圆的标准方程 说课稿 教案 教学设计
数学(人教版)说课稿圆的标准方程
8.4.1 圆的标准方程说课稿(第一课时)各位评委师:大家好。
今天我带来的教学设计的内容是圆的标准方程。
下边我将从教学理念、教材分析、学生分析、“教”与“学”和教学反思五个方面进行阐述。
一、【教学理念】以学生为中心,激发兴趣,寓教于乐,化抽象为直观。
通过信息技术的合理运用,来创设生动的教学情境和学生自主学习环境,扩大课堂的知识量,提高课堂的教学效率和学生自主学习的能力二、【教材分析】1、教材背景和地位本节课是中职课程改革国家规划新教材,数学基础模块下册第八章第四节的内容。
继续应用解析法研究几何、掌握圆在生活中的应用、提升服务专业课的能力、同时为进一步学习圆锥曲线打下坚实的基础,因此本节课无论是在生活、专业课学习还是教材本身都有着非常重要的地位。
2、教学目标:根据实用、够用的原则结合本节课的结构特点、内容和学生的认知结构及其心理特征,制定以下教学目标:(1)知识与技能目标:了解圆的特征、定义及标准方程的推导过程;理解圆的标准方程及三个参数r、a、b的含义;掌握根据圆的标准方程,写出圆心坐标和半径,同时能根据条件写出圆的标准方程。
(2)过程与方法目标:通过几何画板演示圆的画法培养学生的观察、分析、概括的思维能力。
渗透数形结合思想。
(3)情感与价值观目标:利用圆的对称美陶冶学生的情操,培养数学素养,激发学习兴趣,让学生体验学习的乐趣。
3、教学重、难点:在此目标的指引下本节课的重、难点是:(1)圆的标准方程及圆的三个参数之间的关系(2)运用圆的标准方程解决一些简单的实际问题的方法三、【学生分析】中职学生的基础普遍薄弱,对数学基础知识掌握不够。
但中职学生对生活中的事物比较感兴趣,动手操作能力强,同时渴望得到家长、老师和同学的认可,及其希望获得成功,所以我们应让学生在数学课堂上找回自信和成功。
四、【“教”与“学”】为了迎合学生的心理特征和突破重难点,使学生能够达到本节题设定的教学目标,下边我具体的谈谈我“教”与“学”的过程:“教”首先通过情境创设,给学生一个圆,让学生进行讨论,发现生活中的圆,并列举出生活中的圆作用,让学生体会圆的魅力和对生活的重要意义。
《圆的标准方程》教学设计
《圆的标准方程》教学设计一、教学目标1、知识与技能目标学生能够理解圆的标准方程的推导过程,掌握圆的标准方程的形式,并能根据圆的标准方程求出圆心坐标和半径。
2、过程与方法目标通过圆的标准方程的推导,培养学生的逻辑推理能力和数学运算能力。
3、情感态度与价值观目标让学生在数学学习中体验成功的喜悦,增强学习数学的兴趣和信心。
二、教学重难点1、教学重点圆的标准方程的形式及其应用。
2、教学难点圆的标准方程的推导过程。
三、教学方法讲授法、讨论法、练习法四、教学过程1、导入新课通过展示生活中常见的圆形物体,如车轮、圆盘等,引导学生思考圆的特征,从而引出本节课的主题——圆的标准方程。
2、知识讲解(1)回顾圆的定义:平面内到定点的距离等于定长的点的集合(轨迹)叫做圆。
定点称为圆心,定长称为半径。
(2)设圆的圆心坐标为$(a,b)$,半径为$r$,点$M(x,y)$为圆上任意一点。
根据两点间的距离公式可得:$\sqrt{(x a)^2 +(y b)^2} = r$,两边平方可得圆的标准方程:$(x a)^2 +(y b)^2 =r^2$。
3、例题讲解例 1:已知圆的圆心坐标为$(2,-3)$,半径为 5,求圆的标准方程。
解:根据圆的标准方程$(x a)^2 +(y b)^2 = r^2$,其中$a =2$,$b =-3$,$r = 5$,则圆的标准方程为$(x 2)^2 +(y + 3)^2 = 25$。
例 2:求圆心在原点,半径为 3 的圆的标准方程。
解:因为圆心在原点,即$(0,0)$,半径$r = 3$,所以圆的标准方程为$x^2 + y^2 = 9$。
4、课堂练习(1)已知圆的圆心坐标为$(-1,4)$,半径为 2,求圆的标准方程。
(2)求圆心在点$(3,-1)$,且过点$(1,1)$的圆的标准方程。
5、小组讨论让学生分组讨论以下问题:(1)如何根据圆的标准方程确定圆心和半径?(2)圆的标准方程与圆的一般方程有什么区别和联系?6、课堂总结(1)回顾圆的标准方程的推导过程和形式。
圆的标准方程教案
圆的标准方程教案一、教学目标1、理解圆的标准方程的推导过程。
2、掌握圆的标准方程的形式和特点。
3、能够根据圆的标准方程求出圆心坐标和半径。
4、会用待定系数法求圆的标准方程。
二、教学重难点1、教学重点圆的标准方程的推导。
圆的标准方程的应用。
2、教学难点圆的标准方程的推导过程中坐标变换的理解。
三、教学方法讲授法、讨论法、练习法四、教学过程1、导入通过展示生活中常见的圆形物体,如车轮、圆盘等,引导学生思考圆的特征。
提问学生如何描述一个圆,从而引出本节课的主题——圆的标准方程。
2、知识讲解(1)圆的定义在平面直角坐标系中,以点\((a,b)\)为圆心,以\(r\)为半径的圆的定义是:平面内到定点\((a,b)\)的距离等于定长\(r\)的点的集合。
(2)圆的标准方程的推导设点\(M(x,y)\)是圆上任意一点,根据圆的定义,点\(M\)到圆心\((a,b)\)的距离等于半径\(r\)。
根据两点间的距离公式可得:\(\sqrt{(x a)^2 +(y b)^2} = r\)两边平方可得:\((x a)^2 +(y b)^2 = r^2\)这就是圆的标准方程。
(3)圆的标准方程的特点方程\((x a)^2 +(y b)^2 = r^2\)中,有三个参数\(a\)、\(b\)、\(r\),即圆心坐标\((a,b)\)和半径\(r\)。
当圆心在原点\((0,0)\)时,圆的标准方程为\(x^2 + y^2 =r^2\)。
3、例题讲解例 1:已知圆的圆心为\((2,-3)\),半径为\(4\),求圆的标准方程。
解:因为圆心为\((2,-3)\),半径为\(4\),所以圆的标准方程为\((x 2)^2 +(y + 3)^2 = 16\)例 2:求以点\((-1,2)\)为圆心,且过点\((3,4)\)的圆的标准方程。
首先计算半径\(r\):\(r =\sqrt{(3 + 1)^2 +(4 2)^2} =\sqrt{16 + 4} =2\sqrt{5}\)所以圆的标准方程为\((x + 1)^2 +(y 2)^2 = 20\)4、课堂练习(1)已知圆的圆心为\((-3,4)\),半径为\(\sqrt{5}\),写出圆的标准方程。
圆的标准方程(说课稿)
通过推导圆的标准方程,加深学生对用坐标法 求曲线方程的理解。通过求圆的标准方程,理解 必须确定了圆心坐标和半径才能确定一个圆的方 程。
教材 分析
教学 评价
教学 方法
圆的标 准方程
板书 设计
教具 准备
教学 过程
彩色 粉笔
小黑板
教学 用具
三角板
圆规
教材 分析
教学 评价
教学 方法
圆的标 准方程
板书 设计
一、教材的地位和作用
教材 分析 二、教学目标
三、教学重难点
二、教学目标
● 1.知识目标 ①正确掌握圆的定义、圆的标准方程及其推导
过程; ②根据圆心坐标、半径熟练地写出圆的标准方
程和从圆的标准方程熟练地求出圆心和半径. ●2.能力目标
培养用代数的方法解决几何问题的能力、逻辑思 维能力. ●3.情感目标
圆的标 准方程
板书 设计
教具 准备
教学 过程
板书 设计
一、圆的方程
圆的标准方程 注意:
三、练习
1.圆心在原点 2.圆心不在 二、例题 四、作业 原点
教材 分析
教学 评价
教学 方法
圆的标 准方程
板书 设计
教具 准备
教学 过程
教学 过程
创设情景 合作探究 反馈练习 知识回顾 布置作业 引入新课 获得新知 引用拓展 反思提高 分层落实
三、反馈练习,引用拓展
1.写出下列各圆的方程 (1)圆心在原点,半径为3; (2)圆心在C(3,,4)半径为 ;5 (3)经过点 P(5,,1)圆心在点 C(;8, 3) 2.根据圆的方程口答出它的圆心和半径
D
A
O
C
B
教学 过程
圆的标准方程 说课稿 教案 教学设计
