《圆的标准方程》教学设计
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1、情景导入
天圆地方是我国古人朴素的世界观, 圆很早就被运用于中国传统建筑的设计之中,可以说,没有圆就没有中式设计,如北京天坛的圜丘坛就是典型的圆形建筑,还有中式园林中的“洞门”.这些建筑中哪种几何图形呢?
圆是平面内到的距离为的的轨迹,定点称为,定长称为.
2、在平面直角坐标系中,两点、一点和倾斜角都能确定一条直线,那么在什么条件下确定一个圆呢?
学生回答:圆心(定位),半径(定形)
3、直线可以用二元一次方程来表示,那么如何用方程的
形式表示圆呢?
板题:圆的方程
如图,建立适当的平面直角坐标系,在平面直角坐标系中, 已知圆C的圆心为点C(a,b),半径为r.设圆上任意一点M(x,y),则有|MC|=r.
由两点间距离公式,得
√(x−x)2+(x−x)2=r,
将这个等式两边平方,得
(x-a)2+(y-b)2=r2 .
方程称为以C(a,b)为圆心, r为半径的.
若圆心在坐标原点O(0,0),半径为r,则圆的标准方程为x2+y2=r2 .
1求以点C(1,2)为圆心,半径r=2 的圆的标准方程.。
《圆的标准方程》教学设计【一】教学背景1、教材的地位与作用圆作为常见的简单几何图形,在实际生活中有着广泛的应用,圆的方程属于解析几何的基础知识,是研究二次曲线的开始,对后续直线与圆的位置关系,圆锥曲线的学习,无论在知识上还是方法上都有积极意义,所以本节内容在解析几何中起着承上启下的作用.2、学情分析授课对象:旅游专业高一年级的学生。
学生思维活跃,表达欲望较强,但在探究问题的能力,合作交流的意识等方面有待加强.学生在初中学习了圆的概念和基本性质,又在前面学习了直线与方程,初步认识解析法的基础上进行研究的,但由于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,因此在学习过程中难免会出现困难.3、教学目标根据本节课的主要内容结合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:(1)认知目标:掌握圆的标准方程,会由圆的标准方程写出圆心坐标和半径,能根据条件写出圆的标准方程(2)能力目标:进一步培养用解析法研究几何问题的能力;加深对数形结合思想的理解;利用圆的标准方程解决简单的实际问题,注重培养发现问题、分析问题、解决问题的能力(3)情感目标:培养主动探究知识、合作交流的意识;在体验圆之美的过程中激发学习兴趣,增强学习数学的自信心。
4、教学重难点:教学重点:圆的标准方程的理解教学难点:圆的标准方程的正确认识及应用【二】教法与学法、教学思路分析1、教法分析叶圣陶先生曾说过“教是为了不需要教”,掌握获取知识的策略更重要,让学生学会学习。
为了充分调动学生学习的积极性,用环环相扣的问题将探究活动层层深入。
本节课我采用任务驱动法、启发式法、演示法;通过任务、问题激发学生求知欲,使学生主动参与数学活动,以独立思考和相互交流的形式,在教师的指导下发现、分析和解决问题。
2.学法分析本节采用了采用自主学习法、探究学习法、小组合作学习法。
培养观察问题、提出问题、分析问题、解决问题的探究能力,进一步培养学习数学的兴趣。
圆的标准方程教案一、知识点概述圆是平面上所有到圆心距离相等的点的集合。
圆的标准方程是指将圆心设为坐标系原点,圆的半径为r,则圆上任意一点(x,y)满足方程x2+y2=r2。
二、教学目标1.理解圆的定义和性质;2.掌握圆的标准方程的概念和求解方法;3.能够应用圆的标准方程解决相关问题。
三、教学重点1.圆的标准方程的概念和求解方法;2.圆的性质和应用。
四、教学难点1.圆的标准方程的应用;2.圆的相关问题的解决方法。
五、教学内容1. 圆的定义和性质圆是平面上所有到圆心距离相等的点的集合。
圆的性质包括:1.圆的直径是圆上任意两点间最长的线段;2.圆的半径垂直于圆上的切线;3.圆的弦垂直于弦所对的圆心角的平分线;4.圆上的任意两条弦所对的圆心角相等;5.圆上的任意两个点所对的圆心角相等;6.圆上的任意一点到圆心的距离等于圆的半径。
2. 圆的标准方程的概念和求解方法圆的标准方程是指将圆心设为坐标系原点,圆的半径为r,则圆上任意一点(x,y)满足方程x2+y2=r2。
