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初中数学人教版九年级上册24.2.1 点和圆的位置关系教案设计
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这是一份初中数学人教版九年级上册24.2.1 点和圆的位置关系教案设计,共6页。教案主要包含了复习引入,探索新知,巩固练习,应用拓展,归纳总结,布置作业等内容,欢迎下载使用。
1.设⊙O的半径为r,点P到圆心的距离OP=d,则有:点P在圆外d>r;点P在圆上d=r;点P在圆内d 2.不在同一直线上的三个点确定一个圆.
3.三角形外接圆及三角形的外心的概念.
4.反证法的证明思路.
教学目标
1.理解并掌握设⊙O的半径为r,点P到圆心的距离OP=d,则有:点P在圆外d>r;点P在圆上d=r;点P在圆内d 2.理解不在同一直线上的三个点确定一个圆并掌握它的运用.
3.了解三角形的外接圆和三角形外心的概念.
4.了解反证法的证明思想.
复习圆的两种定理和形成过程,并经历探究一个点、两个点、三个点能作圆的结论及作图方法,给出不在同一直线上的三个点确定一个圆.接下去从这三点到圆心的距离逐渐引入点P到圆心距离与点和圆位置关系的结论并运用它们解决一些实际问题.
重难点、关键
1.重点:点和圆的位置关系的结论:不在同一直线上的三个点确定一个圆其它们的运用.
2.难点:讲授反证法的证明思路.
3.关键:由一点、二点、三点、四点作圆开始导出不在同一直线上的三个点确定一个圆.
教学过程
一、复习引入
(学生活动)请同学们口答下面的问题.
1.圆的两种定义是什么?
2.你能至少举例两个说明圆是如何形成的?
3.圆形成后圆上这些点到圆心的距离如何?
4.如果在圆外有一点呢?圆内呢?请你画图想一想.
老师点评:(1)在一个平面内,线段OA绕它固定的一个端点O旋转一周,另一个端点A所形成的图形叫做圆;圆心为O,半径为r的圆可以看成是所有到定点O的距离等于定长r的点组成的图形.
(2)圆规:一个定点,一个定长画圆.
(3)都等于半径.
(4)经过画图可知,圆外的点到圆心的距离大于半径;圆内的点到圆心的距离小于半径.
二、探索新知
由上面的画图以及所学知识,我们可知:
设⊙O的半径为r,点P到圆心的距离为OP=d
则有:点P在圆外d>r
点P在圆上d=r
点P在圆内d 反过来,也十分明显,如果d>r点P在圆外;如果d=r点P在圆上;如果d 因此,我们可以得到:
设⊙O的半径为r,点P到圆的距离为d,
则有:点P在圆外d>r
点P在圆上d=r
点P在圆内d
这个结论的出现,对于我们今后解题、判定点P是否在圆外、圆上、圆内提供了依据.
下面,我们接下去研究确定圆的条件:
(学生活动)经过一点可以作无数条直线,经过二点只能作一条直线,那么,经过一点能作几个圆?经过二点、三点呢?请同学们按下面要求作圆.
(1)作圆,使该圆经过已知点A,你能作出几个这样的圆?
(2)作圆,使该圆经过已知点A、B,你是如何做的?你能作出几个这样的圆?其圆心的分布有什么特点?与线段AB有什么关系?为什么?
(3)作圆,使该圆经过已知点A、B、C三点(其中A、B、C三点不在同一直线上),你是如何做的?你能作出几个这样的圆?
老师在黑板上演示:
(1)无数多个圆,如图1所示.
(2)连结A、B,作AB的垂直平分线,则垂直平分线上的点到A、B的距离都相等,都满足条件,作出无数个.
其圆心分布在AB的中垂线上,与线段AB互相垂直,如图2所示.
(1) (2) (3)
(3)作法:①连接AB、BC;
②分别作线段AB、BC的中垂线DE和FG,DE与FG相交于点O;
③以O为圆心,以OA为半径作圆,⊙O就是所要求作的圆,如图3所示.
在上面的作图过程中,因为直线DE与FG只有一个交点O,并且点O到A、B、C三个点的距离相等(中垂线上的任一点到两边的距离相等),所以经过A、B、C三点可以作一个圆,并且只能作一个圆.
即:不在同一直线上的三个点确定一个圆.
也就是,经过三角形的三个顶点可以做一个圆,这个圆叫做三角形的外接圆.
外接圆的圆心是三角形三条边垂直平分线的交点,叫做这个三角形的外心.
下面我们来证明:经过同一条直线上的三个点不能作出一个圆.
