• 190.50 KB
  • 2021-06-11 发布

高中数学必修2教案:4_1_1圆的标准方程 (3)

  • 8页
  • 当前文档由用户上传发布,收益归属用户
  1. 1、本文档由用户上传,淘文库整理发布,可阅读全部内容。
  2. 2、本文档内容版权归属内容提供方,所产生的收益全部归内容提供方所有。如果您对本文有版权争议,请立即联系网站客服。
  3. 3、本文档由用户上传,本站不保证质量和数量令人满意,可能有诸多瑕疵,付费之前,请仔细阅读内容确认后进行付费下载。
  4. 网站客服QQ:403074932
4. 1.1 圆的标准方程 【教学目标】 1.掌握圆的标准方程的特点,能根据所给有关圆心、半径的具体条件准确地写出圆的 标准方程,能运用圆的标准方程正确地求出其圆心和半径,解决一些简单的实际问题. 2.通过圆的标准方程的推导,培养学生利用求曲线的方程的一般步骤解决一些实际问 题的能力. 3.通过圆的标准方程,解决一些如圆拱桥的实际问题,说明理论既来源于实践,又服 务于实践,可以适时进行辩证唯物主义思想教育. 【教 学重难点】 教学重点:(1)圆的标准方程的推导步骤;(2)根据具体条件正确写出圆的标准方程. 教学难点:运用圆的标准方程解决一些简单的实际问题. 【教学过程】 (一)情景导入、展示目标 前面,大家学习了圆的概念,哪一位同学来回答? 1:具有什么性质的点的轨迹称为圆? 平面内与一定点距离等于定长的点的轨迹称为圆(教师在黑板上画一个圆). 2:图 2-9 中哪个点是定点?哪个点是动点?动点具有什么性质?圆心和半径都反映了 圆的什么特点? 圆心 C 是定点,圆周上的点 M 是动点,它们到圆心距离等于定长|MC|=r,圆心和半径 分别确定了圆的位置和大小. (二)检查预习、交流展示 求曲线的方程的一般步骤是什么?其中哪几个步骤必不可少? 求曲线方程的一般步骤为: (1)建立适当的直角坐标系,用(x,y)表示曲线上任意点 M 的坐标,简称建系设点;图 2-9 (2)写出适合条件 P 的点 M 的集合 P={M|P(M)|},简称写点集; (3)用坐标表示条件 P(M),列出方程 f(x,y)=0,简称列方程; (4)化方程 f(x,y)=0 为最简形式,简称化简方程; (5)证明化简后的方程就是所求曲线的方程,简称证明. 其中步骤(1)(3)(4)必不可少. (三)合作探究、精讲精练 探究一:如何建立圆的标准方程呢? 1.建系设点 由学生在黑板上画出直角坐标系,并问有无不同建立坐标系的方法.教师指出:这两 种建立坐标系的方法都对,原点在圆心这是特殊情况,现在仅就一般情况推导.因为 C 是定 点,可设 C(a,b)、半径 r,且设圆上任一点 M 坐标为(x,y). 2.写点集 根据定义,圆就是集合 P={M||MC|=r}. 3.列方程 由两点间的距离公式得: 4.化简方程 将上式两边平方得: (x-a) +(y-b) =r         (1) 方程(1)就是圆心是 C(a,b)、半径是 r 的圆的方程.我们把它叫做圆的标准方程. 探究二:圆的方程形式有什么特点?当圆心在原点时,圆的方程是什么? 这是二元二次方程,展开后没有 xy 项,括号内变数 x,y 的系数都是 1.点(a,b)、r 分别表示圆心的坐标和圆的半径.当圆心在原点即 C(0,0)时,方程为 x +y =r . 教师指出:圆心和半径分别确定了圆的位置和大小,从而确定了圆,所以,只要 a,b, r 三个量确定了且 r>0,圆的方程就给定了.这就是说要确定圆的方程,必须具备三个独立 的条件.注意,确定 a、b、r,可以根据条件,利用待定系数法来解决. 例 1  写出下列各圆的方程:(请三位同学演板) (1)圆心在原点,半径是 3; (3)经过点 P(5,1),圆心在点 C(8,-3); 解析:要求能够用圆心坐标、半径长熟练地写出 圆的标准方程. 解:(1)x +y =9;(2)(x-3) +(y-4) =5; 点评: 圆的标准方程与圆心坐标、半径长密切相关,应熟练掌握. 变式训练1: 说出下列圆的圆心和半径:(学生回答) 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 (1)(x-3) +(y-2) =5;   (2)(x+4) +(y+3) =7;   (3)(x+2) + y =4 答案:(1) 圆心是(3,2),半径是 ;(2) 圆心是(-4,-3),半径是 ;(3) 圆心 是(-2,0),半径是2. 例2  (1)已知两点 P (4,9)和 P2(6,3),求以 P P 为直径的圆的方程;(2)试判断 点 M(6,9)、N(3,3)、Q(5,3)是在圆上,在圆内,还是在圆外? 解析:分析一:从确定圆的条件考虑,需要求圆心和半径,可用待定系数解决;分析 二: 从图形上动点 P 性质考虑,用求曲线方程的一般方法解决. 解:(1) 解法一:(学生口答) 设圆心 C(a,b)、半径 r,则由 C 为 P P 的中点得: 又由两点间的距离公式得: ∴所求圆的方程为:(x-5) +(y-6) =10 解法二:(给出板书) ∵直径上的四周角是直角,∴对于圆上任一点 P(x,y),有 PP ⊥PP . 