求解圆的标准方程的步骤如下:1.确定圆心坐标(a,b);2.确定圆的半径r;3.将圆心坐标和半径代入圆的标准方程x2+y2=r2中。
3. 圆的应用圆的应用包括:1.圆的面积和周长的计算;2.圆的切线和法线的求解;3.圆与直线的位置关系;4.圆与圆的位置关系。
六、教学方法1.讲解法:通过讲解圆的定义、性质和标准方程的概念和求解方法,让学生掌握圆的基本知识;2.实例法:通过实例讲解圆的应用,让学生掌握圆的应用方法;3.互动法:通过互动讨论和小组合作,让学生积极参与,提高学习效果。
七、教学评估1.课堂练习:通过课堂练习,检测学生对圆的定义、性质和标准方程的掌握程度;2.作业评估:通过作业评估,检测学生对圆的应用方法的掌握程度;3.考试评估:通过考试评估,检测学生对圆的知识点的掌握程度。
八、教学资源1.教材:高中数学教材;2.视频:圆的标准方程教学视频;3.练习题:圆的标准方程练习题。
第1课时圆的标准方程课时教学设计(一)教学内容1.建立圆的标准方程;2.运用坐标法判断点与圆的位置关系;3.利用待定系数法及结合图形几何性质确定圆的标准方程.(二)教学目标1.通过掌握圆的标准方程及其推导过程,发展学生直观想象、数学抽象和数学逻辑推理的学科素养.2.通过掌握点与圆的位置关系的判定方法,进一步发展学生利用坐标法解决问题的能力,加深对数形结合思想的理解.3.通过求圆的标准方程并应用,发展学生数学建模和数学运算的学科素养. (三)教学重点及难点1.教学重点:圆的标准方程及其推导过程;2.教学难点:确定圆的标准方程.(四)教学过程设计问题1:在直线与方程的学习中,我们运用的研究方法是什么?在直线与方程的学习中,我们运用的研究方法是坐标法.追问1:建立直线的方程后,我们可以运用它研究多边形这些“直线形”图形,解决了哪些问题?解决边所在直线的平行或垂直、边与边的交点以及点到线段所在直线的距离等问题.追问2:多边形和圆是平面几何中的两类基本图形.那么类比直线方程的研究过程,我们如何研究圆的方程呢?类似地,为了研究圆的有关性质,解决与圆有关的问题,我们首先需要建立圆的方程.追问3:类比直线方程的研究过程,我们如何研究圆的方程呢?师生活动:教师层层设问,学生积极思考回答问题.设计意图:通过类比直线方程的建立,以及研究方法与研究思路,使学生明确本单元教学内容,对所学知识有整体性与连贯性.问题2:在平面直角坐标系中,如何确定一个圆呢?追问1:在初中,圆的定义是什么?圆是平面上到定点的距离等于定长的点的集合.追问2:确定圆需要几个要素?在平面直角坐标系中,需要圆心坐标和半径.师生活动:教师层层设问,学生积极思考回答问题.设计意图:通过回顾圆的定义,使学生明确确定圆的两个基本要素,对在平面直角坐标系中建立圆的标准方程做了铺垫.问题3:设圆心A的坐标是(a,b),半径为r,如何建立圆的方程?追问1:设M(x,y)为圆上任意一点,M满足的条件是什么?⊙A就是以下点的集合P={M||MA|=r}.根据两点间的距离公式,点M的坐标(x,y)满足的条件可以表示为√(x−a)2+(y−b)2=r,两边平方,得:(x−a)2+(y−b)2=r2.追问2:方程(x−a)2+(y−b)2=r2一定表示圆的方程吗?我们从哪个角度分析?若点M(x,y)在⊙A上,点M的坐标就满足方程;反过来,若点M的坐标(x,y)满足方程,就说明点M与圆心A间的距离为r,点M就在⊙A上.这时,我们就把方程称为圆心为A(a,b),半径为r的圆的标准方程.师生活动:学生以小组交流,讨论,师生共同研究,学生讲解,教师点拨.设计意图:通过设点M的坐标,利用两点间距离公式,写出M的坐标(x,y)满足的方程,进而写出圆的标准方程,培养学生的数学建模和数学运算的核心素养.问题4:与直线方程相比,圆的标准方程有什么特点?你能写出圆心在原点,半径为r的圆的标准方程是什么?直线方程圆的标准方程二元一次方程二元二次方程三个参数:定点坐标(a,b)和斜率k 三个参数:圆心(a,b)和半径r圆心在原点,半径为r的圆的标准方程x2+y2=r2.师生活动:学生以小组回答.设计意图:通过与直线方程的对比,使学生对于圆的标准方程形式更加明确,对于后续使用待定系数法确定圆的标准方程做好铺垫.例1.求圆心为A(2,-3),半径为5的圆的标准方程,并判断点M1(5,-7),M2(-2,-1)是否在这个圆上.