圆的标准方程整体设计教学分析在初中曾经学习过圆的有关知识,本节内容是在初中所学知识及前几节内容的基础上,进一步运用解析法研究圆的方程,它与其他图形的位置关系及其应用.同时,由于圆也是特殊的圆锥曲线,因此,学习了圆的方程,就为后面学习其他圆锥曲线的方程奠定了基础.也就是说,本节内容在教材体系中起到承上启下的作用,具有重要的地位,在许多实际问题中也有着广泛的应用.由于“圆的方程”一节内容的基础性和应用的广泛性,对圆的标准方程要求层次是“掌握”,为了激发学生的主体意识,教学生学会学习和学会创造,同时培养学生的应用意识,本节内容可采用“引导探究”型教学模式进行教学设计,所谓“引导探究”是教师把教学内容设计为若干问题,从而引导学生进行探究的课堂教学模式,教师在教学过程中,主要着眼于“引”,启发学生“探”,把“引”和“探”有机的结合起来.教师的每项教学措施,都是给学生创造一种思维情境,一种动脑、动手、动口并主动参与的学习机会,激发学生的求知欲,促使学生解决问题.三维目标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.重点难点教学重点: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.课时安排1课时教学过程导入新课思路1.课前准备:(用淀粉在一张白纸上画上海和山)说明:在白纸上要表演的是一个小魔术,名称是《日出》,所以还缺少一个太阳,请学生帮助在白纸上画出太阳.要求其他学生在自己的脑海里也构画出自己的太阳.课堂估计:一种是非尺规作图(指出数学作图的严谨性);一种作出后有同学觉得不够美(点评:其实每个人心中都有一个自己的太阳,每个人都有自己的审美观点).然后上升到数学层次:不同的圆心和半径对应着不同的圆,进而对应着不同的圆的方程.从用圆规作图复习初中所学圆的定义:到定点的距离等于定长的点的轨迹.那么在给定圆心和半径的基础上,结合我们前面所学的直线方程的求解,应该如何建立圆的方程?教师板书本节课题:圆的标准方程.思路2.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.推进新课新知探究提出问题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具有什么性质的点的轨迹称为圆?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1④我们知道,在平面直角坐标系中,确定一条直线的条件是两点或一点和倾斜角,那么,决定圆的条件是什么?⑤如果已知圆心坐标为C(a,b),圆的半径为r,我们如何写出圆的方程?⑥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?讨论结果:①根据两点之间的距离公式221221)()(y y x x -+-,得|AB|=212)59()62(22=++-, |CD|=22)8()3(++-y x .②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(教师在黑板上画一个圆). ③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.④确定圆的条件是圆心和半径,只要圆心和半径确定了,那么圆的位置和大小就确定了. ⑤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.⑥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 2+y 2=r 2.提出问题①根据圆的标准方程说明确定圆的方程的条件是什么?②确定圆的方程的方法和步骤是什么?③坐标平面内的点与圆有什么位置关系?如何判断?讨论结果:①圆的标准方程(x -a)2+(y -b)2=r 2中,有三个参数a 、b 、r,只要求出a 、b 、r且r >0,这时圆的方程就被确定,因此确定圆的标准方程,需三个独立条件,其中圆心是圆的定位条件,半径是圆的定形条件.②确定圆的方程主要方法是待定系数法,即列出关于a 、b 、r 的方程组,求a 、b 、r 或直接求出圆心(a,b)和半径r,一般步骤为:1°根据题意,设所求的圆的标准方程(x -a)2+(y -b)2=r 2;2°根据已知条件,建立关于a 、b 、r 的方程组;3°解方程组,求出a 、b 、r 的值,并把它们代入所设的方程中去,就得到所求圆的方程.③点M(x 0,y 0)与圆(x-a)2+(y-b)2=r 2的关系的判断方法:当点M(x 0,y 0)在圆(x-a)2+(y-b)2=r 2上时,点M 的坐标满足方程(x-a)2+(y-b)2=r 2.当点M(x 0,y 0)不在圆(x-a)2+(y-b)2=r 2上时,点M 的坐标不满足方程(x-a)2+(y-b)2=r 2.用点到圆心的距离和半径的大小来说明应为: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.应用示例思路1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.思路2例1 图2是某圆拱桥的一孔圆拱的示意图,该圆拱跨度AB=20 m,拱高OP=4 m,在建造时每隔4 m 需用一个支柱支撑,求支柱A 2P 2的长度(精确到0.01 m).图2解:建立坐标系如图,圆心在y 轴上,由题意得P(0,4),B(10,0).设圆的方程为x 2+(y-b)2=r 2,因为点P(0,4)和B(10,0)在圆上,所以⎪⎩⎪⎨⎧=-+=-+.)0(10,)4(0222222r b r b 解得⎩⎨⎧=-=,5.14,5.1022r b 所以这个圆的方程是x 2+(y+10.5)2=14.52.设点P 2(-2,y 0),由题意y 0>0,代入圆方程得(-2)2+(y 0+10.5)2=14.52,解得y 0=2225.14--10.5≈14.36-10.5=3.86(m).答:支柱A 2P 2的长度约为3.86 m.例2 求与圆x 2+y 2-2x=0外切,且与直线x+3y=0相切于点(3,-3)的圆的方程. 活动:学生审题,注意题目的特点,教师引导学生利用本节知识和初中学过的几何知识解题.首先利用配方法,把已知圆的方程写成标准方程,再利用两圆外切及直线与圆相切建立方程组,求出参数,得到所求的圆的方程.解:设所求圆的方程为(x-a)2+(y-b)2=r 2.圆x 2+y 2-2x=0的圆心为(1,0),半径为1.因为两圆外切,所以圆心距等于两圆半径之和,即22)0()1(-+-b a =r+1, ①由圆与直线x+3y=0相切于点(3,-3),得⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=++-=-•-+)3(.)3(1|3|)2(,1)31(332r b a a b 解得a=4,b=0,r=2或a=0,b=-43,r=6. 故所求圆的方程为(x-4)2+y 2=4或x 2+(y+43)2=36.点评:一般情况下,如果已知圆心(或易于求出)或圆心到某一直线的距离(或易于求出),可用圆的标准方程来求解,用待定系数法,求出圆心坐标和半径.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.拓展提升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.活动:学生思考交流,教师提示引导,求圆的方程,无非就是确定圆的圆心和半径,师生共同探讨解题方法.解:首先两平行线的距离d=2221B A C C +-=2,所以半径为r=2d =1. 方法一:设与两直线3x+4y-7=0和3x+4y+3=0的距离相等的直线方程为3x+4y+k=0,由平行线间的距离公式d=2221||B A C C +-,得222234|3|43|7|+-=++k k ,即k=-2,所以直线方程为3x+4y-2=0.解3x+4y-2=0与y=2x 组成的方程组⎩⎨⎧==-+,2,0243x y y x 得⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧==,114,112y x ,因此圆心坐标为(112,114).又半径为r=1,所以所求圆的方程为(x-112)2+(y-114)2=1. 方法二:解方程组⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=-=⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧==⎩⎨⎧==++⎩⎨⎧==-+.113,116117,1114,2,0343,2,0743x y x y x y y x x y y x 和得与因此圆心坐标为(112,114).又半径r=1,所以所求圆的方程为(x-112)2+(y-114)2=1. 点评:要充分考虑各几何元素间的位置关系,把它转化为代数问题来处理.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.③根据已知条件求圆的标准方程的方法.④利用圆的平面几何的知识构建方程.⑤直径端点是A(x 1,y 1)、B(x 2,y 2)的圆的方程是(x-x 1)(x-x 2)+(y-y 1)(y-y 2)=0.。
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圆的标 准方程
板书 设计 教学 过程 教具 准备
教材 分析
教学 评价 教学 方法
圆的标 准方程
板书 设计 教学 过程 教具 准备
一、教材的地位和作用
教材 分析
二、教学目标
三、教学重难点
一、教材的地位和作用
“圆的标准方程”是在圆的概念 和基本性质的基础上,运用“曲线和 方程”理论解决具体二次曲线的一个 实例.这节为后面直线与圆的位置关系、 椭圆、双曲线、抛物线等内容的学习 提供了基本模式和理论基础.
教学 过程
创设情景 合作探究 反馈练习 知识回顾 布置作业 引入新课 获得新知 引用拓展 反思提高 分层落实
四、知识回顾,反思提高
1.知识方面:
圆的标准方程;
确定一个圆的标准方程要具备的两个条件.
