高中圓的標準方程教案

2022-03-31 11:18:01 字數 3848 閱讀 3093

一、教學目標

(一)知識、能力方面

(1)會推導圓的標準方程。

(2)掌握圓的標準方程的特點,能根據所給有關圓心、半徑的具體條件準確地寫出圓的標準方程。

(3)能運用圓的標準方程正確地求出其圓心和半徑。

(4)能解決一些簡單的實際問題。

(二)方法、態度方面

通過圓的標準方程的推導,培養學生利用求曲線的方程的一般步驟解決一些實際問題的能力.

(三)情感、價值觀方面

圓基於初中的知識,同時又是初中的知識的加深,使學生懂得知識的連續性;通過圓的標準方程,可解決一些如圓拱橋的實際問題,說明理論既**於實踐,又服務於實踐,可以適時進行辯證唯物主義思想教育.

二、教材分析

1.重點:(1)圓的標準方程的推導步驟;(2)根據具體條件正確寫出圓的標準方程.

(解決辦法:(1)通過設問,消除難點,並詳細講解;(2)多多練習、講解.)

2.難點:運用圓的標準方程解決一些簡單的實際問題.

(解決辦法:使學生掌握分析這類問題的方法是先弄清題意,再建立適當的直角座標系,使圓的標準方程形式簡單,最後解決實際問題.)

三、活動設計

問答、講授、設問、演板、重點講解、歸納小結、閱讀.

四、教學過程

(一)複習提問

前面,大家學習了圓的概念,哪一位同學來回答?

問題1:具有什麼性質的點的軌跡稱為圓?

平面內與一定點距離等於定長的點的軌跡稱為圓(教師在黑板上畫乙個圓).

問題2:圖2-9中哪個點是定點?哪個點是動點?動點具有什麼性質?圓心和半徑都反映了圓的什麼特點?

圓心c是定點,圓周上的點m是動點,它們到圓心距離等於定長|mc|=r,圓心和半徑分別確定了圓的位置和大小.

問題3:求曲線的方程的一般步驟是什麼?其中哪幾個步驟必不可少?

求曲線方程的一般步驟為:

(1)建立適當的直角座標系,用(x,y)表示曲線上任意點m的座標,簡稱建系設點;圖2-9

(2)寫出適合條件p的點m的集合p=,簡稱寫點集;

(3)用座標表示條件p(m),列出方程f(x,y)=0,簡稱列方程;

(4)化方程f(x,y)=0為最簡形式,簡稱化簡方程;

(5)證明化簡後的方程就是所求曲線的方程,簡稱證明.

其中步驟(1)(3)(4)必不可少.

下面我們用求曲線方程的一般步驟來建立圓的標準方程.

(二)建立圓的標準方程

1.建系設點

由學生在黑板上畫出直角座標系,並問有無不同建立座標系的方法.教師指出:這兩種建立座標系的方法都對,原點在圓心這是特殊情況,現在僅就一般情況推導.因為c是定點,可設c(a,b)、半徑r,且設圓上任一點m座標為(x,y).

2.寫點集

根據定義,圓就是集合p=.

3.列方程

由兩點間的距離公式得:

4.化簡方程

將上式兩邊平方得:

(x-a)2+(y-b)2=r2.

(1)方程(1)就是圓心是c(a,b)、半徑是r的圓的方程.我們把它叫做圓的標準方程.

這時,請大家思考下面乙個問題.

問題5:圓的方程形式有什麼特點?當圓心在原點時,圓的方程是什麼?

這是二元二次方程,展開後沒有xy項,括號內變數x,y的係數都是1.點(a,b)、r分別表示圓心的座標和圓的半徑.當圓心在原點即c(0,0)時,方程為 x2+y2=r2.

教師指出:圓心和半徑分別確定了圓的位置和大小,從而確定了圓,所以,只要a,b,r三個量確定了且r>0,圓的方程就給定了.這就是說要確定圓的方程,必須具備三個獨立的條件.注意,確定a、b、r,可以根據條件,利用待定係數法來解決.

(三)圓的標準方程的應用

例1  寫出下列各圓的方程:(請四位同學演板)

(1)圓心在原點,半徑是3;

(3)經過點p(5,1),圓心在點c(8,-3);

(4)圓心在點c(1,3),並且和直線3x-4y-7=0相切.

教師糾錯,分別給出正確答案:(1)x2+y2=9;(2)(x-3)2+(y-4)2=5;

指出:要求能夠用圓心座標、半徑長熟練地寫出圓的標準方程.

例2  說出下列圓的圓心和半徑:(學生回答)

(1)(x-3)2+(y-2)2=5;

(2)(x+4)2+(y+3)2=7;

(3)(x+2)2+ y2=4

教師指出:已知圓的標準方程,要能夠熟練地求出它的圓心和半徑.