分析:根据点的坐标与圆的方程的关系,只要判断一个点的坐标是否满足圆的方程,就可以得到这个点是否在圆上.解:圆心为A(2,-3),半径为5的圆的标准方程是(x−2)2+(y+3)2=25.把点M1(5,-7)的坐标代入方程(x−2)2+(y+3)2=25的左边,得(5-2)2+(-7+3)2=25,左右两边相等,点M1坐标满足圆的方程,所以点M1这个圆上.把点M2(-2-1)的坐标代人方程(x−2)2+(y+3)2=25的左边,得(一2-2)2+(-1+3)2=20,左右两边不相等,点M2的坐标不满足圆的方程,所以点M2不在这个圆上.探究:点M0(x0,y0)在圆x2+y2=r2内的条件是什么?在圆x2+y2=r2外的条件又是什么?如果点M。
圆的标准方程教学设计教学目标(一)知识目标1.掌握圆的标准方程:根据圆心坐标、半径熟练地写出圆的标准方程,能从圆的标准方程中熟练地求出圆心坐标和半径;2.理解并掌握切线方程的探求过程和方法。
(二)能力目标1.进一步培养学生用坐标法研究几何问题的能力;2. 通过教学,使学生学习运用观察、类比、联想、猜测、证明等合情推理方法,提高学生运算能力、逻辑思维能力;3. 通过运用圆的标准方程解决实际问题的学习,培养学生观察问题、发现问题及分析、解决问题的能力。
(三)情感目标通过运用圆的知识解决实际问题的学习,理解理论来源于实践,充分调动学生学习数学的热情,激发学生自主探究问题的兴趣,同时培养学生勇于探索、坚忍不拔的意志品质。
教学重、难点(一)教学重点圆的标准方程的理解、掌握。
(二)教学难点圆的标准方程的应用。
教学方法选用引导�D探究式的教学方法。
教学手段借助多媒体进行辅助教学。
教学过程Ⅰ.复习提问、引入课题师:前面我们学习了曲线和方程的关系及求曲线方程的方法。
请同学们考虑:如何求适合某种条件的点的轨迹?生:①建立适当的直角坐标系,设曲线上任一点M的坐标为(x,y);②写出适合某种条件p的点M的集合P={M ��p(M)};③用坐标表示条件,列出方程f(x,y)=0;④化简方程f(x,y)=0为最简形式。
⑤证明以化简后方程的解为坐标的点都是曲线上的.点(一般省略)。
[多媒体演示]师:这就是建系、设点、列式、化简四步曲。
用这四步曲我们可以求适合某种条件的任何曲线方程,今天我们来看圆这种曲线的方程。
[给出标题]师:前面我们曾证明过圆心在原点,半径为5的圆的方程:x2+y2=52 即x2+y2=25.若半径发生变化,圆的方程又是怎样的?能否写出圆心在原点,半径为r 的圆的方程?生:x2+y2=r2.师:你是怎样得到的?(引导启发)圆上的点满足什么条件?生:圆上的任一点到圆心的距离等于半径。
即,亦即 x2+y2=r2.师:x2+y2=r2 表示的圆的位置比较特殊:圆心在原点,半径为r.有时圆心不在原点,若此圆的圆心移至C(a,b)点(如图),方程又是怎样的?生:此圆是到点C(a,b)的距离等于半径r的点的集合,由两点间的距离公式得即:(x-a)2+(y-b)2= r2Ⅱ.讲授新课、尝试练习师:方程(x-a)2+(y-b)2= r2 叫做圆的标准方程.特别:当圆心在原点,半径为r时,圆的标准方程为:x2+y2=r2.师:圆的标准方程由哪些量决定?生:由圆心坐标(a,b)及半径r决定。
4.1.1圆的标准方程教学目标1.掌握圆的定义及标准方程.2.能根据圆心、半径写出圆的标准方程,会用待定系数法求圆的标准方程.知识梳理知识点一圆的标准方程(1)条件:圆心为C(a,b),半径长为r.(2)方程:(x-a)2+(y-b)2=r2.(3)特例:圆心为坐标原点,半径长为r的圆的方程是x2+y2=r2.知识点二点与圆的位置关系点M(x0,y0)与圆C:(x-a)2+(y-b)2=r2的位置关系及判断方法教学案例题型一求圆的标准方程例1(1)圆心在原点,半径长是5的圆的标准方程为________________.(2)圆心在点C(2,1),半径长是3的圆的标准方程为________________.(3)经过点P(5,1),圆心在点C(8,-3)的圆的标准方程为________________.【答案】(1)x2+y2=25(2)(x-2)2+(y-1)2=3(3)(x-8)2+(y+3)2=25反思感悟(1)确定圆的标准方程只需确定圆心坐标和半径,因此用直接法求圆的标准方程时,要首先求出圆心坐标和半径,然后直接写出圆的标准方程.