2.思想方法方面:
数形结合的思想
教学 过程
创设情景 合作探究 反馈练习 知识回顾 布置作业 引入新课 获得新知 引用拓展 反思提高 分层落实
●
一、教材的地位和作用
教材 分析
二、教学目标
三、教学重难点
三、教学重难点
1.重点:圆的标准方程的求法及其应用
2.难点:根据不同的已知条件求圆的标 准方程
教材 分析
教学 评价 教学 方法
圆的标 准方程
板书 设计 教学 过程 教具 准备
教学 方法
二、学法
一、教法
本节课采用探究研讨法,用环 环相扣的问题引导学生将探究活动 逐层深入,从学生的最近发展区出 发引导学生的学习。
D
A
O
C
B
教学 过程
创设情景 合作探究 反馈练习 知识回顾 布置作业 引入新课 获得新知 引用拓展 反思提高 分层落实
人教版高中数学《圆的标准方程》说课稿
问题3: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?
(1)建立适当的坐标系,用有序实数对例如(x,y)表示曲线上 任意一点M的坐标; (2)写出适合条件 p 的点M的集合P={M|p(M)}; (3)用坐标表示条件p(M),列出方程f(x,y)=0; (4)化方程f(x,y)=0为最简形式; (5)证明以化简后的方程的解为坐标的点都是曲线上的点. 其中步骤(1)(3)(4)必不可少.
下面我们用求曲线方程的一般步骤来建立圆的标准方程.
求圆心是C(a, b),半径是r的圆的方程。
解:设M(x,y)是圆上任意一点, 根据圆的定义|MC|=r 由两点间距离公式,得
y M
.
r C
x a
2
y b r
2
①
x 说明: 1.特点:明确给出了圆心和 半径。 2.确定圆的方程必须具备三个 独立的条件。 O
问题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. 问题2:图中哪个点是定点?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(定位)和大小(定型).
x 3
x 8
2
2
y 4 5
2
2
(3)经过点P(5,1),圆心在点C(8,-3)
y 3 25
练习2.写出下列各圆的圆心坐标和半径 (1)
2 x 1 y 6 2
2 2
1, 0
a,0
6
3
(2) x 1 y 2 9 (3) x a
“兴趣是最好的老师!”可利用生活中的实例:小学课 本中所学习的《赵州桥》、学生在游乐场见过的摩天轮 等,以两个圆的模型为背景,激发学生学习圆的兴趣.
《圆的标准方程》教学设计教案
《圆的标准方程》教学设计教案一、教学目标:1、理解圆的标准方程,并能根据方程求出圆的坐标和圆的半径。
2、掌握求圆的标准方程的各种方法。
3、通过探求圆的标准方程,培养学生的动手能力,解决问题的能力。
二、教学重点与难点:重点:圆的标准方程的运用。
难点:探求圆的标准方程。
三、教学过程:1、创设情境,引入新课:生活中的圆形(图片展示)。
2、知识链接:平面几何中“圆”是如何定义的?圆的定义:平面内到定点的距离等于定长的点的轨迹。
定点就是圆心,定长就是半径在平面直角坐标系中,当圆心位置与半径大小确定后,圆就唯一确定了。
3、知识探究:构建圆的标准方程平面直角坐标系中,求圆心是C(a,b),半径是r的圆的方程.解:设M(x,y)是圆上任意一点,则|MC|=r 根据22122121()()PP x x y y =-+- ()()22x a y b r -+-=把上式两边平方得 ()()222x a y b r -+-=我们把这个方程称为圆的标准方程,其中圆心坐标(a,b),半径为r 。
4、特征分析:圆的标准方程()()222x a y b r -+-=(1)圆的标准方程是关于变量x ,y 的二元二次方程,且为平方和的形式,方程形式明确给出了圆心坐标(定位)和半径(定大小)。
(2)确定圆的标准方程必须具备三个条件:a,b,r 。
(3)参数的几何意义: (a ,b )表示圆心坐标, r 表示圆的半径。
特别地:若圆心在坐标原点,则圆方程为222x y r +=5、典例分析例1 求以点C (-3,2)为圆心,半径r 5 解 因为 a =-3,b =2,r 5 ,所以 所求圆的标准方程为(x +3)2+(y -2)2=5.练习1、根据已知条件,求圆的标准方程:(1)圆心在原点,半径是3;1(2-),半径是5;2(3)圆心点(0,2例2 写出圆(x -5)2+y 2=2的圆心坐标和半径长.练习2、已知圆的标准方程,请说出圆心和半径.()()22(1)129x y ++-=()22(2)16x y -+=22(3)16x y += ()222(4)1(0)x y a a ++=≠ 例3 已知圆心在坐标原点O (0,0),且点A (3,4)是圆上一点,求圆的标准方程.练习3.根据下列条件,求出圆的标准方程:(1)已知点A (2,3),点B (2,7),以线段AB 为直径;(2)圆心在点(1,2),且圆过点(2,4);(3)圆心是直线x +y +3=0与直线2x -y =0的交点,半径r =.四、 课堂小结1、圆的定义:平面内到定点的距离等于定长的点的轨迹。
信息化教学设计《圆的标准方程》说课稿
信息化教学设计《圆的标准方程》说课稿第一篇:信息化教学设计《圆的标准方程》说课稿《致橡树》信息化教学设计《致橡树》信息化教学设计说课稿英国教育家罗素说过这样一句话:“教育是获得运用知识的艺术”。
《致橡树》是当代诗歌名篇,有很强的抒情性,美文就应该用美的艺术去教。
下面我将从以下几方面阐述我的教学设计。
一、【设计理念】职高语文课程标准对阅读和鉴赏的要求是:“学会鉴赏文学作品,能感受形象,品味语言,领悟作品的丰富内涵,体会其艺术表现力,有自己的情感体验和思考,受到感染和启迪”;在阅读和鉴赏活动中,不断地充实精神生活,完善自我人格,提升人生境界,加深个人对社会、自然、国家关系的思考和认识。
依据语文课程标准、学习者特征分析、现代教育技术理论及建构主义学习理论,创设一个融多种信息化手段和教法学法于一体的情境性、社会性课堂环境,引导学生体会诗歌的意象美、情感美,丰富学生的情感世界,养成健康的审美情趣,提高文学修养,形成正确的爱情观。
二、【学情分析】教学对象是中等职业学校机电专业2010级的学生,学生基础较差,课外阅读量少,阅读鉴赏诗歌的能力极为薄弱,没有升学压力,学业负担轻。
机电专业的学生动手能力和逻辑思维能力比较强,但是形象思维能力、语言表达能力较差。
初中、中职一年级已经有诗歌学习的经验,已经初步具备搜集整合资料的能力,初步掌握了鉴赏诗歌的一般方法。
十六七岁的中职生正处在青春期,敏感、细腻、感受力强,他们正处在人生观、价值观初步形成并逐步确立的阶段,对人生、尤其是对爱情充满了好奇和憧憬,而这首诗的内容与爱情有关,跟生活贴近,学生很感兴趣。
所以以此为很好的切入点,形象的启发、引导学生思考人生,为学生一辈子打上精神的底色。
二、【教材分析】(一)本课的地位与作用:《致橡树》编排在中等职业教育规划教材语文《致橡树》信息化教学设计过程与手段:采用音乐、视频、校园学习平台等信息化手段,为学生营造诗画合一的氛围和意境,展现蕴含着丰富的“美”的资源的语文教材,实现助学助教功能。
圆方程教学设计(精选4篇)_圆的方程教学设计
圆方程教学设计(精选4篇)_圆的方程教学设计圆方程教学设计(精选4篇)由作者整理,希望给你工作、学习、生活带来方便。
第1篇:圆的一般方程教学设计一、学习目标知识与技能:在熟练记忆圆的标准方程的基础上,能通过配方法将方程配方,从而得出此方程表示圆的条件,记住此条件,并会求圆心和半径;熟练进行标准方程和一般方程之间的互化;通过比较得出求圆方程的两种方法(待定系数法和几何性质法)。
过程与方法:通过对方程表示圆的条件的探究,培圆的一般方程教学设计养学生探索发现和解决问题的能力,通过比较例题,感悟归纳和总结的学习方法。
情感态度与价值观:通过对数学思想和方法的渗透,让学生感受解决问题的不同思考角度和过程,激励学生积极思考,勇于探索的精神。
二、重点难点:探究方程的两种方法(待定系数法和几何性质法)。
三、学法提示:探究式;比较归纳式四、学习过程:包括相关预习、学习探究、反馈和展示、启发点拨、归纳小结、释疑答难、训练巩固、点拨校正、作业等。
1、自主预习(用10分钟时间阅读教材内容,勾勒自己的疑惑,查阅相关的资料辅助解决疑惑,记录自己一些独特的见解,完成学业质量模块测评的环节1,包括基础知识的记忆、思维提升的判断及A、B、C不同层级的练习)2、思考探究(引入):问题1:圆的标准方程是什么?你能正确展开吗?此时重点观察和发现后进生的练习过程,及时地予以真诚的语言鼓励或者一个肯定的眼神、一个手势,让这些学生从一开始投入到我能学会的自信心当中来。
