高中圓的方程教案
發(fā)表時(shí)間:2020-11-12圓的標(biāo)準(zhǔn)方程教案。
1.教學(xué)目標(biāo)(1)知識(shí)目標(biāo):1.在平面直角坐標(biāo)系中,探索并掌握?qǐng)A的標(biāo)準(zhǔn)方程;
2.會(huì)由圓的方程寫出圓的半徑和圓心,能根據(jù)條件寫出圓的方程.
(2)能力目標(biāo):1.進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生用解析法研究幾何問題的能力;
2.使學(xué)生加深對(duì)數(shù)形結(jié)合思想和待定系數(shù)法的理解;
3.增強(qiáng)學(xué)生用數(shù)學(xué)的意識(shí).
(3)情感目標(biāo):培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)探究知識(shí)、合作交流的意識(shí),在體驗(yàn)數(shù)學(xué)美的過程中激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣.
2.教學(xué)重點(diǎn).難點(diǎn)
(1)教學(xué)重點(diǎn):圓的標(biāo)準(zhǔn)方程的求法及其應(yīng)用.
(2)教學(xué)難點(diǎn):會(huì)根據(jù)不同的已知條件,利用待定系數(shù)法求圓的標(biāo)準(zhǔn)方程以及選擇恰
當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系解決與圓有關(guān)的實(shí)際問題.
3.教學(xué)過程
(一)創(chuàng)設(shè)情境(啟迪思維)
問題一:已知隧道的截面是半徑為4m的半圓,車輛只能在道路中心線一側(cè)行駛,一輛寬為2.7m,高為3m的貨車能不能駛?cè)脒@個(gè)隧道?
[引導(dǎo)]畫圖建系
[學(xué)生活動(dòng)]:嘗試寫出曲線的方程(對(duì)求曲線的方程的步驟及圓的定義進(jìn)行提示性復(fù)習(xí))
解:以某一截面半圓的圓心為坐標(biāo)原點(diǎn),半圓的直徑AB所在直線為x軸,建立直角坐標(biāo)系,則半圓的方程為x2y2=16(y≥0)
將x=2.7代入,得.
即在離隧道中心線2.7m處,隧道的高度低于貨車的高度,因此貨車不能駛?cè)脒@個(gè)隧道。
(二)深入探究(獲得新知)
問題二:1.根據(jù)問題一的探究能不能得到圓心在原點(diǎn),半徑為的圓的方程?
答:x2y2=r2
2.如果圓心在,半徑為時(shí)又如何呢?
[學(xué)生活動(dòng)]探究圓的方程。
[教師預(yù)設(shè)]方法一:坐標(biāo)法
如圖,設(shè)M(x,y)是圓上任意一點(diǎn),根據(jù)定義點(diǎn)M到圓心C的距離等于r,所以圓C就是集合P={M||MC|=r}
由兩點(diǎn)間的距離公式,點(diǎn)M適合的條件可表示為①
把①式兩邊平方,得(x―a)2(y―b)2=r2
方法二:圖形變換法
方法三:向量平移法
(三)應(yīng)用舉例(鞏固提高)
I.直接應(yīng)用(內(nèi)化新知)
問題三:1.寫出下列各圓的方程(課本P77練習(xí)1)
(1)圓心在原點(diǎn),半徑為3;
(2)圓心在,半徑為;
(3)經(jīng)過點(diǎn),圓心在點(diǎn).
2.根據(jù)圓的方程寫出圓心和半徑
(1);(2).
II.靈活應(yīng)用(提升能力)
問題四:1.求以為圓心,并且和直線相切的圓的方程.
[教師引導(dǎo)]由問題三知:圓心與半徑可以確定圓.
2.已知圓的方程為,求過圓上一點(diǎn)的切線方程.
[學(xué)生活動(dòng)]探究方法
[教師預(yù)設(shè)]
方法一:待定系數(shù)法(利用幾何關(guān)系求斜率-垂直)
方法二:待定系數(shù)法(利用代數(shù)關(guān)系求斜率-聯(lián)立方程)
方法三:軌跡法(利用勾股定理列關(guān)系式)[多媒體課件演示]
方法四:軌跡法(利用向量垂直列關(guān)系式)
3.你能歸納出具有一般性的結(jié)論嗎?
已知圓的方程是,經(jīng)過圓上一點(diǎn)的切線的方程是:.
III.實(shí)際應(yīng)用(回歸自然)
問題五:如圖是某圓拱橋的一孔圓拱的示意圖,該圓拱跨度AB=20m,拱高OP=4m,在建造時(shí)每隔4m需用一個(gè)支柱支撐,求支柱的長度(精確到0.01m).
[多媒體課件演示創(chuàng)設(shè)實(shí)際問題情境]
(四)反饋訓(xùn)練(形成方法)
問題六:1.求以C(-1,-5)為圓心,并且和y軸相切的圓的方程.
2.已知點(diǎn)A(-4,-5),B(6,-1),求以AB為直徑的圓的方程.
3.求圓x2y2=13過點(diǎn)(-2,3)的切線方程.
4.已知圓的方程為,求過點(diǎn)的切線方程.
(五)小結(jié)反思(拓展引申)
1.課堂小結(jié):
(1)圓心為C(a,b),半徑為r的圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為:
當(dāng)圓心在原點(diǎn)時(shí),圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為:
(2)求圓的方程的方法:①找出圓心和半徑;②待定系數(shù)法
(3)已知圓的方程是,經(jīng)過圓上一點(diǎn)的切線的方程是:
(4)求解應(yīng)用問題的一般方法
2.分層作業(yè):(A)鞏固型作業(yè):課本P81-82:(習(xí)題7.6)1.2.4
(B)思維拓展型作業(yè):
試推導(dǎo)過圓上一點(diǎn)的切線方程.
