最新人教A版高中数学必修2第四章教案(1)
高中数学人教A版必修2第四章4.1.1《2.1.1平面》表格式教案
§ 2.1.1 平面【教学目标】1、知识与技能〔1〕利用生活中的实物对平面进行描述；〔2〕掌握平面的表示法，能用符号语言描述点、直线、平面之间的关系；〔3〕理解并掌握平面的根本性质及三个公理，能运用公理及其推论解决问题。
2、过程与方法通过观察总结生活中类似“平面〞的东西，经过师生的共同讨论，使学生对平面有一个感性认识，通过类比直线的特征，归纳总结出平面的特征。
3、情感态度与价值观让学生认识到我们所处的世界是一个三维空间，培养学生的空间想象能力，进而增强了学习的兴趣。
【教学重难点】1、重点：理解三个关于平面的公理及推论。
2、难点：运用公理证明三点共线、三线共点问题。
【教学过程】教学过程教学内容师生互动设计意图自主学习生：自主学习，答复长方体中点、线、面的位置关系。
师：点、线、面是构成空间几何体的根本“元素〞。
引出新课新课导入日常生活中有哪些东西给我们以平面的形象？思考：将一条线段的两端无限延展，得到的是什么？将课桌面，黑板面向四周无线延展得到的又是什么呢？师：生活中常见的如黑板、平整的操场、桌面，平静的湖面等，通常都给我们呈现出平面的感觉，你们能举出更多的例子吗？〔引导学生观察、思考、举例和相交交流，教师对学生活动给予评价，点出主题.〕培养学生感性认识探索1．平面的概念师：刚刚大家新知随堂练习判定以下说法是否正确：①书桌面是平面；②8个平面重叠起来要比6个平面重叠起来厚；③有一个平面的长是50m，宽是20m；④平面是绝对的平，无厚度，可以无限延展的抽象的数学概念.总结：平面的特征〔无限延展〕无边界、无大小、无厚度所讲的一些物体都给我们以平面的印象，几何里所说的平面就是从这样的一些物体中抽象出来的，但是，几何里的平面是向四周无限伸展的，现在请大家判定以下命题是否正确？生：平面是没有厚度，无限延展的；所以①②③错误；④正确.加深学生对平面概念的理解.探索新知2．平面的画法及表示〔1〕平面的画法1〕.通常我们把水平的平面画成平行四边形，用平行四边形表示平面，其中平行四边形的锐角通常画成45°，且横边长等于其邻边长的2倍.如果一个平面被另一个平面遮挡住. 我们常把被遮挡的局部用虚线画出来.2).竖直平面的画法3).平行平面的画法。
人教A版高中数学选择性必修第二册第四章4-4数学归纳法课件
反思领悟 “归纳—猜想—证明”的一般步骤
【教用·备选题】 (源自北师大版教材)用数学归纳法证明：x2n－ y2n能被x＋y整除(n∈N*)．
[证明] (1)当n＝1时，x2－y2＝(x＋y)(x－y)． 故x2－y2能被x＋y整除，命题成立． (2)假设当n＝k(k≥1)时，x2k－y2k能被x＋y整除． 那么，当n＝k＋1时，x2k+2－y2k+2＝x2x2k－y2y2k.*
探究建构
探究1 数学归纳法的理解 探究问题1 如果你从袋子里拿出5个小球，发现全部都是绿色的， 能否判断袋子里面的小球都是绿色的？ [提示] 不能．通过考察部分对象，得到一般的结论的方法，叫不 完全归纳法．不完全归纳法得到的结论不一定正确．
探究问题2 在学校，我们经常会看到这样一种现象：排成一排的自 行车，如果一位同学不小心将第一辆自行车弄倒了，那么整排自行 车就会倒下．试想要使整排自行车倒下，需要具备哪几个条件？这 种现象对你有何启发？
(1)当n＝2时，由上述过程知，猜想成立． (2)假设当n＝k(k∈N*，且k≥2)时，不等式成立，即Sk＞kx， 则Sk＋1＝Sk＋x(1＋x)k＞kx＋x(1＋x)k. ①当x＞0时，因为k＞1，所以(1＋x)k＞1，所以 x(1＋x)k＞x. ②当－1＜x＜0时，0＜1＋x＜1，且x2＞0.又因为k＞1，所以(1＋x)k ＜1＋x， 可得x(1＋x)k＞x(1＋x)＝x＋x2＞x.
√
②
(1)D (2)② [(1)显然当n＝1时，21＞12，而当n＝2时，22＝22，A 错误； 当n＝3时，23＜32，B错误； 当n＝4时，24＝42，C错误； 当n＝5时，25＞52，符合要求，D正确． (2)本题在由n＝k成立证明n＝k＋1成立时，应用了等比数列的求和公 式，而未用归纳假设，这与数学归纳法的要求不符．]
人教版高中数学必修二全套教案
人教版高中数学必修二全套教案
本文档包含了人教版高中数学必修二全套教案，以下是各个章节的概要：
第一章矩阵与行列式
- 第一节二阶与三阶行列式
- 第二节行列式的性质与应用
- 第三节矩阵的概念与运算
- 第四节线性方程组的解与解集
第二章二次函数与一元二次方程
- 第一节二次函数及其图像
- 第二节二次函数的性质与图像的应用
- 第三节一元二次方程的解法
- 第四节一元二次方程的应用
第三章三角函数与解三角形
- 第一节各象限角的三角函数
- 第二节倍角、半角与合角公式
- 第三节解三角形
第四章概率与统计
- 第一节事件与概率
- 第二节条件概率与分组统计
- 第三节随机事件的数量表达与独立性- 第四节随机事件的相互关系
第五章推理与证明
- 第一节数学归纳法
- 第二节常见数学问题的证明方法
- 第三节直角三角形的判定定理
第六章平面向量
- 第一节平面向量的概念与运算
- 第二节向量的线性运算与共线问题- 第三节三角形与平面向量
第七章立体几何
- 第一节立体几何的基本概念
- 第二节球面与球台
- 第三节圆锥曲线与锥体
第八章三角恒等变换与解三角恒等式
- 第一节三角恒等变换及其证明
- 第二节三角方程的解法与平面解的应用
以上是人教版高中数学必修二全套教案的章节概要，具体内容请参考教材。
新人教版高中数学必修二教案(全册)
新人教版高中数学必修二教案(全册)第一章：二次函数与一元二次方程1.1 二次函数的基本性质与图像- 教学目标：了解二次函数的定义和基本性质，掌握画出二次函数的图像的方法。
- 教学内容：二次函数的定义、顶点、对称轴等基本性质，画出二次函数的图像。
- 教学步骤：1. 引入二次函数的概念，阐述其基本性质。
2. 对比一次函数和二次函数的特点，引导学生理解二次函数的图像形态。
3. 指导学生根据给定的二次函数方程画出对应的图像。
- 教学反思：本节课通过引入二次函数的基本概念和性质，帮助学生理解二次函数的图像形态，并通过实例让学生练画出二次函数的图像，加深对二次函数的理解。
1.2 一元二次方程- 教学目标：掌握一元二次方程的概念、解法和应用。
- 教学内容：一元二次方程的定义、解法和应用。
- 教学步骤：1. 介绍一元二次方程的定义和基本概念。
2. 分析一元二次方程的解的情况，讲解解一元二次方程的方法。
3. 引入一元二次方程的应用，如求解实际问题等。
- 教学反思：通过讲解一元二次方程的定义、解法和应用，帮助学生掌握解一元二次方程的方法，并引导学生将所学知识应用于实际问题的求解中，提高数学应用能力。
第二章：不等式2.1 不等式的概念与性质- 教学目标：了解不等式的概念和性质，掌握解不等式的方法。
- 教学内容：不等式的定义、性质、解法。
- 教学步骤：1. 引入不等式的概念和基本性质。
2. 分析不等式的解的情况，介绍解不等式的方法。
3. 给出具体的不等式问题，引导学生解决实际问题。
- 教学反思：通过引入不等式的概念和性质，帮助学生掌握解不等式的方法，并通过实际问题的解决，提高学生的数学应用能力。
2.2 一元一次不等式组- 教学目标：了解一元一次不等式组的概念和解法。
- 教学内容：一元一次不等式组的定义、解法。
- 教学步骤：1. 引入一元一次不等式组的概念和基本性质。
2. 讲解解一元一次不等式组的方法。
3. 给出具体的一元一次不等式组问题，引导学生解决实际问题。
人教版高一数学必修二第四章 圆与方程教案
教学课题人教版必修二第四章圆与方程一、知识框架4.1圆的方程1. 圆的标准方程（1）基本要素：当圆心的位置与半径的大小确定后，圆就唯一确定了，因此，确定一个圆的基本要素是半径和圆心，标准方程：圆心为C(a，b)，半径为r的圆的标准方程是222)()(rayax=-+-图示:说明：若点M(x，y)在圆C上，则点M的坐标适合方程(x－a)2＋(y－b)2＝r2；反之，若点M(x，y)的坐标适合方程(x－a)2＋(y－b)2＝r2，则点M在圆上[拓展]特殊位置圆的标准方程如下表所示.条件方程形式圆过原点(x－a)2＋(y－b)2＝a2＋b2(a2＋b2≠0)圆心在x轴上(x－a)2＋y2＝r2(r≠0)圆心在y轴上x2＋(y－b)2＝r2(r≠0)圆心在原点x2＋y2＝r2(r≠0)（2）点与圆的位置关系圆C：(x－a)2＋(y－b)2＝r2(r>0)，其圆心为(a，b)，半径为r，点P(x0，y0)，设d＝|PC|＝(x0－a)2＋(y0－b)2.位置关系d与r的大小图示点P的坐标的特点点在圆外d __>__r(x 0－a )2＋(y 0－b )2>r 2点在圆上d __=__r(x 0－a )2＋(y 0－b )2＝r 2点在圆内d __<__r(x 0－a )2＋(y 0－b )2<r 22. 圆的一般方程(1)方程：当D 2＋E 2－4F >0时，方程x 2＋y 2＋Dx ＋Ey ＋F ＝0叫做圆的一般方程， 其中圆心为)2,2(E D --，半径为r ＝F E D 42122-+ (2)说明：方程x 2＋y 2＋Dx ＋Ey ＋F ＝0不一定表示圆． 当且仅当D 2＋E 2－4F >0时，表示圆： 当D 2＋E 2－4F ＝0时，表示一个点)2,2(ED --； 当D 2＋E 2－4F <0时，不表示任何图形． (3)用“待定系数法”求圆的方程的大致步骤： ①根据题意，选择标准方程或一般方程；②根据条件列出关于a ，b ，r 或D ，E ，F 的方程组； ③解出a ，b ，r 或D ，E ，F ，代入标准方程或一般方程．（4）若一个二元方程Ax 2＋Bxy ＋Cy 2＋Dx ＋Ey ＋F ＝0表示圆，应满足的条件是： ①A ＝C ≠0；②B ＝0；③D 2＋E 2－4F >0 [拓展]1.圆的标准方程和一般方程的对比(1)由圆的标准方程(x －a)2＋(y －b)2＝r 2，可以直接看出圆心坐标(a ，b)和半径r ，圆的几何特征明显．(2)由圆的一般方程x2＋y2＋Dx＋Ey＋F＝0(D2＋E2－4F>0)，知道圆的方程是一种特殊的二元二次方程，圆的代数特征明显．(3)相互转化，如图所示．2．由圆的一般方程判断点与圆的位置关系剖析：已知点M(x0，y0)和圆的方程x2＋y2＋Dx＋Ey＋F＝0(D2＋E2－4F>0)，则其位置关系如下表：位置关系代数关系点M在圆外x20＋y20＋Dx0＋Ey0＋F>0点M在圆上x20＋y20＋Dx0＋Ey0＋F＝0点M在圆内x20＋y20＋Dx0＋Ey0＋F<03. 轨迹方程点M的坐标(x，y)满足的关系式称为点M的轨迹方程．[拓展]当动点M的变化是由点P的变化引起的，并且点P在某一曲线C上运动时，常用中间量法(又称为相关点法)来求动点M的轨迹方程，其步骤是：(1)设动点M(x，y)；(2)用点M的坐标来表示点P的坐标；(3)将所得点P的坐标代入曲线C的方程，即得动点M的轨迹方程．4.2 直线、圆的位置关系1.直线与圆的位置关系（1）直线Ax＋By＋C＝0与圆(x－a)2＋(y－b)2＝r2的位置关系及判断（2）圆的弦长:若圆心到弦的距离为222,,d r l l r d -=，则弦长是圆的半径为。
最新人教版高中数学必修二教案(全册)
最新人教版高中数学必修二教案(全册)第一章：二次函数与一元二次方程授课内容本章主要介绍二次函数及其性质以及一元二次方程的解法。
授课目标1. 理解二次函数的定义，并掌握其图像的性质；2. 掌握一元二次方程的解法，包括因式分解、公式法和配方法等；3. 能够在实际问题中应用二次函数和一元二次方程。
教学步骤1. 引入二次函数的概念，让学生了解二次函数的定义和一般式；2. 通过图像展示二次函数的性质，如顶点、对称轴、最值点等；3. 教授一元二次方程的解法，首先介绍因式分解法，然后讲解公式法和配方法；4. 给学生提供一些练题，让他们运用所学知识解决实际问题；5. 总结本章内容，强调重点和难点。
教学资源- 人教版高中数学必修二教材- 教案PPT- 二次函数和一元二次方程的练题教学评估- 学生课堂表现- 练题的完成情况- 小组合作讨论的质量第二章：数列与数学归纳法授课内容本章主要介绍数列的概念、性质以及数学归纳法的应用。
授课目标1. 理解数列和数列的通项公式的概念；2. 掌握常见数列的求和公式；3. 掌握数学归纳法的基本思想和应用方法；4. 能够在实际问题中应用数列和数学归纳法。
教学步骤1. 引入数列的概念，让学生了解等差数列和等比数列的定义；2. 通过例题演示如何求解数列的通项公式和求和公式；3. 引入数学归纳法的基本思想，并讲解其应用方法；4. 提供一些实际问题让学生运用数列和数学归纳法求解；5. 总结本章内容，强调重点和难点。
教学资源- 人教版高中数学必修二教材- 教案PPT- 数列和数学归纳法的练题教学评估- 学生课堂表现- 练题的完成情况- 小组合作讨论的质量...（继续编写剩余章节的教案）。
【人教A版】高中数学必修二：第4章《圆与方程》导学案设计(含答案) 第四章 4.2.1