问题2:方程方程表示圆的条件;求圆方程在解决这两个问题之前老师紧接着问:由问题1你能想到解决这两个问题的办法吗?或者由这两个方程的形式特点你想到了什么方法来处理这两个方程?这样培养学生善于发现问题之间的内在联系的意识,也培养学生观察分析问题的能力。
这样学生自然采用配方法处理,第一个表示一个圆,第二个不表示任何图形。
问题3:将问题2一般化,方程都表示圆吗?在什么条件下表示圆?3、小组展示先给学生5分钟自主探究(因为涉及到分情况讨论,可能有一半学生会出错),而后各个小组在小组长的展示下相互完善,达成共识。
圆的标准方程教案(一)
圆的标准方程教案(一)圆的标准方程教案一、教学目标1.理解什么是圆的标准方程。
2.学会根据圆的特性写出圆的标准方程。
3.掌握使用标准方程解决与圆有关的问题。
二、教学内容1.圆的定义及特性。
2.圆的标准方程的推导过程。
3.根据圆的特性写出标准方程的方法。
4.解决与圆有关的问题。
三、教学步骤1.引入:通过举例子引入圆的定义及特性,让学生了解什么是圆。
•圆:由平面上距离一个固定点(圆心)的距离相等的所有点组成的集合。
•圆的特性:半径、直径、弧、圆心角等。
2.讲解圆的标准方程的推导过程。
•圆的标准方程:(x−a)2+(y−b)2=r2,其中(a,b)为圆心,r 为半径。
•讲解推导过程,并进行示范。
3.指导学生如何根据圆的特性写出标准方程。
•已知圆心和半径:直接代入公式。
•已知圆上一点和半径:利用点到圆心的距离公式求解。
4.练习解决与圆有关的问题。
•给出一些实际问题,要求学生根据题目分析并列出方程,然后解答问题。
5.总结与拓展。
•总结圆的标准方程的写法和应用。
•拓展圆的其他方程形式(如一般方程)。
四、教学资源1.教材:教科书相关章节。
2.板书:绘制圆的定义、特性、标准方程及推导过程。
3.实例题:多个与圆相关的问题实例。
五、教学评估1.课堂练习:分发练习题,要求学生计算圆的标准方程或解决与圆有关的问题。
2.课堂讨论:对学生解答的问题进行讨论,指出正确的解题方法和思路。
3.提问:针对圆的标准方程的推导过程和应用进行提问,检查学生的掌握情况。
六、扩展延伸1.提供更多与圆相关的应用问题,让学生综合运用标准方程解决问题。
2.引导学生进一步探究一般方程和其他形式的圆方程。
3.拓展至三维空间中的圆方程,引导学生思考与圆相关的几何问题。
圆的标准方程(说课稿)
数学与信息科学学院说课稿课题圆的标准方程专业数学与应用数学指导教师潘超班级2007级2班姓名李节强学号***********2010年6月5日课题介绍我说的课题是圆的标准方程,它选自普通高中课程标准实验教科书数学必修2第四章第一节.一、教材分析(一)本节在教材中的地位和作用“圆的标准方程”是在学生学习了圆的概念和基本性质的基础上,进一步运用坐标法解决二次曲线问题.对本节的学习为后面学习直线与圆的位置关系、椭圆、双曲线、抛物线等提供了基本模式和理论基础,起着承前启后的重要作用.(二)目标分析根据新课标理念及布鲁姆的目标分类教学理论,我制定了以下教学目标:1、知识目标①掌握圆的标准方程及其推导过程;②会根据圆心坐标、半径熟练地写出圆的标准方程以及从圆的标准方程中熟练准确地找出圆心坐标和半径.2、能力目标①培养学生用代数的方法解决几何问题的能力;②培养学生数形结合的思想;③培养学生自主探究的能力.3、情感目标①培养学生积极思考、自主构建知识体系的学习态度;②让学生感受数学的现实美、抽象美,体会圆的标准方程形成过程的严谨美.(三)教学重难点1.重点:圆的标准方程的求法及应用;2.难点:会求圆的标准方程.二、学情分析通过对上一章直线的方程的学习,学生已经初步掌握了坐标法,已有运用代数方法解决几何问题的能力,再加上学生在初中已经学习了圆的定义及其基本性质,为此,学生具备了自主探究的条件.但由于学生接触解析几何的时间还不长、学习程度较浅,且对坐标法的运用还不够熟练,在学习过程中难免会出现困难.另外学生在探究问题的能力,合作交流的意识等方面有待加强.三、教学方法与手段(一)教法选择建构主义教学理论认为:“学习过程不是一个被动接受信息的过程,而是学习者积极主动地建构自己知识的过程.”因而,为了达到预期的教学目标,本节通过师生之间的相互探讨和交流进行教学,即以启发式教学法为主,以讲练结合法、谈话法等展开教学.在探究过程中,教师着眼于“导”,采用问题驱动的形式,激发学生的求知欲望;学生着眼与“探”,通过探究发现规律,发展探索能力和创造能力.(二)学法指导根据新课程标准理念,学生是学习的主体,教师只是学习的帮助者,引导者.考虑到圆的标准方程并不难,本节课老师着重于引导,采用自主探究的方法进行学习,使学生在探究中获得知识,提高能力,且从中体验学习的乐趣.(三)教学手段为了提高课堂教学效率,我采用多媒体辅助教学;为了突出重点加深学生印象,我用彩色粉笔辅助教学;为了作图美观,我又使用了圆规和三角板.四、教学过程整个教学过程,包括下面六个环节:创设情境→探究新知→例题讲解→巩固练习→课时总结→布置作业.(一)创设情境问题:如果隧道的截面是半径为5m的圆拱(示意图如下),该圆拱跨度AB为8m,假设车辆只能在道路中心线一侧行驶,一辆宽为2.7m,高为3.5m的货车能驶入这个隧道吗?俗话说“兴趣是最好的老师”,为了增强学生学习数学的信心,增加学习数学的兴趣,我选取了现实生活中货车过隧道的问题来创设情景.我从实际问题出发,让学生感受到数学来源于生活而又服务于生活,激发了学生的学习兴趣.这样获取的知识,不但易于保持,而且易于迁移.(二)探求新知1、建构主义教学理论认为,学习并不是知识的简单积累,它包含新、旧知识的冲突而引发的观念转变和结构重组,是新旧经验的双向的相互作用的过程.因此,此环节我注重新旧知识的联系,在对上一章直线的方程的回顾中,抛出本节课所要研究探讨的内容:在直角坐标系中,如何求圆心在(,)C a b,半径为r的圆的方程呢?激发学生积极思考.2、待学生思考片刻后,我再向学生连发两问:我们在探求直线的方程的过程中都有哪些步骤呢?那我们又能不能根据此步骤来探求圆的方程呢?这儿表面上是向学生提问,实则是为学生的自主探究、思考指明方向.3、有了上面所作的铺垫,我将让学生彼此协作,类比求直线方程的步骤,自主探究.如果学生在探究过程中遇到了困难,无法继续进行探究的时候,我再作适当的提示.通过此种方式,学生将会"不辱使命",很快找到圆心为(,)C a b ,半径为r 的圆的方程222()()x a y b r -+-=.4、待学生给出圆的方程后,为了培养学生严谨的思维,我将引导学生从坐标是方程的解的点必在圆上,圆上的点的坐标也必定是方程的解这两个方面来验证方程,并指出此方程为圆心在(,)C a b ,半径为r 的圆的标准方程,对为什么被称为“标准方程”进行适当的阐述.5、为了让学生更好地理解所学知识,根据学生的认知规律,我给出了两个关于圆的标准方程的练习,让学生独立完成,我做简单讲解和小结.在小结中指出:圆心和半径是圆的两要素;要求圆的标准方程,只需去找圆心坐标和半径.(三)例题讲解例1 ABC ∆的三个顶点的坐标分别是(5,1)A ,(7,3)B -,(2,8)C -,求它的外接圆的方程.. 例2 引入中所遗留的“货车过隧道”的问题.通过这两个例题,进一步强化学生对知识的理解与应用.在讲解过程中,我利用波利亚的解题理论,着重于解题分析,引导学生积极思考,让学生都投入到解题中来.例1讲解中指出,求圆的标准方程的一般方法:若圆心坐标和半径不易找到时采用待定系数法求解.到此,本节课的难点也得以突破.回顾例2并指出:解决本题的关键在于求圆的标准方程,以此强调本节课的重点.(四)巩固练习夸美纽斯的教学认为所学知识需及时巩固,在巩固的过程中也可以培养学生独立解决问题的能力.在例题讲解后,通过抽个别同学上黑板演算,其余同学在草稿本上完成练习的方式来掌握学生的学习情况,从而对讲解内容作适当的补充提醒.(五)课时总结根据艾宾浩斯遗忘规律,越先学习的东西越容易忘记,因此,对所学知识进行及时的总结和回顾是很有必要的.1、知识方面:(1)圆心为(,)C a b ,半径为r 的圆的标准方程为:222()()x a y b r -+-= ,当圆心在原点时,圆的标准方程为:222x y r += ;(2)确定一个圆的方程所要具备的两个要素2、思想方法方面:学会用代数的方法解决几何问题,注意培养数形结合的思想(六)布置作业根据循序渐进的原则,我将作业的布置分为三个层次,使学生巩固新知识的同时也给学有余力的学生以自由发展的空间.此外,设置思考题,为下节课学习“圆的一般方程”做准备.1、巩固:124(1,2,3)P ;2、选做题: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 的中点的轨迹方程.3、思考题: ①标准方程的展开式是圆的方程吗?②所有的二元二次方程都表示圆吗?如果不是,怎样的二元二次方程才表示圆?五、板书设计板书设计的好坏直接影响这节课的效果,因此它起着举足轻重的作用.为了使整个板面重点突出,层次分明,在使用多媒体辅助教学的基础上,我将黑板分为两版:第一总之,本节课是根据教师只是学生学习的引导者,知识是由学生自主构建的原则设计的.。