化简得:x +y -10x-12y+51=0. 即(x-5) +(y-6) =10 为所求圆的方程. 解(2):(学生阅读课本) 分别计算点到圆心的距离: 因此,点 M 在圆上,点 N 在圆外,点 Q 在圆内. 点评:1.求圆的方程的方法 (1)待定系数法,确定 a,b,r; (2)轨迹法,求曲线方程的一般方法. 2 2 2 2 2 2 5 7 1 1 2 1 2 2 2 1 2 2 2 2 2 2.点与圆的位置关系 设点到圆心的距离为 d,圆半径为 r: (1)点在圆上 d=r; (2)点在圆外 d>r; (3)点在圆内 d<r. 变式训练2:求证:以 A(x ,y )、B(x ,y )为直径端点的圆的方程为 (x-x )(x-x )+(y-y )(y-y )=0. 证明:略. (四)反馈测试 导学案当堂检测   (五)总结反思、共同提高 1.圆的方程的推导步骤; 2.圆的方程的特点:点(a,b)、r 分别表示圆心坐标和圆的半径; 3.求圆的方程的两种方法:(1)待定系数法;(2)轨迹法. 【板书设计】 探究一:圆的标准方程 1.建系设点 2.写点集 3.列方程 4.化简方程 探究二:圆的方程形式特点 例 1  变式训练1 例2  变式训练2 课堂小结 【作业布置】 导学案课后练习与提高 4.1.1 圆的标准方程 课前预习学案 一.预习目标 回忆圆的定义,初步了解用方程建立圆的标准方程. 二.预习内容 1 1 2 2 1 2 1 2 1:圆的定义是怎样的? 2:圆的特点是什么? 三.提出疑惑 同学们,通过你的自主学习,你还有那些疑惑,请填在下面的表格中 疑惑点 疑惑内容 课 内探究学案 一.学习目标 1.掌握圆的标准方程的特点,能根据所给有关圆心、半径的具体条件准确地写出圆的 标准方程,能运用圆的标准方程正确地求出其圆心和半径,解决一 些简单的实际问题. 2.通过圆的标准方程的推导,培 养学生利用求曲线的方程的一般步骤解决一些实际 问题 的能力. 3.通过圆的标准方程,解决一些如圆拱桥的实际问题,说明理论既来源于实践,又服 务于实践,可以适时进行辩证唯物主义思 想教育. 学习重点:(1)圆的标准方程的推导步骤;(2)根据具 体条件正确写出圆的标准方程. 学习难点:运用圆的标准方程解决一些简单的实际问题. 二.学习过程 探究一:如何建立圆的标准方程呢? 1.建系设点 2.写点集 3.列方程 4.化简方程 探究二:圆的方程形式有什么特点?当圆心在原点时,圆的方程是什么? 例 1  写出下列各圆的方程:(请四位同学演板) (1)圆心在原点,半径是 3; (3)经过点 P(5,1),圆心在点 C(8,-3); 变式训练1: 说出下列圆的圆心和半径:(学生回答) (1)(x-3) +(y-2) =5; (2)(x+4) +(y+3) =7; (3)(x+2) + y =4 例2 (1)已知两点 P (4,9)和 P (6,3),求以 P P 为直径的圆的方程;(2)试判断 点 M(6,9)、N(3,3)、Q(5,3)是在圆上,在圆内,还是在圆外? 变式训练2:求证:以 A(x ,y )、B(x ,y )为直径端点的圆的 方程为 (x-x )(x-x )+(y-y )(y-y )=0. 三.反思总结 圆的定义 几何特征 方程特征 待定系数法法 轨迹法法 四.当堂检测 1.圆(x+1)2+(y-2)2=4 的圆心、半径是 ( ) A.(1,-2),4 B.(1,-2),2 C.(-1,2),4 D.(-1,2),2 2.过点 A(4,1)的圆 C 与直线 相切于点 B(2,1) . 则 圆 C 的 方 程 2 2 2 2 2 2 1 2 1 2 1 1 2 2 1 2 1 2 1 0x y− − = 为 . 3.一个等腰三角形底边上的高等于 5,底边两端点的坐标是(-4,0)和(4,0),求它的 外接圆的方程. 参考答案:1.D  2.    课后练习与提高 1.圆 的周长是(   ) A.    B.    C.2    D.   2.点P( )与圆 的位置关系是( ) A.在圆外    B.在圆内    C.在圆上    D.不确定 3.已知圆C与圆 关于直线 对称,则圆C的方程为(   ) A.        B.    C.        D. 4.已知圆 C 的圆心是直线 x-y+1=0 与 x 轴的交点,且圆 C 与直线 x+y+3=0 相切。则圆 C 的方程为 . 5.已知圆心在 x 轴上,半径为 的圆 O 位于 y 轴左侧,且与直线 x+y=0 相切,则圆 O 的方程是    . 6.赵州桥的跨度是 37.4m,圆拱高约为 7.2m,求这座圆拱桥的拱圆的方程. 2 2( 3) 2x y− + = 2)1()1( 22 =++− yx π2 π2 π2 π4 5,2m 2422 =+ yx 1)1( 22 =+− yx xy −= 1)1( 22 =++ yx 122 =+ yx 1)1( 22 =++ yx 1)1( 22 =−+ yx 2