4.2.1 直线与圆的位置关系[学习目标] 1.理解直线和圆的三种位置关系.2.会用代数与几何两种方法判断直线和圆的位置关系.知识点一 直线与圆的位置关系及判断思考 用代数法与几何法判断直线与圆的位置关系时，二者在侧重点上有什么不同？ 答 代数法与几何法都能判断直线与圆的位置关系，只是角度不同，代数法侧重于“数”的计算，几何法侧重于“形”的直观. 知识点二 圆的切线问题 1.求圆的切线的方法(1)求过圆上一点(x 0，y 0)的圆的切线方程：先求切点与圆心的连线的斜率k ，则由垂直关系，知切线斜率为－1k ，由点斜式方程可求得切线方程.如果k ＝0或k 不存在，则由图形可直接得切线方程为y ＝y 0或x ＝x 0. (2)求过圆外一点(x 0，y 0)的圆的切线方程：几何法：设切线方程为y －y 0＝k (x －x 0)，即kx －y －kx 0＋y 0＝0.由圆心到直线的距离等于半径，可求得k ，切线方程即可求出.并注意检验当k 不存在时，直线x ＝x 0是否为圆的切线. 代数法：设切线方程y －y 0＝k (x －x 0)，即y ＝kx －kx 0＋y 0，代入圆的方程，得到一个关于x 的一元二次方程，由Δ＝0求得k ，切线方程即可求出.并注意检验当k 不存在时，直线x ＝x 0是否为圆的切线. 2.切线段的长度公式(1)从圆外一点P (x 0，y 0)引圆(x －a )2＋(y －b )2＝r 2的切线，则P 到切点的切线段长为 d ＝(x 0－a )2＋(y 0－b )2－r 2.(2)从圆外一点P (x 0，y 0)引圆x 2＋y 2＋Dx ＋Ey ＋F ＝0的切线，则P 到切点的切线段长为d ＝x 20＋y 20＋Dx 0＋Ey 0＋F .题型一 直线与圆的位置关系的判断例1 已知直线方程mx －y －m －1＝0，圆的方程x 2＋y 2－4x －2y ＋1＝0.当m 为何值时，圆与直线(1)有两个公共点； (2)只有一个公共点； (3)没有公共点.解 方法一 将直线mx －y －m －1＝0代入圆的方程化简整理得， (1＋m 2)x 2－2(m 2＋2m ＋2)x ＋m 2＋4m ＋4＝0. ∵Δ＝4m (3m ＋4)，∴当Δ>0，即m >0或m <－43时，直线与圆相交，即直线与圆有两个公共点；当Δ＝0，即m ＝0或m ＝－43时，直线与圆相切，即直线与圆只有一个公共点；当Δ<0，即－43<m <0时，直线与圆相离，即直线与圆没有公共点.方法二 已知圆的方程可化为(x －2)2＋(y －1)2＝4， 即圆心为C (2,1)，半径r ＝2.圆心C (2,1)到直线mx －y －m －1＝0的距离 d ＝|2m －1－m －1|1＋m 2＝|m －2|1＋m 2.当d <2，即m >0或m <－43时，直线与圆相交，即直线与圆有两个公共点；当d ＝2，即m ＝0或m ＝－43时，直线与圆相切，即直线与圆只有一个公共点；当d >2，即－43<m <0时，直线与圆相离，即直线与圆没有公共点.反思与感悟 直线与圆位置关系判断的三种方法：(1)几何法：由圆心到直线的距离d 与圆的半径r 的大小关系判断. (2)代数法：根据直线与圆的方程组成的方程组解的个数来判断.(3)直线系法：若直线恒过定点，可通过判断点与圆的位置关系，但有一定的局限性，必须是过定点的直线系.跟踪训练1 若直线4x －3y ＋a ＝0与圆x 2＋y 2＝100有如下关系：①相交；②相切；③相离.试分别求实数a 的取值范围. 解 方法一 (代数法)由方程组⎩⎪⎨⎪⎧4x －3y ＋a ＝0，x 2＋y 2＝100，消去y ，得25x 2＋8ax ＋a 2－900＝0. Δ＝(8a )2－4×25(a 2－900)＝－36a 2＋90 000. ①当直线和圆相交时，Δ＞0， 即－36a 2＋90 000＞0，－50＜a ＜50； ②当直线和圆相切时，Δ＝0， 即a ＝50或a ＝－50； ③当直线和圆相离时，Δ＜0， 即a ＜－50或a ＞50. 方法二 (几何法)圆x 2＋y 2＝100的圆心为(0,0)，半径r ＝10， 则圆心到直线的距离d ＝|a |32＋42＝|a |5， ①当直线和圆相交时，d ＜r ， 即|a |5＜10，－50＜a ＜50； ②当直线和圆相切时，d ＝r ， 即|a |5＝10，a ＝50或a ＝－50； ③当直线和圆相离时，d ＞r ， 即|a |5＞10，a ＜－50或a ＞50. 题型二 圆的切线问题例2 过点A (4，－3)作圆(x －3)2＋(y －1)2＝1的切线，求此切线的方程. 解 因为(4－3)2＋(－3－1)2＝17>1，所以点A 在圆外.(1)若所求直线的斜率存在，设切线斜率为k ， 则切线方程为y ＋3＝k (x －4).即kx －y －3－4k ＝0， 因为圆心C (3,1)到切线的距离等于半径1， 所以|3k －1－3－4k |k 2＋1＝1，即|k ＋4|＝k 2＋1， 所以k 2＋8k ＋16＝k 2＋1.解得k ＝－158.所以切线方程为y ＋3＝－158(x －4)，即15x ＋8y －36＝0. (2)若直线斜率不存在，圆心C (3,1)到直线x ＝4的距离也为1，这时直线与圆也相切，所以另一条切线方程是x ＝4. 综上，所求切线方程为15x ＋8y －36＝0或x ＝4.反思与感悟 1.过一点P (x 0，y 0)求圆的切线方程问题，首先要判断该点与圆的位置关系，若点在圆外，切线有两条，一般设点斜式y －y 0＝k (x －x 0)用待定系数法求解，但要注意斜率不存在的情况，若点在圆上，则切线有一条，用切线垂直于过切点的半径求切线的斜率，再由点斜式可直接得切线方程.2.一般地，有关圆的切线问题，若已知切点则用k 1·k 2＝－1(k 1，k 2分别为切线和圆心与切点连线的斜率)列式，若未知切点则用d ＝r (d 为圆心到切线的距离，r 为半径)列式.跟踪训练2 圆C 与直线2x ＋y －5＝0相切于点(2,1)，且与直线2x ＋y ＋15＝0也相切，求圆C 的方程.解 设圆C 的方程为(x －a )2＋(y －b )2＝r 2. 因为两切线2x ＋y －5＝0与2x ＋y ＋15＝0平行， 所以2r ＝|15－(－5)|22＋12＝4 5.所以r ＝2 5.所以|2a ＋b ＋15|22＋1＝r ＝25，即|2a ＋b ＋15|＝10；①|2a ＋b －5|22＋1＝r ＝25，即|2a ＋b －5|＝10.② 又因为过圆心和切点的直线与切线垂直， 所以b －1a －2＝12.③联立①②③，解得⎩⎪⎨⎪⎧a ＝－2，b ＝－1.故所求圆C 的方程为(x ＋2)2＋(y ＋1)2＝20. 题型三 圆的弦长问题例3 求直线x －3y ＋23＝0被圆x 2＋y 2＝4截得的弦长.解 方法一 直线x －3yy ＋23＝0和圆x 2＋y 2＝4的公共点坐标就是方程组⎩⎨⎧x －3y ＋23＝0，x 2＋y 2＝4的解. 解这个方程组，得⎩⎨⎧x 1＝－3，y 1＝1，⎩⎪⎨⎪⎧x 2＝0，y 2＝2. 所以公共点的坐标为(－3，1)，(0,2)，所以直线x －3y ＋23＝0被圆x 2＋y 2＝4截得的弦长为(－3－0)2＋(1－2)2＝2. 方法二 如图，设直线x －3y ＋23＝0与圆x 2＋y 2＝4交于A ，B 两点，弦AB 的中点为M ，则OM ⊥AB (O 为坐标原点)， 所以|OM |＝|0－0＋23|12＋(－3)2＝ 3.所以|AB |＝2|AM |＝2OA 2－OM 2 ＝222－(3)2＝2. 反思与感悟求直线与圆相交时弦长的两种方法：(1)几何法：如图1，直线l 与圆C 交于A ，B 两点，设弦心距为d ，圆的半径为r ，弦长为|AB |，则有⎝⎛⎭⎫|AB |22＋d 2＝r 2. 即|AB |＝2r 2－d 2.(2)代数法：如图2所示，将直线方程与圆的方程联立，设直线与圆的两交点分别是A (x 1，y 1)，B (x 2，y 2)， 则|AB |＝(x 1－x 2)2＋(y 1－y 2)2 ＝1＋k 2|x 1－x 2| ＝1＋1k2|y 1－y 2|， 其中k 为直线l 的斜率.跟踪训练3 直线x ＋2y －5＋5＝0被圆x 2＋y 2－2x －4y ＝0截得的弦长为( ) A.1 B.2 C.4 D.46 答案 C解析圆的方程可化为C：(x－1)2＋(y－2)2＝5，其圆心为C(1,2)，半径r＝5.如图所示，取弦AB的中点P，连接CP，则CP⊥AB，圆心C到直线AB的距离d＝|CP|＝|1＋4－5＋5|12＋22＝1.在Rt△ACP中，|AP|＝r2－d2＝2，故直线被圆截得的弦长|AB|＝4.数形结合思想例4直线y＝x＋b与曲线x＝1－y2有且只有一个交点，则b的取值范围是()A.|b|＝ 2B.－1＜b≤1或b＝－2C.－1≤b＜1D.非以上答案分析曲线x＝1－y2变形为x2＋y2＝1(x≥0)，表示y轴右侧(含与y轴的交点)的半圆，直线y＝x＋b表示一系列斜率为1的直线，利用数形结合思想在同一平面直角坐标系内作出两种图形求解.解析曲线x＝1－y2含有限制条件，即x≥0，故曲线并非表示整个单位圆，仅仅是单位圆在y轴右侧(含与y轴的交点)的部分.在同一平面直角坐标系中，画出y＝x＋b与曲线x＝1－y2(就是x2＋y2＝1，x≥0)的图象，如图所示.相切时，b＝－2，其他位置符合条件时需－1＜b≤1.故选B.答案B解后反思求解直线与曲线公共点的问题，首先要借助图形进行思考；其次要注意作图的完整准确，使得图形能够反映问题的全部；最后在求解中还要细心缜密，保证计算无误.1.对任意的实数k，直线y＝kx＋1与圆x2＋y2＝2的位置关系一定是()A.相离B.相切C.相交但直线不过圆心D.相交且直线过圆心答案C解析方法一圆心(0,0)到直线kx－y＋1＝0的距离d＝11＋k2≤1＜2＝r，∴直线与圆相交，且圆心(0,0)不在该直线上.方法二 直线kx －y ＋1＝0恒过定点(0,1)，而该点在圆内，故直线与圆相交，且圆心不在该直线上.2.已知点M (a ，b )在圆O ：x 2＋y 2＝1外，则直线ax ＋by ＝1与圆O 的位置关系是( ) A.相切 B.相交 C.相离 D.不确定 答案 B解析 ∵点M (a ，b )在圆x 2＋y 2＝1外，∴a 2＋b 2＞1. ∴圆心(0,0)到直线ax ＋by ＝1的距离d ＝1a 2＋b2＜1＝r ，则直线与圆的位置关系是相交. 3.平行于直线2x ＋y ＋1＝0且与圆x 2＋y 2＝5相切的直线的方程是( ) A.2x －y ＋5＝0或2x －y －5＝0 B.2x ＋y ＋5＝0或2x ＋y －5＝0 C.2x －y ＋5＝0或2x －y －5＝0 D.2x ＋y ＋5＝0或2x ＋y －5＝0 答案 D解析 依题意可设所求切线方程为2x ＋y ＋c ＝0，则圆心(0,0)到直线2x ＋y ＋c ＝0的距离为|c |22＋12＝5，解得c ＝±5.故所求切线的直线方程为2x ＋y ＋5＝0或2x ＋y －5＝0. 4.设A 、B 为直线y ＝x 与圆x 2＋y 2＝1的两个交点，则|AB |等于( ) A.1 B. 2 C. 3 D.2 答案 D解析 直线y ＝x 过圆x 2＋y 2＝1的圆心C (0,0)， 则|AB |＝2.5.过原点的直线与圆x 2＋y 2－2x －4y ＋4＝0相交所得弦的长为2，则该直线的方程为________. 答案 2x －y ＝0解析 设所求直线方程为y ＝kx ，即kx －y ＝0.由于直线kx －y ＝0被圆截得的弦长等于2，圆的半径是1，因此圆心到直线的距离等于12－⎝⎛⎭⎫222＝0，即圆心(1,2)位于直线kx －y ＝0上.于是有k －2＝0，即k ＝2，因此所求直线方程是2x －y ＝0.1.判断直线和圆的位置关系的两种方法中，几何法要结合圆的几何性质进行判断，一般计算较简单.而代数法则是通过解方程组进行消元，计算量大，不如几何法简捷.2.一般地，在解决圆和直线相交时，应首先考虑圆心到直线的距离，弦长的一半，圆的半径构成的直角三角形.还可以联立方程组，消去y ，组成一个一元二次方程，利用方程根与系数的关系表达出弦长l ＝k 2＋1·(x 1＋x 2)2－4x 1x 2＝k 2＋1|x 1－x 2|.3.研究圆的切线问题时要注意切线的斜率是否存在.过一点求圆的切线方程时，要考虑该点是否在圆上.当点在圆上时，切线只有一条；当点在圆外时，切线有两条.一、选择题1.直线l ：y －1＝k (x －1)和圆x 2＋y 2－2y ＝0的位置关系是( ) A.相离 B.相切或相交 C.相交 D.相切 答案 C解析 l 过定点A (1,1)，∵12＋12－2×1＝0，∴点A 在圆上，∵直线x ＝1过点A 且为圆的切线，又l 斜率存在， ∴l 与圆一定相交，故选C.2.已知直线l 过圆x 2＋(y －3)2＝4的圆心，且与直线x ＋y ＋1＝0垂直，则l 的方程是( ) A.x ＋y －2＝0 B.x －y ＋2＝0 C.x ＋y －3＝0 D.x －y ＋3＝0答案 D解析 圆x 2＋(y －3)2＝4的圆心为点(0,3)，又因为直线l 与直线x ＋y ＋1＝0垂直，所以直线l 的斜率k ＝1.由点斜式得直线l ：y －3＝x －0，化简得x －y ＋3＝0.3.已知圆C 与直线x －y ＝0及x －y －4＝0都相切，圆心在直线x ＋y ＝0上，则圆C 的方程为( )A.(x ＋1)2＋(y －1)2＝2B.(x －1)2＋(y ＋1)2＝2C.(x －1)2＋(y －1)2＝2D.(x ＋1)2＋(y ＋1)2＝2答案 B解析 由条件，知x －y ＝0与x －y －4＝0都与圆相切，且平行，所以圆C 的圆心C 在直线x －y －2＝0上.由⎩⎪⎨⎪⎧x －y －2＝0，x ＋y ＝0，得圆心C (1，－1).又因为两平行线间距离d ＝42＝22，所以所求圆的半径长r ＝2，故圆C 的方程为(x －1)2＋(y ＋1)2＝2.4.