《圆的标准方程》说课稿(通用3篇)
《圆的标准方程》说课稿(通用3篇)《圆的标准方程》篇1“说课”有利于提高教师理论素养和驾驭教材的能力,也有利于提高教师的语言表达能力,因而受到广大教师的重视,登上了教育研究的大雅之堂。
下面是小编为大家收集的关于高中数学说课稿:《圆的标准方程》,欢迎大家阅读借鉴!高中数学说课稿:《圆的标准方程》【一】教学背景分析1.教材结构分析《圆的方程》安排在高中数学第二册(上)第七章第六节.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.圆的方程属于解析几何学的基础知识,是研究二次曲线的开始,对后续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着积极的意义,所以本节内容在整个解析几何中起着承前启后的作用.2.学情分析圆的方程是学生在初中学习了圆的概念和基本性质后,又掌握了求曲线方程的一般方法的基础上进行研究的.但由于学生学习解析几何的时间还不长、学习程度较浅,且对坐标法的运用还不够熟练,在学习过程中难免会出现困难.另外学生在探究问题的能力,合作交流的意识等方面有待加强.根据上述教材结构与内容分析,考虑到学生已有的认知结构和心理特征,我制定如下教学目标:3.教学目标(1) 知识目标:①掌握圆的标准方程;②会由圆的标准方程写出圆的半径和圆心坐标,能根据条件写出圆的标准方程;③利用圆的标准方程解决简单的实际问题.(2) 能力目标:①进一步培养学生用代数方法研究几何问题的能力;②加深对数形结合思想的理解和加强对待定系数法的运用;③增强学生用数学的意识.(3) 情感目标:①培养学生主动探究知识、合作交流的意识;②在体验数学美的过程中激发学生的学习兴趣.根据以上对教材、教学目标及学情的分析,我确定如下的教学重点和难点:4. 教学重点与难点(1)重点:圆的标准方程的求法及其应用.(2)难点:①会根据不同的已知条件求圆的标准方程;②选择恰当的坐标系解决与圆有关的实际问题.为使学生能达到本节设定的教学目标,我再从教法和学法上进行分析:【二】教法学法分析1.教法分析为了充分调动学生学习的积极性,本节课采用“启发式”问题教学法,用环环相扣的问题将探究活动层层深入,使教师总是站在学生思维的最近发展区上.另外我恰当的利用多媒体进行辅助教学,借助信息技术创设实际问题的情境既能激发学生的学习兴趣,又直观的引导了学生建模的过程.2.学法分析通过推导圆的标准方程,加深对用坐标法求轨迹方程的理解.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.通过应用圆的标准方程,熟悉用待定系数法求的过程.下面我就对具体的教学过程和设计加以说明:【三】教学过程与设计整个教学过程是由七个问题组成的问题链驱动的,共分为五个环节:创设情境启迪思维深入探究获得新知应用举例巩固提高反馈训练形成方法小结反思拓展引申下面我从纵横两方面叙述我的教学程序与设计意图.首先:纵向叙述教学过程(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?通过对这个实际问题的探究,把学生的思维由用勾股定理求线段CD的长度转移为用曲线的方程来解决.一方面帮助学生回顾了旧知——求轨迹方程的一般方法,另一方面,在得到汽车不能通过的结论的同时学生自己推导出了圆心在原点,半径为4的圆的标准方程,从而很自然的进入了本课的主题.用实际问题创设问题情境,让学生感受到问题来源于实际,应用于实际,激发了学生的学习兴趣和学习欲望.这样获取的知识,不但易于保持,而且易于迁移.通过对问题一的探究,抓住了学生的注意力,把学生的思维引到用坐标法研究圆的方程上来,此时再把问题深入,进入第二环节.(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,半径为的圆的方程?2.如果圆心在,半径为时又如何呢?这一环节我首先让学生对问题一进行归纳,得到圆心在原点,半径为4的圆的标准方程后,引导学生归纳出圆心在原点,半径为r的圆的标准方程.然后再让学生对圆心不在原点的情况进行探究.我预设了三种方法等待着学生的探究结果,分别是:坐标法、图形变换法、向量平移法.得到圆的标准方程后,我设计了由浅入深的三个应用平台,进入第三环节.(三)应用举例——巩固提高I.直接应用内化新知问题三 1.写出下列各圆的标准方程:(1)圆心在原点,半径为3;(2)经过点,圆心在点.2.写出圆的圆心坐标和半径.我设计了两个小问题,第一题是直接或间接的给出圆心坐标和半径求圆的标准方程,第二题是给出圆的标准方程求圆心坐标和半径,这两题比较简单,可以安排学生口答完成,目的是先让学生熟练掌握圆心坐标、半径与圆的标准方程之间的关系,为后面探究圆的切线问题作准备.II.灵活应用提升能力问题四 1.求以点为圆心,并且和直线相切的圆的方程.2.求过点,圆心在直线上且与轴相切的圆的方程.3.已知圆的方程为,求过圆上一点的切线方程.你能归纳出具有一般性的结论吗?已知圆的方程是,经过圆上一点的切线的方程是什么?我设计了三个小问题,第一个小题有了刚刚解决问题三的基础,学生会很快求出半径,根据圆心坐标写出圆的标准方程.第二个小题有些困难,需要引导学生应用待定系数法确定圆心坐标和半径再求解,从而理解必须具备三个独立的条件才可以确定一个圆.第三个小题解决方法较多,我预设了四种方法再一次为学生的发散思维创设了空间.最后我让学生由第三小题的结论进行归纳、猜想,在论证经过圆上一点圆的切线方程的过程中,又一次模拟了真理发现的过程,使探究气氛达到高潮.III.实际应用回归自然问题五如图是某圆拱桥的一孔圆拱的示意图,该圆拱跨度AB=20m,拱高OP=4m,在建造时每隔4m需用一个支柱支撑,求支柱的长度(精确到0.01m).我选用了教材的例3,它是待定系数法求出圆的三个参数的又一次应用,同时也与引例相呼应,使学生形成解决实际问题的一般方法,培养了学生建模的习惯和用数学的意识.(四)反馈训练——形成方法问题六 1.求过原点和点,且圆心在直线上的圆的标准方程.2.求圆过点的切线方程.3.求圆过点的切线方程.接下来是第四环节——反馈训练.这一环节中,我设计三个小题作为巩固性训练,给学生一块“用武”之地,让每一位同学体验学习数学的乐趣,成功的喜悦,找到自信,增强学习数学的愿望与信心.另外第3题是我特意安排的一道求过圆外一点的圆的切线方程,由于学生刚刚归纳了过圆上一点圆的切线方程,因此很容易产生思维的负迁移,另外这道题目有两解,学生容易漏掉斜率不存在的情况,这时引导学生用数形结合的思想,结合初中已有的圆的知识进行判断,这样的设计对培养学生思维的严谨性具有良好的效果.(五)小结反思——拓展引申1.课堂小结把圆的标准方程与过圆上一点圆的切线方程加以小结,提炼数形结合的思想和待定系数的方法①圆心为,半径为r 的圆的标准方程为:圆心在原点时,半径为r 的圆的标准方程为:.②已知圆的方程是,经过圆上一点的切线的方程是:.2.分层作业(A)巩固型作业:教材P81-82:(习题7.6)1,2,4.(B)思维拓展型作业:试推导过圆上一点的切线方程.3.激发新疑问题七 1.把圆的标准方程展开后是什么形式?2.方程表示什么图形?在本课的结尾设计这两个问题,作为对这节课内容的巩固与延伸,让学生体会知识的起点与终点都蕴涵着问题,旧的问题解决了,新的问题又产生了.在知识的拓展中再次掀起学生探究的热情.另外它为下节课研究圆的一般方程作了重要的准备.以上是我纵向的教学过程及简单的设计意图,接下来,我从三个方面横向的进一步阐述我的:横向阐述教学设计(一)突出重点抓住关键突破难点求圆的标准方程既是本节课的教学重点也是难点,为此我布设了由浅入深的学习环境,先让学生熟悉圆心、半径与圆的标准方程之间的关系,逐步理解三个参数的重要性,自然形成待定系数法的解题思路,在突出重点的同时突破了难点.第二个教学难点就是解决实际应用问题,这是学生固有的难题,主要是因为应用问题的题目冗长,学生很难根据问题情境构建数学模型,缺乏解决实际问题的信心,为此我首先用一道题目简洁、贴近生活的实例进行引入,激发学生的求知欲,同时我借助多媒体课件的演示,引导学生真正走入问题的情境之中,并从中抽象出数学模型,从而消除畏难情绪,增强了信心.最后再形成应用圆的标准方程解决实际问题的一般模式,并尝试应用该模式分析和解决第二个应用问题——问题五.这样的设计,使学生在解决问题的同时,形成了方法,难点自然突破.(二)学生主体教师主导探究主线本节课的设计用问题做链,环环相扣,使学生的探究活动贯穿始终.从圆的标准方程的推导到应用都是在问题的指引、我的指导下,由学生探究完成的.