方程教案年圆的标准方程教案 3 31 1。教学目标。教学目标(1)知识目标:1。在平面直角坐标系中,探索并掌握圆的标准方程;2。会由圆的方程写出圆的半径和圆心,能根据条件写出圆的方程。(2)能力目标:1。进一步培养学生用解析法研究几何问题的能力;2。使学生加深对数形结合思想和待定系数法的理解;3。增强学生用数学的意识。(3)情感目标:培养学生主动探究知识、合作交流的意识,在体验数学美的过程中激发学生的学习兴趣。2 2。教学重点。难点。教学重点。难点(1)教学重点:圆的标准方程的求法及其应用。(2)教学难点:会根据不同的已知条件,利用待定系数法求圆的标准方程以及选择恰当的坐标系解决与圆有关的
16、实际问题。3 3。教学过程。教学过程(一)创设情境(启迪思维)问题一:已知隧道的截面是半径为 4m 的半圆,车辆只能在道路中心线一侧行驶,一辆宽为 2。7m,高为 3m 的货车能不能驶入这个隧道?引导 画图建系学生活动:尝试写出曲线的方程(对求曲线的方程的步骤及圆的定义进行提示性复习)解:以某一截面半圆的圆心为坐标原点,半圆的直径 AB 所在直线为 x 轴,建立直角坐标系,则半圆的方程为 x2 y2=16(y0)将 x=2。7 代入,得。即在离隧道中心线 2。7m 处,隧道的高度低于货车的高度,因此货车不能驶入这个隧道。(二)深入探究(获得新知)问题二:1。根据问题一的探究能不能得到圆心在原点
17、,半径为 的圆的方程?答:x2 y2=r22。如果圆心在,半径为 时又如何呢?学生活动 探究圆的方程。教师预设 方法一:坐标法如图,设 M(x,y)是圆上任意一点,根据定义点 M 到圆心 C 的距离等于 r,所以圆 C 就是集合 P=MMC=r由两点间的距离公式,点 M 适合的条件可表示为 把式两边平方,得(x?a)2(y?b)2=r2方法二:图形变换法方法三:向量平移法(三)应用举例(巩固提高)20212021 年圆的标准方程教案年圆的标准方程教案 4 41.1.教学目标教学目标(1)知识目标:1.在平面直角坐标系中,探索并掌握圆的标准方程;2.会由圆的方程写出圆的半径和圆心,能根据条件写出
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