高二數學上冊《7 6 1》圓的標準方程

2023-02-01 18:06:04 字數 4251 閱讀 7159

教學目標

(一)知識目標

1.掌握圓的標準方程:根據圓心座標、半徑熟練地寫出圓的標準方程,能從圓的標準方程中熟練地求出圓心座標和半徑;

2.理解並掌握切線方程的探求過程和方法。

(二)能力目標

1.進一步培養學生用座標法研究幾何問題的能力;

2. 通過教學,使學生學習運用觀察、模擬、聯想、猜測、證明等合情推理方法,提高學生運算能力、邏輯思維能力;

3. 通過運用圓的標準方程解決實際問題的學習,培養學生觀察問題、發現問題及分析、解決問題的能力。

(三)情感目標

通過運用圓的知識解決實際問題的學習,理解理論**於實踐,充分調動學生學習數學的熱情,激發學生自主**問題的興趣,同時培養學生勇於探索、堅忍不拔的意志品質。

教學重、難點

(一)教學重點

圓的標準方程的理解、掌握。

(二)教學難點

圓的標準方程的應用。

教學方法

選用引導―**式的教學方法。

教學手段

借助多**進行輔助教學。

教學過程

ⅰ.複習提問、引入課題

師:前面我們學習了曲線和方程的關係及求曲線方程的方法。請同學們考慮:如何求適合某種條件的點的軌跡?

生:①建立適當的直角座標系,設曲線上任一點m的座標為(x,y);②寫出適合某種條件p的點m的集合p={m ︳p(m)};③用座標表示條件,列出方程f(x,y)=0;④化簡方程f(x,y)=0為最簡形式。⑤證明以化簡後方程的解為座標的點都是曲線上的點(一般省略)。

[多**演示]

師:這就是建系、設點、列式、化簡四步曲。用這四步曲我們可以求適合某種條件的任何曲線方程,今天我們來看圓這種曲線的方程。[給出標題]

師:前面我們曾證明過圓心在原點,半徑為5的圓的方程:x2+y2=52 即x2+y2=25.

若半徑發生變化,圓的方程又是怎樣的?能否寫出圓心在原點,半徑為r的圓的方程?

生:x2+y2=r2.

師:你是怎樣得到的?(引導啟發)圓上的點滿足什麼條件?

生:圓上的任一點到圓心的距離等於半徑。即 ,亦即 x2+y2=r2.

師:x2+y2=r2 表示的圓的位置比較特殊:圓心在原點,半徑為r.有時圓心不在原點,若此圓的圓心移至c(a,b)點(如圖),方程又是怎樣的?

生:此圓是到點c(a,b)的距離等於半徑r的點的集合,

由兩點間的距離公式得

即:(x-a)2+(y-b)2= r2

ⅱ.講授新課、嘗試練習

師:方程(x-a)2+(y-b)2= r2 叫做圓的標準方程.

特別:當圓心在原點,半徑為r時,圓的標準方程為:x2+y2=r2.

師:圓的標準方程由哪些量決定?

生:由圓心座標(a,b)及半徑r決定。

師:很好!實際上圓心和半徑分別決定圓的位置和大小。由此可見,要確定圓的方程,只需確定a、b、r這三個獨立變數即可。

1、 寫出下列各圓的標準方程:[多**演示]

① 圓心在原點,半徑是3

② 圓心在點c(3,4),半徑是

③ 經過點p(5,1),圓心在點c(8,-3

2、 變式題[多**演示]

① 求以c(1,3)為圓心,並且和直線3x-4y-7=0相切的圓的方程。

答案:(x-1)2 + (y-3)2 =

② 已知圓的方程是 (x-a)2 +y2 = a2 ,寫出圓心座標和半徑。

答案: c(a,0), r=|a|

ⅲ.例題分析、鞏固應用

師:下面我們通過例題來看看圓的標準方程的應用.

[例1] 已知圓的方程是 x2+y2=17,求經過圓上一點p(,)的切線的方程。

師:你打算怎樣求過p點的切線方程?

生:要求經過一點的直線方程,可利用直線的點斜式來求。

師: 斜率怎樣求?

生:。。。。。。

師:已知條件有哪些?能利用嗎?不妨結合圖形來看看(如圖)

生:切線與過切點的半徑垂直,故斜率互為負倒數

半徑op的斜率 k1=, 所以切線的斜率 k=-=-

所以所求切線方程:y-= -(x-)

即:x+y=17 (教師板書)

師:對照圓的方程x2+y2=17和經過點p(,)的切線方程x+y=17,你能作出怎樣的猜想?

生:。。。。。。

師:由x2+y2=17怎樣寫出切線方程x+y=17,與已知點p(,)有何關係?