过点P (－3，－1)的直线l 与圆x 2＋y 2＝1相切，则直线l 的倾斜角是( ) A.0° B.45° C.0°或45° D.0°或60° 答案 D解析 设过点P 的直线方程为y ＝k (x ＋3)－1，则由直线与圆相切知|3k －1|1＋k 2＝1，解得k ＝0或k ＝3，故直线l 的倾斜角为0°或60°.5.圆x 2＋y 2－4x ＋6y －12＝0过点(－1,0)的最大弦长为m ，最小弦长为n ，则m －n 等于( )A.10－27B.5－7C.10－3 3D.5－322答案 A解析 圆的方程x 2＋y 2－4x ＋6y －12＝0化为标准方程为(x －2)2＋(y ＋3)2＝25. 所以圆心为(2，－3)，半径长为5. 因为(－1－2)2＋(0＋3)2＝18＜25， 所以点(－1,0)在已知圆的内部， 则最大弦长即为圆的直径，即m ＝10. 当(－1,0)为弦的中点时，此时弦长最小. 弦心距d ＝(2＋1)2＋(－3－0)2＝32， 所以最小弦长为2r 2－d 2＝225－18＝27， 所以m －n ＝10－27.6.在圆x 2＋y 2＋2x ＋4y －3＝0上且到直线x ＋y ＋1＝0的距离为2的点共有( ) A.1个 B.2个 C.3个 D.4个 答案 C解析 圆心为(－1，－2)，半径r ＝22，而圆心到直线的距离d ＝|－1－2＋1|2＝2，故圆上有3个点满足题意.7.直线y ＝kx ＋3与圆(x －3)2＋(y －2)2＝4相交于M ，N 两点，若|MN |≥23，则k 的取值范围是( ) A.⎣⎡⎦⎤－34，0 B.⎝⎛⎦⎤－∞，－34∪[0，＋∞) C.⎣⎡⎦⎤－33，33 D.⎣⎡⎦⎤－23，0 答案 A解析 设圆心为C ，弦MN 的中点为A ，当|MN |＝23时，|AC |＝|MC |2－|MA |2＝4－3＝1.∴当|MN |≥23时，圆心C 到直线y ＝kx ＋3的距离d ≤1. ∴|3k －2＋3|k 2＋(－1)2≤1，∴(3k ＋1)2≤k 2＋1. 由二次函数的图象可得 －34≤k ≤0. 二、填空题8.设直线ax －y ＋3＝0与圆(x －1)2＋(y －2)2＝4相交于A ，B 两点，且弦AB 的长为23，则a ＝________. 答案 0解析 圆心到直线的距离d ＝|a －2＋3|a 2＋1＝22－(3)2＝1，解得a ＝0. 9.圆心在直线x －2y ＝0上的圆C 与y 轴的正半轴相切，圆C 截x 轴所得弦的长为23，则圆C 的标准方程为________. 答案 (x －2)2＋(y －1)2＝4解析 设圆C 的圆心为(a ，b )(b ＞0)，由题意得a ＝2b ＞0，且a 2＝(3)2＋b 2，解得a ＝2，b ＝1.所以所求圆的标准方程为(x －2)2＋(y －1)2＝4.10.在平面直角坐标系xOy 中，直线x ＋2y －3＝0被圆(x －2)2＋(y ＋1)2＝4截得的弦长为________. 答案2555解析 圆心为(2，－1)，半径r ＝2.圆心到直线的距离d ＝|2＋2×(－1)－3|1＋4＝355，所以弦长为2r 2－d 2＝222－(355)2＝2555.11.若直线l ：y ＝x ＋b 与曲线C ：y ＝1－x 2有两个公共点，则b 的取值范围是_______. 答案 [1，2)解析 如图所示，y ＝1－x 2是一个以原点为圆心，长度1为半径的半圆，y ＝x ＋b 是一个斜率为1的直线，要使直线与半圆有两个交点，连接A (－1,0)和B (0,1)，直线l 必在AB 以上的半圆内平移，直到直线与半圆相切，则可求出两个临界位置直线l 的b 值，当直线l 与AB 重合时，b ＝1；当直线l 与半圆相切时，b ＝ 2.所以b 的取值范围是[1，2). 三、解答题12.已知圆C ：(x －1)2＋(y －2)2＝25，直线l ：(2m ＋1)x ＋(m ＋1)y －7m －4＝0(m ∈R ). (1)求证不论m 取什么实数，直线l 与圆恒交于两点； (2)求直线被圆C 截得的弦长最小时的l 的方程.(1)证明 因为l 的方程为(x ＋y －4)＋m (2x ＋y －7)＝0(m ∈R )，所以⎩⎪⎨⎪⎧2x ＋y －7＝0，x ＋y －4＝0，解得⎩⎪⎨⎪⎧x ＝3，y ＝1， 即l 恒过定点A (3,1).第11页 共11页 因为圆心为C (1,2)，|AC |＝5<5(半径)，所以点A 在圆C 内，从而直线l 与圆C 恒交于两点.(2)解 由题意可知弦长最小时，l ⊥AC .因为k AC ＝－12，所以l 的斜率为2. 又l 过点A (3,1)，所以l 的方程为2x －y －5＝0.13.已知直线l 过点P (1,1)并与直线l 1：x －y ＋3＝0和l 2：2x ＋y －6＝0分别交于点A ，B ，若线段AB 被点P 平分，求：(1)直线l 的方程；(2)以原点O 为圆心且被l 截得的弦长为855的圆的方程. 解 (1)依题意可设A (m ，n )，B (2－m,2－n )， 则⎩⎪⎨⎪⎧ m －n ＋3＝0，2(2－m )＋(2－n )－6＝0，即⎩⎪⎨⎪⎧m －n ＝－3，2m ＋n ＝0， 解得A (－1,2).又l 过点P (1,1)，易得直线AB 的方程为x ＋2y －3＝0， 即直线l 的方程为x ＋2y －3＝0.(2)设圆的半径长为r ，则r 2＝d 2＋⎝⎛⎭⎫4552，其中d 为弦心距，d ＝35，可得r 2＝5，故所求圆的方程为x 2＋y 2＝5.。
高二数学上学期人教A版(2019)选择性必修第二册4.4.1数学归纳法原理教案
第四章 数列4.4 数学归纳法 4.4.1 数学归纳法原理一、教学目标1、正确理解数学归纳法原理，培养不完全归纳法下的归纳、猜想与证明思维体系；2、通过数学归纳法原理证明简单的猜想，如等式、不等式命题等.二、教学重点、难点重点：数学归纳法原理难点：数学归纳法原理的应用.三、学法与教学用具1、学法：学生在老师的引导下，通过阅读教材，自主学习、思考、交流、讨论和概括，从而完成本节课的教学目标.2、教学用具：多媒体设备等四、教学过程（一）创设情景，揭示课题【情景一】求和3333123...?n S n =++++= 【计算】【发现】【猜想】33332(1)123...[]2n n n S n +=++++= 【思考】能否给予证明？【情景二】前面所学的等差数列与等比数列的通项公式，并没有给出严格的数学证明.1(1)n a a n d =+-，11n n a a q -=，*n N ∈【思考】又有什么证明方法？【情景三】观看关于多米诺骨牌的小视频.（二）阅读精要，研讨新知【阅读】阅读课本4446P P -，跟同桌交流一下你的发现.【数学中的问题】对于情景一，2221231223341(),9(),36(),222S S S ⨯⨯⨯====== 22454556100(),225()22S S ⨯⨯====，…通过1,2,3,4,5n =的计算结果以及变形来猜想33332(1)123...[]2n n n S n +=++++=， 即使计算n 的某一个较大的数值，没有经过严格的数学证明，结论未必是正确的.【游戏中的问题】多米诺骨牌如何启动，为什么可以连续进行到结束.【例题研讨】阅读领悟课本46P 例1（用时约为1-2分钟，教师作出准确的评析.） 例1用数学归纳法证明，如果{}n a 是 一个公差为d 的等差数列，那么1(1)n a a n d =+- ①对任何*n N ∈都成立.证明：（1）当1n =时，左边1a =,右边110a d a =+⨯=, ①式成立. （2） 假设当*()n k n N =∈时，①式成立，即1(1)k a a k d =+-，根据等差数列的定义，1n n a a d +-=，于是，11[(1)]k k a a d a k d d +=+=+-+1[(1)1]a k d =++- 即当1n k =+时，①式也成立.由（1）（2）可知，①式对任何*n N ∈都成立. 【体验】请抄写例1的证明过程，体验证明的规范格式.【小组互动】完成课本47P 练习1、2，同桌交换检查，老师答疑. 【练习答案】（三）探索与发现、思考与感悟1.用数学归纳法证明221*11...(,1)1n n a a a an N a a++-++++=∈≠-,在验证1n =时,左边所得的项为( ) A.1 B. 21a a ++ C. 1a +D. 231a a a +++解：由已知，当1n =时, 式子的左边21a a =++，故选B.2. 在用数学归纳法证明*(1)(2)()2123...(21)()nn n n n n n N ++⋅⋅⋅+=⋅⋅⋅⋅⋅-∈时,从k 到1k + ,左端需要增加的代数式是( ) A. 21k +B. 2(21)k +C.211k k ++ D.231k k ++ 解：当n k =时，等式左边为(1)(2)()k k k k ++⋅⋅⋅+当1n k =+时，等式左边为[(1)1][(1)2][(1)][(1)(1)]k k k k k k ++++⋅⋅⋅+++++ (2)(3)()(21)(22)k k k k k k =++⋅⋅⋅+++(1)(2)(3)(1(21()1))22k k k k k k k k +++⋅+⋅⋅+=++ 所以左端增加的代数式为(21)(22)2(21)1k k k k ++=++，故选B3. 已知*n N ∈,用数学归纳法证明222222(1223)(3445)...[(21)(2)2(21)](1)(43)n n n n n n n ⋅-⋅+⋅-⋅++-⋅-⋅+=-++.证明：（1）当1n =时,左边41814=-=-，右边12714=-⨯⨯=-，左边=右边，等式成立. （2）假设当*()n k n N =∈时,等式成立, 即222222(1223)(3445)...[(21)(2)2(21)](1)(43)k k k k k k k ⋅-⋅+⋅-⋅++-⋅-⋅+=-++当1n k =+时,222222(1223)(3445)...[(21)(2)2(21)]k k k k ⋅-⋅+⋅-⋅++-⋅-⋅+22[(21)(22)(22)(23)]k k k k ++⋅+-+⋅+(1)(43)k k k =-++22[(21)(22)(22)(23)]k k k k ++⋅+-+⋅+(1)(43)k k k =-++2(1)(67)k k ++--2(1)(41514)(1)(2)(47)k k k k k k =-+++=-+++(1)[(1)1][4(1)3]k k k =-+++++，即1n k =+时等式成立.由（1）（2）可知，等式对任何*n N ∈都成立.（四）归纳小结，回顾重点（五）作业布置，精炼双基1.完成课本51P 习题4.4 1、2、32.阅读课本53P 《小结》3.逐步完成54P 复习参考题4五、教学反思：（课后补充，教学相长）。
人教版高中数学必修二全册完整教案
人教版高中数学必修二全册完整教案第一章直线与函数1.1 直线的方程1.1.1 直线的斜率- 定义直线的斜率- 计算直线的斜率的公式- 利用斜率求直线上两点的坐标1.1.2 斜率的性质- 平行线的斜率相等- 垂直线的斜率的乘积为-11.2 一次函数1.2.1 一次函数的概念- 定义一次函数- 一次函数的图像特征1.2.2 一次函数的性质- 一次函数的图像是一条直线- 一次函数的零点和函数值1.3 函数的概念与性质1.3.1 函数的定义- 定义函数的概念- 函数的自变量和因变量1.3.2 函数的性质- 函数的奇偶性- 函数的单调性- 函数的周期性第二章二次函数2.1 二次函数的概念2.1.1 二次函数的定义- 定义二次函数- 二次函数的特征2.1.2 二次函数的图像- 二次函数的开口方向- 二次函数的对称轴2.2 二次函数的图像与性质2.2.1 二次函数图像的平移- 二次函数图像的平移规律- 利用平移法画出二次函数的图像2.2.2 二次函数的最值- 二次函数的最值与对称轴的关系- 求解二次函数的最值2.3 一元二次方程2.3.1 一元二次方程的概念- 定义一元二次方程- 一元二次方程的解的概念2.3.2 二次方程的解法- 利用因式分解法求解一元二次方程- 利用配方法求解一元二次方程第三章数据统计与概率3.1 统计的基本概念3.1.1 总体与样本- 定义总体和样本的概念- 总体与样本的区别和联系3.1.2 统计量- 定义统计量- 常用的统计量3.2 统计图3.2.1 条形图与折线图- 绘制条形图和折线图的步骤- 根据统计图分析数据3.2.2 饼图与频数分布直方图- 绘制饼图和频数分布直方图的步骤- 利用饼图和频数分布直方图分析数据3.3 概率与概率统计3.3.1 概率的定义和性质- 定义概率的概念- 概率的性质和运算法则3.3.2 随机变量和概率分布- 定义随机变量- 描述随机变量的概率分布这份文档包含了《人教版高中数学必修二》全册的完整教案。
人教A版高中同步学案数学选择性必修第二册精品课件 第四章 数列 学习单元5 数学归纳法
得到要证的结论.
探究点三
用数学归纳法证明不等式
问题8若把等式改为不等式,如何用数学归纳法证明一个与正整数n有关的
不等式?
1
1
1
1
【例 3】 用数学归纳法证明 1+ ≤1+ + +…+ ≤ +n(n∈N*).
2
2
3
2
2
证明①当
所以用数学归纳法证明不等式2n>(n+1)2(n∈N*)时,初始值n0应等于6.
(2)用数学归纳法证明1+2+22+…+2n-1=2n-1(n∈N*)的过程如下:
①当n=1时,左边=1,右边=21-1=1,等式成立.
②假设当n=k(k∈N*)时等式成立,即1+2+22+…+2k-1=2k-1,则当n=k+1时,
(+1)(+2)
,即当
2(2+3)
立.
+
=
22
2
+
+…+
3×5
(2-1)(2+1)
=
(+1)
(n∈N*).
2(2+1)
1×2
成立.
