《圆的标准方程》教学设计
(教师用) 成都市洛带中学 柳青
教材分析
本节内容位于曲线的方程和方程之后,是求具体曲线的方程。同时,本节课的研究方法为以后学习椭圆、双曲线、抛物线提供了一个基本模式,因此,可以把圆看作是圆锥曲线的前奏曲。 学情分析
圆的方程是学生在初中学习了圆的概念和基本性质后,又掌握了求曲线方程的一般方法的基础上进行研究的. 但由于学生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,在学习过程中难免会出现困难.另外学生在探究问题的能力,合作交流的意识等方面有待加强. 教法分析
为了充分调动学生学习的积极性,本节课采用“问题-探究”教学法,用环环相扣的问题将探究活动层层深入,使教师总是站在学生思维的最近发展区上. 学法分析
通过推导圆的标准方程,加深对用坐标法求轨迹方程的理解.通过求圆的标准方程,理解必须具备三个独立的条件才可以确定一个圆.通过应用圆的标准方程,熟悉用待定系数法求解的过程.
根据上述分析,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: 教学目标
基础目标:(1)理解圆的标准方程的推导;
(2)掌握圆的标准方程。会根据圆的方程,求圆心和半径;反之,会根据
圆心和半径写圆的标准方程;
(3)根据不同条件建立圆的标准方程,以及运用圆的标准方程解决一些简单
的实际问题;
(4)进一步熟悉求曲线方程的方法。
提高目标:培养学生数形结合,由特殊到一般的数学思想;加深对待定系数法的理解;
促进学生自主的、创造性的学习。
体验目标:通过利用已学知识学会分析、解决问题,品尝成功的喜悦,增强学生学习
数学的兴趣,并激发学生学习数学的自信心。
教学重点与难点
(1)重点: 圆的标准方程的求法及其应用.
(2)难点:会根据不同的已知条件求圆的标准方程
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教学过程 一、复习引入
1、课前复习填写学案(学案见附录)
教师设问:①求曲线方程的一般步骤
②圆的定义 ③两点间的距离公式
学生回答问题,为圆的标准方程的推导作好准备。 2、创设情景引入新课
教师准备一圆拱模型和卡车模型,作卡车穿过拱桥的实验。 教师设问:装有货物的卡车能否穿过拱桥?与那些因素有关? 学生通过观察,找到与圆拱有关,引入新课:研究圆的方程 二、探究学习 (一)圆的标准方程
1、教师预设:让学生画圆
学生活动:学生各画一个圆并比较,让学生亲身感知决定圆的要素,说明圆
心和半径确定一个圆;
2、教师预设:学生画出以(2,3)为圆心,2为半径的圆;圆确定了,圆的方 程也就确定了。 学生推导该圆的方程
教师在学生基础上梳理思路,强调建立方程的依据。
3、由特殊到一般,得出以(a, b)为圆心,半径为r的圆的标准方程 (x-a)2+(y-b)2=r2
教师引导学生观察方程,分析、归纳出方程的特征。
方程特征:(1)二元二次方程,x,y的系数均为1; (2)含有a,b,r三个参数;
(3)已知方程可以找出圆心和半径。 4、随堂练习
教师预设:练习1 找出下列圆的圆心和半径
(1)x2+(y+1)2=16 (2)(2x-2)2+(2y+4)2=4 (3)(x+1)2+(y+2)2=m2
学生练习,根据圆的方程找圆心和半径,完成后,学生作答。 教师据学生情况点评。
教师预设:练习2 写出下列各圆的方程
(1)、圆心在原点,半径为r
2
(2)、经过在点(5,1),圆心在点(8,-3)
学生完成练习并自评,初步体验求圆的标准方程,关键是找到圆心和半径。 (二)例题分析
教师预设:在练习2基础上巩固提高,根据不同条件求圆的标准方程
例1 写出圆心在点(1,3),且与x轴相切的圆的方程。 学生先独立思考,教师在作提示,强调数形结合的思想。
教师口头作简单变式,将X轴改为Y轴。学生说出答案,再由特殊到一般。 变式:求以C(1,3)为圆心,和3x-4y-7=0相切的圆。 学生独立完成变式,师作简要点评。
教师预设:已知切线可求圆的方程,反之,已知圆的方程,如何来求切线的方
程呢?
例2 已知圆的方程是x2+y2=25,求经过圆上一点M(3,4)的切线方程。 学生活动:学生先独立思考,再和其他同学讨论,看能找出几种解法。 教师活动:教师巡视,了解学生情况,参与到学生的讨论中。
教师请学生展示各自解法,并对学生的解法作出评价,从中提炼出渗透的数学思想和方法,如:数形结合,待定系数等。
教师预设:一题多变,改变点的位置,若点在坐标轴上。
变式1: 已知圆的方程是x2+y2=25,求经过圆上一点M(5,0)的切线方程。 学生活动:作图直接写出切线的方程
教师预设:由特殊到一般,根据以上两问启发学生分类讨论。
变式2 :已知圆的方程是x2+y2= r2,求经过圆上一点M(x0,y0)的切线方程。 学生活动:写出切线方程。 教师归纳分类讨论的依据。
教师预设:若圆上的点改在圆外,切线有几条?怎样求?
变式3 :已知圆的方程是x2+y2=25,求经过圆外一点M(1,7)的切线方程。 变式4 :已知圆的方程是x2+y2=25,求经过圆外一点M(5,3)的切线方程。 学生活动:思考问题
师强调,待定系数时注意斜率存在。 课后思考题:解决本节引入提出的问题
三、小结:1、掌握圆的标准方程
2、运用圆的标准方程解决一些简单问题 四、课堂练习
1、圆(2x-2)2+(2y-4)2=(-3)2的圆心为——————————,半径为———————————————. 2、圆心在x轴上且与y轴相切,半径为2的圆的标准方程为———————————— 3、圆心为(1,2)且与直线5x-12y-7=0相切的圆的方程为——————————————
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