(2)确定圆心和半径时,常用到中点坐标公式、两点间距离公式,有时还用到平面几何知识,如“弦的中垂线必过圆心”“两条弦的中垂线的交点必为圆心”等.跟踪训练1(1)与y轴相切,且圆心坐标为(-5,-3)的圆的标准方程为________________.【答案】(x+5)2+(y+3)2=25【解析】∵圆心坐标为(-5,-3),又与y轴相切,∴该圆的半径为5,∴该圆的标准方程为(x +5)2+(y +3)2=25.(2)以两点A (-3,-1)和B (5,5)为直径端点的圆的方程是( )A.(x +1)2+(y +2)2=100B.(x -1)2+(y -2)2=100C.(x +1)2+(y +2)2=25D.(x -1)2+(y -2)2=25【答案】D【解析】∵AB 为直径,∴AB 的中点(1,2)为圆心,12|AB |=12(5+3)2+(5+1)2=5为半径, ∴该圆的标准方程为(x -1)2+(y -2)2=25.题型二 点与圆的位置关系例2 (1)点P (m 2,5)与圆x 2+y 2=24的位置关系是( )A.点P 在圆内B.点P 在圆外C.点P 在圆上D.不确定【答案】B【解析】由(m 2)2+52=m 4+25>24,得点P 在圆外. (2)已知点M (5a +1,a )在圆(x -1)2+y 2=26的内部,则a 的取值范围为________________.【答案】[0,1)【解析】由题意知⎩⎨⎧ a ≥0,(5a +1-1)2+(a )2<26,即⎩⎪⎨⎪⎧a ≥0,26a <26,解得0≤a <1. 反思感悟 (1)判断点与圆的位置关系的方法①只需计算该点与圆的圆心之间的距离,与半径作比较即可.②把点的坐标代入圆的标准方程,判断式子两边的大小,并作出判断.(2)灵活运用若已知点与圆的位置关系,也可利用以上两种方法列出不等式或方程,求解参数范围.跟踪训练2 已知点(1,1)在圆(x -a )2+(y +a )2=4的外部,则a 的取值范围为____________.【答案】(-∞,-1)∪(1,+∞)【解析】由题意知,(1-a )2+(1+a )2>4,2a 2-2>0,即a <-1或a >1.待定系数法与几何法求圆的标准方程典例 求经过点P (1,1)和坐标原点,并且圆心在直线2x +3y +1=0上的圆的标准方程. 解 方法一 (待定系数法)设圆的标准方程为(x -a )2+(y -b )2=r 2,则有⎩⎪⎨⎪⎧ a 2+b 2=r 2,(1-a )2+(1-b )2=r 2,2a +3b +1=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧ a =4,b =-3,r =5.∴圆的标准方程是(x -4)2+(y +3)2=25.方法二 (几何法)由题意知OP 是圆的弦,其垂直平分线为x +y -1=0.∵弦的垂直平分线过圆心,∴由⎩⎪⎨⎪⎧ 2x +3y +1=0,x +y -1=0, 得⎩⎪⎨⎪⎧x =4,y =-3, 即圆心坐标为(4,-3),半径为r =42+(-3)2=5.∴圆的标准方程是(x -4)2+(y +3)2=25.[素养评析] (1)待定系数法求圆的标准方程的一般步骤(2)几何法即是利用平面几何知识,求出圆心和半径,然后写出圆的标准方程.(3)像本例,理解运算对象,探究运算思路,求得运算结果.充分体现数学运算的数学核心素养.课堂小结1.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.另外依据题意适时运用圆的几何性质解题可以化繁为简,提高解题效率.2.讨论点与圆的位置关系可以从代数特征(点的坐标是否满足圆的方程)或几何特征(点到圆心的距离与半径的关系)去考虑,其中利用几何特征较为直观、快捷.达标检测1.若某圆的标准方程为(x-1)2+(y+5)2=3,则此圆的圆心和半径长分别为()A.(-1,5), 3B.(1,-5),3C.(-1,5),3D.(1,-5),3【答案】B2.点P(1,3)与圆x2+y2=24的位置关系是()A.在圆外B.在圆内C.在圆上D.不确定【答案】B3.圆心在y轴上,半径为1,且过点(1,2)的圆的标准方程是()A.x2+(y-2)2=1B.x2+(y+2)2=1C.