2×3
12
)时等式成立,即有1×3
+
22
2
+…+(2-1)(2+1)
3×5
22
2
(+1)2
+…+
+
3×5
(2-1)(2+1)
新教材高中数学第四章数列：第1课时等差数列的前n项和学案新人教A版选择性必修2(含答案)
新教材高中数学学案新人教A 版选择性必修2：等差数列的前n 项和公式新课程标准学业水平要求1.探索并掌握等差数列的前n 项和公式，理解等差数列的通项公式与前n 项和公式的关系．2．能在具体的问题情境中，发现数列的等差关系，并解决相应的问题．1.借助教材实例了解等差数列前n 项和公式的推导过程．(数学运算)2．借助教材掌握a 1，a n ，d ，n ，S n 的关系．(数学运算)3．掌握等差数列的前n 项和公式、性质及其应用．(数学运算)4．能利用等差数列的通项公式、前n 项和公式解决实际问题、最值问题等相关问题．(数学运算、数学建模) 第1课时 等差数列的前n 项和必备知识·自主学习导思1.什么是等差数列的前n 项和公式？2．怎样推导等差数列的前n 项和公式？1.等差数列的前n 项和公式已知量 首项，末项与项数首项，公差与项数求和公式S n ＝1n n(a a )2+S n ＝1n(n 1)na d 2-＋ 在等差数列{a n }中，涉及a 1，d ，n ，a n 及S n 五个基本量，它们分别表示等差数列的首项，公差，项数，项和前n 项和．依据方程的思想，在等差数列前n 项和公式中已知其中三个量可求另外两个量，即“知三求二”．求等差数列的前n 项和时，如何根据已知条件选择等差数列的前n 项和公式？ 提示：求等差数列的前n 项和时，若已知首项、末项和项数，则选用公式S n ＝n （a 1＋a n ）2；若已知首项、公差和项数，则选用公式S n ＝na 1＋n （n －1）2 d.2．等差数列的前n 项和公式与二次函数的关系将等差数列前n 项和公式S n ＝na 1＋n （n －1）2 d 整理成关于n 的函数可得S n ＝d 2n 2＋⎝ ⎛⎭⎪⎫a 1－d 2 n.等差数列的前n 项和一定是n 的二次函数吗？提示：不一定，当公差d≠0时，前n 项和是n 的二次函数，当公差d ＝0时，前n 项和是n 的一次函数．1．辨析记忆(对的打“√”，错的打“×”).(1)公差为零的等差数列不能应用等差数列前n 项和公式求和．( × ) (2)数列{n 2}可以用等差数列的前n 项和公式求其前n 项和．( × )(3)若数列{a n }的前n 项和为S n ＝n 2＋2n ＋1，则数列{a n }一定不是等差数列．( √ ) (4)在等差数列{a n }中，当项数为偶数2n 时，S 偶－S 奇＝a n ＋1( × ) 提示：(1)不管公差是不是零，都可应用公式求和．(2)因为数列{n 2}不是等差数列，故不能用等差数列的前n 项和公式求和．(3)等差数列的前n 项和是关于n 的缺常数项的二次函数，S n ＝n 2＋2n ＋1中有常数项，故不是等差数列．(4)当项数为偶数2n 时，S 偶－S 奇＝nd.2．已知等差数列{a n }的首项a 1＝1，公差d ＝－2，则前10项和S 10＝( ) A ．－20 B ．－40 C ．－60 D ．－80【解析】选D.由等差数列前n 项和公式得，S 10＝10×1＋12 ×10×9×(－2)＝－80.3．已知等差数列{a n }中，a 1＝2，a 17＝8，则S 17＝( ) A.85B ．170C ．75D ．150【解析】选A.S 17＝12×17×(2＋8)＝85.4．已知等差数列{a n }中，a 1＝1，S 8＝64，则d ＝________． 【解析】S 8＝8×1＋12 ×8×7×d＝64，解得d ＝2.答案：2关键能力·合作学习类型一 等差数列前n 项和的计算(数学运算)1．已知a 1＝32 ，d ＝－12 ，S n ＝－15，求n 和a 12.【解析】因为S n ＝n·32 ＋n （n －1）2 ·⎝ ⎛⎭⎪⎫－12 ＝－15，整理得n 2－7n －60＝0. 解得n ＝12或n ＝－5(舍去). 所以a 12＝32 ＋(12－1)×⎝ ⎛⎭⎪⎫－12 ＝－4.2．已知a 1＝1，a n ＝－512，S n ＝－1 022，求公差d. 【解析】由S n ＝n （a 1＋a n ）2 ＝n （1－512）2 ＝－1 022，解得n ＝4.又由a n ＝a 1＋(n －1)d ，即－512＝1＋(4－1)d ，解得d ＝－171. 3．已知a 1＝6，a 3＋a 5＝0，求S 6.【解析】由a 3＋a 5＝2a 4＝0，得a 4＝0，a 4－a 1＝3d ＝－6，d ＝－2. 故S 6＝6a 1＋15d ＝6×6＋15×(－2)＝6.等差数列中基本量计算的两个技巧(1)利用基本量求值．等差数列的通项公式和前n 项和公式中有五个量a 1，d ，n ，a n 和S n ，一般是利用公式列出基本量a 1和d 的方程组，解出a 1和d ，便可解决问题．解题时注意整体代换的思想．(2)利用等差数列的性质解题．等差数列的常用性质：若m ＋n ＝p ＋q(m ，n ，p ，q∈N ＋)，则a m ＋a n ＝a p ＋a q ，常与求和公式S n ＝n （a 1＋a n ）2结合使用．【补偿训练】1.(2021·青岛高二检测)等差数列{}a n 的前n 项和为S n ，若a 14＝－8，S 9＝－9，则S 18＝( )A ．－162B ．－1C ．3D ．－81 【解析】选D.设等差数列{}a n 的公差为d ，因为a 14＝－8，S 9＝－9，所以⎩⎪⎨⎪⎧a 1＋13d ＝－89a 1＋36d ＝－9 ，化简得⎩⎪⎨⎪⎧a 1＋13d ＝－8，a 1＋4d ＝－1， 所以⎩⎪⎨⎪⎧a 1＝199，d ＝－79，所以S 18＝18a 1＋153d ＝－81.2．已知等差数列{a n }满足a 1＝1，a m ＝99，d ＝2，则其前m 项和S m 等于________． 【解析】由a m ＝a 1＋(m －1)d ，得99＝1＋(m －1)×2， 解得m ＝50，所以S 50＝50×1＋50×492 ×2＝2 500.答案：2 5003．(1)已知a 1＝56 ，a 15＝－32 ，S n ＝－5，求d 和n ；(2)已知a 1＝4，S 8＝172，求a 8和d.【解析】(1)因为a 15＝56 ＋(15－1)d ＝－32 ，所以d ＝－16 .又S n ＝na 1＋n （n －1）2 d ＝－5，所以56 n ＋n （n －1）2 ×⎝ ⎛⎭⎪⎫－16 ＝－5，解得n ＝15或n ＝－4(舍).(2)由已知，得S 8＝8（a 1＋a 8）2 ＝8（4＋a 8）2 ＝172，解得a 8＝39，又因为a 8＝4＋(8－1)d＝39，所以d ＝5.类型二 等差数列前n 项和的性质(数学运算) 【典例】在等差数列{a n }中． (1)若a 4＝2，求S 7； (2)若S 5＝3，S 10＝7，求S 15； (3)若S 10＝100，S 100＝10，求S 110.续表题后 反思等差数列前n 项和具有“片段和”性质：S n ，S 2n －S n ，S 3n －S 2n ，…构成公差为n 2d 的等差数列，在解决单纯的前n 项和问题时有简化运算的功效．等差数列的前n 项和常用的性质(1)等差数列的依次k 项之和，S k ，S 2k －S k ，S 3k －S 2k …组成公差为k 2d 的等差数列．(2)数列{a n }是等差数列⇔S n ＝an 2＋bn(a ，b 为常数)⇔数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫S n n 为等差数列．(3)若S 奇表示奇数项的和，S 偶表示偶数项的和，公差为d. ①当项数为偶数2n 时，S 偶－S 奇＝nd ，S 奇S 偶 ＝a na n ＋1 ；②当项数为奇数2n －1时，S 奇－S 偶＝a n ，S 奇S 偶 ＝nn －1.1．(2021·茂名高二检测)设等差数列{a n }的前n 项和为S n ，若S 4＝8，S 8＝20，则a 11＋a 12＋a 13＋a 14＝( ) A ．18B ．17C ．16D ．15【解析】选A.设{a n }的公差为d ， 则a 5＋a 6＋a 7＋a 8＝S 8－S 4＝12，(a 5＋a 6＋a 7＋a 8)－S 4＝16d ，解得d ＝14 ，a 11＋a 12＋a 13＋a 14＝S 4＋40d ＝18.2．等差数列{a n }的通项公式是a n ＝2n ＋1，其前n 项和为S n ，则数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫S n n 的前10项和为________．【解析】因为a n ＝2n ＋1，所以a 1＝3，所以S n ＝n （3＋2n ＋1）2 ＝n 2＋2n ，所以S n n＝n ＋2，所以⎩⎨⎧⎭⎬⎫S n n 是公差为1，首项为3的等差数列，所以前10项和为3×10＋10×92 ×1＝75.答案：753．两个等差数列{a n }，{b n }的前n 项和分别为S n 和T n ，若S n T n ＝7n ＋2n ＋3 ，则a 5b 5 的值为__________．【解析】a 5b 5 ＝2a 52b 5 ＝9（a 1＋a 9）9（b 1＋b 9）＝S 9T 9 ＝7×9＋29＋3 ＝6512 . 答案：6512类型三 等差数列前n 项和的应用(数学运算) 角度1 等差数列前n 项和的最值【典例】在等差数列{a n }中，a 10＝18，前5项的和S 5＝－15. (1)求数列{a n }的通项公式；(2)求数列{a n }的前n 项和的最小值，并指出何时取最小值．【思路导引】(1)直接根据等差数列的通项公式和前n 项和公式列关于首项a 1和公差d 的方程，求得a 1和d ，进而得解；(2)可先求出前n 项和公式，再利用二次函数求最值的方法求解，也可以利用通项公式，根据等差数列的单调性求解．【解析】(1)由题意得11a 9d 18545a d 152⎧⎪⎨⨯⨯⎪⎩＋＝，＋＝－， 解得a 1＝－9，d ＝3，所以a n ＝3n －12. (2)方法一：S n ＝n （a 1＋a n ）2 ＝12 (3n 2－21n)＝32 ⎝ ⎛⎭⎪⎫n －72 2 －1478 ， 所以当n ＝3或4时，前n 项的和取得最小值S 3＝S 4＝－18. 方法二：设S n 最小，则n n 1a 0a 0≤⎧⎨≥⎩＋，，即3n 1203(n 1)120≤⎧⎨≥⎩－，＋－，解得3≤n≤4， 又n∈N ＋，所以当n ＝3或4时，前n 项的和取得最小值S 3＝S 4＝－18.(变条件)把例题中的条件“S 15＝－15”改为“S 5＝125”，其余不变，则数列{a n }的前n 项和有最大值还是有最小值？并求出这个最大值或最小值． 【解析】S 5＝12 ×5×(a 1＋a 5)＝12 ×5×2a 3＝5a 3＝125，故a 3＝25，a 10－a 3＝7d ， 即d ＝－1＜0，故S n 有最大值， a n ＝a 3＋(n －3)d ＝28－n.设S n最大，则n n 1a 0a 0≥⎧⎨≤⎩＋，，解得27≤n≤28，即S 27和S 28最大，又a 1＝27，故S 27＝S 28＝378.求等差数列的前n 项和S n 的最值的解题策略(1)将S n ＝na 1＋n （n －1）2 d ＝d 2 n 2＋⎝ ⎛⎭⎪⎫a 1－d 2 n 配方，转化为求二次函数的最值问题，借助函数单调性来解决． (2)邻项变号法当a 1>0，d<0时，满足n n 1a 0a 0≥⎧⎨≤⎩＋，的项数n 使S n取最大值；当a 1<0，d>0时，满足n n 1a 0a 0≤⎧⎨≥⎩＋，的项数n 使S n 取最小值．角度2 等差数列前n 项和的实际应用【典例】某人用分期付款的方式购买一件家电，价格为1 150元，购买当天先付150元，以后每月的这一天都交付50元，并加付欠款利息，月利率为1%.若交付150元后的一个月开始算分期付款的第一个月，则分期付款的第10个月该交付多少钱？全部贷款付清后，买这件家电实际花费多少钱？【思路导引】每月付的款构成等差数列，最后的全部款项是该数列的前n 项和． 【解析】设每次交款数额依次为a 1，a 2，…，a 20，则 a 1＝50＋1 000×1%＝60(元)， a 2＝50＋(1 000－50)×1%＝59.5(元)， …a 10＝50＋(1 000－9×50)×1%＝55.5(元)， 即第10个月应付款55.5元． 由题知，20个月贷款还清．由于{a n }是以60为首项，以－0.5为公差的等差数列， 所以有S 20＝60＋（60－19×0.5）2 ×20＝1 105(元)，即全部付清后实际付款1 105＋150＝1 255(元).应用等差数列解决实际问题的一般思路1．(2021·平顶山高二检测)设等差数列{a n }的前n 项和为S n ，若a 1＝－11，a 4＋a 6＝－6，则当S n 取最小值时，n 等于( ) A ．6 B ．7 C ．8 D ．9 【解析】选A.设等差数列的公差为d ， 因为a 4＋a 6＝－6，所以2a 5＝－6， 所以a 5＝－3.又因为a 1＝－11，所以－3＝－11＋4d ，所以d ＝2. 所以S n ＝－11n ＋n （n －1）2 ×2＝n 2－12n ＝(n －6)2－36，故当n ＝6时，S n 取得最小值．2．为了贯彻落实十九大提出的“精准扶贫”政策，某地政府投入16万元帮助当地贫困户通过购买机器办厂的形式脱贫，假设该厂第一年需投入运营成本3万元，从第二年起每年投入运营成本比上一年增加2万元，该厂每年可以收入20万元，若该厂n(n∈N *)年后，年平均盈利额达到最大值，则n 等于_______．(盈利额＝总收入－总成本)【解析】设每年的运营成本为数列{a n }，依题意该数列为等差数列， 且a 1＝3，d ＝2.所以n 年后总运营成本S n ＝n 2＋2n ，因此，年平均盈利额为：20n －（n 2＋2n ）－16n＝－n－16n ＋18≤－2n ×16n＋18＝10，当且仅当n ＝4时等号成立．答案：4【补偿训练】在等差数列{a n }中，a 1＝25，S 17＝S 9，求前n 项和S n 的最大值． 【解析】由S 17＝S 9，得25×17＋17×（17－1）2 d ＝25×9＋9×（9－1）2 d ，解得d ＝－2，方法一：S n ＝25n ＋n （n －1）2 ×(－2)＝－(n －13)2＋169.由二次函数性质得，当n ＝13时，S n 有最大值169. 方法二：因为a 1＝25＞0，d ＝－2<0，由⎩⎪⎨⎪⎧a n ＝25－2（n －1）≥0，a n ＋1＝25－2n≤0， 得⎩⎪⎨⎪⎧n≤1312，n≥1212， 即1212 ≤n≤1312 .又n∈N *，所以当n ＝13时，S n 有最大值169.课堂检测·素养达标1．已知数列{a n }的通项公式为a n ＝2－3n ，则{a n }的前n 项和S n 等于( ) A ．－32 n 2＋n2B ．－32 n 2－n2C ．32 n 2＋n2D ．32 n 2－n 2【解析】选A.因为a n ＝2－3n ，所以a 1＝2－3＝－1， 所以S n ＝n （－1＋2－3n ）2 ＝－32 n 2＋n2.2．若等差数列{a n }的前5项的和S 5＝25，且a 2＝3，则a 7等于( ) A ．12B ．13C ．14D ．1511 【解析】选B.因为S 5＝5a 3＝25，所以a 3＝5.所以d ＝a 3－a 2＝5－3＝2，所以a 7＝a 2＋5d ＝3＋10＝13.3．在小于100的自然数中，所有被7除余2的数之和为( )A ．765B ．763C ．665D ．663【解析】选C.设符合题意的数所组成的等差数列为{a n }． 因为a 1＝2，d ＝7，2＋(n －1)×7<100，所以n<15，所以符合题意的数共14个，故S 14＝14×2＋12×14×13×7＝665. 4．若等差数列{a n }的前n 项和为S n ＝An 2＋Bn ，则该数列的公差为________．【解析】数列{a n }的前n 项和为S n ＝An 2＋Bn ，所以当n≥2时，a n ＝S n －S n －1＝An 2＋Bn －A(n －1)2－B(n －1)＝2An ＋B －A ， 当n ＝1时满足，所以d ＝2A.答案：2A5．设等差数列{a n }的前n 项和为S n ，且S m ＝－2，S m ＋1＝0，S m ＋2＝3，则m ＝________．【解析】因为S n 是等差数列{a n }的前n 项和，所以数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫S n n 是等差数列，所以S m m ＋S m ＋2m ＋2 ＝2S m ＋1m ＋1， 即－2m ＋3m ＋2＝0，解得m ＝4.经检验，m ＝4符合题意． 答案：4。
