九年级数学上册《24.2.3 圆和圆的位置关系》教案 新人教版

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《24.2.3圆和圆的位置关系》教案
教学目标
了解两个圆相离(外离、内含),两个圆相切(外切、内切),两圆相交、圆心距等概念.理解两圆的互解关系与d、r1、r2等量关系的等价条件并灵活应用它们解题.
通知复习直线和圆的位置关系和结合操作几何,迁移到圆与圆之间的五种关系并运用它们解决一些具体的题目.
重难点、关键
1.重点:两个圆的五种位置关系中的等价条件及它们的运用.
2.难点与关键:探索两个圆之间的五种关系的等价条件及应用它们解题.教学过程
一、复习引入
请同学们独立完成下题.
在你的随堂练习本上,画出直线L和圆的三种位置关系,并写出等价关系.
二、探索新知
请每位同学完成下面一段话的操作几何,四人一组讨论你能得到什么结论.
(1)在一张透明纸上作一个⊙O1,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?
(2)设两圆的半径分别为r1和r2(r1<r2),圆心距(两圆圆心的距离)为d,•你又能得到什么结论?
可以发现,可以会出现以下五种情况:
(1)图(a)中,两个圆有——公共点,那么就说这两个圆相离;
(2)图(b)中,两个圆有——公共点,那么就说这两个圆相切.
(3)图(c)中,两个圆有——公共点,那么就说两个圆相交.
(4)图(d)中,两个圆有——公共点,•那么就说这两个圆相切.•为了区分(e)和(d)图,把(b)图叫做外切,把(d)图叫做内切.
(5)图(e)中,两个圆有——公共点,那么就说这两个圆相离,•为了区分图(e)和图(e),把图(a)叫做外离,把图(e)叫做内含.
图(f)是(e)甲的一种特殊情况──圆心相同,我们把它称为同心圆.
问题(分组讨论)如果两圆的半径分别为r1和r2(r1<r2),圆心距(•两圆圆心的距离为d,请你们结合直线和圆位置关系中的等价关系和刚才五种情况的讨论,•填完下列空格:两圆的位置关系 d与r1和r2之间的关系
外离
外切
相交
内切
内含
点拨:外离没有交点,因此d>r1+r2;
外切只有一个交点,结合图(a),也很明显d=r1+r2;
相交有两个交点,如图两圆相交于A、B两点,连接O1A和O2A,很明显r2-r1<d<r1+r2;内切是内含加相切,因此d=r2-r1;内含是0≤d<r2-r1(其中d=0,两圆同心)反之,同样成立,•因此,我们就有一组等价关系(老师填完表格).
例1.两个同样大小的肥皂泡黏在一起,其剖面如图1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.
(1) (2) 分析:要求∠TPN,其实就是求∠OPO′的角度,很明显,∠POO′是正三角形,如图2所示.
解:
例2.如图1所示,⊙O的半径为7cm,点A为⊙O外一点,OA=15cm,
求:(1)作⊙A与⊙O外切,并求⊙A的半径是多少?
(1) (2)
(2)作⊙A与⊙O相内切,并求出此时⊙A的半径.
分析:(1)作⊙A和⊙O外切,就是作以A为圆心的圆与⊙O的圆心距d=r O+r A;(•2)•作OA与⊙O相内切,就是作以A为圆心的圆与⊙O的圆心距d=r A-r O.
解:如图2所示,(1)作法:以A为圆心,r A=15-7=8为半径作圆,则⊙A•的半径为8cm (2)作法:以A点为圆心,r A′=15+7=22为半径作圆,则⊙A的半径为22cm
三、巩固练习
教材P109 练习.
四、归纳小结(学生归纳,老师点评)
测试
一、选择题.
1.已知两圆的半径分别为5cm和7cm,圆心距为8cm,那么这两个圆的位置关系是() A.内切 B.相交 C.外切 D.外离
2.半径为2cm和1cm的⊙O1和⊙O2相交于A、B两点,且O1A⊥O2A,则公共弦AB的长为(• ).
A. cm B. cm C. cm D. cm
3.如图所示,半圆O的直径AB=4,与半圆O内切的动圆O1与AB切于点M,•设⊙O1的半径为y,AM=x,则y关于x的函数关系式是().
A.y=x2+x B.y=-x2+x
C.y=-x2-x D.y=x2-x
二、填空题.
1.如图1所示,两圆⊙O1与⊙O2相交于A、B两点,则O1O2所在的直线是公共弦AB的________.
(1) (2) (3)
2.两圆半径R=5,r=3,则当两圆的圆心距d满足______•时,•两圆相交;•当d•满足_______时,两圆不外离.
3.•如图2•所示,•⊙O1•和⊙O2•内切于T,•则T•在直线________•上,•理由是_________________;若过O2的弦AB与⊙O2交于C、D两点,若AC:CD:BD=2:4:3,则⊙O2与⊙O1半径之比为________.
三、综合提高题.
1.如图3,已知⊙O1、⊙O2相交于A、B两点,连结AO1并延长交⊙O1于C,连CB并延长交⊙O2于D,若圆心距O1O2=2,求CD长.
2.如图所示,是2004年5月5日2时48分到3时52分在北京拍摄的从初六到十五的月全食过程.
用数学眼光看图(a),可以认为是地球、•月球投影(两个圆)的位置关系发生了从外切、相交到内切的变化;2时48•分月球投影开始进入进球投影的黑影(图(b)),接着月球投影沿直线OP匀速的平行移动进入地球投影的黑影(图24-87(c),3时52分,这时月球投影全部进入地球投影的(图(d)),•设照片中地球投影如图(2)中半径为R的⊙O,月球投影如图24-87(b)中半径为r的小圆⊙P,这段时间的圆心距为OP=y,求y与时间t(分)的函数关系式,并写出自变量的取值范围.。