24.2.1点和圆的位置关系(第2课时)

24.2点和圆、直线和圆的位置关系第2课时教学目标(一)教学知识点1．了解圆与圆之间的几种位置关系．2．了解两圆外切、内切与两圆圆心距d、半径R和r的数量关系的联系．(二)能力训练要求1．经历探索两个圆之间位置关系的过程，训练学生的探索能力．2．通过平移实验直观地探索圆和圆的位置关系，发展学生的识图能力和动手操作能力．(三)情感与价值观要求1．通过探索圆和圆的位置关系，体验数学活动充满着探索与创造，感受数学的严谨性以及数学结论的确定性．2．经历探究图形的位置关系，丰富对现实空间及图形的认识，发展形象思维．教学重点探索圆与圆之间的几种位置关系，了解两圆外切、内切与两圆圆心距d、半径R和r的数量关系的联系．教学难点探索两个圆之间的位置关系，以及外切、内切时两圆圆心距d、半径R和r的数量关系的过程．教学方法教师讲解与学生合作交流探索法教具准备投影片三张第一张：(记作§3．6A)第二张：(记作§3．6B)第三张：(记作§3．6C)教学过程Ⅰ．创设问题情境，引入新课[师]我们已经研究过点和圆的位置关系，分别为点在圆内、点在圆上、点在圆外三种；还探究了直线和圆的位置关系，分别为相离、相切、相交．它们的位置关系都有三种．今天我们要学习的内容是圆和圆的位置关系，那么结果是不是也是三种呢？没有调查就没有发言权．下面我们就来进行有关探讨．Ⅱ．新课讲解一、想一想[师]大家思考一下，在现实生活中你见过两个圆的哪些位置关系呢？[生]如自行车的两个车轮间的位置关系；车轮轮胎的两个边界圆间的位置关系；用一只手拿住大小两个圆环时两个圆环间的位置关系等．[师]很好，现实生活中我们见过的有关两个圆的位置很多．下面我们就来讨论这些位置关系分别是什么．二、探索圆和圆的位置关系在一张透明纸上作一个⊙O．再在另一张透明纸上作一个与⊙O1半径不等的⊙O2．把两张透明纸叠在一起，固定⊙O1，平移⊙O2，⊙O1与⊙O2有几种位置关系？[师]请大家先自己动手操作，总结出不同的位置关系，然后互相交流．[生]我总结出共有五种位置关系，如下图：[师]大家的归纳、总结能力很强，能说出五种位置关系中各自有什么特点吗？从公共点的个数和一个圆上的点在另一个圆的内部还是外部来考虑．[生]如图：(1)外离：两个圆没有公共点，并且每一个圆上的点都在另一个圆的外部；(2)外切：两个圆有唯一公共点，除公共点外一个圆上的点都在另一个圆的外部；(3)相交：两个圆有两个公共点，一个圆上的点有的在另一个圆的外部，有的在另一个圆的内部；(4)内切：两个圆有一个公共点，除公共点外，⊙O 2上的点在⊙O 1的内部；(5)内含：两个圆没有公共点，⊙O 2上的点都在⊙O 1的内部．[师]总结得很出色，如果只从公共点的个数来考虑，上面的五种位置关系中有相同类型吗？[生]外离和内含都没有公共点；外切和内切都有一个公共点；相交有两个公共点．[师]因此只从公共点的个数来考虑，可分为相离、相切、相交三种．经过大家的讨论我们可知：投影片(§3．6A)(1)如果从公共点的个数，和一个圆上的点在另一个圆的外部还是内部来考虑，两个圆的位置关系有五种：外离、外切、相交、内切、内含．(2)如果只从公共点的个数来考虑分三种：相离、相切、相交，并且相离，相切 三、例题讲解投影片(§3．6B)两个同样大小的肥皂泡黏在一起，其剖面如图所示(点O ，O ＇是圆心)，分隔两个肥皂泡的肥皂膜PQ 成一条直线，TP 、NP 分别为两圆的切线，求∠TPN 的大小．分析：因为两个圆大小相同，所以半径OP ＝O ＇P ＝OO ＇，又TP 、NP 分别为两圆的切线，所以PT ⊥OP ，PN ⊥O ＇P ，即∠OPT ＝∠O ＇PN ＝90°，所以∠TPN 等于360°减去∠OPT ＋∠O ＇PN ＋∠OPO ＇即可．解：∵OP ＝OO ＇＝PO ＇，∴△PO ＇O 是一个等边三角形．⎧⎨⎩外离内含⎧⎨⎩外切内切．∴∠OPO＇＝60°．又∵TP与NP分别为两圆的切线，∴∠TPO＝∠NPO＇＝90°．∴∠TPN＝360°－2×90°－60°＝120°．四、想一想如图(1)，⊙O1与⊙O2外切，这个图是轴对称图形吗？如果是，它的对称轴是什么？切点与对称轴有什么位置关系？如果⊙O1与⊙O2内切呢？〔如图(2)〕[师]我们知道圆是轴对称图形，对称轴是任一直径所在的直线，两个圆是否也组成一个轴对称图形呢？这就要看切点T是否在连接两个圆心的直线上，下面我们用反证法来证明．反证法的步骤有三步：第一步是假设结论不成立；第二步是根据假设推出和已知条件或定理相矛盾的结论；第三步是证明假设错误，则原来的结论成立．证明：假设切点T不在O1O2上．因为圆是轴对称图形，所以T关于O1O2的对称点T＇也是两圆的公共点，这与已知条件⊙O1和⊙O2相切矛盾，因此假设不成立．