最新人教版高中数学必修2第四章《第四章圆的方程》教案(第1课时)
第四章第一节圆的方程第一课时上一章，学生已经学习了直线与方程，知道在直角坐标系中，直线可以用方程表示，通过方程，可以研究直线间的位置关系、直线与直线的交点坐标、点到直线的距离等问题，对数形结合的思想方法有了初步体验．本章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，运用代数方法研究点与圆、直线与圆、圆与圆的位置关系，了解空间直角坐标系，以便为今后的坐标法研究空间的几何对象奠定基础，这些知识是进一步学习圆锥曲线方程、导数和微积分的基础，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．通过方程，研究直线与圆、圆与圆的位置关系是本章的重点内容之一，坐标法不仅是研究几何问题的重要方法，而且是一种广泛应用于其他领域的重要数学方法，通过坐标系把点和坐标、曲线和方程联系起来，实现了形和数的统一，因此在教学过程中，要始终贯穿坐标法这一重要思想，不怕反复．用坐标法解决几何问题时，先用坐标和方程表示相应的几何元素：点、直线、圆；然后对坐标和方程进行代数运算；最后把运算结果“翻译”成相应的几何结论．这就是坐标法解决几何问题的三步曲．坐标法还可以与平面几何中的综合方法、向量方法建立联系，同时可以推广到空间，解决立体几何问题．整体设计一、教学背景分析1．教材结构分析圆是学生比较熟悉的一类曲线，而且是一种对称、和谐的图形，具有很多优美的几何性质．本节内容首先通过圆的定义，求解圆的标准方程，进而变化出圆的一般方程，其次运用代数的方法探讨直线与圆，圆与圆的位置关系，进一步提高学生对解析几何问题研究方法的深入理解．2．教材地位与作用圆作为常见的简单几何图形，在实际生活和生产实践中有着广泛的应用．本节内容安排在学生学习直线方程之后，旨在更加深刻的体会曲线和方程的关系，为后继学习做好准备．同时有关圆的问题，特别是圆和直线的位置关系问题，是解析几何的基本问题．这些问题的解决为圆锥曲线问题的解决提供了基本的思想方法．圆的方程也属于解析几何学的基础知识，是研究二次曲线的开始，对后继直线与圆的位置关系、圆锥曲线等内容的学习，无论在知识上还是方法上都有积极的意义．所以本节内容在解析几何中起着承前启后的作用．3．学情分析学生在初中已经学习了圆的概念和基本性质，在高中又掌握了求直线方程的一般方法，但由于学生以往注重从几何的角度理解圆的性质，而且学习解析几何的时间还不长、学习程度较浅，尚未建立牢固的数形结合的思想，对于解析法运用还不够熟练，在学习过程中难免会出现困难．另外学生在探索问题的能力，合作交流的意识等方面有待加强．4.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．5．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实际问题．二、教法分析高一学生，在教师的引导下，已经具备一定探究与研究问题的能力．所以在设计问题时应考虑全面性和灵活性，采用对比、启发、探究等方式，师生共同探讨，共同参与、共同研究，让学生积极思考，主动学习．在教学过程中采取小组讨论法，向学生提供具备启发性和思考性的问题．因此，要求学生在课堂上小组讨论，然后小组汇报讨论成果，提高学生的探究、推理、想象、表达、分析和总结归纳等方面的能力．因为本节课是在学生对圆的基本性质认识的基础上，再对圆进行代数研究．针对学生的学习过程、认知水平，在遵循参与式教学的基础上，调动全班学生积极参与，认真思考，努力体现学生学习的主体性地位．在学习过程中让学生积极思考，动手计算，不仅在“思维中参与”而且在“行动中参与”，养成主动性的学习习惯．三、学法分析为了重点培养学生分析问题、解决问题的能力．因此，要求学生在学习中遇到问题时，不要急于求成，而是通过求圆的标准方程，理解必须具备三个独立的条件才可以确定一个圆．通过推导圆的标准方程，加深用解析法求轨迹方程的理解．还要会根据问题提供的信息回忆所学知识，采用转化思想、数形结合的思想，选择最佳方案解决．四、教学基本流程及其说明结合教材与新课程标准本节课采用以下流程(一)、教师在理解教材的编写意图的基础上，应发挥主观能动性，对教材资源进行再加工、再创造，这样教学方法更有利于学生的认知结构，也有利于学生从深层次理解和掌握圆的标准方程．(二)、在整个教学过程中，主要着眼于“引”，启发学生“探”，把“引”和“探”有机结合起来，教师的每项措施都是力求给学生创造一种思维情境，动手、动脑、动口并且主动参与学习的机会，激发学生求知欲望，促使学生在不知不觉中掌握知识，解决问题．(三)、培养思维，提高能力，激励创新在问题的设计中，利用一题多解的探究，纵向挖掘知识深度，横向加强知识间的联系，培养了学生的创新精神，并且使学生的有效思维量加大，随时对所学知识和方法产生注意，使能力与知识的形成相伴而行．六、教学设计说明圆是学生比较熟悉的曲线，初中平面几何对圆的基本性质作了比较系统的研究，因此这节课的重点确定为用解析法研究圆的标准方程及其简单应用．首先，在已有圆的定义和求曲线方程的一般步骤的基础上，用实际问题引导学生探究获得圆的标准方程，然后，利用圆的标准方程由浅入深的解决问题，并通过圆的方程在实际问题中的应用，增强学生用数学的意识．另外，为了培养学生的理性思维，设计了由特殊到一般的学习思路，培养学生的归纳概括能力．在问题的设计中，用一题多解的探究，纵向挖掘知识深度，横向加强知识间的联系，培养了学生的创新精神，并且使学生的有效思维量加大，随时对所学知识和方法产生有意注意，能力与知识的形成相伴而行，这样的设计不但突出了重点，更使难点的突破水到渠成．本节课设计了六个环节，以问题为纽带，以探究活动为载体，使学生在问题的指引下、教师的指导下把探究活动层层展开、步步深入，充分体现以教师为主导，以学生为主体的指导思想．应用启发式的教学方法把学生学习知识的过程转变为学生观察问题、发现问题、分析问题、解决问题的过程，在解决问题的同时锻炼了思维、提高了能力、培养了兴趣、增强了信心．。
新教材高中数学第四章数列：第1课时等差数列的概念学案新人教A版选择性必修2(含答案)
新教材高中数学学案新人教A版选择性必修2：等差数列的概念新课程标准学业水平要求1.通过生活中的实例，理解等差数列的概念和通项公式的意义．2．能在具体的问题情境中，发现数列的等差关系，并解决相应的问题．3．体会等差数列与一元一次函数的关系．1.借助教材实例理解等差数列、等差中项的概念．(数学抽象)2．借助教材实例了解等差数列与一次函数的关系．(数学抽象)3．会求等差数列的通项公式，并能利用等差数列的通项公式解决相关的问题．(数学运算)4．能利用等差数列的通项公式解决相关的实际问题．(数学运算、数学建模)第1课时等差数列的概念必备知识·自主学习导思1.什么是等差数列？2．等差数列的通项公式是什么？3．什么是等差中项？1.等差数列的定义(1)条件：①从第2项起．②每一项与它的前一项的差都等于同一个常数．(2)结论：这个数列是等差数列．(3)相关概念：这个常数叫做等差数列的公差，常用d表示．(1)为什么强调“从第2项起”？提示：①第1项前面没有项，无法与后续条件中“与前一项的差”相吻合；②定义中包括首项这一基本量，且必须从第2项起保证使数列中各项均与其前面一项作差．(2)如何理解“每一项与前一项的差”？提示：它的含义也有两个：其一是强调作差的顺序，即后面的项减前面的项；其二是强调这两项必须相邻．2．等差中项(1)前提：三个数a ，A ，b 成等差数列．(2)结论：A 叫做a 与b 的等差中项．(3)满足的关系式：2A ＝a ＋b ．等式“2A＝a ＋b”有哪些等价形式？提示：2A ＝a ＋b ⇔A －a ＝b －A ⇔A ＝a ＋b 2. 3．等差数列的通项公式递推公式通项公式 a n ＋1－a n ＝d(n∈N *)a n ＝a 1＋(n －1)d (n∈N *)1．怎样从函数角度认识等差数列？提示：若数列{a n }是等差数列，首项为a 1，公差为d ，则a n ＝f(n)＝a 1＋(n －1)d ＝nd ＋(a 1－d).(1)点(n ，a n )落在直线y ＝dx ＋(a 1－d)上；(2)这些点的横坐标每增加1，函数值增加d.2．由等差数列的通项公式可以看出，要求a n ，需要哪几个条件？提示：只要求出等差数列的首项a 1和公差d ，代入公式a n ＝a 1＋(n －1)d 即可．1．辨析记忆(对的打“√”，错的打“×”).(1)若一个数列从第2项起每一项与它的前一项的差都是常数，则这个数列是等差数列．( × )(2)等差数列{a n }的单调性与公差d 有关．( √ )(3)根据等差数列的通项公式，可以求出数列中的任意一项．( √ )(4)若三个数a ，b ，c 满足2b ＝a ＋c ，则a ，b ，c 一定是等差数列．( √ )提示：(1)若这些常数都相等，则这个数列是等差数列；若这些常数不全相等，则这个数列就不是等差数列．(2)当d>0时为递增数列；d ＝0时为常数列；d<0时为递减数列．(3)只需将项数n 代入即可求出数列中的任意一项．(4)若a ，b ，c 满足2b ＝a ＋c ，即b －a ＝c －b ，故a ，b ，c 为等差数列．2．已知等差数列{a n }的首项a 1＝4，公差d ＝－2，则通项公式a n ＝( )A ．4－2nB ．2n －4C ．6－2nD ．2n －6【解析】选C.a n ＝a 1＋(n －1)d ＝4＋(n －1)×(－2)＝4－2n ＋2＝6－2n.3．等差数列－6，－3，0，3，…的公差d ＝________．【解析】(－3)－(－6)＝3，故d ＝3.答案：34．在△ABC 中，三内角A ，B ，C 成等差数列，则B 等于________．【解析】因为三内角A ，B ，C 成等差数列，所以2B ＝A ＋C ，又因为A ＋B ＋C ＝180°，所以3B ＝180°，所以B ＝60°.答案：60°关键能力·合作学习类型一 等差中项的应用(数学运算)1．若5，x ，y ，z ，21成等差数列，则x ＋y ＋z 的值为( )A ．26B ．29C ．39D ．52【解析】选C.因为5，x ，y ，z ，21成等差数列，所以y 既是5和21的等差中项也是x 和z 的等差中项．所以5＋21＝2y ，所以y ＝13，x ＋z ＝2y ＝26，所以x ＋y ＋z ＝39.2．设x 是a 与b 的等差中项，x 2是a 2与－b 2的等差中项，则a ，b 的关系是( )A.a ＝－bB ．a ＝3b C.a ＝－b 或a ＝3b D ．a ＝b ＝0【解析】选C.由等差中项的定义知：x ＝a ＋b 2 ，x 2＝a 2－b 22， 所以a 2－b 22 ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫a ＋b 2 2 ，即a 2－2ab －3b 2＝0. 故a ＝－b 或a ＝3b.3．若m 和2n 的等差中项为4，2m 和n 的等差中项为5，则m 和n 的等差中项为________．【解析】由m 和2n 的等差中项为4，得m ＋2n ＝8.又由2m 和n 的等差中项为5，得2m ＋n ＝10.两式相加，得m ＋n ＝6.所以m 和n 的等差中项为m ＋n 2＝3. 答案：3等差中项的应用方法三数a ，b ，c 成等差数列的条件是b ＝a ＋c 2(或2b ＝a ＋c)，可用来解决等差数列的判定或有关等差中项的计算问题．如若证{a n }为等差数列，可证2a n ＋1＝a n ＋a n ＋2(n∈N *). 【补偿训练】在－1与7之间顺次插入三个数a ，b ，c 使这五个数成等差数列，求此数列．【解析】因为－1，a ，b ，c ，7成等差数列，所以b 是－1与7的等差中项，所以b ＝－1＋72＝3. 又a 是－1与3的等差中项，所以a ＝－1＋32＝1. 又c 是3与7的等差中项，所以c ＝3＋72 ＝5. 所以该数列为－1，1，3，5，7.类型二 等差数列的通项公式及其应用(数学运算)【典例】(1)在等差数列{a n }中，已知a 4＝7，a 10＝25，求通项公式a n ；(2)已知数列{a n }为等差数列，a 3＝54 ，a 7＝－74，求a 15的值． 四步内容 理解题意条件：等差数列的任意两项 结论：求通项公式 思路探求设出基本量a 1，d ，利用方程组的思想求解，当然也可以利用等差数列的一般形式a n ＝a m ＋(n －m)d 求解． 书写表达 设等差数列的首项为a 1，公差为d ， (1)因为a 4＝7，a 10＝25，则11a 3d 7a 9d 25⎧⎨⎩＋＝，＋＝，得1a 2d 3⎧⎨⎩＝－，＝，所以a n ＝－2＋(n －1)×3＝3n －5， 所以通项公式a n ＝3n －5(n∈N *).(2)方法一：由 375a 47a 4⎧⎪⎪⎨⎪⎪⎩＝，＝－， 得 115a 2d 47a 6d 4⎧⎪⎪⎨⎪⎪⎩＋＝，＋＝－，解得a 1＝114 ，d ＝－34 ， 所以a 15＝a 1＋(15－1)d ＝114 ＋14×⎝ ⎛⎭⎪⎫－34 ＝－314 . 方法二：(利用a n ＝a m ＋(n －m)d 求解)由a 7＝a 3＋(7－3)d ，即－74 ＝54＋4d ，解得d ＝－34， 所以a 15＝a 3＋(15－3)d ＝54 ＋12×⎝ ⎛⎭⎪⎫－34 ＝－314 . 题后反思应用等差数列的通项公式求a 1和d ，运用了方程的思想．一般地，可由a m ＝a ，a n ＝b ，求出a 1和d ，从而确定通项公式．若已知等差数列中的任意两项a m ，a n ，求通项公式或其他项时，则运用a m ＝a n ＋(m －n)d 较为简捷基本量法求通项公式根据已知量和未知量之间的关系，列出方程求解的思想方法，称为方程思想．等差数列{a n }中的每一项均可用a 1和d 表示，这里的a 1和d 就称为基本量．