3.激發(fā)新疑:
問題七:1.把圓的標(biāo)準(zhǔn)方程展開后是什么形式?
2.方程:的曲線是什么圖形?
教學(xué)設(shè)計(jì)說明
圓是學(xué)生比較熟悉的曲線,初中平面幾何對(duì)圓的基本性質(zhì)作了比較系統(tǒng)的研究,因此這節(jié)課的重點(diǎn)確定為用解析法研究圓的標(biāo)準(zhǔn)方程及其簡單應(yīng)用。.首先,在已有圓的定義和求曲線方程的一般步驟的基礎(chǔ)上,用實(shí)際問題引導(dǎo)學(xué)生探究獲得圓的標(biāo)準(zhǔn)方程,然后,利用圓的標(biāo)準(zhǔn)方程由淺入深的解決問題,并通過圓的方程在實(shí)際問題中的應(yīng)用,增強(qiáng)學(xué)生用數(shù)學(xué)的意識(shí)。另外,為了培養(yǎng)學(xué)生的理性思維,我分別在引例和問題四中,設(shè)計(jì)了兩次由特殊到一般的學(xué)習(xí)思路,培養(yǎng)學(xué)生的歸納概括能力。在問題的設(shè)計(jì)中,我用一題多解的探究,縱向挖掘知識(shí)深度,橫向加強(qiáng)知識(shí)間的聯(lián)系,培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新精神,并且使學(xué)生的有效思維量加大,隨時(shí)對(duì)所學(xué)知識(shí)和方法產(chǎn)生有意注意,能力與知識(shí)的形成相伴而行,這樣的設(shè)計(jì)不但突出了重點(diǎn),更使難點(diǎn)的突破水到渠成.
本節(jié)課的設(shè)計(jì)了五個(gè)環(huán)節(jié),以問題為紐帶,以探究活動(dòng)為載體,使學(xué)生在問題的指引下、教師的指導(dǎo)下把探究活動(dòng)層層展開、步步深入,充分體現(xiàn)以教師為主導(dǎo),以學(xué)生為主體的指導(dǎo)思想。應(yīng)用啟發(fā)式的教學(xué)方法把學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)的過程轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生觀察問題、發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的過程,在解決問題的同時(shí)鍛煉了思維.提高了能力、培養(yǎng)了
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2.2.1圓的標(biāo)準(zhǔn)方程
2.2.1圓的標(biāo)準(zhǔn)方程
一、三維目標(biāo):
知識(shí)與技能:1、掌握?qǐng)A的標(biāo)準(zhǔn)方程,能根據(jù)圓心、半徑寫出圓的標(biāo)準(zhǔn)方程。
2、會(huì)用待定系數(shù)法求圓的標(biāo)準(zhǔn)方程。
過程與方法:進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生能用解析法研究幾何問題的能力,滲透數(shù)形結(jié)合思想,通過圓的標(biāo)準(zhǔn)方程解決實(shí)際問題的學(xué)習(xí),注意培養(yǎng)學(xué)生觀察問題、發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力。
情感態(tài)度與價(jià)值觀:通過運(yùn)用圓的知識(shí)解決實(shí)際問題的學(xué)習(xí),從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的熱情和興趣。
二、教學(xué)重點(diǎn):圓的標(biāo)準(zhǔn)方程
教學(xué)難點(diǎn):會(huì)根據(jù)不同的已知條件,利用待定系數(shù)法求圓的標(biāo)準(zhǔn)方程。
三、教學(xué)方法:學(xué)導(dǎo)式
四、教學(xué)過程
(一)、情境設(shè)置
在直角坐標(biāo)系中,確定直線的基本要素是什么?圓作為平面幾何中的基本圖形,確定它的要素又是什么呢?什么叫圓?在平面直角坐標(biāo)系中,任何一條直線都可用一個(gè)二元一次方程來表示,那么,原是否也可用一個(gè)方程來表示呢?如果能,這個(gè)方程又有什么特征呢?
探索研究:
(二)、探索研究
確定圓的基本條件為圓心和半徑,設(shè)圓的圓心坐標(biāo)為A(a,b),半徑為r。(其中a、b、r都是常數(shù),r0)設(shè)M(x,y)為這個(gè)圓上任意一點(diǎn),那么點(diǎn)M滿足的條件是(引導(dǎo)學(xué)生自己列出)P={M||MA|=r},由兩點(diǎn)間的距離公式讓學(xué)生寫出點(diǎn)M適合的條件①
化簡可得:②
引導(dǎo)學(xué)生自己證明為圓的方程,得出結(jié)論。
方程②就是圓心為A(a,b),半徑為r的圓的方程,我們把它叫做圓的標(biāo)準(zhǔn)方程。
(三)、知識(shí)應(yīng)用與解題研究
例(1):寫出圓心為半徑長等于5的圓的方程,并判斷點(diǎn)是否在這個(gè)圓上。
分析探求:可以從計(jì)算點(diǎn)到圓心的距離入手。
探究:點(diǎn)與圓的關(guān)系的判斷方法:
(1),點(diǎn)在圓外
(2)=,點(diǎn)在圓上
(3),點(diǎn)在圓內(nèi)
例(2):的三個(gè)頂點(diǎn)的坐標(biāo)是求它的外接圓的方程
師生共同分析:從圓的標(biāo)準(zhǔn)方程可知,要確定圓的標(biāo)準(zhǔn)方程,可用待定系數(shù)法確定三個(gè)參數(shù).(學(xué)生自己運(yùn)算解決)
例(3):已知圓心為的圓經(jīng)過點(diǎn)和,且圓心在上,求圓心為的圓的標(biāo)準(zhǔn)方程.