另外,我重点设计了两次思维发散点,分别是问题二和问题四的第三问,要求学生分组讨论,合作交流,为学生设立充分的探究空间,学生在交流成果的过程中,既体验了科学研究和真理发现的复杂与艰辛,又在我的适度引导、侧面帮助、不断肯定下顺利完成了探究活动并走向成功,在一个个问题的驱动下,高效的完成本节的学习任务.(三)培养思维提升能力激励创新为了培养学生的理性思维,我分别在问题一和问题四中,设计了两次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,我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有意注意,使能力与知识的形成相伴而行.以上是我对这节课的教学预设,具体的教学过程还要根据学生在课堂中的具体情况适当调整,向生成性课堂进行转变.最后我以赫尔巴特的一句结束我的说课,发挥我们的创造性,力争“使教育过程成为一种艺术的事业”.《圆的标准方程》说课稿篇2圆的标准方程是高中数学的一个重要知识点,下面小编为大家搜集的一篇“高二数学说课稿《圆的标准方程》”,供大家参考借鉴,希望可以帮助到有需要的朋友!1.教材结构分析《圆的方程》安排在高中数学第二册(上)第七章第六节.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.圆的方程属于解析几何学的基础知识,是研究二次曲线的开始,对后续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着积极的意义,所以本节内容在整个解析几何中起着承前启后的作用.2.学情分析圆的方程是学生在初中学习了圆的概念和基本性质后,又掌握了求曲线方程的一般方法的基础上进行研究的.但由于学生学习解析几何的时间还不长、学习程度较浅,且对坐标法的运用还不够熟练,在学习过程中难免会出现困难.另外学生在探究问题的能力,合作交流的意识等方面有待加强.根据上述教材结构与内容分析,考虑到学生已有的认知结构和心理特征,我制定如下教学目标:3.教学目标(1) 知识目标:①掌握圆的标准方程;②会由圆的标准方程写出圆的半径和圆心坐标,能根据条件写出圆的标准方程;③利用圆的标准方程解决简单的实际问题.(2) 能力目标:①进一步培养学生用代数方法研究几何问题的能力;②加深对数形结合思想的理解和加强对待定系数法的运用;③增强学生用数学的意识.(3) 情感目标:①培养学生主动探究知识、合作交流的意识;②在体验数学美的过程中激发学生的学习兴趣.根据以上对教材、教学目标及学情的分析,我确定如下的教学重点和难点:4. 教学重点与难点(1)重点:圆的标准方程的求法及其应用.(2)难点:①会根据不同的已知条件求圆的标准方程;②选择恰当的坐标系解决与圆有关的实际问题.《圆的标准方程》说课稿篇3【一】教学背景分析1.教材结构分析《圆的方程》安排在高中数学第二册(上)第七章第六节.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.圆的方程属于解析几何学的基础知识,是研究二次曲线的开始,对后续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着积极的意义,所以本节内容在整个解析几何中起着承前启后的作用.2.学情分析圆的方程是学生在初中学习了圆的概念和基本性质后,又掌握了求曲线方程的一般方法的基础上进行研究的.但由于学生学习解析几何的时间还不长、学习程度较浅,且对坐标法的运用还不够熟练,在学习过程中难免会出现困难.另外学生在探究问题的能力,合作交流的意识等方面有待加强.根据上述教材结构与内容分析,考虑到学生已有的认知结构和心理特征,我制定如下教学目标:3.教学目标(1) 知识目标:①掌握圆的标准方程;②会由圆的标准方程写出圆的半径和圆心坐标,能根据条件写出圆的标准方程;③利用圆的标准方程解决简单的实际问题.(2) 能力目标:①进一步培养学生用代数方法研究几何问题的能力;②加深对数形结合思想的理解和加强对待定系数法的运用;③增强学生用数学的意识.(3) 情感目标:①培养学生主动探究知识、合作交流的意识;②在体验数学美的过程中激发学生的学习兴趣.根据以上对教材、教学目标及学情的分析,我确定如下的教学重点和难点:4. 教学重点与难点(1)重点:圆的标准方程的求法及其应用.(2)难点:①会根据不同的已知条件求圆的标准方程;②选择恰当的坐标系解决与圆有关的实际问题.为使学生能达到本节设定的教学目标,我再从教法和学法上进行分析:【二】教法学法分析1.教法分析为了充分调动学生学习的积极性,本节课采用“启发式”问题教学法,用环环相扣的问题将探究活动层层深入,使教师总是站在学生思维的最近发展区上.另外我恰当的利用多媒体课件进行辅助教学,借助信息技术创设实际问题的情境既能激发学生的学习兴趣,又直观的引导了学生建模的过程.2.学法分析通过推导圆的标准方程,加深对用坐标法求轨迹方程的理解.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.通过应用圆的标准方程,熟悉用待定系数法求的过程.下面我就对具体的教学过程和设计加以说明:【三】教学过程与设计整个教学过程是由七个问题组成的问题链驱动的,共分为五个环节:创设情境启迪思维深入探究获得新知应用举例巩固提高反馈训练形成方法小结反思拓展引申下面我从纵横两方面叙述我的教学程序与设计意图.首先:纵向叙述教学过程(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?通过对这个实际问题的探究,把学生的思维由用勾股定理求线段CD的长度转移为用曲线的方程来解决.一方面帮助学生回顾了旧知——求轨迹方程的一般方法,另一方面,在得到汽车不能通过的结论的同时学生自己推导出了圆心在原点,半径为4的圆的标准方程,从而很自然的进入了本课的主题.用实际问题创设问题情境,让学生感受到问题来源于实际,应用于实际,激发了学生的学习兴趣和学习欲望.这样获取的知识,不但易于保持,而且易于迁移.通过对问题一的探究,抓住了学生的注意力,把学生的思维引到用坐标法研究圆的方程上来,此时再把问题深入,进入第二环节.(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,半径为的圆的方程?2.如果圆心在,半径为时又如何呢?这一环节我首先让学生对问题一进行归纳,得到圆心在原点,半径为4的圆的标准方程后,引导学生归纳出圆心在原点,半径为r的圆的标准方程.然后再让学生对圆心不在原点的情况进行探究.我预设了三种方法等待着学生的探究结果,分别是:坐标法、图形变换法、向量平移法.得到圆的标准方程后,我设计了由浅入深的三个应用平台,进入第三环节.(三)应用举例——巩固提高I.直接应用内化新知问题三 1.写出下列各圆的标准方程:(1)圆心在原点,半径为3;(2)经过点,圆心在点.2.写出圆的圆心坐标和半径.我设计了两个小问题,第一题是直接或间接的给出圆心坐标和半径求圆的标准方程,第二题是给出圆的标准方程求圆心坐标和半径,这两题比较简单,可以安排学生口答完成,目的是先让学生熟练掌握圆心坐标、半径与圆的标准方程之间的关系,为后面探究圆的切线问题作准备.II.灵活应用提升能力问题四 1.求以点为圆心,并且和直线相切的圆的方程.2.求过点,圆心在直线上且与轴相切的圆的方程.3.已知圆的方程为,求过圆上一点的切线方程.你能归纳出具有一般性的结论吗?已知圆的方程是,经过圆上一点的切线的方程是什么?我设计了三个小问题,第一个小题有了刚刚解决问题三的基础,学生会很快求出半径,根据圆心坐标写出圆的标准方程.第二个小题有些困难,需要引导学生应用待定系数法确定圆心坐标和半径再求解,从而理解必须具备三个独立的条件才可以确定一个圆.第三个小题解决方法较多,我预设了四种方法再一次为学生的发散思维创设了空间.最后我让学生由第三小题的结论进行归纳、猜想,在论证经过圆上一点圆的切线方程的过程中,又一次模拟了真理发现的过程,使探究气氛达到高潮.III.实际应用回归自然问题五如图是某圆拱桥的一孔圆拱的示意图,该圆拱跨度AB=20m,拱高OP=4m,在建造时每隔4m需用一个支柱支撑,求支柱的长度(精确到0.01m).我选用了教材的例3,它是待定系数法求出圆的三个参数的又一次应用,同时也与引例相呼应,使学生形成解决实际问题的一般方法,培养了学生建模的习惯和用数学的意识.(四)反馈训练——形成方法问题六 1.求过原点和点,且圆心在直线上的圆的标准方程.2.求圆过点的切线方程.3.求圆过点的切线方程.接下来是第四环节——反馈训练.这一环节中,我设计三个小题作为巩固性训练,给学生一块“用武”之地,让每一位同学体验学习数学的乐趣,成功的喜悦,找到自信,增强学习数学的愿望与信心.另外第3题是我特意安排的一道求过圆外一点的圆的切线方程,由于学生刚刚归纳了过圆上一点圆的切线方程,因此很容易产生思维的负迁移,另外这道题目有两解,学生容易漏掉斜率不存在的情况,这时引导学生用数形结合的思想,结合初中已有的圆的知识进行判断,这样的设计对培养学生思维的严谨性具有良好的效果.