(x-1)2+(y-3)2=1D.x2+(y-3)2=1【答案】A【解析】方法一(直接法)设圆的圆心为C(0,b),则(0-1)2+(b-2)2=1,∴b=2,∴圆的标准方程是x2+(y-2)2=1.方法二(数形结合法)作图(如图),根据点(1,2)到圆心的距离为1易知,圆心为(0,2),故圆的标准方程是x2+(y-2)2=1.4.经过原点,圆心在x 轴的负半轴上,半径为2的圆的标准方程是________________.【答案】(x +2)2+y 2=4【解析】设圆心为(a ,0)(a <0),则|a |=2,即a =-2,∴(x +2)2+y 2=4.5.求过点A (1,-1),B (-1,1)且圆心在直线x +y -2=0上的圆的标准方程. 解 方法一 设圆的标准方程为(x -a )2+(y -b )2=r 2,根据已知条件可得⎩⎪⎨⎪⎧ (1-a )2+(-1-b )2=r 2,(-1-a )2+(1-b )2=r 2,a +b -2=0,解此方程组得⎩⎪⎨⎪⎧ a =1,b =1,r =2,所以所求圆的标准方程为(x -1)2+(y -1)2=4.方法二 设C 为圆心,∵点C 在直线x +y -2=0上,∴可设点C 的坐标为(a ,2-a ),又∵该圆经过A ,B 两点,∴|CA |=|CB |, ∴(a -1)2+(2-a +1)2=(a +1)2+(2-a -1)2∴a =1,∴圆心坐标为C (1,1),半径长r =|CA |=2,故所求圆的标准方程为(x -1)2+(y -1)2=4.。
圆的标准方程教学设计
教学目标:学生能够理解和应用圆的标准方程进行圆的表示和计算。
教学步骤:
1. 导入:引入圆的概念,强调圆是由所有与一个给定点的距离相等的点构成。
2. 指出圆的标准方程形式:(x-a)² + (y-b)² = r²,其中(a,b)是圆心的坐标,r是半径。
3. 示范:展示如何根据给定的圆心和半径,确定圆的位置和大小。
例如,以圆心(2,3)和半径r=4为例,解释如何画出该圆。
4. 练习:让学生自己尝试根据给定的圆心和半径,画出相应的圆。
5. 探究:通过探究实例,引导学生发现圆心位于坐标原点(0,0)时的特殊情况。
解释在此情况下,圆的标准方程变为x² + y² = r²。
6. 巩固:提供一些练习题,要求学生根据给定的等式,确定圆的圆心和半径。
7. 应用:引导学生思考如何应用圆的标准方程解决实际问题,例如找到与已知点相切的圆,或者确定两个圆是否相交。
8. 拓展:介绍其他与圆有关的方程形式,例如一般方程和参数方程,展示它们在不同场景中的应用。
9. 总结:总结圆的标准方程的要点,以及常见的应用情境。
10. 总结反思:与学生一起回顾所学内容,确保他们理解并能够应用圆的标准方程。
解答他们可能存在的疑问。
教学资源:白板/黑板,标尺,作图纸,练习题。
评估方式:解答问题、完成练习题和课堂接力练习。
环节一 圆的标准方程【回顾旧知 引入新课】问题1:在前一阶段的学习中,我们学习了直线与方程,请同学们回忆一下,我们都研究了哪些问题?答案:【类比探究 推导方程】问题2:类比直线方程的研究,同学们能否试着说说对于圆我们可以研究哪些问题,通过怎样的思路来进行研究呢?答案:追问1: 圆的定义是什么?答案: 初中圆的定义有两种:一是静态定义,是从集合角度阐述的;二是动态定义,是从轨迹角度阐述的.本题推导过程中需要使用的是静态定义,若学生给出动态定义:平面内,一条线段绕着它的一个端点旋转一周,另一个端点的轨迹叫做圆.教师可追问圆上点所满足的几何性质.追问2:建立直线方程的过程是怎样的?答案: 首先明确确定直线的几何要素:点和方向,为刻画直线的方向,我们引入了直线的倾斜角和斜率的概念.给定直线上一点P 0及斜率以后,我们把直线上除P 0外任意一点所满足的几何关系坐标化,整理后就得到了直线的点斜式方程.斜截式方程是它的一个特例.对于已知直线上两点的情形,我们不难将其化归为已知一点和方向的问题,从而得到了直线的两代数运算直线与直线有关的位置关系、几何度量问题的结论直线方程利用直线方程,研究与直线有关的位置关系、几何度量等问题平面直角坐标系代数运算圆与圆有关的位置关系、几何度量问题的结论圆的方程利用圆的方程,研究与圆有关的位置关系、几何度量等问题 平面直角坐标系点式方程,截距式方程又是两点式方程的一个特殊情形.而这些形式的直线方程,经过整理,我们发现它们在结构特征上具有共性,都是二元一次方程,由此我们又得到了直线的一般式方程. 