師生共同分析:如圖確定一個(gè)圓只需確定圓心位置與半徑大小.圓心為的圓經(jīng)過點(diǎn)和,由于圓心與A,B兩點(diǎn)的距離相等,所以圓心在險(xiǎn)段AB的垂直平分線m上,又圓心在直線上,因此圓心是直線與直線m的交點(diǎn),半徑長等于或。
(教師板書解題過程。)
總結(jié)歸納:(教師啟發(fā),學(xué)生自己比較、歸納)比較例(2)、例(3)可得出外接圓的標(biāo)準(zhǔn)方程的兩種求法:
1、根據(jù)題設(shè)條件,列出關(guān)于的方程組,解方程組得到得值,寫出圓的標(biāo)準(zhǔn)方程.
2、根據(jù)確定圓的要素,以及題設(shè)條件,分別求出圓心坐標(biāo)和半徑大小,然后再寫出圓的標(biāo)準(zhǔn)方程.
練習(xí):課本第1、3、4題
(四)、提煉小結(jié):
1、圓的標(biāo)準(zhǔn)方程。
2、點(diǎn)與圓的位置關(guān)系的判斷方法。
3、根據(jù)已知條件求圓的標(biāo)準(zhǔn)方程的方法。
(五)、作業(yè):課本習(xí)題4.1第2、3、4題
五、教后反思:
圓的標(biāo)準(zhǔn)方程(1)
俗話說,居安思危,思則有備,有備無患。作為教師就要在上課前做好適合自己的教案。教案可以更好的幫助學(xué)生們打好基礎(chǔ),幫助教師有計(jì)劃有步驟有質(zhì)量的完成教學(xué)任務(wù)。那么一篇好的教案要怎么才能寫好呢?為了讓您在使用時(shí)更加簡單方便,下面是小編整理的“圓的標(biāo)準(zhǔn)方程(1)”,歡迎您閱讀和收藏,并分享給身邊的朋友!
教學(xué)目標(biāo)
(一)知識(shí)目標(biāo)
1.掌握?qǐng)A的標(biāo)準(zhǔn)方程:根據(jù)圓心坐標(biāo)、半徑熟練地寫出圓的標(biāo)準(zhǔn)方程,能從圓的標(biāo)準(zhǔn)方程中熟練地求出圓心坐標(biāo)和半徑;
2.理解并掌握切線方程的探求過程和方法。
(二)能力目標(biāo)
1.進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生用坐標(biāo)法研究幾何問題的能力;
2.通過教學(xué),使學(xué)生學(xué)習(xí)運(yùn)用觀察、類比、聯(lián)想、猜測(cè)、證明等合情推理方法,提高學(xué)生運(yùn)算能力、邏輯思維能力;
3.通過運(yùn)用圓的標(biāo)準(zhǔn)方程解決實(shí)際問題的學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生觀察問題、發(fā)現(xiàn)問題及分析、解決問題的能力。
(三)情感目標(biāo)
通過運(yùn)用圓的知識(shí)解決實(shí)際問題的學(xué)習(xí),理解理論來源于實(shí)踐,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的熱情,激發(fā)學(xué)生自主探究問題的興趣,同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生勇于探索、堅(jiān)忍不拔的意志品質(zhì)。
教學(xué)重、難點(diǎn)
(一)教學(xué)重點(diǎn)
圓的標(biāo)準(zhǔn)方程的理解、掌握。
(二)教學(xué)難點(diǎn)
圓的標(biāo)準(zhǔn)方程的應(yīng)用。
教學(xué)方法
選用引導(dǎo)―探究式的教學(xué)方法。
教學(xué)手段
借助多媒體進(jìn)行輔助教學(xué)。
教學(xué)過程
Ⅰ.復(fù)習(xí)提問、引入課題
師:前面我們學(xué)習(xí)了曲線和方程的關(guān)系及求曲線方程的方法。請(qǐng)同學(xué)們考慮:如何求適合某種條件的點(diǎn)的軌跡?
生:①建立適當(dāng)?shù)闹苯亲鴺?biāo)系,設(shè)曲線上任一點(diǎn)M的坐標(biāo)為(x,y);②寫出適合某種條件p的點(diǎn)M的集合P={M︳p(M)};③用坐標(biāo)表示條件,列出方程f(x,y)=0;④化簡方程f(x,y)=0為最簡形式。⑤證明以化簡后方程的解為坐標(biāo)的點(diǎn)都是曲線上的點(diǎn)(一般省略)。[多媒體演示]
師:這就是建系、設(shè)點(diǎn)、列式、化簡四步曲。用這四步曲我們可以求適合某種條件的任何曲線方程,今天我們來看圓這種曲線的方程。[給出標(biāo)題]
師:前面我們?cè)C明過圓心在原點(diǎn),半徑為5的圓的方程:x2+y2=52即x2+y2=25.
若半徑發(fā)生變化,圓的方程又是怎樣的?能否寫出圓心在原點(diǎn),半徑為r的圓的方程?
生:x2+y2=r2.
師:你是怎樣得到的?(引導(dǎo)啟發(fā))圓上的點(diǎn)滿足什么條件?
生:圓上的任一點(diǎn)到圓心的距離等于半徑。即,亦即x2+y2=r2.