则T在O1O2上．由此可知图(1)是轴对称图形，对称轴是两圆的连心线，切点与对称轴的位置关系是切点在对称轴上．在图(2)中应有同样的结论．通过上面的讨论，我们可以得出结论：两圆相内切或外切时，两圆的连心线一定经过切点，图(1)和图(2)都是轴对称图形，对称轴是它们的连心线．五、议一议投影片(§3．6C)设两圆的半径分别为R和r．(1)当两圆外切时，两圆圆心之间的距离(简称圆心距)d与R和r具有怎样的关系？反之当d与R和r满足这一关系时，这两个圆一定外切吗？(2)当两圆内切时(R ＞r )，圆心距d 与R 和r 具有怎样的关系？反之，当d 与R 和r 满足这一关系时，这两个圆一定内切吗？[师]如图，请大家互相交流．[生]在图(1)中，两圆相外切，切点是A ．因为切点A 在连心线O 1O 2上，所以O 1O 2＝O 1A ＋O 2A ＝R ＋r ，即d ＝R ＋r ；反之，当d ＝R ＋r 时，说明圆心距等于两圆半径之和，O 1、A 、O 2在一条直线上，所以⊙O 1与⊙O 2只有一个交点A ，即⊙O 1与⊙O 2外切．在图(2)中，⊙O 1与⊙O 2相内切，切点是B ．因为切点B 在连心线O 1O 2上，所以O 1O 2＝O 1B －O 2B ，即d ＝R －r ；反之，当d ＝R －r 时，圆心距等于两半径之差，即O 1O 2＝O 1B －O 2B ，说明O 1、O 2、B 在一条直线上，B 既在⊙O 1上，又在⊙O 2上，所以⊙O 1与⊙O 2内切．[师]由此可知，当两圆相外切时，有d ＝R ＋r ，反过来，当d ＝R ＋r 时，两圆相外切，即两圆相外切d ＝R ＋r ．当两圆相内切时，有d ＝R －r ，反过来，当d ＝R －r 时，两圆相内切，即两圆相内切d ＝R －r ．Ⅲ．课堂练习随堂练习Ⅳ．课时小结本节课学习了如下内容：1．探索圆和圆的五种位置关系；2．讨论在两圆外切或内切情况下，图形的轴对称性及对称轴，以及切点和对称轴的位置关系；3．探讨在两圆外切或内切时，圆心距d 与R 和r 之间的关系．Ⅴ．课后作业习题3．9Ⅵ．活动与探究已知图中各圆两两相切，⊙O 的半径为2R ，⊙O 1、⊙O 2的半径为R ，求⊙O 3的半径．⇔⇔分析：根据两圆相外切连心线的长为两半径之和，如果设⊙O 3的半径为r ，则O 1O 3＝O 2O 3＝R ＋r ，连接OO 3就有OO 3⊥O 1O 2，所以OO 2O 3构成了直角三角形，利用勾股定理可求得⊙O 3的半径r ．解：连接O 2O 3、OO 3，∴∠O 2OO 3＝90°，OO 3＝2R －r ，O 2O 3＝R ＋r ，OO 2＝R ．∴(R ＋r )2＝(2R －r )2＋R 2．∴r ＝R ． 板书设计§3．6 圆和圆的位置关系一、1．想一想 2．探索圆和圆的位置关系3．例题讲解 4．想一想 5．议一议二、课堂练习三、课时小结四、课后作业23。

24.2.1点和圆的位置关系1.锐角三角形的外心在；直角三角形的外心在；钝角三角形的外心在．2.若AB=4cm，则过点A、B且半径为3cm的圆有个．3.直角三角形三个顶点都在以为圆心，以为半径的圆上，直角三角形的外心是．4.若Rt△ABC的斜边是AB，它的外接圆面积是121πcm2，则AB= ．5．下列说法正确的是（）A．过一点A的圆的圆心可以是平面上任意点 B．过两点A、B的圆的圆心在一条直线上C．过三点A、B、C的圆的圆心有且只有一点6．已知a、b、c是△ABC三边长，外接圆的圆心在△ABC一条边上的是（）A．a=15，b=12，c=1 B．a=5，b=12， c=12C．a=5，b=12，c=13 D．a=5，b=12，c=14 7．一个三角形的外心在其内部，则这个三角形是（）A．任意三角形B．直角三角形 C．锐角三角形 D．钝角三角形8．在Rt△ABC中，∠C=90°，AC=6cm，BC=8cm，则它的外心与顶点C的距离为（）A．5cm B．6cm C．7cm D．8cm9．下列说法错误的是（）A．过直线上两点和直线外一点，可以确定一个圆 B．任意一个圆都有无数个内接三角形C．任意一个三角形都有无数个外接圆 D．同一圆的内接三角形的外心都在同一个点上10.求边长是6cm的等边三角形的外接圆的半径．11.用反证法证明：一条直线与两条平行线中的一条相交，也必与另一条相交。

答案：1.锐角三角形内；直角三角形的斜边中点上；钝角三角形的外面．2.2．3.直角三角形三个顶点都在以斜边中点为圆心，以斜边一半为半径的圆上，直角三角形的外心是直角三角形的斜边中点4. AB=115． B6．C7． C8．A9．C10.求边长是6cm的等边三角形的外接圆的半径．解：设△ABC是等边三角形，BC=6，O是外心连接OB，OC，作OD⊥BC于点D则BD=3，∠BOC=120°，∠BOD=60°∴OB=2√3∴△ABC外接圆的半径为2√311.用反证法证明：一条直线与两条平行线中的一条相交，也必与另一条相交。