有关等差数列的问题，如果条件与结论间的联系不明显，则均可化成有关a 1，d 的关系列方程组求解，但是要注意公式的变形及整体计算，以减少计算量．1．已知在等差数列{a n }中，a 3＋a 8＝22，a 6＝7，则a 5等于( )A ．15B ．22C ．7D ．29【解析】选A.设{a n }的首项为a 1，公差为d ，根据题意得381161a a a 2d a 7d 22a a 5d 7⎧⎨⎩＋＝＋＋＋＝，＝＋＝，解得a 1＝47，d ＝－8.所以a 5＝47＋(5－1)×(－8)＝15.2．(1)求等差数列8，5，2，…的第20项；(2)判断－401是不是等差数列－5，－9，－13，…的项，如果是，是第几项？【解析】设等差数列的首项为a 1，公差为d ，(1)由a 1＝8，d ＝5－8＝－3，n ＝20，得a 20＝8＋(20－1)×(－3)＝－49.(2)由a 1＝－5，d ＝－9－(－5)＝－4，得这个数列的通项公式为a n ＝－5＋(n －1)×(－4)＝－4n －1.由题意，令－401＝－4n －1，得n ＝100，即－401是这个数列的第100项．类型三 等差数列的判定与证明(数学运算、逻辑推理)【典例】已知数列{a n }满足a 1＝2，a n ＋1＝2a n a n ＋2 . (1)数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 是否为等差数列？说明理由； (2)求a n .【思路导引】要判断数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 是否为等差数列，要先求1a n ＋1 －1a n 的表达式，再求出数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 的通项公式．【解析】(1)数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 是等差数列，理由如下： 因为a 1＝2，a n ＋1＝2a n a n ＋2 ，所以1a n ＋1 ＝a n ＋22a n ＝12 ＋1a n， 所以1a n ＋1 －1a n ＝12 ，即⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 是首项为1a 1 ＝12 ，公差为d ＝12 的等差数列． (2)由(1)可知1a n ＝1a 1 ＋(n －1)d ＝n 2 ，所以a n ＝2n.将典例中的条件“a 1＝2，a n ＋1＝2a n a n ＋2”换为“a 1＝1，a 2＝2，2a n ＋1＝2a n ＋3(n≥2，n∈N *)”试判断数列{a n }是否是等差数列．【解析】当n≥2时，由2a n ＋1＝2a n ＋3，得a n ＋1－a n ＝32， 但a 2－a 1＝1≠32，故数列{a n }不是等差数列．等差数列的判定方法(1)定义法：a n ＋1－a n ＝d(常数)(n∈N *)⇔{a n }为等差数列；(2)等差中项法：2a n ＋1＝a n ＋a n ＋2(n∈N *)⇔{a n }为等差数列；(3)通项公式法：a n ＝an ＋b(a ，b 是常数，n∈N *)⇔{a n }为等差数列．但如果要证明一个数列是等差数列，则必须用定义法或等差中项法．已知数列{a n }满足a 1＝4，a n ＝4－4a n －1 (n>1)，记b n ＝1a n －2.求证：数列{b n }是等差数列． 【证明】(定义法)因为b n ＋1＝1a n ＋1－2 ＝1⎝ ⎛⎭⎪⎫4－4a n －2 ＝a n 2（a n －2） ， 所以b n ＋1－b n ＝a n 2（a n －2） －1a n －2 ＝a n －22（a n －2） ＝12，为常数(n∈N *). 又b 1＝1a 1－2 ＝12， 所以数列{b n }是首项为12 ，公差为12的等差数列． (等差中项法)因为b n ＝1a n －2， 所以b n ＋1＝1a n ＋1－2 ＝1⎝ ⎛⎭⎪⎫4－4a n －2 ＝a n 2（a n －2） . 所以b n ＋2＝a n ＋12（a n ＋1－2） ＝4－4a n 2⎝ ⎛⎭⎪⎫4－4a n －2 ＝a n －1a n －2 . 所以b n ＋b n ＋2－2b n ＋1＝1a n －2 ＋a n －1a n －2 －2×a n 2（a n －2）＝0. 所以b n ＋b n ＋2＝2b n ＋1(n∈N *)，所以数列{b n }是等差数列．【补偿训练】已知数列{a n }满足a n ＋1＝3a n ＋3n，且a 1＝1.(1)证明：数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n 3n 是等差数列； (2)求数列{a n }的通项公式．【解析】(1)由a n ＋1＝3a n ＋3n，两边同时除以3n ＋1，得a n ＋13n ＋1 ＝a n 3n ＋13 ，即a n ＋13n ＋1 －a n 3n ＝13. 由等差数列的定义知，数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n 3n 是以a 13 ＝13 为首项，13 为公差的等差数列． (2)由(1)知a n 3n ＝13 ＋(n －1)×13 ＝n 3， 故a n ＝n·3n －1，n∈N *. 备选类型 等差数列的证明与递推公式(数学运算、逻辑推理)【典例】已知f(x)＝2x x ＋2 ，在数列{x n }中，x 1＝13，x n ＝f(x n －1)(n≥2，n∈N *)，试说明数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1x n 是等差数列，并求x 95的值． 【思路导引】设法说明1x n －1x n －1是常数． 【解析】因为当n≥2时，x n ＝f(x n －1)，所以x n ＝2x n －1x n －1＋2(n≥2)， 即x n x n －1＋2x n ＝2x n －1(n≥2)，得2x n －1－2x n x n x n －1＝1(n≥2)， 即1x n －1x n －1 ＝12(n≥2). 又1x 1 ＝3，所以数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1x n 是以3为首项，12 为公差的等差数列， 所以1x n ＝3＋(n －1)×12 ＝n ＋52， 所以x n ＝2n ＋5 ，所以x 95＝295＋5 ＝150.(1)证明一个数列是等差数列的基本方法：定义法，即证明a n －a n －1＝d(n≥2，d 为常数)或a n ＋1－a n ＝d(d 为常数)，若证明一个数列不是等差数列，则只需举出反例即可．(2)证明一个数列是等差数列，主要的推理形式为演绎推理，通过学习，形成重论据、有条理、合乎逻辑的思维品质，培养学生的数学核心素养．1．已知数列{a n }满足a 1＝1，且a n ＝2a n －1＋2n (n≥2，且n∈N *).(1)求a 2，a 3；(2)证明：数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n 2n 是等差数列； (3)求数列{a n }的通项公式a n .【解析】(1)a 2＝2a 1＋22＝6，a 3＝2a 2＋23＝20.(2)因为a n ＝2a n －1＋2n (n≥2，且n∈N *)，所以a n 2n ＝a n －12n －1 ＋1(n≥2，且n∈N *)， 即a n 2n －a n －12n －1 ＝1(n≥2，且n∈N *)， 所以数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n 2n 是首项为a 121 ＝12 ，公差d ＝1的等差数列． (3)由(2)，得a n 2n ＝12 ＋(n －1)×1＝n －12， 所以a n ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫n －12 ·2n . 2．已知数列{a n }满足a 1＝a 2＝1，a n ＝a n －1＋2(n≥3).(1)判断数列{a n }是否为等差数列？说明理由；(2)求{a n }的通项公式．【解析】(1)当n≥3时，a n ＝a n －1＋2，即a n －a n －1＝2，而a 2－a 1＝0不满足a n －a n －1＝2(n≥3)，所以{a n }不是等差数列．(2)当n≥2时a n 是等差数列，公差为2.当n≥2时，a n ＝1＋2(n －2)＝2n －3，又a 1＝1不适合上式，所以{a n }的通项公式为a n＝1n 12n 3n 2.⎧⎨≥⎩，＝，－，课堂检测·素养达标1．在等差数列{a n }中，若a 2＝4，a 4＝2，则a 6＝( )A ．－1B ．0C ．1D ．6【解析】选B.设{a n }的公差为d ，根据题意知：a 4＝a 2＋(4－2)d ，易知d ＝－1，所以a 6＝a 4＋(6－4)d ＝0.2．等差数列{a n }的首项为70，公差为－9，则这个数列中绝对值最小的一项为( )A ．a 11B ．a 10C ．a 9D ．a 8【解析】选C.|a n |＝|70＋(n －1)×(－9)|＝|79－9n|，所以n ＝9时，|a n |最小．3．已知数列{a n }，对任意的n∈N *，点P n (n ，a n )都在直线y ＝2x ＋1上，则{a n }为( )A ．公差为2的等差数列B ．公差为1的等差数列C ．公差为－2的等差数列D ．非等差数列【解析】选A.由题意知a n ＝2n ＋1，所以a n ＋1－a n ＝2.4．已知a ＝13＋2 ，b ＝13－2 ，则a ，b 的等差中项为________． 【解析】a ＋b 2 ＝13＋2＋13－22＝3－2＋3＋22＝ 3 . 答案： 35．三个数成等差数列，其和为9，前两项之积为后一项的6倍，则这三个数为________．【解析】设这三个数分别为a －d ，a ，a ＋d ，则3a ＝9，所以a ＝3.所以这三个数分别为3－d ，3，3＋d.由题意，得3(3－d)＝6(3＋d)，所以d ＝－1.所以这三个数分别为4，3，2.答案：4，3，2。
人教A版高中数学必修二第四章圆的方程教案新
1、已知圆x2+y2+Dx+Ey+F=0的圆心坐标为（-2，3）半径为4，则D，E，F分别是（D）
A.-4、-6、3 B.-4、6、3 C.-4、6、–3 D. 4、-6、-3
2、如果圆x2+y2+Dx+Ey+F=0与x轴相切于原点，则（C）
A.F=0 D≠0 E≠0 B.E=F=0 D≠0 C.D=F=0 E≠0 D.D=E≠0 F≠0
分析：如图点A运动引起点M运动，而点A在已知圆上运动，点A的坐标满足方程 。建立点M与点A坐标之间的关系，就可以建立点M的坐标满足的条件，求出点M的轨迹方程。
解：设点M的坐标是（x,y）,点A的坐标是
①
上运动，所以点A的坐标满足方程 ,即
②
把①代入②，得：
六、课堂小结
1、圆的标准方程。
2、点与圆的位置关系的判断方法。
分析：据已知条件，很难直接写出圆的标准方程，而圆的一般方程则需确定三个系数，而条件恰给出三点坐标，不妨试着先写出圆的一般方程
解：设所求的圆的方程为：
∵ 在圆上，所以它们的坐标是方程的解.把它们的坐标代入上面的方程，可以得到关于 的三元一次方程组，
即
解此方程组，可得：
∴所求圆的方程为：
；
得圆心坐标为（4，-3）.
4、已知圆的方程是 ，则它的在 轴上的截距为 的切线方程是(C)
A、 B、
C、 与 D、 与
5、求过三点A（1，1）B（3，1）和C（5，3）的圆的方程.
答案：5、 。
利用圆的标准方程解决此问题显然有些麻烦，得用直线的知识解决又有其简单的局限性，那么这个问题有没有其它的解决方法呢？带着这个问题我们来共同研究圆的方程的另一种形式——圆的一般方程。
人教版高中数学必修2优秀教案第四章第一节圆与方程
第四章 圆与方程4.1.1 圆的标准方程（2课时）（第1课时）教学目的：1.使学生掌握圆的标准方程,能根据圆心、半径写出圆的标准方程,能根据圆的标准方程写出圆的圆心、半径,进一步培养学生能用解析法研究几何问题的能力,渗透数形结合思想,注意培养学生观察问题、发现问题和解决问题的能力.2.会用待定系数法求圆的标准方程,通过圆的标准方程解决实际问题的学习,形成代数方法处理几何问题的能力,从而激发学生学习数学的热情和兴趣,培养学生分析、概括的思维能力.3.理解掌握圆的切线的求法.包括已知切点求切线,从圆外一点引切线,已知切线斜率求切线等.把握运动变化原则,培养学生树立相互联系、相互转化的辩证唯物主义观点,欣赏和体验圆的对称性,感受数学美.教学重点：圆的标准方程的推导过程和圆的标准方程特点的明确.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.导入新课同学们,我们知道直线可以用一个方程表示,那么,圆可以用一个方程表示吗？圆的方程怎样来求呢?这就是本堂课的主要内容,教师板书本节课题:圆的标准方程.提出问题: 提问：两点间的距离公式221221)()(y y x x AB -+-=。
①已知两点A(2,-5),B(6,9),如何求它们之间的距离?若已知C(3,-8),D(x,y),又如何求它们之间的距离?②初中时圆是如何定义的？到定点的距离等于定长的所有点组成的图形，叫做圆。