師:x2+y2=r2表示的圓的位置比較特殊:圓心在原點(diǎn),半徑為r.有時(shí)圓心不在原點(diǎn),若此圓的圓心移至C(a,b)點(diǎn)(如圖),方程又是怎樣的?
生:此圓是到點(diǎn)C(a,b)的距離等于半徑r的點(diǎn)的集合,
由兩點(diǎn)間的距離公式得
即:(x-a)2+(y-b)2=r2
Ⅱ.講授新課、嘗試練習(xí)
師:方程(x-a)2+(y-b)2=r2叫做圓的標(biāo)準(zhǔn)方程.
特別:當(dāng)圓心在原點(diǎn),半徑為r時(shí),圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為:x2+y2=r2.
師:圓的標(biāo)準(zhǔn)方程由哪些量決定?
生:由圓心坐標(biāo)(a,b)及半徑r決定。
師:很好!實(shí)際上圓心和半徑分別決定圓的位置和大小。由此可見,要確定圓的方程,只需確定a、b、r這三個(gè)獨(dú)立變量即可。
1、寫出下列各圓的標(biāo)準(zhǔn)方程:[多媒體演示]
①圓心在原點(diǎn),半徑是3:________________________
②圓心在點(diǎn)C(3,4),半徑是:______________________
③經(jīng)過點(diǎn)P(5,1),圓心在點(diǎn)C(8,-3):_______________________
2、變式題[多媒體演示]
①求以C(1,3)為圓心,并且和直線3x-4y-7=0相切的圓的方程。
答案:(x-1)2+(y-3)2=
②已知圓的方程是(x-a)2+y2=a2,寫出圓心坐標(biāo)和半徑。
答案:C(a,0),r=|a|
Ⅲ.例題分析、鞏固應(yīng)用
師:下面我們通過例題來看看圓的標(biāo)準(zhǔn)方程的應(yīng)用.
[例1]已知圓的方程是x2+y2=17,求經(jīng)過圓上一點(diǎn)P(,)的切線的方程。
師:你打算怎樣求過P點(diǎn)的切線方程?
生:要求經(jīng)過一點(diǎn)的直線方程,可利用直線的點(diǎn)斜式來求。
師:斜率怎樣求?
生:。。。。。。
師:已知條件有哪些?能利用嗎?不妨結(jié)合圖形來看看(如圖)
生:切線與過切點(diǎn)的半徑垂直,故斜率互為負(fù)倒數(shù)
半徑OP的斜率K1=,所以切線的斜率K=-=-
所以所求切線方程:y-=-(x-)
即:x+y=17(教師板書)
師:對(duì)照?qǐng)A的方程x2+y2=17和經(jīng)過點(diǎn)P(,)的切線方程x+y=17,你能作出怎樣的猜想?
生:。。。。。。
師:由x2+y2=17怎樣寫出切線方程x+y=17,與已知點(diǎn)P(,)有何關(guān)系?
(若看不出來,再看一例)
[例1/]圓的方程是x2+y2=13,求過此圓上一點(diǎn)(2,3)的切線方程。
答案:2x+3y=13即:2x+3y-13=0
師:發(fā)現(xiàn)規(guī)律了嗎?(學(xué)生紛紛舉手回答)
生:分別用切點(diǎn)的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)代替圓方程中的一個(gè)x和一個(gè)y,便得到了切線方程。
師:若將已知條件中圓半徑改為r,點(diǎn)改為圓上任一點(diǎn)(xo,yo),則結(jié)論將會(huì)發(fā)生怎樣的變化?大膽地猜一猜!
生:xox+yoy=r2.
師:這個(gè)猜想對(duì)不對(duì)?若對(duì),可否給出證明?
生:。。。。。。
[例2]已知圓的方程是x2+y2=r2,求經(jīng)過圓上一點(diǎn)P(xo,yo)的切線的方程。
解:如圖(上一頁),因?yàn)榍芯€與過切點(diǎn)的半徑垂直,故半徑OP的斜率與切線的斜率互為負(fù)倒數(shù)
∵半徑OP的斜率K1=,∴切線的斜率K=-=-
∴所求切線方程:y-yo=-(x-xo)
即:xox+yoy=xo2+yo2亦即:xox+yoy=r2.(教師板書)
當(dāng)點(diǎn)P在坐標(biāo)軸上時(shí),可以驗(yàn)證上面方程同樣適用。
歸納總結(jié):圓的方程可看成x.x+y.y=r2,將其中一個(gè)x、y用切點(diǎn)的坐標(biāo)xo、yo替換,可得到切線方程
[例3]右圖為某圓拱橋的一孔圓拱的示意圖.該圓拱跨度AB=20M,拱高OP=4M,在建造時(shí)每隔4M需用一個(gè)支柱支撐,求支柱A2P2的長度。(精確到0.01M)
引導(dǎo)學(xué)生分析,共同完成解答。
師生分析:①建系;②設(shè)圓的標(biāo)準(zhǔn)方程(待定系數(shù));③求系數(shù)(求出圓的標(biāo)準(zhǔn)方程);④利用方程求A2P2的長度。
解:以AB所在直線為X軸,O為坐標(biāo)原點(diǎn),建立如圖所示的坐標(biāo)系。則圓心在Y軸上,設(shè)為
(0,b),半徑為r,那么圓的方程是x2+(y-b)2=r2.
∵P(0,4),B(10,0)都在圓上,于是得到方程組:
解得:b=-10.5,r2=14.52
∴圓的方程為x2+(y+10.5)2=14.52.