师生共同梳理出如下图所示研究过程.追问3 确定圆的几何要素是什么? 答案: 由圆的定义可知,圆心和半径.问题3 在平面直角坐标系中,已知⊙A 的圆心A 的坐标为(a , b ),半径为r ,如何求出圆的方程?答案:教师引导学生类比直线方程的推导过程,先找到圆上任意一点M (x ,y )满足的几何关系||MA r =,进而将其坐标化得到22()()x a y b r -+-=,再化简得到222()()x a y b r -+-=,最后通过圆上的点与坐标满足方程的点之间的关系,说明圆与对应方程的关系.追问1: 观察方程222()()x a y b r -+-=中的三个参数,这三个参数有什么意义吗? 答案:明确三个参数的几何意义,从代数角度说明圆心、半径可以确定一个圆.正是由于方程中参数的几何意义明确表示了圆心、半径两个基本要素,因此我们把222()()x a y b r -+-=称作圆心为(a ,b ),半径长为r 的圆的标准方程.练习1. 方程22(2)(1)3x y -++=是否表示圆?圆心坐标和半径分别是什么?几何关系 坐标化特殊化特殊化直线的倾斜 角和斜率直线的点 斜式方程直线的两 点式方程直线的斜 截式方程 直线的截 距式方程直线的一 般式方程转化确定直线的几何要素:点、方向2. 说出圆心为(1,1)C -,半径为7的圆的标准方程. 答案:1. 方程22(2)(1)3x y -++=表示圆,圆心坐标为(2,12. 圆心为(1,1)C -,半径为7的圆的标准方程为22()(1)7x y +-=+1.追问2: 圆的标准方程有怎样的特点? 答案:(1) 从方程结构的角度:① 等式左边是两点间距离的平方; ② 可以看作勾股定理; ③ 特殊的二元二次方程.(2)从确定圆的标准方程的条件的角度:由圆心的横纵坐标及半径三个独立的条件唯一确定.追问3: 圆的标准方程有哪些值得研究的特殊情形? 答案:圆心在坐标原点,过坐标原点的圆等. 【应用举例 巩固提高】例1 求圆心为A ()2,3-,半径为5的圆的标准方程,并判断点()()125,7,2,1M M ---是否在圆上.答案:根据点的坐标与圆的方程的关系,只要判断一个点的坐标是否满足圆的方程,就可以得到这个点是否在圆上.圆心A ()2,3-,半径为5的圆的标准方程是()()222+325x y -+=.把点()15,7M -的坐标代入方程()()222+325x y -+=的左边,得到()()22527+325-+-=,左右两边相等,点()15,7M -的坐标满足圆的方程.所以点()15,7M -在这个圆上.把点()22,1M --的坐标代入方程()()222+325x y -+=的左边,得到()()22221+320--+-=,左右两边不相等,点()22,1M --的坐标不满足圆的方程.所以点()22,1M --不在这个圆上.追问1 点()0,M x y 在圆222x y r +=内的条件是什么? 答案: 圆222x y r +=的圆心A ()0,0,()0,M x y 满足的条件是:{}P M MA r =<,即:222x y r +<.所以点()0,M x y 在圆222x y r +=内的条件是222x y r +<. 追问2 点()0,M x y 在圆222x y r +=外的条件是什么? 答案:点()0,M x y 在圆外()()222x a y b r ⇔-+->.例2 ABC ∆的三个顶点分别是()()()5,1,7,3,2,8A B C -,求ABC ∆的外接圆的标准方程.答案:不在同一条直线上的三个点可以确定一个圆,三角形有唯一的外接圆.显然已知的三个点不在同一条直线上.只要确定了,,a b r ,圆的标准方程就确定了.设所求的方程是()()222x a y b r -+-= ○1 因为()()()5,1,7,3,2,8A B C -三点在圆上,所以它们的坐标都满足方程○1.于是 ()()()()()()222222222517328.a b r a b r a b r ⎧-+-=⎪⎪-+--=⎨⎪-+--=⎪⎩,, 即 222222222102261465841668.a b a b r a b a b r a b a b r ⎧+--+=⎪+-++=⎨⎪+-++=⎩,, 观察上面的式子,我们发现,三式两两相减,可以消去222,,a b r ,得到关于,a b 的二元一次方程组 281.a b a b -=⎧⎨+=-⎩, 解此方程组,得23.a b =⎧⎨=-⎩,代入()()22251a b r -+-=,得225r =.