(五)小结反思——拓展引申1.课堂小结把圆的标准方程与过圆上一点圆的切线方程加以小结,提炼数形结合的思想和待定系数的方法①圆心为,半径为r 的圆的标准方程为:圆心在原点时,半径为r 的圆的标准方程为:.②已知圆的方程是,经过圆上一点的切线的方程是:.2.分层作业(A)巩固型作业:教材P81-82:(习题7.6)1,2,4.(B)思维拓展型作业:试推导过圆上一点的切线方程.3.激发新疑问题七 1.把圆的标准方程展开后是什么形式?2.方程表示什么图形?在本课的结尾设计这两个问题,作为对这节课内容的巩固与延伸,让学生体会知识的起点与终点都蕴涵着问题,旧的问题解决了,新的问题又产生了.在知识的拓展中再次掀起学生探究的热情.另外它为下节课研究圆的一般方程作了重要的准备.以上是我纵向的教学过程及简单的设计意图,接下来,我从三个方面横向的进一步阐述我的教学设计:横向阐述教学设计(一)突出重点抓住关键突破难点求圆的标准方程既是本节课的教学重点也是难点,为此我布设了由浅入深的学习环境,先让学生熟悉圆心、半径与圆的标准方程之间的关系,逐步理解三个参数的重要性,自然形成待定系数法的解题思路,在突出重点的同时突破了难点.第二个教学难点就是解决实际应用问题,这是学生固有的难题,主要是因为应用问题的题目冗长,学生很难根据问题情境构建数学模型,缺乏解决实际问题的信心,为此我首先用一道题目简洁、贴近生活的实例进行引入,激发学生的求知欲,同时我借助多媒体课件的演示,引导学生真正走入问题的情境之中,并从中抽象出数学模型,从而消除畏难情绪,增强了信心.最后再形成应用圆的标准方程解决实际问题的一般模式,并尝试应用该模式分析和解决第二个应用问题——问题五.这样的设计,使学生在解决问题的同时,形成了方法,难点自然突破.(二)学生主体教师主导探究主线本节课的设计用问题做链,环环相扣,使学生的探究活动贯穿始终.从圆的标准方程的推导到应用都是在问题的指引、我的指导下,由学生探究完成的.另外,我重点设计了两次思维发散点,分别是问题二和问题四的第三问,要求学生分组讨论,合作交流,为学生设立充分的探究空间,学生在交流成果的过程中,既体验了科学研究和真理发现的复杂与艰辛,又在我的适度引导、侧面帮助、不断肯定下顺利完成了探究活动并走向成功,在一个个问题的驱动下,高效的完成本节的学习任务.(三)培养思维提升能力激励创新为了培养学生的理性思维,我分别在问题一和问题四中,设计了两次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,我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有意注意,使能力与知识的形成相伴而行.以上是我对这节课的教学预设,具体的教学过程还要根据学生在课堂中的具体情况适当调整,向生成性课堂进行转变.最后我以赫尔巴特的一句名言结束我的说课,发挥我们的创造性,力争“使教育过程成为一种艺术的事业”.。
圆的标准方程教案
圆的标准方程教案【篇一:《圆的标准方程》教学设计】《圆的标准方程》教学设计(教师用)成都市洛带中学刘德军一、教材分析学习了“曲线与方程”之后,作为一般曲线典型例子,安排了本节的“圆的方程”。
圆是学生比较熟悉的曲线,在初中曾经学习过圆的有关知识,本节内容是在初中所学知识及前几节内容的基础上,进一步运用解析法研究它的方程,它与其他图形的位置关系及其应用同时,由于圆也是特殊的圆锥曲线,因此,学习了圆的方程,就为后面学习其它圆锥曲线的方程奠定了基础也就是说,本节内容在教材体系中起到承上启下的作用,具有重要的地位,在许多实际问题中也有着广泛的应用。
二、学情分析学生在初中的学习中已初步了解了圆的有关知识,本节将在上章学习了曲线与方程的基础上,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。
三、教学目标(一)知识与技能目标(1)会推导圆的标准方程。
(2)能运用圆的标准方程正确地求出其圆心和半径。
(3)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。
(二)过程与方法目标(1)体会数形结合思想,初步形成代数方法处理几何问题能力。
(2)能根据不同的条件,利用待定系数法求圆的标准方程。
(三)情感与态度目标圆是基于初中的知识,同时又是初中的知识的加深,使学生懂得知识的连续性;圆在生活中很常见,通过圆的标准方程,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.四、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标准方程特征的理解与掌握。
2、难点:圆的标准方程的应用。
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。
五、教学过程首先通过课件展示生活中的圆,那么我们今天从另一个角度来研究圆。
《圆的标准方程》说课稿
《圆的标准方程》说课稿(一)说教材1、教材构造编排:本节课位于直线方程之后和圆的一般方程之前,学习直线方程为后边学习圆的方程奠定了根底,而学好圆的标准方程是为了进一步学习圆的一般方程和切线方程打好根底,因此在构造上起承上启下的作用。
2、教学目标学问目标:(1)把握圆的标准方程,并能依据圆的标准方程写出圆心坐标和半径、(2)已知圆心和半径会写出圆的标准方程、力量目标:(1)培育学生数形结合力量、(2)培育学生应用数学学问解决实际问题的力量情感目标:(1)培育学生主动探究学问,合作沟通的意识。
(2)在体验数学美的过程中激发学生学习的兴趣。
3、教学重点(1)圆的标准方程(2)已知圆的标准方程会写出圆的圆心和半径(3)已知圆心坐标和半径会写出圆的标准方程4、教学难点(1)圆的标准方程的推导(2)圆的标准方程的应用(二)说教法本节课采纳讲练结合,启发式教学(三)说学法1、主动探究学习2、小组合作学习(四)说教学过程1、导入通过钟表的图片让学生了解钟表的指针头运行的轨迹是一个圆,其次个钟表是让学生了解圆是一系列的点来构成的,第三个图是抽象出圆是由动点运行的轨迹有此形成圆的定义。
2、学问连接(1)圆的定义,圆上的点具备的特征性质(2)平面上两点间的距离公式通过复习为后边推导圆的标准方程奠定根底,降低难度。
3、新课学习(1)推导圆的标准方程(化解难点)怎么推出圆的标准方程,为了降低难度,可以把圆看成一个动点,既然是动点,那他的坐标是变化的,就用(x,y)表示,既然是圆上的点就应具备圆的特征性质即|CM|=r接下来就简单推出圆的标准方程。
(2)圆的标准方程(突出重点)先分析它的构造,圆心的横纵坐标及半径与圆的标准方程之间的关系。
为了稳固这个学问安排两个练习,练习一是已知圆心坐标及半径写出圆的标准方程,练习二是已知圆的标准方程写出圆的圆心坐标和半径(3)为了加强学问的应用,我加了一道用圆的标准方程解决实际问题的例子。
圆的标准方程教学设计
圆的标准方程教学设计作为一位杰出的老师,时常要开展教学设计的准备工作,借助教学设计可以促进我们快速成长,使教学工作更加科学化。
一份好的教学设计是什么样子的呢?下面是小编为大家收集的圆的标准方程教学设计,供大家参考借鉴,希望可以帮助到有需要的朋友。
圆的标准方程教学设计1一、教材分析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。
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(一)导入新课首先让学生回顾上一章的直线的方程是怎么样求出的。
(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。