將P2的橫坐標(biāo)x=-2代入圓的標(biāo)準(zhǔn)方程
且取y0
得:y=
≈14.36-10.5=3.86(M)
答:支柱A2P2的長度約為3.86M。
Ⅳ.課堂練習(xí)、課時(shí)小結(jié)
課本P77練習(xí)2,3
師:通過本節(jié)學(xué)習(xí),要求大家掌握?qǐng)A的標(biāo)準(zhǔn)方程,理解并掌握切線方程的探求過程和方法,能運(yùn)用圓的方程解決實(shí)際問題.
Ⅴ.問題延伸、課后作業(yè)
(一)若P(xo,yo)在圓(x-a)2+(y-b)2=r2上時(shí),試求過P點(diǎn)的圓的切線方程。
課本P81習(xí)題7.7:1,2,3,4
(二)預(yù)習(xí)課本P77~P79
教學(xué)設(shè)計(jì)說明
設(shè)計(jì)思想:
在教學(xué)過程中,教師遵循數(shù)學(xué)發(fā)展規(guī)律,并依據(jù)建構(gòu)主義教育理論,創(chuàng)設(shè)一系列數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)環(huán)境,在情境中讓學(xué)生觀察、類比、猜想、嘗試、探索、歸納并引導(dǎo)加以證明,強(qiáng)調(diào)主動(dòng)建構(gòu),從深層次加強(qiáng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的感知度,使學(xué)生能更好地理解和掌握?qǐng)A的標(biāo)準(zhǔn)方程。
設(shè)計(jì)理念:
設(shè)計(jì)的根本出發(fā)點(diǎn)是促進(jìn)學(xué)生的發(fā)展。教師以合作者的身份參與,課堂上建立平等、互助、融洽的關(guān)系,師生共同研究,共同提高。
設(shè)計(jì)思路:
本節(jié)課的設(shè)計(jì)與教材的呈現(xiàn)方式有所不同,教材只是教學(xué)的藍(lán)本,教師在理解教材編寫意圖的基礎(chǔ)上,應(yīng)發(fā)揮主觀能動(dòng)作用,對(duì)教材資源進(jìn)行再加工、再創(chuàng)造,這樣教學(xué)有利于認(rèn)知結(jié)構(gòu)與知識(shí)結(jié)構(gòu)的有機(jī)結(jié)合,也有利于學(xué)生從深層次理解和掌握?qǐng)A的標(biāo)準(zhǔn)方程。鑒于此,本節(jié)在給出圓的標(biāo)準(zhǔn)方程的過程中,運(yùn)用簡單、特殊的到復(fù)雜、一般的數(shù)學(xué)思想,使用了觀察、猜測(cè)、經(jīng)驗(yàn)歸納等方法進(jìn)行合情地推理,同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生對(duì)照?qǐng)A的幾何形狀,觀察和欣賞圓的方程,體會(huì)數(shù)學(xué)中的美——對(duì)稱、簡潔。圓的標(biāo)準(zhǔn)方程的應(yīng)用是本節(jié)的難點(diǎn)。為了突破難點(diǎn),設(shè)計(jì)三個(gè)例題。第一、二個(gè)例題,從特殊到一般給出切線方程,培養(yǎng)學(xué)生探究問題的興趣,不斷完善自己的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。第三個(gè)例題,充分利用多媒體的動(dòng)感演示,刺激學(xué)生的感官,引起更強(qiáng)的注意,從而使學(xué)生理解理論來源于實(shí)踐,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的熱情,激發(fā)學(xué)生自主探究問題的興趣,增強(qiáng)應(yīng)用意識(shí);同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生勇于探索、堅(jiān)忍不拔的意志品質(zhì)。最后設(shè)計(jì)了“問題延伸”,讓學(xué)生帶著問題走進(jìn)課堂,又帶著問題走出課堂,激發(fā)學(xué)生不斷求知、不斷探索的欲望。
在整個(gè)教學(xué)過程中,主要著眼于“引”,啟發(fā)學(xué)生“探”,把“引”和“探”有機(jī)的結(jié)合起來,教師的每項(xiàng)措施都是為了力求給學(xué)生創(chuàng)造一種思維情境,一種動(dòng)手、動(dòng)腦、動(dòng)口并且主動(dòng)參與學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì),激發(fā)學(xué)生求知的欲望,促使學(xué)生掌握知識(shí),解決問題。
媒體設(shè)計(jì):
采用powerpoint媒體。本節(jié)知識(shí)容量大,同時(shí)又有圖形。為了在短時(shí)間內(nèi)完成教學(xué)內(nèi)容,故采用演示文稿的方式,增加信息量,節(jié)省時(shí)間。同時(shí)動(dòng)態(tài)演示圖形,刺激學(xué)生的感官,引起更強(qiáng)的注意,提高課堂教學(xué)效率。
圓的方程(第1課時(shí))——圓的標(biāo)準(zhǔn)方程
1、教學(xué)目標(biāo)
(1)知識(shí)目標(biāo):a、在平面直角坐標(biāo)系中,探索并掌握?qǐng)A的標(biāo)準(zhǔn)方程;
b、會(huì)由圓的方程寫出圓的半徑和圓心,能根據(jù)條件寫出圓的方程;
c、利用圓的方程解決與圓有關(guān)的實(shí)際問題.
(2)能力目標(biāo):a、進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生用解析法研究幾何問題的能力;
b、使學(xué)生加深對(duì)數(shù)形結(jié)合思想和待定系數(shù)法的理解;
c、增強(qiáng)學(xué)生用數(shù)學(xué)的意識(shí).
(3)情感目標(biāo):培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)探究知識(shí)、合作交流的意識(shí),在體驗(yàn)數(shù)學(xué)美的過程中激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣.