即平面内与一定点距离等于定长的点的轨迹称为圆,定点是圆心,定长是半径③图1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？图1确定圆的基本条件是圆心和半径,设圆的圆心坐标为C(a,b),半径为r(其中a 、b 、r 都是常数,r ＞0).设M(x,y)为这个圆上任意一点,那么点M 满足的条件是(引导学生自己列出)P={M||MA|=r},由两点间的距离公式让学生写出点M 适合的条件22)()(b y a x -+-=r.①将上式两边平方得(x-a)2+(y-b)2=r 2.化简可得(x-a)2+(y-b)2=r 2.②若点M(x,y)在圆上,由上述讨论可知,点M 的坐标满足方程②,反之若点M 的坐标满足方程②,这就说明点M 与圆心C 的距离为r,即点M 在圆心为C 的圆上.方程②就是圆心为C(a,b),半径长为r 的圆的方程,我们把它叫做圆的标准方程.当圆心在原点即C(0,0)时,方程为x 2+y 2=r 2.点与圆有什么关系1°点到圆心的距离大于半径,点在圆外⇔(x 0-a)2+(y 0-b)2＞r 2,点在圆外; 2°点到圆心的距离等于半径,点在圆上⇔(x 0-a)2+(y 0-b)2=r 2,点在圆上; 3°点到圆心的距离小于半径,点在圆内⇔(x 0-a)2+(y 0-b)2＜r 2,点在圆内. 应用示例例1 写出下列各圆的标准方程：(1)圆心在原点,半径是3；⑵圆心在点C(3,4),半径是5;(3)经过点P(5,1),圆心在点C(8,-3)；(4)圆心在点C(1,3),并且和直线3x-4y-7=0相切.解:(1)由于圆心在原点,半径是3,所以圆的标准方程为(x-0)2+(y-0)2=32,即x 2+y 2=9.(2)由于圆心在点C(3,4),半径是5,所以圆的标准方程是(x-3)2+(y-4)2=(5)2,即(x-3)2+(y-4)2=5.(3)方法一:圆的半径r=|CP|=25)31()85(22=++-=5,因此所求圆的标准方程为(x-8)2+(y+3)2=25.方法二:设圆的标准方程为(x-8)2+(y+3)2=r 2,因为圆经过点P(5,1),所以(5-8)2+(1+3)2=r 2,r 2=25,因此所求圆的标准方程为(x-8)2+(y+3)2=25.这里方法一是直接法,方法二是间接法,它需要确定有关参数来确定圆的标准方程,两种方法都可,要视问题的方便而定.(4)设圆的标准方程为(x-1)2+(y-3)2=r 2,由圆心到直线的距离等于圆的半径,所以r=25|16|25|7123|=--.因此所求圆的标准方程为(x-1)2+(y-3)2=25256.点评：要求能够用圆心坐标、半径长熟练地写出圆的标准方程.例2 写出圆心为A(2,-3),半径长等于5的圆的方程,并判断点M 1(5,-7),M 2(-5,-1)是否在这个圆上.解:圆心为A(2,-3),半径长等于5的圆的标准方程是(x-2)2+(y+3)2=25,把点M 1(5,-7),M 2(-5,,-1)分别代入方程(x-2)2+(y+3)2=25, 则M 1的坐标满足方程,M 1在圆上.M 2的坐标不满足方程,M 2不在圆上.点评:本题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.例3 △ABC 的三个顶点的坐标是A(5,1),B(7,-3),C(2,-8),求它的外接圆的方程.活动：教师引导学生从圆的标准方程(x-a)2+(y-b)2=r 2入手,要确定圆的标准方程,可用待定系数法确定a 、b 、r 三个参数.另外可利用直线AB 与AC 的交点确定圆心,从而得半径,圆的方程可求,师生总结、归纳、提炼方法.解法一:设所求的圆的标准方程为(x-a)2+(y-b)2=r 2,因为A(5,1),B(7,-3),C(2,-8)都在圆上,它们的坐标都满足方程(x-a)2+(y-b)2=r 2,于是 ⎪⎩⎪⎨⎧=--+-=--+-=-+-)3(.)8()2()2()3()7()1(,)1()5(222222222r b a rb a r b a 解此方程组得⎪⎩⎪⎨⎧=-==.5,3,2r b a 所以△ABC 的外接圆的方程为(x-2)2+(y+3)2=25.解法二:线段AB 的中点坐标为(6,-1),斜率为-2,所以线段AB 的垂直平分线的方程为y+1=21(x-6).① 同理线段AC 的中点坐标为(3.5,-3.5),斜率为3,所以线段AC 的垂直平分线的方程为y+3.5=3(x-3.5). ②解由①②组成的方程组得x=2,y=-3,所以圆心坐标为(2,-3),半径r=22)31()25(++-=5,所以△ABC 的外接圆的方程为(x-2)2+(y+3)2=25.点评:△ABC 外接圆的圆心是△ABC 的外心,它是△ABC 三边的垂直平分线的交点,它到三顶点的距离相等,就是圆的半径,利用这些几何知识,可丰富解题思路.变式训练一圆过原点O 和点P(1,3),圆心在直线y=x+2上,求此圆的方程.解法一：因为圆心在直线y=x+2上,所以设圆心坐标为(a,a+2).则圆的方程为(x-a)2+(y-a-2)2=r 2.因为点O(0,0)和P(1,3)在圆上, 所以⎪⎩⎪⎨⎧=--+-=--+-,)23()1(,)20()0(222222r a a r a a 解得⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=-=.825,412r a 所以所求的圆的方程为(x+41)2+(y-47)2=825. 解法二：由题意：圆的弦OP 的斜率为3,中点坐标为(21,23), 所以弦OP 的垂直平分线方程为y-23=-31(x-21),即x+3y-5=0. 因为圆心在直线y=x+2上,且圆心在弦OP 的垂直平分线上,所以由⎩⎨⎧=-++=,053,2y x x y 解得⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=-=,47,41y x ,即圆心坐标为C(-41,47). 又因为圆的半径r=|OC|=825)47()41(22=+-,所以所求的圆的方程为(x+41)2+(y-47)2=825. 点评:(1)圆的标准方程中有a 、b 、r 三个量,要求圆的标准方程即要求a 、b 、r 三个量,有时可用待定系数法.(2)要重视平面几何中的有关知识在解题中的运用.例3 求下列圆的方程:(1)圆心在直线y=-2x 上且与直线y=1-x 相切于点(2,-1).(2)圆心在点(2,-1),且截直线y=x-1所得弦长为22.解:(1)设圆心坐标为(a,-2a),由题意知圆与直线y=1-x 相切于点(2,-1),所以2222)12()2(11|12|+-+-=+--a a a a ,解得a=1.所以所求圆心坐标为(1,-2),半径r=22)12()21(+-+-=2.所以所求圆的标准方程为(x-1)2+(y+2) 2=2.(2)设圆的方程为(x-2)2+(y+1)2=r 2(r ＞0),由题意知圆心到直线y=x-1的距离为d=2211|112|+-+=2.又直线y=x-1被圆截得弦长为22,所以由弦长公式得r 2-d 2=2,即r=2.所以所求圆的标准方程为(x-2)2+(y+1)2=4.点评:本题的两个题目所给条件均与圆心和半径有关,故都利用了圆的标准方程求解,此外平面几何的性质的应用,使得解法简便了许多,所以类似问题一定要注意圆的相关几何性质的应用,从确定圆的圆心和半径入手来解决.知能训练课本本节练习1、2.课后作业1.求圆心在直线y=2x 上且与两直线3x+4y-7=0和3x+4y+3=0都相切的圆的方程.4.1.2 圆的一般方程教学要求：1.在掌握圆的标准方程的基础上,理解记忆圆的一般方程的代数特征,由圆的一般方程确定圆的圆心、半径.掌握方程x 2＋y 2＋Dx ＋Ey ＋F=0表示圆的条件,通过对方程x 2＋y 2＋Dx ＋Ey ＋F=0表示圆的条件的探究,培养学生探索发现及分析、解决问题的能力.2.能通过配方等手段,把圆的一般方程化为圆的标准方程.能用待定系数法和轨迹法求圆的方程,同时渗透数形结合、化归与转化等数学思想方法,提高学生的整体素质,激励学生创新,勇于探索,培养学生探索发现及分析解决问题的实际能力.教学重点：圆的一般方程的代数特征,一般方程与标准方程间的互化,根据已知条件确定方程中的系数D 、E 、F.教学难点:对圆的一般方程的认识、掌握和运用导入新课①说出圆心为(a,b),半径为r 的圆的标准方程.②学生练习:将以C(a,b)为圆心,r 为半径的圆的标准方程展开并整理得x 2+y 2-2ax-2by+a 2+b 2-r 2=0.③指出:如果D=-2a,E=-2b,F=a 2+b 2-r 2,得到方程x 2+y 2+Dx+Ey+F=0,这说明圆的方程还可以表示成另外一种非标准方程形式.④能不能说方程x 2+y 2+Dx+Ey+F=0所表示的曲线一定是圆呢?这就是我们本堂课的内容,教师板书课题:圆的一般方程.推进新课新知探究提出问题①前一章我们研究直线方程用的什么顺序和方法?②这里我们研究圆的方程是否也能类比研究直线方程的顺序和方法呢?③给出式子x 2+y 2+Dx+Ey+F=0,请你利用配方法化成不含x 和y 的一次项的式子.④把式子(x －a)2＋(y －b)2=r 2与x 2+y 2+Dx+Ey+F=0配方后的式子比较,得出x 2+y 2+Dx+Ey+F=0表示圆的条件.⑤对圆的标准方程与圆的一般方程作一比较,看各自有什么特点?讨论结果：①以前学习过直线,我们首先学习了直线方程的点斜式、斜截式、两点式、截距式,最后学习一般式.大家知道,我们认识一般的东西,总是从特殊入手.如探求直线方程的一般形式就是通过把特殊的公式(点斜式、两点式、…)展开整理而得到的.②我们想求圆的一般方程,可仿照直线方程试一试！我们已经学习了圆的标准方程,把标准形式展开,整理得到,也是从特殊到一般. ③把式子x 2+y 2+Dx+Ey+F=0配方得(x+2D )2+(y+2E )2=4422F E D -+. ④(x －a)2＋(y －b)2=r 2中,r ＞0时表示圆,r=0时表示点(a,b),r ＜0时不表示任何图形. 因此式子(x+2D )2+(y+2E )2=4422F E D -+. (ⅰ)当D 2+E 2-4F ＞0时,表示以(-2D ,-2E )为圆心,21F E D 422-+为半径的圆； (ⅱ)当D 2+E 2-4F=0时,方程只有实数解x=-2D ,y=-2E ,即只表示一个点(-2D ,-2E ); (ⅲ)当D 2+E 2-4F ＜0时,方程没有实数解,因而它不表示任何图形.综上所述,方程x 2+y 2+Dx+Ey+F=0表示的曲线不一定是圆,由此得到圆的方程都能写成x 2+y 2+Dx+Ey+F=0的形式,但方程x 2+y 2+Dx+Ey+F=0表示的曲线不一定是圆,只有当D 2+E 2-4F ＞0时,它表示的曲线才是圆.因此x 2+y 2+Dx+Ey+F=0表示圆的充要条件是D 2+E 2-4F ＞0. 我们把形如x 2+y 2+Dx+Ey+F=0表示圆的方程称为圆的一般方程.⑤圆的一般方程形式上的特点:x 2和y 2的系数相同,不等于0.没有xy 这样的二次项.圆的一般方程中有三个待定的系数D 、E 、F,因此只要求出这三个系数,圆的方程就确定了.与圆的标准方程相比较,它是一种特殊的二元二次方程,代数特征明显,圆的标准方程则指出了圆心坐标与半径大小,几何特征较明显.应用示例例1 判断下列二元二次方程是否表示圆的方程？如果是,请求出圆的圆心及半径.(1)4x 2+4y 2-4x+12y+9=0;(2)4x 2+4y 2-4x+12y+11=0.解:(1)由4x 2+4y 2-4x+12y+9=0,得D=-1,E=3,F=49, 而D 2+E 2-4F=1+9-9=1＞0,所以方程4x 2+4y 2-4x+12y+9=0表示圆的方程,其圆心坐标为(21,-23),半径为21； (2)由4x 2+4y 2-4x+12y+11=0,得 D=-1,E=3,F=411,D 2+E 2-4F=1+9-11=-1＜0, 所以方程4x 2+4y 2-4x+12y+11=0不表示圆的方程.点评:对于形如Ax 2+By 2+Dx+Ey+F=0的方程判断其方程是否表示圆,要化为x 2+y 2+Dx+Ey+F=0的形式,再利用条件D 2+E 2-4F 与0的大小判断,不能直接套用.另外,直接配方也可以判断. 变式训练求下列圆的半径和圆心坐标：(1)x 2+y 2-8x+6y=0;(2)x 2+y 2+2by=0.解:(1)把x 2+y 2-8x+6y=0配方,得(x －4)2＋(y+3)2=52,所以圆心坐标为(4,-3),半径为5；(2)x 2+y 2+2by=0配方,得x 2＋(y+b)2=b 2,所以圆心坐标为(0,-b),半径为|b|.例2 求过三点O(0,0)、M 1(1,1)、M 2(4,2)的圆的方程,并求圆的半径长和圆心坐标. 解:方法一：设所求圆的方程为x 2+y 2+Dx+Ey+F=0,由O 、M 1、M 2在圆上,则有⎪⎩⎪⎨⎧=+++=+++=.02024,02.0F E D F E D F 解得D=-8,E=6,F=0,故所求圆的方程为x 2+y 2-8x+6y=0,即(x －4)2＋(y+3)2=52.所以圆心坐标为(4,-3),半径为5. 方法二：先求出OM 1的中点E(21,21),M 1M 2的中点F(25,23), 再写出OM 1的垂直平分线PE 的直线方程y-21=-(x-21), ① AB 的垂直平分线PF 的直线方程)25(23--=-x y ② 联立①②得⎩⎨⎧=+=+,93,1y x y x 得⎩⎨⎧-==.3,4y x 则点P 的坐标为(4,-3),即为圆心.OP=5为半径.方法三：设所求圆的圆心坐标为P(a,b),根据圆的性质可得|OP|=|AP|=|BP|,即x 2+y 2=(x-1)2+(y-1)2=(x-4)2+(y-2)2,解之得P(4,-3),OP=5为半径.方法四：设所求圆的方程为(x －a)2＋(y －b)2=r 2,因为O(0,0)、A(1,1)、B(4,2)在圆上,所以它们的坐标是方程的解.把它们的坐标代入上面的方程,可以得到关于a 、b 、r 的方程组,即 ⎪⎩⎪⎨⎧=-+-=+=-+-.)2()4(,,)1()1(222222222r b a r b a r b a 解此方程组得⎪⎩⎪⎨⎧=-==.5,3,4r b a 所以所求圆的方程为(x －4)2＋(y+3)2=52,圆心坐标为(4,-3),半径为5.点评：请同学们比较,关于何时设圆的标准方程,何时设圆的一般方程.一般说来,如果由已知条件容易求圆心的坐标、半径或需要用圆心的坐标半径列方程的问题,往往设圆的标准方程；如果已知条件和圆心坐标或半径都无直接关系,往往设圆的一般方程.例3 已知点P(10,0),Q 为圆x 2+y 2=16上一动点.当Q 在圆上运动时,求PQ 的中点M 的轨迹方程.活动:学生回想求曲线方程的方法与步骤,思考讨论,教师适时点拨提示,本题可利用平面几何的知识,见中点作中线,利用中线定长可得方程,再就是利用求曲线方程的办法来求.图1解法一:如图1,作MN ∥OQ 交x 轴于N,则N 为OP 的中点,即N(5,0).因为|MN|=21|OQ|=2(定长).所以所求点M 的轨迹方程为(x-5)2+y 2=4. 点评:用直接法求轨迹方程的关键在于找出轨迹上的点应满足的几何条件,然后再将条件代数化.但在许多问题中,动点满足的几何条件较为隐蔽复杂,将它翻译成代数语言时也有困难,这就需要我们探讨求轨迹问题的新方法.转移法就是一种很重要的方法.用转移法求轨迹方程时,首先分析轨迹上的动点M 的运动情况,探求它是由什么样的点控制的.解法二:设M(x,y)为所求轨迹上任意一点Q(x 0,y 0).因为M 是PQ 的中点,所以⎪⎩⎪⎨⎧=-=⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+=+=.2.102,20,2100000y y x x y y x x 即 (*) 又因为Q(x 0,y 0)在圆x 2+y 2=16上,所以x 02+y 02=16.将(*)代入得(2x-10)2+(2y)2=16.故所求的轨迹方程为(x-5)2+y 2=4.点评:相关点法步骤:①设被动点M(x,y),主动点Q(x 0,y 0).②求出点M 与点Q 坐标间的关系⎪⎩⎪⎨⎧==).,(),,(002001y x f y y x f x (Ⅰ) ③从(Ⅰ)中解出⎪⎩⎪⎨⎧==).,(),,(2010y x g y y x g x (Ⅱ) ④将(Ⅱ)代入主动点Q 的轨迹方程(已知曲线的方程),化简得被动点的轨迹方程. 这种求轨迹方程的方法也叫相关点法,以后要注意运用.变式训练已知线段AB 的端点B 的坐标是(4,3),端点A 在圆(x+1)2+y 2=4上运动,求线段AB 的中点M 的轨迹方程.解:设点M 的坐标是(x,y),点A 的坐标是(x 0,y 0).由于点B 的坐标是(4,3)且M 是线段AB 的中点,所以x=240+=x x ,230+=y y .于是有32,4200-=-=y y x x ①因为点A 在圆(x+1)2+y 2=4上运动,所以点A 的坐标满足方程(x+1)2+y 2=4,即(x 0+1)2+y 02=4.