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【新课教学过程设计(三)】
第三章 圆与方程
第4.1.1节 圆的标准方程
(一)创设情境(启迪思维)
问题一:已知隧道的截面是半径为4m的半圆,车辆只能在道路中心线一侧行驶,一辆宽为2.7m,高为3m的货车能不能驶入这个隧道?
画图建系
:尝试写出曲线的方程(对求曲线的方程的步骤及圆的定义进行提示性复习)
解:以某一截面半圆的圆心为坐标原点,半圆的直径AB所在直线为x轴,建立直角坐标系,则半圆的方程为x2+y2=16(y≥0)
将x=2.7代入,得 .
即在离隧道中心线2.7m处,隧道的高度低于货车的高度,因此货车不能驶入这个隧道。
(二)深化探究(获得新知)
问题二:1.依据问题一的探究能不能得到圆心在原点,半径为的圆的方程?
答:x2+y2=r2
2.假如圆心在,半径为时又如何呢?
探究圆的方程。
方法一:坐标法
如图,设M(x,y)是圆上任意一点,依据定义点M到圆心C的距离等于r,所以圆C就是集合P={M||MC|=r}
由两点间的距离公式,点M适合的条件可表示为 ①
把①式两边平方,得(x―a)2+(y―b)2=r2
方法二:图形变换法
方法三:向量平移法
(三)应用举例(巩固提高)
I.直接应用(内化新知)
问题三:1.写出下列各圆的方程(课本P77练习1)
(1)圆心在原点,半径为3;
(2)圆心在,半径为;
(3)经过点,圆心在点.
2.依据圆的方程写出圆心和半径
(1); (2).
II.机敏应用(提升力量)
问题四:1.求以为圆心,并且和直线相切的圆的方程.
由问题三知:圆心与半径可以确定圆.
2.已知圆的方程为,求过圆上一点的切线方程.
探究方法
方法一:待定系数法(利用几何关系求斜率—垂直)
方法二:待定系数法(利用代数关系求斜率—联立方程)
方法三:轨迹法(利用勾股定理列关系式)
方法四:轨迹法(利用向量垂直列关系式)
3.你能归纳出具有一般性的结论吗?
已知圆的方程是,经过圆上一点的切线的方程是:.
III.实际应用(回归自然)
问题五:如图是某圆拱桥的一孔圆拱的示意图,该圆拱跨度AB=20m,拱高OP=4m,在建筑时每隔4m需用一个支柱支撑,求支柱的长度(精确到0.01m).
(四)反馈训练(形成方法)
问题六:1.求以C(-1,-5)为圆心,并且和y轴相切的圆的方程.
2.已知点A(-4,-5),B(6,-1),求以AB为直径的圆的方程.
3.求圆x2+y2=13过点(-2,3)的切线方程.
4.已知圆的方程为,求过点的切线方程.
(五)小结反思(拓展引申)
1.课堂小结:
(1)圆心为C(a,b),半径为r 的圆的标准方程为:
当圆心在原点时,圆的标准方程为:
(2) 求圆的方程的方法:①找出圆心和半径;②待定系数法
(3) 已知圆的方程是,经过圆上一点的切线的方程是:
(4) 求解应用问题的一般方法
2.分层作业:(A)巩固型作业:课本P81-82:(习题7.6)1.2.4
(B)思维拓展型作业:
试推导过圆上一点的切线方程.
3.激发新疑:
问题七:1.把圆的标准方程开放后是什么形式?
2.方程:的曲线是什么图形?
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