所以,ABC ∆的外接圆的标准方程是()()222+325x y -+=. 追问1:求圆的标准方程的基本方法是什么? 答案:直接法:待定系数法.追问2:是否还有其他的思路能够解决这道例题的问题?答案:设线段AB 的中点为D .由,A B 两点的坐标为()()5,17,3-,,可得到D 的坐标为()6,1-.直线AB 的斜率为 ()13257AB k --==--. 因此,线段AB 的垂直平分线1l 的方程是280x y --=. 同理可得,线段AC 的垂直平分线2l 的方程是+3+70x y =.圆心的坐标就是方程组280370x y x y --=⎧⎨++=⎩的解,解得23x y =⎧⎨=-⎩.所以,圆心C 的坐标()23-,, 5r AC =.所以,圆的标准方程是()()222+325x y -+=.例3 已知圆心为C 的圆经过()()1,1,2,2A B -两点,且圆心C 在直线10x y -+=上,求此圆的标准方程.答案:设圆心C 的坐标为(),a b ,由已知条件可知,CA CB =,且10a b -+=. 由此可以求出圆心坐标和半径.另外,因为线段AB 是圆的一条弦,根据平面几何知识,AB 的中点与圆心C 的连线垂直于AB ,由此可得到另一种解法.方法1:设圆心C 的坐标为(),a b .因为圆心C 在直线:10l x y -+=上,所以10a b -+=. ○1 因为,A B 是圆上两点,所以CA CB =.=即 330a b --=. ○2 由上面两式可得3,2a b =-=-.所以圆心C 的坐标是()3,2--.圆的半径5r AC ===.所以,圆的标准方程是()()22+3+225x y +=.方法2:如图,设线段AB 的中点为D .由,A B 两点的坐标为()()1,12,2-,,可得到D 的坐标31,22⎛⎫- ⎪⎝⎭,直线AB 的斜率为21321ABk --==--.因此,线段AB 的垂直平分线'l 的方程是330x y --=.由垂径定理知,圆心C 也在线段AB 的垂直平分线上,所以它的坐标就是方程组33010x y x y --=⎧⎨-+=⎩的解. 解得32.x y =-⎧⎨=-⎩,所以,圆心C 的坐标为()2--3,,()()221+3125r AC ==++=.所以,圆的标准方程是()()22+3+225x y +=. 【课堂小结】问题4: 圆的标准方程是什么?对于研究圆的标准方程的思路与方法你有什么体会? 答案: 从研究思路上看,本节课使用类比的方法,类比直线方程的建立过程,首先确定圆的几何要素,进而建立圆的标准方程,后续要对圆的方程继续进行研究,并利用方程研究与圆有关的几何性质;从解决问题来看,一般来说有两种方法,一是从形的角度入手,抓好圆心、半径,进而确定圆的标准方程;二是从数的角度入手,用好待定系数法、方程思想,进而确定圆的标准方程.。
《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。
《圆的标准方程》教学方案《《圆的标准方程》教学方案》这是优秀的教学设计文章,希望可以对您的学习工作中带来帮助!作业内容4.1 圆的方程4.1.1 圆的标准方程学习目标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.4.体会数形结合思想,初步形成代数方法处理几何问题能力.能根据不同的条件,利用待定系数法求圆的标准方程.学习过程一、设计问题,创设情境前面我们已经学习过直线方程,初中也学习过圆的一些知识,请同学们思考:问题1:在平面直角坐标系中,两点能确定一条直线,一点和直线的倾斜角也能确定一条直线.那么在平面直角坐标系中确定一个圆的几何要素是什么呢?问题2:根据前面我们所学的直线方程的知识,应该怎样确立圆的方程呢?二、学生探索,尝试解决若设圆的圆心坐标为A(a,b),半径为r(其中a,b,r都是常数,r>0),试求圆的方程.三、信息交流,揭示规律1.在直角坐标系中,当与确定后,圆就唯一确定了,因此,确定圆的基本要素是.2.在平面直角坐标系中,若一个圆的圆心A(a,b),半径长为r,则圆的标准方程为.推导的步骤是.