2、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)
(1)教學(xué)重點(diǎn):圓的標(biāo)準(zhǔn)方程的求法及其應(yīng)用.
(2)教學(xué)難點(diǎn):①會(huì)根據(jù)不同的已知條件,利用待定系數(shù)法求圓的標(biāo)準(zhǔn)方程
②選擇恰當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系解決與圓有關(guān)的實(shí)際問題.
3、教學(xué)過程
(一)創(chuàng)設(shè)情境(啟迪思維)
問題一:已知隧道的截面是半徑為4m的半圓,車輛只能在道路中心線一側(cè)行駛,一輛寬為2.7m,高為3m的貨車能不能駛?cè)脒@個(gè)隧道?
[引導(dǎo)]:畫圖建系
[學(xué)生活動(dòng)]:嘗試寫出曲線的方程(對(duì)求曲線的方程的步驟及圓的定義進(jìn)行提示性復(fù)習(xí))
解:以某一截面半圓的圓心為坐標(biāo)原點(diǎn),半圓的直徑AB所在直線為x軸,建立直角坐標(biāo)系,則半圓的方程為x2+y2=16(y≥0)
將x=2.7代入,得
即在離隧道中心線2.7m處,隧道的高度低于貨車的高度,因此貨車不能駛?cè)脒@個(gè)隧道。
(二)深入探究(獲得新知)
問題二:1、根據(jù)問題一的探究能不能得到圓心在原點(diǎn),半徑為的圓的方程?
答:x2+y2=r2
2、如果圓心在,半徑為時(shí)又如何呢?
[學(xué)生活動(dòng)]:探究圓的方程。
[教師預(yù)設(shè)]:方法一:坐標(biāo)法
如圖,設(shè)M(x,y)是圓上任意一點(diǎn),根據(jù)定義點(diǎn)M到圓心C的距離等于r,所以圓C就是集合P={M||MC|=r}
由兩點(diǎn)間的距離公式,點(diǎn)M適合的條件可表示為①
把①式兩邊平方,得(x―a)2+(y―b)2=r2
方法二:圖形變換法
方法三:向量平移法
(三)應(yīng)用舉例(鞏固提高)
I.直接應(yīng)用(內(nèi)化新知)
問題三:1、寫出下列各圓的方程(課本P77練習(xí)1)
(1)圓心在原點(diǎn),半徑為3;
(2)圓心在,半徑為
(3)經(jīng)過點(diǎn),圓心在點(diǎn)
2、根據(jù)圓的方程寫出圓心和半徑
(1)(2)
II.靈活應(yīng)用(提升能力)
問題四:1、求以為圓心,并且和直線相切的圓的方程.
[教師引導(dǎo)]由問題三知:圓心與半徑可以確定圓.
2、求過點(diǎn),圓心在直線上且與軸相切的圓的方程.
[教師引導(dǎo)]應(yīng)用待定系數(shù)法尋找圓心和半徑.
3、已知圓的方程為,求過圓上一點(diǎn)的切線方程.
[學(xué)生活動(dòng)]探究方法
[教師預(yù)設(shè)]
多媒體課件演示:
方法一:待定系數(shù)法(利用幾何關(guān)系求斜率—垂直)
方法二:待定系數(shù)法(利用代數(shù)關(guān)系求斜率—聯(lián)立方程)
方法三:軌跡法(利用勾股定理列關(guān)系式)
方法四:軌跡法(利用向量垂直列關(guān)系式)
4、你能歸納出具有一般性的結(jié)論嗎?
已知圓的方程是,經(jīng)過圓上一點(diǎn)的切線的方程是:
III.實(shí)際應(yīng)用(回歸自然)
問題五:如圖是某圓拱橋的一孔圓拱的示意圖,該圓拱跨度AB=20m,拱高OP=4m,在建造時(shí)每隔4m需用一個(gè)支柱支撐,求支柱的長度(精確到0.01m)。
[多媒體課件演示創(chuàng)設(shè)實(shí)際問題情境]
(四)反饋訓(xùn)練(形成方法)
問題六:1、求以C(-1,-5)為圓心,并且和y軸相切的圓的方程.
2、已知點(diǎn)A(-4,-5),B(6,-1),求以AB為直徑的圓的方程.
3、求過點(diǎn),且圓心在直線上的圓的標(biāo)準(zhǔn)方程.
4、求圓x2+y2=13過點(diǎn)P(-2,3)的切線方程.
5、已知圓的方程為,求過點(diǎn)的切線方程.
(五)小結(jié)反思(拓展引申)
1、課堂小結(jié):
(1)知識(shí)性小結(jié):
①圓心為C(a,b),半徑為r的圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為:
當(dāng)圓心在原點(diǎn)時(shí),圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為:
②已知圓的方程是,經(jīng)過圓上一點(diǎn)的切線的方程是:
(2)方法性小結(jié):
①求圓的方程的方法:I.找出圓心和半徑;II.待定系數(shù)法
②求解應(yīng)用問題的一般方法
2、分層作業(yè):(A)鞏固型作業(yè):課本P81-82:(習(xí)題7.6)1、2、4
(B)思維拓展型作業(yè):
試推導(dǎo)過圓上一點(diǎn)的切線方程.
3、激發(fā)新疑:
問題七:1、把圓的標(biāo)準(zhǔn)方程展開后是什么形式?
2、方程:的曲線是什么圖形?