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圆与方程本章教材分析上一章,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.1 圆的标准方程整体设计教学分析在初中曾经学习过圆的有关知识,本节内容是在初中所学知识及前几节内容的基础上,进一步运用解析法研究圆的方程,它与其他图形的位置关系及其应用.同时,由于圆也是特殊的圆锥曲线,因此,学习了圆的方程,就为后面学习其他圆锥曲线的方程奠定了基础.也就是说,本节内容在教材体系中起到承上启下的作用,具有重要的地位,在许多实际问题中也有着广泛的应用.由于“圆的方程”一节内容的基础性和应用的广泛性,对圆的标准方程要求层次是“掌握”,为了激发学生的主体意识,教学生学会学习和学会创造,同时培养学生的应用意识,本节内容可采用“引导探究”型教学模式进行教学设计,所谓“引导探究”是教师把教学内容设计为若干问题,从而引导学生进行探究的课堂教学模式,教师在教学过程中,主要着眼于“引”,启发学生“探”,把“引”和“探”有机的结合起来.教师的每项教学措施,都是给学生创造一种思维情境,一种动脑、动手、动口并主动参与的学习机会,激发学生的求知欲,促使学生解决问题.三维目标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.重点难点教学重点: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.课时安排1课时教学过程导入新课思路1.课前准备:(用淀粉在一张白纸上画上海和山)说明:在白纸上要表演的是一个小魔术,名称是《日出》,所以还缺少一个太阳,请学生帮助在白纸上画出太阳.要求其他学生在自己的脑海里也构画出自己的太阳.课堂估计:一种是非尺规作图(指出数学作图的严谨性);一种作出后有同学觉得不够美(点评:其实每个人心中都有一个自己的太阳,每个人都有自己的审美观点).然后上升到数学层次:不同的圆心和半径对应着不同的圆,进而对应着不同的圆的方程.从用圆规作图复习初中所学圆的定义:到定点的距离等于定长的点的轨迹.那么在给定圆心和半径的基础上,结合我们前面所学的直线方程的求解,应该如何建立圆的方程?教师板书本节课题:圆的标准方程.思路2.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.推进新课新知探究提出问题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具有什么性质的点的轨迹称为圆?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1④我们知道,在平面直角坐标系中,确定一条直线的条件是两点或一点和倾斜角,那么,决定圆的条件是什么?⑤如果已知圆心坐标为C(a,b),圆的半径为r,我们如何写出圆的方程?⑥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?讨论结果:①根据两点之间的距离公式221221)()(y y x x -+-,得 |AB|=212)59()62(22=++-, |CD|=22)8()3(++-y x .②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(教师在黑板上画一个圆).③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.④确定圆的条件是圆心和半径,只要圆心和半径确定了,那么圆的位置和大小就确定了. ⑤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.⑥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 2+y 2=r 2.提出问题①根据圆的标准方程说明确定圆的方程的条件是什么?②确定圆的方程的方法和步骤是什么?③坐标平面内的点与圆有什么位置关系?如何判断?讨论结果:①圆的标准方程(x -a)2+(y -b)2=r 2中,有三个参数a 、b 、r,只要求出a 、b 、r且r >0,这时圆的方程就被确定,因此确定圆的标准方程,需三个独立条件,其中圆心是圆的定位条件,半径是圆的定形条件.②确定圆的方程主要方法是待定系数法,即列出关于a 、b 、r 的方程组,求a 、b 、r 或直接求出圆心(a,b)和半径r,一般步骤为:1°根据题意,设所求的圆的标准方程(x -a)2+(y -b)2=r 2;2°根据已知条件,建立关于a 、b 、r 的方程组;3°解方程组,求出a 、b 、r 的值,并把它们代入所设的方程中去,就得到所求圆的方程.③点M(x 0,y 0)与圆(x-a)2+(y-b)2=r 2的关系的判断方法:当点M(x 0,y 0)在圆(x-a)2+(y-b)2=r 2上时,点M 的坐标满足方程(x-a)2+(y-b)2=r 2.当点M(x 0,y 0)不在圆(x-a)2+(y-b)2=r 2上时,点M 的坐标不满足方程(x-a)2+(y-b)2=r 2.用点到圆心的距离和半径的大小来说明应为: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.应用示例思路1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⎪⎩⎪⎨⎧=-==.5,3,2rba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.思路2例1 图2是某圆拱桥的一孔圆拱的示意图,该圆拱跨度AB=20 m,拱高OP=4 m,在建造时每隔4 m需用一个支柱支撑,求支柱A2P2的长度(精确到0.01 m).图2解:建立坐标系如图,圆心在y轴上,由题意得P(0,4),B(10,0).设圆的方程为x2+(y-b)2=r2,因为点P(0,4)和B(10,0)在圆上,所以⎪⎩⎪⎨⎧=-+=-+.)0(10,)4(222222rbrb解得⎩⎨⎧=-=,5.14,5.1022rb所以这个圆的方程是x2+(y+10.5)2=14.52.设点P2(-2,y0),由题意y0>0,代入圆方程得(-2)2+(y0+10.5)2=14.52,解得y0=2225.14--10.5≈14.36-10.5=3.86(m).答:支柱A2P2的长度约为3.86 m.例2 求与圆x2+y2-2x=0外切,且与直线x+3y=0相切于点(3,-3)的圆的方程.活动:学生审题,注意题目的特点,教师引导学生利用本节知识和初中学过的几何知识解题.首先利用配方法,把已知圆的方程写成标准方程,再利用两圆外切及直线与圆相切建立方程组,求出参数,得到所求的圆的方程.解:设所求圆的方程为(x-a)2+(y-b)2=r2.圆x2+y2-2x=0的圆心为(1,0),半径为1.因为两圆外切,所以圆心距等于两圆半径之和,即22)0()1(-+-ba=r+1, ①由圆与直线x+3y=0相切于点(3,-3),得⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=++-=-•-+)3(.)3(1|3|)2(,1)31(332r b a a b 解得a=4,b=0,r=2或a=0,b=-43,r=6. 故所求圆的方程为(x-4)2+y 2=4或x 2+(y+43)2=36. 点评:一般情况下,如果已知圆心(或易于求出)或圆心到某一直线的距离(或易于求出),可用圆的标准方程来求解,用待定系数法,求出圆心坐标和半径.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.拓展提升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.活动:学生思考交流,教师提示引导,求圆的方程,无非就是确定圆的圆心和半径,师生共同探讨解题方法.解:首先两平行线的距离d=2221B A C C +-=2,所以半径为r=2d =1. 方法一:设与两直线3x+4y-7=0和3x+4y+3=0的距离相等的直线方程为3x+4y+k=0,由平行线间的距离公式d=2221||B A C C +-,得222234|3|43|7|+-=++k k ,即k=-2,所以直线方程为3x+4y-2=0.解3x+4y-2=0与y=2x 组成的方程组⎩⎨⎧==-+,2,0243x y y x 得⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧==,114,112y x ,因此圆心坐标为(112,114).又半径为r=1,所以所求圆的方程为(x-112)2+(y-114)2=1. 方法二:解方程组⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=-=⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧==⎩⎨⎧==++⎩⎨⎧==-+.113,116117,1114,2,0343,2,0743x y x y x y y x x y y x 和得与因此圆心坐标为(112,114).又半径r=1,所以所求圆的方程为(x-112)2+(y-114)2=1.点评:要充分考虑各几何元素间的位置关系,把它转化为代数问题来处理.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.③根据已知条件求圆的标准方程的方法.④利用圆的平面几何的知识构建方程.⑤直径端点是A(x1,y1)、B(x2,y2)的圆的方程是(x-x1)(x-x2)+(y-y1)(y-y2)=0.。