24.2.1 点和圆的位置关系教学内容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<r．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<r及其运用．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．难点：讲授反证法的证明思路．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1、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<r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<r⇒点P在圆内．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<r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．2、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．AlBACDOGF(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：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．3、经过同一条直线上的三个点能作出一个圆吗？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l1P的圆心为P ，那么点P 既在线段AB 的垂直平分线L 1，又在线段BC 的垂直平分线L 2，•即点P 为L 1与L 2点，而L 1⊥L ，L 2⊥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．4、总结反证法的定义步骤在某些情景下，反证法是很有效的证明方法．例如：92页我们要证明AB ∥CD ，那么∠1=∠2.5、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：三、巩固练习教材P93 练习1、2、3、4．四、归纳总结（学生总结，老师点评） 本节课应掌握：1、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;;.P d r P d r P d r ⇔>⎧⎪⇔=⎨⎪⇔<⎩点在圆外点在圆上点在圆内 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． 五、布置作业1．教材P101 复习巩固 1、2、3．课题检测一、选择题．1．下列说法：①三点确定一个圆；②三角形有且只有一个外接圆；•③圆有且只有一个内接三角形；④三角形的外心是各边垂直平分线的交点；⑤三角形的外心到三角形三边的距离相等；⑥等腰三角形的外心一定在这个三角形内，其中正确的个数有（• ）A．1 B．2 C．3 D．42．如图，Rt△ABC，∠C=90°，AC=3cm，BC=4cm，则它的外心与顶点C的距离为（）．A．2.5 B．2.5cm C．3cm D．4cmB ACACDO3．如图，△ABC内接于⊙O，AB是直径，BC=4，AC=3，CD平分∠ACB，则弦AD长为（）A．522 B．52C2 D．3二、填空题．1．经过一点P可以作_______个圆；经过两点P、Q可以作________•个圆，•圆心在_________上；经过不在同一直线上的三个点可以作________个圆，•圆心是________的交点．2．边长为a的等边三角形外接圆半径为_______，圆心到边的距离为________．3．直角三角形的外心是______的中点，锐角三角形外心在三角形______，钝角三角形外心在三角形_________．三、综合提高题．1．如图，⊙O是△ABC的外接圆，D是AB上一点，连结BD，并延长至E，连结AD，•若AB=AC，∠ADE=65°，试求∠BOC的度数．B CO2．如图，通过防治“非典”，人们增强了卫生意识，大街随地乱扔生活垃圾的人少了，人们自觉地将生活垃圾倒入垃圾桶中，如图24-49所示，A、B、C•为市内的三个住宅小区，环保公司要建一垃圾回收站，为方便起见，•要使得回收站建在三个小区都相等的某处，请问如果你是工程师，你将如何选址．。