設(shè)計(jì)說明
圓是學(xué)生比較熟悉的曲線.初中平面幾何對(duì)圓的基本性質(zhì)作了比較系統(tǒng)的研究,因此這節(jié)課的重點(diǎn)就放在了用解析法研究它的方程和圓的標(biāo)準(zhǔn)方程的一些應(yīng)用上.首先,在已有圓的定義和求曲線方程的一般步驟的基礎(chǔ)上,用實(shí)際問題引導(dǎo)學(xué)生探究獲得圓的標(biāo)準(zhǔn)方程,然后,利用圓的標(biāo)準(zhǔn)方程由潛入深的解決問題,并通過最終在實(shí)際問題中的應(yīng)用,增強(qiáng)學(xué)生用數(shù)學(xué)的意識(shí).另外,為了培養(yǎng)學(xué)生的理性思維,我分別在引例和問題四中,設(shè)計(jì)了兩次由特殊到一般的學(xué)習(xí)思路,培養(yǎng)學(xué)生的歸納概括能力.在問題的設(shè)計(jì)中,我用一題多解的探究,縱向挖掘知識(shí)深度,橫向加強(qiáng)知識(shí)間的聯(lián)系,培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新精神,并且使學(xué)生的有效思維量加大,隨時(shí)對(duì)所學(xué)知識(shí)和方法產(chǎn)生有意注意,能力與知識(shí)的形成相伴而行,這樣的設(shè)計(jì)不但突出了重點(diǎn),更使難點(diǎn)的突破水到渠成.
本節(jié)課的設(shè)計(jì)了五個(gè)環(huán)節(jié),以問題為紐帶,以探究活動(dòng)為載體,使學(xué)生在問題的指引下、我的指導(dǎo)下把探究活動(dòng)層層展開、步步深入,充分體現(xiàn)以教師為主導(dǎo),以學(xué)生為主體的指導(dǎo)思想,應(yīng)用啟發(fā)式的教學(xué)方法把學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)的過程轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生觀察問題、發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的過程,在解決問題的同時(shí)提鍛煉了思維、提高了能力、培養(yǎng)了興趣、增強(qiáng)了信心。
高一數(shù)學(xué)《圓的標(biāo)準(zhǔn)方程》教案
高一數(shù)學(xué)《圓的標(biāo)準(zhǔn)方程》教案
課名
《圓的標(biāo)準(zhǔn)方程》
教師
賈偉
學(xué)科(版本)
北師大版的數(shù)學(xué)必修2
章節(jié)
第二章第2節(jié)
學(xué)時(shí)
1學(xué)時(shí)
年級(jí)
高一年級(jí)
教材分析
圓是學(xué)生在初中已初步了解了圓的知識(shí)及前面學(xué)習(xí)了直線方程的基礎(chǔ)上來進(jìn)一步學(xué)習(xí)《圓的標(biāo)準(zhǔn)方程》,它既是前面圓的知識(shí)的復(fù)習(xí)延伸,又是后繼學(xué)習(xí)圓與直線的位置關(guān)系奠定了基礎(chǔ)。因此,本節(jié)課在本章中起著承上啟下的重要作用。
教學(xué)目標(biāo)
1.知識(shí)與技能:探索并掌握?qǐng)A的標(biāo)準(zhǔn)方程,能根據(jù)方程寫出圓的坐標(biāo)和圓的半徑。
2.過程與方法:通過圓的標(biāo)準(zhǔn)方程的學(xué)習(xí),掌握求曲線方程的方法,領(lǐng)會(huì)數(shù)形結(jié)合的思想。
3.情感態(tài)度與價(jià)值觀:激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣,感受學(xué)習(xí)成功的喜悅。
教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)
以及措施
教學(xué)重點(diǎn):圓的標(biāo)準(zhǔn)方程理解及運(yùn)用
教學(xué)難點(diǎn):根據(jù)不同條件,利用待定系數(shù)求圓的標(biāo)準(zhǔn)方程。
根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的特點(diǎn)及高一年級(jí)學(xué)生的年齡、認(rèn)知特征,緊緊抓住課堂知識(shí)的結(jié)構(gòu)關(guān)系,遵循“直觀認(rèn)知――操作體會(huì)――感悟知識(shí)特征――應(yīng)用知識(shí)”的認(rèn)知過程,設(shè)計(jì)出包括:觀察、操作、思考、交流等內(nèi)容的教學(xué)流程。并且充分利用現(xiàn)代化信息技術(shù)的教學(xué)手段提高教學(xué)效率。以此使學(xué)生獲取知識(shí),給學(xué)生獨(dú)立操作、合作交流的機(jī)會(huì)。學(xué)法上注重讓學(xué)生參與方程的推導(dǎo)過程,努力拓展學(xué)生思維的空間,促其在嘗試中發(fā)現(xiàn),討論中明理,合作中成功,讓學(xué)生真正體驗(yàn)知識(shí)的形成過程。
學(xué)習(xí)者分析
高一年級(jí)的學(xué)生從知識(shí)層面上已經(jīng)掌握了圓的相關(guān)性質(zhì);從能力層面具備了一定的觀察、分析和數(shù)據(jù)處理能力,對(duì)數(shù)學(xué)問題有自己個(gè)人的看法;從情感層面上學(xué)生思維活躍積極性高,但他們數(shù)學(xué)應(yīng)用意識(shí)和語言表達(dá)的能力還有待加強(qiáng)。
教法設(shè)計(jì)
問題情境引入法啟發(fā)式教學(xué)法講授法
學(xué)法指導(dǎo)
自主學(xué)習(xí)法討論交流法練習(xí)鞏固法
教學(xué)準(zhǔn)備
ppt課件導(dǎo)學(xué)案
教學(xué)環(huán)節(jié)
教學(xué)內(nèi)容
教師活動(dòng)
學(xué)生活動(dòng)
設(shè)計(jì)意圖
情景引入
回顧復(fù)習(xí)
(2分鐘)
1.觀賞生活中有關(guān)圓的圖片
2.回顧復(fù)習(xí)圓的定義,并觀看圓的生成flash動(dòng)畫。
提問:直線可以用一個(gè)方程表示,那么圓可以用一個(gè)方程表示嗎?