例3  (1)已知兩點p1(4,9)和p2(6,3),求以p1p2為直徑的圓的方程;(2)試判斷點m(6,9)、n(3,3)、q(5,3)是在圓上,在圓內,還是在圓外?

解(1):

分析一:

從確定圓的條件考慮,需要求圓心和半徑,可用待定係數解決.

解法一:(學生口答)

設圓心c(a,b)、半徑r,則由c為p1p2的中點得:

又由兩點間的距離公式得:

∴所求圓的方程為:

(x-5)2+(y-6)2=10

分析二:

從圖形上動點p性質考慮,用求曲線方程的一般方法解決.

解法二:(給出板書)

∵直徑上的四周角是直角,

∴對於圓上任一點p(x,y),有pp1⊥pp2.

化簡得:

x2+y2-10x-12y+51=0.

即(x-5)2+(y-6)2=10為所求圓的方程.

解(2):(學生閱讀課本)

分別計算點到圓心的距離:

因此,點m在圓上,點n在圓外,點q在圓內.

這時,教師小結本題:

1.求圓的方程的方法

(1)待定係數法,確定a,b,r;

(2)軌跡法,求曲線方程的一般方法.

2.點與圓的位置關係

設點到圓心的距離為d,圓半徑為r:

(1)點在圓上 d=r;

(2)點在圓外 d>r;

(3)點在圓內 d<r.

3.以a(x1,y1)、b(x2,y2)為直徑端點的圓的方程為(x-x1)(x-x2)+(y-y1)(y-y2)=0(證明留作作業)

例4  圖2-10是某圓拱橋的—孔圓拱的示意圖.該圓拱跨度ab=20m,拱高op=4m,在建造時每隔4m需用乙個支柱支撐,求支柱a2p2的長度(精確到0.01m).

此例由學生閱讀課本,教師巡視並做如下提示:

(1)先要建立適當直角座標系,使圓的標準方程形式簡單,便於計算;

(2)用待定係數法求圓的標準方程;

(3)要注意p2的橫座標x=-2<0,縱座標y>0,所以a2p2的長度只有一解.

(四)本課小結

1.圓的方程的推導步驟;

2.圓的方程的特點:點(a,b)、r分別表示圓心座標和圓的半徑;

3.求圓的方程的兩種方法:(1)待定係數法;(2)軌跡法.

五、布置作業

1.求下列條件所決定的圓的方程:

(1)圓心為 c(3,-5),並且與直線x-7y+2=0相切;

(2)過點a(3,2),圓心在直線y=2x上,且與直線y=2x+5相切.

2.已知:乙個圓的直徑端點是a(x1,y1)、b(x2,y2).

證明:圓的方程是(x-x1)(x-x2)+(y-y1)(y-y2)=0.

3.乙個等腰三角形底邊上的高等於5,底邊兩端點的座標是(-4,0)和(4,0),求它的外接圓的方程.

4.趙州橋的跨度是37.4m,圓拱高約為7.2m,求這座圓拱橋的拱圓的方程.

作業答案:

1.(1)(x-3)2+(y+5)2= 32

2.因為直徑的端點為a(x1,y1)、b(x2,y2),則圓心和半徑分別為

所以圓的方程為

化簡得:x2-(x1+x2)x+x1x2+y2-(y1+y2)y+y1y2=0

即(x-x1)(x-x2)+(y-y1)(y-y2)=0

4.如圖2-11建立座標系,得拱圓的方程:

x2+(y+27.88)2=27.882(-7.2≤y≤0)

六、板書設計

圓的標準方程教案

4.1.1 圓的標準方程 預計授課時間 10月29日實際授課時間 10月29日課型 新授課課時 第一課時 授課地點 高二 1 班授課教師 吾買爾艾力 高中部 一 教學目標 1 知識與技能 1 掌握圓的標準方程,能根據圓心 半徑寫出圓的標準方程 2 會用待定係數法求圓的標準方程.2 過程與方法 進一步...

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課題 圓的標準方程 江蘇省海州高階中學鮑建山 教學目標 1 回顧與分析確定圓的幾何要素,在直角座標系中,探索並掌握圓的標準方程。2 培養運用座標法研究幾何的能力,熟練運用待定係數法求圓的方程。3 通過實際問題的學習,知道理論 於實際,又服務於實際的道理。4 知道圓上的點與圓方程的解的關係,體會圓的 ...

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教學目標 1 在理解推導過程的基礎上,掌握圓的標準方程的形式特點,理解方程中各個字母的含義,能合理應用平面幾何中圓的有關性質,結合方程解決圓的有關問題 2 理解掌握圓的切線的求法 包括已知切點求切線 從圓外一點引切線 已知切線斜率求切線等 教學重點和難點 重點 圓的標準方程的理解 應用 圓的切線方程...