(若看不出來,再看一例)

[例1/] 圓的方程是x2+y2=13,求過此圓上一點(2,3)的切線方程。

答案:2x+3y=13 即:2x+3y-13=0

師:發現規律了嗎?(學生紛紛舉手回答)

生:分別用切點的橫座標和縱座標代替圓方程中的乙個x和乙個y,便得到了切線方程。

師:若將已知條件中圓半徑改為r,點改為圓上任一點(xo,yo),則結論將會發生怎樣的變化?大膽地猜一猜!

生:xox+yoy=r2.

師:這個猜想對不對?若對,可否給出證明?

生:。。。。。。

[例2]已知圓的方程是 x2+y2=r2,求經過圓上一點p(xo,yo)的切線的方程。

解:如圖(上一頁),因為切線與過切點的半徑垂直,故半徑op的斜率與切線的斜率互為負倒數

∵半徑op的斜率 k1=,∴切線的斜率 k=-=-

∴所求切線方程:y-yo= - (x-xo)

即:xox+yoy=xo2+yo2 亦即:xox+yoy=r2. (教師板書)

當點p在座標軸上時,可以驗證上面方程同樣適用。

歸納總結:圓的方程可看成 將其中乙個x、y用切點的座標xo、yo 替換,可得到切線方程

[例3]右圖為某圓拱橋的一孔圓拱的示意圖.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)

引導學生分析,共同完成解答。

師生分析:①建系; ②設圓的標準方程(待定係數);③求係數(求出圓的標準方程);④利用方程求a2p2的長度。

解:以ab所在直線為x軸,o為座標原點,建立如圖所示的座標系。則圓心在y軸上,設為

(0,b),半徑為r,那麼圓的方程是 x2+(y-b)2=r2.

∵p(0,4),b(10,0)都在圓上,於是得到方程組:

解得:b=-10.5 ,r2=14.52

∴圓的方程為 x2+(y+10.5)2=14.52.

將p2的橫座標x=-2代入圓的標準方程

且取y>0

得:y=

≈14.36-10.5=3.86 (m)

答:支柱a2p2的長度約為3.86m。

ⅳ.課堂練習、課時小結

課本p77練習2,3

師:通過本節學習,要求大家掌握圓的標準方程,理解並掌握切線方程的探求過程和方法,能運用圓的方程解決實際問題.

ⅴ.問題延伸、課後作業

(一)若p(xo,yo)在圓(x-a)2+(y-b)2= r2上時,試求過p點的圓的切線方程。

課本p81習題7.7 : 1,2,3,4

(二)預習課本p77~p79

教學設計說明

設計思想:

在教學過程中,教師遵循數學發展規律,並依據建構主義教育理論,創設一系列數學實驗環境,在情境中讓學生觀察、模擬、猜想、嘗試、探索、歸納並引導加以證明,強調主動建構,從深層次加強學生對知識的感知度,使學生能更好地理解和掌握圓的標準方程。

設計理念:

設計的根本出發點是促進學生的發展。教師以合作者的身份參與,課堂上建立平等、互助、融洽的關係,師生共同研究,共同提高。

設計思路:

本節課的設計與教材的呈現方式有所不同,教材只是教學的藍本,教師在理解教材編寫意圖的基礎上,應發揮主觀能動作用,對教材資源進行再加工、再創造,這樣教學有利於認知結構與知識結構的有機結合,也有利於學生從深層次理解和掌握圓的標準方程。鑑於此,本節在給出圓的標準方程的過程中,運用簡單、特殊的到複雜、一般的數學思想,使用了觀察、猜測、經驗歸納等方法進行合情地推理,同時引導學生對照圓的幾何形狀,觀察和欣賞圓的方程,體會數學中的美——對稱、簡潔。圓的標準方程的應用是本節的難點。

為了突破難點,設計三個例題。第

一、二個例題,從特殊到一般給出切線方程,培養學生**問題的興趣,不斷完善自己的認知結構。第三個例題,充分利用多**的動感演示,刺激學生的感官,引起更強的注意,從而使學生理解理論**於實踐,充分調動學生學習數學的熱情,激發學生自主**問題的興趣,增強應用意識;同時培養學生勇於探索、堅忍不拔的意志品質。最後設計了「問題延伸」,讓學生帶著問題走進課堂,又帶著問題走出課堂,激發學生不斷求知、不斷探索的慾望。

在整個教學過程中,主要著眼於「引」,啟發學生「探」,把「引」和「探」有機的結合起來,教師的每項措施都是為了力求給學生創造一種思維情境,一種動手、動腦、動口並且主動參與學習的機會,激發學生求知的慾望,促使學生掌握知識,解決問題。

圓的標準方程 數學教案二

圓的標準方程 一 教學目標 一 知識目標 1 在平面直角座標系中,探索並掌握圓的標準方程 2 會由圓的方程寫出圓的半徑和圓心,能根據條件寫出圓的方程 3 利用圓的方程解決與圓有關的實際問題.二 能力目標 1 進一步培養學生用解析法研究幾何問題的能力 2 使學生加深對數形結合思想和待定係數法的理解 3...

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