教師創(chuàng)設(shè)情景,引領(lǐng)學(xué)生感受圓。
教師提出問題。引導(dǎo)學(xué)生思考,引出本節(jié)主旨。
學(xué)生觀賞圓的圖片和動(dòng)畫,思考如何表示圓的方程。
生活中的圖片展示,調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,讓學(xué)生體會(huì)到園在日常生活中的廣泛應(yīng)用
自主學(xué)習(xí)
(5分鐘)
1.介紹動(dòng)點(diǎn)軌跡方程的求解步驟:
(1)建系:在圖形中建立適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系;
(2)設(shè)點(diǎn):用有序?qū)崝?shù)對(duì)(x,y)表示曲線上任意一點(diǎn)M的坐標(biāo);
(3)列式:用坐標(biāo)表示條件P(M)的方程;
(4)化簡:對(duì)P(M)方程化簡到最簡形式;
2.學(xué)生自主學(xué)習(xí)圓的方程推導(dǎo),并完成相應(yīng)學(xué)案內(nèi)容,
教師介紹求軌跡方程的步驟后,引導(dǎo)學(xué)生自學(xué)圓的標(biāo)準(zhǔn)方程
自主學(xué)習(xí)課本中圓的標(biāo)準(zhǔn)方程的推導(dǎo)過程,并完成導(dǎo)學(xué)案的內(nèi)容,并當(dāng)堂展示。
培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí),獲取知識(shí)的能力
合作探究(10分鐘)
1.根據(jù)圓的標(biāo)準(zhǔn)方程說明確定圓的方程的條件有哪些?
2.點(diǎn)M(x0,y0)與圓(x-a)2+(y-b)2=r2的關(guān)系的判斷方法:
(1)點(diǎn)在圓上
(2)點(diǎn)在圓外
(3)點(diǎn)在圓內(nèi)
教師引導(dǎo)學(xué)生分組探討,從旁巡視指導(dǎo)學(xué)生在自學(xué)和探討中遇到的問題,并鼓勵(lì)學(xué)生以小組為單位展示探究成果。
學(xué)生展開合作性的探討,并陳述自己的研究成果。
通過合作探究和自我的展示,鼓勵(lì)學(xué)生合作學(xué)習(xí)的品質(zhì)
當(dāng)堂訓(xùn)練(18分鐘)
1.求下列圓的圓心坐標(biāo)和半徑
C1:x2+y2=5
C2:(x-3)2+y2=4
C3:x2+(y+1)2=a2(a≠0)
2.以C(4,-6)為圓心,半徑等于3的圓的標(biāo)準(zhǔn)方程
3.設(shè)圓(x-a)2+(y-b)2=r2
則坐標(biāo)原點(diǎn)的位置是()
A.在圓外B.在圓上
C.在圓內(nèi)D.與a的取值有關(guān)
4.寫出下列各圓的標(biāo)準(zhǔn)方程(1)圓心在原點(diǎn),半徑等于5
(2)經(jīng)過點(diǎn)P(5,1),圓心在點(diǎn)C(6,-2);
(3)以A(2,5),B(0,-1)為直徑的圓.
5.下列方程分別表示什么圖形
(1)x2+y2=0
(2)(x-1)2=8-(y+2)2
(3)《圓的標(biāo)準(zhǔn)方程》教學(xué)設(shè)計(jì)-賈偉
6.鞏固提升:已知圓心為C的圓經(jīng)過點(diǎn)A(1,1)和B(2,-2),且圓心在直線l:x-y+1=0上,求圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程并作圖
指導(dǎo)學(xué)生就不同條件下給出的圓心和半徑關(guān)系,求解圓的標(biāo)準(zhǔn)方程這兩個(gè)要素展開訓(xùn)練。
學(xué)生自主開展訓(xùn)練,并糾正學(xué)習(xí)中所遇到的問題
鞏固所學(xué)知識(shí),并查缺補(bǔ)漏。
回顧小結(jié)
(1分鐘)
1.你學(xué)到了哪些知識(shí)?
2.你掌握了哪些技能?
3.你體會(huì)到了哪些數(shù)學(xué)思想?
采用提問的形式幫助學(xué)生回顧和分析本節(jié)所學(xué)。
學(xué)生思考并從知識(shí)、技能和思想方法上回顧總結(jié)。
培養(yǎng)學(xué)生歸納總結(jié)能力
作業(yè)布置
(1分鐘)
課本87頁習(xí)題2-2
A組的第1道題
布置訓(xùn)練任務(wù)
標(biāo)記并完成相應(yīng)的任務(wù)
檢測(cè)學(xué)生掌握知識(shí)情況。
教學(xué)反思
本節(jié)教學(xué)主要遵循“回-導(dǎo)-學(xué)-展-講-練-結(jié)”的高效課堂教學(xué)模式,遵循學(xué)生學(xué)習(xí)的主體地位,鼓勵(lì)學(xué)生自主思考和探討。
教學(xué)中要積極鼓勵(lì)學(xué)生多思考總結(jié),在判斷點(diǎn)與圓的位置關(guān)系中,要遵從學(xué)生個(gè)性化的發(fā)展思路,鼓勵(lì)學(xué)生創(chuàng)造性的解決問題。