证明:如图,假设过同一直线L上的A、B、C三点可以作一个圆,设这个圆的圆心为P,那么点P既在线段AB的垂直平分线L1,又在线段BC的垂直平分线L2,即点P为L1与L2点,而L1⊥L,L2⊥L,这与我们以前所学的“过一点有且只有一条直线与已知直线垂直”矛盾.
所以,过同一直线上的三点不能作圆.
上面的证明方法与我们前面所学的证明方法思路不同,它不是直接从命题的已知得出结论,而是假设命题的结论不成立(即假设过同一直线上的三点可以作一个圆),由此经过推理得出矛盾,由矛盾断定所作假设不正确,从而得到命题成立.这种证明方法叫做反证法.
在某些情景下,反证法是很有效的证明方法.
例1.某地出土一明代残破圆形瓷盘,如图所示.为复制该瓷盘确定其圆心和半径,请在图中用直尺和圆规画出瓷盘的圆心.
分析:圆心是一个点,一个点可以由两条直线交点而成,因此,只要在残缺的圆盘上任取两条线段,作线段的中垂线,交点就是我们所求的圆心.
作法:(1)在残缺的圆盘上任取三点连结成两条线段;
(2)作两线段的中垂线,相交于一点.
则O就为所求的圆心.
三、巩固练习
教材P93 练习1、2、3、4.
四、应用拓展
例2.如图,已知梯形ABCD中,AB∥CD,AD=BC,AB=48cm,CD=30cm,高27cm,求作一个圆经过A、B、C、D四点,写出作法并求出这圆的半径(比例尺1:10)
分析:要求作一个圆经过A、B、C、D四个点,应该先选三个点确定一个圆,然后证明第四点也在圆上即可.要求半径就是求OC或OA或OB,因此,要在直角三角形中进行,不妨设在Rt△EOC中,设OF=x,则OE=27-x由OC=OB便可列出,这种方法是几何代数解.
作法分别作DC、AD的中垂线L、m,则交点O为所求△ADC的外接圆圆心.
∵ABCD为等腰梯形,L为其对称轴
∵OB=OA,∴点B也在⊙O上
∴⊙O为等腰梯形ABCD的外接圆
设OE=x,则OF=27-x,∵OC=OB
∴
解得:x=20
∴OC==25,即半径为25m.
五、归纳总结(学生总结,老师点评)
本节课应掌握:
点和圆的位置关系:设⊙O的半径为r,点P到圆心的距离为d,则
2.不在同一直线上的三个点确定一个圆.
3.三角形外接圆和三角形外心的概念.
4.反证法的证明思想.
5.以上内容的应用.
六、布置作业
教材P101 复习巩固 1、2、3.
1.设⊙O的半径为r,点P到圆心的距离OP=d,则有:点P在圆外d>r;点P在圆上d=r;点P在圆内d
3.三角形外接圆及三角形的外心的概念.
4.反证法的证明思路.
教学目标
1.理解并掌握设⊙O的半径为r,点P到圆心的距离OP=d,则有:点P在圆外d>r;点P在圆上d=r;点P在圆内d
3.了解三角形的外接圆和三角形外心的概念.
4.了解反证法的证明思想.
复习圆的两种定理和形成过程,并经历探究一个点、两个点、三个点能作圆的结论及作图方法,给出不在同一直线上的三个点确定一个圆.接下去从这三点到圆心的距离逐渐引入点P到圆心距离与点和圆位置关系的结论并运用它们解决一些实际问题.
重难点、关键
1.重点:点和圆的位置关系的结论:不在同一直线上的三个点确定一个圆其它们的运用.
2.难点:讲授反证法的证明思路.
3.关键:由一点、二点、三点、四点作圆开始导出不在同一直线上的三个点确定一个圆.
教学过程
一、复习引入
(学生活动)请同学们口答下面的问题.
1.圆的两种定义是什么?
2.你能至少举例两个说明圆是如何形成的?
3.圆形成后圆上这些点到圆心的距离如何?
4.如果在圆外有一点呢?圆内呢?请你画图想一想.
老师点评:(1)在一个平面内,线段OA绕它固定的一个端点O旋转一周,另一个端点A所形成的图形叫做圆;圆心为O,半径为r的圆可以看成是所有到定点O的距离等于定长r的点组成的图形.
(2)圆规:一个定点,一个定长画圆.
(3)都等于半径.
(4)经过画图可知,圆外的点到圆心的距离大于半径;圆内的点到圆心的距离小于半径.