②把①代入②,得(2x-4+1)2+(2y-3)2=4,整理,得(x-23)2+(y-23)2=1.所以点M 的轨迹是以(23,23)为圆心,半径长为1的圆. 知能训练课本练习1、2、3.拓展提升 问题：已知圆x 2+y 2-x-8y+m=0与直线x+2y-6=0相交于P 、Q 两点,定点R(1,1),若PR ⊥QR,求实数m 的值.解:设P(x 1, y 1)、Q(x 2,y 2),由⎪⎩⎪⎨⎧=-+=+--+.062,0822y x m y x y x 消去y 得5x 2+4m-60=0. ① 由题意,方程①有两个不等的实数根,所以60-4m ＞0,m ＜15. 由韦达定理⎪⎩⎪⎨⎧-==+.1254,02121m x x x x 因为PR ⊥QR,所以k PR k QR =-1.所以11112211--∙--x y x y =-1,即(x 1-1)(x 2-1)+(y 1-1)(y 2-1)=0, x 1x 2-(x 1+x 2)+y 1y 2-(y 1+y 2)+2=0. ②因为y 1=3-21x ,y 2=322x -,所以y 1y 2=(3-21x )(322x -)=9-23(x 1+x 2)+421x x =9+421x x , y 1+y 2=6,代入②得45x 1x 2+5=0,即45(54m-12)+5=0. 所以m=10,适合m ＜15.所以实数m 的值为10.课堂小结1.任何一个圆的方程都可以写成x 2+y 2+Dx+Ey+F=0的形式,但方程x 2+y 2+Dx+Ey+F=0表示的曲线不一定是圆,只有D 2+E 2-4F ＞0时,方程表示圆心为(-2D ,-2E ),半径为r=21F E D 422-+的圆.2.求圆的方程,应根据条件特点选择合适的方程形式：若条件与圆心、半径有关,则宜用标准方程；若条件主要是圆所经过的点的坐标,则宜用一般方程.3.要画出圆的图像,必须要知道圆心坐标和半径,因此应掌握利用配方法将圆的一般方程化为标准方程的方法.作业习题4.1 A组1、6,B组1、2、3.教学反思;这是一节介绍新知识的课,而且这节课还非常有利于展现知识的形成过程.因此,在设计这节课时,力求“过程、结论并重；知识、能力、思想方法并重”.在展现知识的形成过程中,尽量避免学生被动接受,引导学生探索,重视探索过程.一方面,把直线一般方程探求过程进行回顾、类比,学生从中领会探求方法；另一方面,“把标准方程展开→认识一般方程”这一过程充分运用了“通过特殊认识一般”的科学思想方法.同时,通过类比进行条件的探求——“D2+E2－4F”与“Δ”(判别式)类比.在整个探求过程中充分利用了“旧知识”及“旧知识的形成过程”,并用它探求新知识.这样的过程,既是学生获得新知识的过程,更是培养学生能力的过程.。
【优质文档】人教版高中数学必修2第四章直线、圆的位置关系同步教案
)
A． 3或－ 3
B
．－ 3或 3 3
C．－ 3 3或 3
D
．－ 3 3或 3 3
3. 直线 x＋ 2y－ 5＋ 5＝ 0 被圆 x2＋ y2－ 2x－ 4y＝ 0 截得的弦长为 (
)
A． 1
B
．2
C． 4
D
．4 6
4．圆心坐标为 (2 ，－ 1) 的圆在直线 x－ y－ 1＝0 上截得的弦长为 2 2，那么这个圆的方程为 (
x2＋ y2＋ Dx＋ Ey＋ F＋ λ( Ax＋ By＋C) ＝ 0( λ∈ R) ． (4) 过圆 C1：x2＋ y2＋ D1x＋E1y＋ F1＝ 0 与圆 C2： x2＋ y2＋ D2x＋ E2y＋ F2＝ 0 交点的圆系方程为
x2＋ y2＋ D1x＋ E1y＋ F1＋ λ( x2＋ y2＋ D2x＋ E2y＋ F2 ) ＝ 0( λ≠－ 1， λ∈R) ，此圆系中不含圆 C2. 当 λ＝－ 1 时，得到 (D1－ D2)x＋(E1－ E2)y＋ F1－ F2＝ 0，此为两圆公共弦所在的直线方程． 因此，如果两圆相交，两圆的方程相减就得到两圆公共弦所在的直线方程．
y1 ＋
【方法技巧】
1、过一点求圆的切线方程，应先判断这一点与已知圆的位置关系，然后再选择适当的方法求解．一般情况下，
常利用几何法求解．
2、已知一点求圆的切线方程时，切勿漏掉斜率不存在的情况．
3、 (1) 过圆外一点 ( x0， y0) 与圆相切的切线方程的求法．
①先假设切线斜率存在，有下列两种求切线斜率
（3）当直线与圆相切时圆心到直线的距离与圆的半径是什么关系？
2、两圆外切时常用圆心距等于半径之和求解．圆与直线相切时，该圆心到这条直线的距离等于圆的半径，
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4.1.1 圆的标准方程(一)教学目标1．知识与技能（1）掌握圆的标准方程，能根据圆心、半径写出圆的标准方程. （2）会用待定系数法求圆的标准方程. 2．过程与方法进一步培养学生能用解析法研究几何问题的能力，渗透数形结合思想，通过圆的标准方程解决实际问题的学习，注意培养学生观察问题发现问题和解决问题的能力.3．情感态度与价值观通过运用圆的知识解决实际问题的学习，从而激发学生学习数学的热情和兴趣.(二)教学重点、难点重点：圆的标准方程难点：会根据不同的已知条件，利用待定系数法求圆的标准方程. (三)教学过程一、自主学习：预习教材P118-P1191.在直角坐标系中，确定直线的基本要素是什么？圆作为平面几何中基本图形，确定它的要素是什么呢？2.什么叫圆？平面直角坐标系中，任何一条直线都可以用一个二元一次方程来表示，那么圆是否也可以用一个方程来表示呢？如果能，这个方程又有什么特证呢？二、合作探究 1.圆心为A （a,b ），半径为r 的圆的方程222()()x a y b r -+-=叫做圆的标准方程，那么当a=b=0时，圆的方程是什么？确定标准方程的基本要素有哪些？ 例1.求圆心在C(2,-3),半径是5的圆的标准方程，并判M(5,-7),)1,5(--N 是否在圆上。
探究：如何判断点00(,)M x y 在圆222()()x a y b r -+-=上、内、外？例2. 圆心在C （8，—3），且经过点M(5,1)的圆的标准方程例3.已知圆心为C 的圆经过点A(1,1)和B(2，-2),且圆心C 在直线l ：x-y+1=0上，求圆心为C 的圆的标准方程。
三、课堂检测1.完成P 120练习第一题.2.圆22(2)(3)2x y ++-=的圆心坐标 ，半径长 .3.已知圆C:229x y +=,点A(3,4)，则点A 与圆C 的位置关系是 . 4.已知圆的方程是22(3)(2)4x y -+-=，判断点P （2,3）与圆的位置关系. 5.△ABC 的三个顶点的坐标分别是A(5,1),B(7，-3),C(2，-8),求它的外接圆的方程.四、课后作业 1.若点P(2，－1)为圆22(1)25x y -+=的弦AB 的中点，则直线AB 的方程是______ __ .2.已知圆C 1：22(1)(1)1x y ++-=，圆C 2与圆C 1关于直线x －y －1＝0对称，则圆C 2的方程为( )A ．22(2)(2)1x y ++-=B ．22(2)(2)1x y -++=C ．22(2)(2)1x y +++= D ．22(2)(2)1x y -+-=3.圆(x －1)2＋y 2＝25上的点到点A(5,5)的最大距离是 .4.已知圆C ：22(2)(1)4x y -+-=，求圆心坐标和半径，并判断直线x-y+3=0是否能平分圆.5.求 以A(1,3)和B(3,5)为直径两端点的圆的标准方程.6.已知△ABC 三边所在直线方程AB: x-6=0, BC: x-2y-8=0, CA: X+2Y=0,求此三角形的外接圆方程7.圆心在直线y=-2x 上，且与直线y=1-x 相切与点B(2，-1),求此圆的方程 五、课时小结 1．圆的标准方程.2．点与圆的位置关系的判断方法.3．根据已知条件求圆的标准方程的方法.4. 1. 2 圆的一般方程(一)教学目标1．知识与技能（1）在掌握圆的标准方程的基础上，理解记忆圆的一般方程的代数特征，由圆的一般方程确定圆的圆心半径，掌握方程x 2 + y 2+ Dx + Ey + F = 0表示圆的条件.（2）能通过配方等手段，把圆的一般方程化为圆的标准方程，能用待定系数法求圆的方程.（3）培养学生探索发现及分析解决问题的实际能力. 2．过程与方法通过对方程x 2 + y 2+ Dx + Ey + F = 0表示圆的条件的探究，培养学生探索发现及分析解决问题的实际能力. 3．情感态度与价值观渗透数形结合、化归与转化等数学思想方法，提高学生的整体素质，激励学生创新，勇于探索. (二)教学重点、难点教学重点：圆的一般方程的代数特征，一般方程与标准方程间的互化，根据已知条件确定方程中的系数，D 、E 、F .教学难点：对圆的一般方程的认识、掌握和运用. (三)教学过程一、自主学习：预习教材P121-P123 1.已知圆的方程为22(2)(1)4x y ++-=，则圆心坐标 ,半径 , 将其展开为 ，它表示圆吗？2.将圆的标准方程222()()x a y b r -+-=展开可得22222x y ax by a +--+220b r +-=．可见，任何一个圆的方程都可以写成220x y Dx Ey F ++++=．请大家思考一下：形如220x y Dx Ey F ++++=的方程的曲线是不是圆？下面我们来深入研究这一方面的问题．二、合作探究探究一：圆的一般方程1.方程220x y Dx Ey F ++++=在什么条件下表示圆？ 2.归纳圆的一般方程的特点提出问题：222460x y x y +-+-=是否表示圆？如果是，写出圆心和半径。
例1.判断下列方程是否表示圆？如果是，求出圆心和半径. (1) 22860x y x y +-+=， (2) 2220x y by ++=例2.求过三点O(0,0),M(1,1),N(4,2)的圆的方程，并求这个圆的半径长和圆心坐标.例3.已知线段AB 的端点B （4,3），端点A 在圆22(1)4x y ++=上运动，求线段AB 的中点M 的轨迹方程。
三、交流展示1.求过三点A(0,5),B(1,2),C(-3，-4)的圆的方程，并求出圆心和半径。
▲2.长为2a 的线段AB 的两个端点A 和B 分别在x 轴和y 轴上滑动，求线段AB 中点的轨迹方程。
四、课后反馈练习 1．已知圆的方程是222680x y x y +-++=那么经过圆心的一条直线的方程是( ) A.2x-y+1=0 B.2x+y+1=0 C.2x-y-1=0 D.2x+y-1=02．若方程224250x y x y k +-++=表示圆，则k 的取值范围是（ ） A.k>1 B.k<1 C.1≥k D.k 1≤3.圆C 的圆心在x 轴上，并且过点A(-1,1)和B(1,3),求圆C 的方程4.△ABC 的三个顶点的坐标分别是A(5,1),B(7，-3),C(2，-8),求它的外接圆的方程.▲5.已知点M 与两个定点O （0,0），A （3,0）D.的距离的比为21，求点M 的轨迹方程.五、课时小结1．圆的一般方程的特征 2．与标准方程的互化3．用待定系数法求圆的方程 4．求与圆有关的点的轨迹4.2.1 直线与圆的位置关系(一)教学目标1．知识与技能（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判断直线与圆的位置关系. 2.过程与方法设直线l ：ax + by + c = 0，圆C ：x 2 + y 2+ Dx + Ey + F = 0，圆的半径为r ，圆心(,)22D E--到直线的距离为d ，则判别直线与圆的位置关系的依据有以下几点：（1）当d ＞r 时，直线l 与圆C 相离； （2）当d ＝r 时，直线l 与圆C 相切； （3）当d ＜r 时，直线l 与圆C 相交； 3．情态与价值观让学生通过观察图形，理解并掌握直线与圆的位置关系，培养学生数形结合的思想.(二)教学重点、难点重点：直线与圆的位置关系的几何图形及其判断方法. 难点：用坐标法判定直线与圆的位置关系. (三)教学过程一、自主学习：预习教材P126-P1281.把圆的标准方程222()()x a y b r -+-=整理为圆的一般方程 把圆的一般方程220x y Dx Ey F ++++=整理为圆的标准方程2.一个小岛的周围有环岛暗礁，暗礁分布在以小岛中心为圆心，半径为30km 圆形区域，已知小岛中心位于轮船正西70km 处，港口位于小岛中心正北40km 处。
如果轮船沿直线返港，它是否会有触礁危险?3.直线与圆的位置关系有哪几种？怎么判断它们之间的位置关系? 二、合作探究 1.已知直线l :3x+y-6=0,圆C ：22240x y y +--=判断直线l 与圆C 的位置关系，如果相交，求出它们的交点坐标.2.已知过点M （-3，-3）的直线L 被圆224210x y y ++-=所截得的弦长为54,求直线l 的方程.三、交流展示1.判断直线3x+4y+2=0与圆2220x y x +-= 的位置关系2.已知直线l ：y=x+6，圆C: 22240x y y +--=.判断直线与圆有无公共点。
3.求直线3x-y-6=0被圆04222=--+y x yx 截得的弦AB 的长。
四、课后反馈练习1．直线3x-4y+6=0与圆22(2)(3)4x y -+-=的位置关系（ ） A.相切 B 。
相离 C.过圆心 D.相交不过圆心 2．若直线x+y+m=0与圆22x y m +=相切，则m 的值（ ）A.0或2B.2C.2D.不存在3．圆2216x y +=上的点到直线x-y-3=0距离的最大值是 4．求过点M （2,2）的圆228x y +=的切线方程. 五、课时小结教师提出下列问题让学生思考：（1）通过直线与圆的位置关系的判断，你学到了什么？（2）判断直线与圆的位置关系有几种方法？它们的特点是什么？ （3）如何求出直线与圆的相交弦长？4.2.2 圆与圆的位置关系(一)教学目标1．知识与技能（1）理解圆与圆的位置的种类；（2）利用平面直角坐标系中两点间的距离公式求两圆的连心线长； （3）会用连心线长判断两圆的位置关系. 2．过程与方法设两圆的连心线长为l ，则判断圆与圆的位置关系的依据有以下几点： （1）当l ＞r 1+r 2时，圆C 1与圆C 2相离； （2）当l = r 1+r 2时，圆C 1与圆C 2外切；（3）当|r 1 – r 2|＜l ＜r 1+r 2时，圆C 1与圆C 2相交； （4）当l = |r 1– r 2|时，圆C 1与圆C 2内切； （5）当l ＜|r 1 – r 2|时，圆C 1与圆C 2内含. 3．情态与价值观让学生通过观察图形，理解并掌握圆与圆的位置关系，培养学生数形结合的思想.(二)教学重点、难点重点与难点：用坐标法判断圆与圆的位置关系. (三)教学过程一、自主学习：预习教材P129-P130 1.直线与圆的位置关系及判断方法2.直线x-y-5=0截圆06422=+++y yx 所得的弦长为3.圆与圆的位置关系有几种？ 二、合作探究1.如何判断两圆的位置关系?2.已知圆1C : 222880x y x y +++-=,圆2C :224420x y x y +---=,试判断圆1C 与圆2C 的位置关系.3.已知圆22(4)25x y ++=的圆心为1M ,圆22(4)1x y -+=的圆心为2M 试求与这两个圆都外切的动圆圆心P 的轨迹方程。