若点M(x0,y0)在圆(x-a)2+(y-b)2=r2上,则点M的坐标就适合方程,即;反之,若点M的坐标适合方程,这就说明与的距离为r,即点M在圆心为A的圆上.3.圆心在坐标原点,半径为r的圆的方程为.4.若点P(x0,y0)在圆x2+y2=r2内,则满足条件;若点P(x0,y0)在圆x2+y2=r2外,则满足条件;同理,若点P(x0,y0)在圆(x-a)2+(y-b)2=r2内,则满足条件;若点P(x0,y0)在圆(x-a)2+(y-b)2=r2外,则满足条件.5.△ABC外接圆的圆心即为外心,即的交点.四、运用规律,解决问题6.写出下列各圆的标准方程:(1)圆心在原点,半径为3.(2)圆心为(2,3),半径为.(3)经过点(5,1),圆心在(8,-3).7.根据圆的方程写出圆心和半径:(1)(x-2)2+(y-3)2=5;(2)(x+2)2+y2=(-2)2.8.写出圆心为A(2,-3),半径长等于5的圆的方程,并判断点M1(5,-7),M2(-,-1)是否在这个圆上.总结规律:(试总结如何判断“点与圆的位置关系”)9.△ABC的三个顶点的坐标分别为A(5,1),B(7,-3),C(2,-8),求它的外接圆的方程.总结规律:(试总结如何根据题设条件求圆的标准方程,是用的什么方法?)10.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.总结规律:(试总结如何根据题设条件求圆的标准方程,是用的什么方法?)五、变练演编,深化提高同学们仿照上述例题,自己试着编几道写、求圆的标准方程,或判断点与圆的位置关系的题目.六、信息交流,教学相长(请同学们把你编写的较为典型的题目选几个写在下面)七、反思小结,观点提炼1.圆的标准方程:(x-a)2+(y-b)2=r22.求圆的标准方程的方法:待定系数法.3.要求一个圆的标准方程,需要三个条件:圆心的横坐标、纵坐标和半径.4.点与圆的位置关系:点在圆上,点在圆外,点在圆内.《圆的标准方程》教学方案这篇文章共3331字。
《圆的标准方程》教学设计
一、教学内容解析
1.教学内容
本节课位于北师大版必修二第二章第二节第一小节,主要研究圆的标准方程方程,点与与圆的位置关系,圆的标准方程的求法。
2.教材的地位与作用
圆是最简单的曲线之一,这节教材安排在学习了直线之后,学习三大圆锥曲线之前,旨在熟悉曲线和方程的理论,为后继学习作好准备。
二、教学目标设置
三维教学目标
(1)知识与技能
A.掌握圆的标准方程,并根据方程写出圆的坐标和圆的半径。
B.会选择适当的坐标系来解决与圆有关的实际问题。
(2)过程与方法
A.实际问题引入,师生共同探讨。
B.探究曲线方程的基本方法。
(3)情感态度与价值观
培养用坐标法研究几何问题的兴趣。
三、学生学情分析
学生在初中的学习中已初步了解了圆的有关知识,本节将在上节
学习了直线的方程的基础上,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位置关系,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。
四、教学策略分析
本节课主要运用产生式教学策略,让学生自己产生教学目标,学生自己对教学内容进行组织,安排学习顺序等,鼓励学生自己从教学中建构具有个人特有风格的学习。
也就是说,学生自己安排和控制学习活动,在学习过程中处于主动地处理教学信息的地位。
五、教学过程
引入新课
上节课我们已经学过直线方程的概念,直
线斜率及直线方程的常见表达式,我们知道了
关于x,y的二元一次方程都表示一条直线,那
么曲线方程会有怎样的表达式呢?这节课让我
们一起来学习最常见的曲线----圆的方程的第
一节圆的标准方程。
新课引入
探究一:求圆的标准方程
同学们在初中的时候就已经初步了解了圆
的有关知识,那么哪一位同学来回答圆的概
念?
X,似是的,平面内到一定点距离等于定长的
点的轨迹称为圆。
定点是
圆心,定长是圆的半径。
圆心和半径分别确定了圆
的位置和大小.
现在我们求以C(a,b)为圆心,r为半径的圆
的方程
首先我们建立一个直角坐标系,设点M(x,
y)是圆上任意一点,那点M在圆上的条件是
|MC|=r,那么由我们已经学过的两点间的距离
教师
在黑
板上
引导
启发
同学
们一
起建
立圆
的标
准方
程,加
深学
生学。