二、探索新知
由上面的画图以及所学知识,我们可知:
设⊙O的半径为r,点P到圆心的距离为OP=d
则有:点P在圆外d>r
点P在圆上d=r
点P在圆内d
设⊙O的半径为r,点P到圆的距离为d,
则有:点P在圆外d>r
点P在圆上d=r
点P在圆内d
这个结论的出现,对于我们今后解题、判定点P是否在圆外、圆上、圆内提供了依据.
下面,我们接下去研究确定圆的条件:
(学生活动)经过一点可以作无数条直线,经过二点只能作一条直线,那么,经过一点能作几个圆?经过二点、三点呢?请同学们按下面要求作圆.
(1)作圆,使该圆经过已知点A,你能作出几个这样的圆?
(2)作圆,使该圆经过已知点A、B,你是如何做的?你能作出几个这样的圆?其圆心的分布有什么特点?与线段AB有什么关系?为什么?
(3)作圆,使该圆经过已知点A、B、C三点(其中A、B、C三点不在同一直线上),你是如何做的?你能作出几个这样的圆?
老师在黑板上演示:
(1)无数多个圆,如图1所示.
(2)连结A、B,作AB的垂直平分线,则垂直平分线上的点到A、B的距离都相等,都满足条件,作出无数个.
其圆心分布在AB的中垂线上,与线段AB互相垂直,如图2所示.
(1) (2) (3)
(3)作法:①连接AB、BC;
②分别作线段AB、BC的中垂线DE和FG,DE与FG相交于点O;
③以O为圆心,以OA为半径作圆,⊙O就是所要求作的圆,如图3所示.
在上面的作图过程中,因为直线DE与FG只有一个交点O,并且点O到A、B、C三个点的距离相等(中垂线上的任一点到两边的距离相等),所以经过A、B、C三点可以作一个圆,并且只能作一个圆.
即:不在同一直线上的三个点确定一个圆.
也就是,经过三角形的三个顶点可以做一个圆,这个圆叫做三角形的外接圆.
外接圆的圆心是三角形三条边垂直平分线的交点,叫做这个三角形的外心.
下面我们来证明:经过同一条直线上的三个点不能作出一个圆.
证明:如图,假设过同一直线L上的A、B、C三点可以作一个圆,设这个圆的圆心为P,那么点P既在线段AB的垂直平分线L1,又在线段BC的垂直平分线L2,即点P为L1与L2点,而L1⊥L,L2⊥L,这与我们以前所学的“过一点有且只有一条直线与已知直线垂直”矛盾.
所以,过同一直线上的三点不能作圆.
上面的证明方法与我们前面所学的证明方法思路不同,它不是直接从命题的已知得出结论,而是假设命题的结论不成立(即假设过同一直线上的三点可以作一个圆),由此经过推理得出矛盾,由矛盾断定所作假设不正确,从而得到命题成立.这种证明方法叫做反证法.
在某些情景下,反证法是很有效的证明方法.
例1.某地出土一明代残破圆形瓷盘,如图所示.为复制该瓷盘确定其圆心和半径,请在图中用直尺和圆规画出瓷盘的圆心.
分析:圆心是一个点,一个点可以由两条直线交点而成,因此,只要在残缺的圆盘上任取两条线段,作线段的中垂线,交点就是我们所求的圆心.
作法:(1)在残缺的圆盘上任取三点连结成两条线段;
(2)作两线段的中垂线,相交于一点.
则O就为所求的圆心.
三、巩固练习
教材P93 练习1、2、3、4.
四、应用拓展
例2.如图,已知梯形ABCD中,AB∥CD,AD=BC,AB=48cm,CD=30cm,高27cm,求作一个圆经过A、B、C、D四点,写出作法并求出这圆的半径(比例尺1:10)
分析:要求作一个圆经过A、B、C、D四个点,应该先选三个点确定一个圆,然后证明第四点也在圆上即可.要求半径就是求OC或OA或OB,因此,要在直角三角形中进行,不妨设在Rt△EOC中,设OF=x,则OE=27-x由OC=OB便可列出,这种方法是几何代数解.
作法分别作DC、AD的中垂线L、m,则交点O为所求△ADC的外接圆圆心.
∵ABCD为等腰梯形,L为其对称轴
∵OB=OA,∴点B也在⊙O上
∴⊙O为等腰梯形ABCD的外接圆
设OE=x,则OF=27-x,∵OC=OB
∴
解得:x=20
∴OC==25,即半径为25m.
五、归纳总结(学生总结,老师点评)
本节课应掌握:
点和圆的位置关系:设⊙O的半径为r,点P到圆心的距离为d,则
2.不在同一直线上的三个点确定一个圆.
3.三角形外接圆和三角形外心的概念.
4.反证法的证明思想.
5.以上内容的应用.
六、布置作业
教材P101 复习巩固 1、2、3.