●教学目标
1.掌握圆的标准方程的形式特点;
2.能根据圆心坐标、半径熟练写出圆的标准方程;
3.能从圆的标准方程求出它的圆心和半径.
●教学重点
圆的标准方程
●教学难点
根据条件建立圆的标准方程
●教学方法
学导式
●教具准备
幻灯片、圆规、三角板
●教学过程
Ⅰ.复习回顾
师:在初中的几何课本中,大家对圆就比较熟悉,这一节我们用解析法来研究它的方程,首先来回顾一下圆的定义.
生:平面内与定点距离等于定长的点的集合是圆,定点就是圆心,定长就是半径.
师:接下来,我们按照求解曲线方程的一般步骤来求解圆的方程.
Ⅱ.讲授新课
1.圆的标准方程:
其中圆心坐标为(a,b),半径为r
推导:如图7—32,设M(x,y)是圆上任意一点,根据定义,点M到圆心C的距离等于r,所以圆C就是集合由两点间的距离公式,点M适合的条件可表示为
把①式两边平方,得
2.例题讲解:
例1 求以C(1,3)为圆心,并且和直线3x-4y-7=0相切的圆的方程.
解:因为圆C和直线3x-4y-7=0相切,所以半径r等于圆心C到这条直线的距离.
根据点到直线的距离公式,得
因此,所求的圆的方程是
说明:例1中用到了直线和圆相切的性质,即圆心与切点连线垂直于切线且等于半径.
例2 已知圆的方程是x2+y2=r2,求经过圆上一点M(x0, y0)的切线的方程.
解:如图7—33,设切线的斜率为k,半径OM的斜率为k1,因为圆的切线垂直于过切点的半径,于是k=-
.
经过点M的切线方程是:
整理得:
因为点M(x0,,y0)在圆上,所以
所求切线方程为:
当点M在坐标轴上时,上述方程同样适用.
说明:例2结论要求学生熟记.
例3 图7—34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,在建造时每隔4m需用一个支柱支撑,求支柱A2P2的长度(精确到0.01m).
解:建立直角坐标系如图7—34所示.
圆心在y轴上,设圆心的坐标是(0,b),圆的半径是r,那么圆的方程是x2+(y-b)2=r2
因为P、B都在圆上,所以它们的坐标(0,4)、(10,0)都是这个圆的方程的解.于是得到方程组.
解得b=-10.5, r2=14.52
所以这个圆的方程是:x2+(y+10.5)2=14.52
把点P的横坐标x=-2代入圆方程得
答:支柱A2P2的长度约为.
说明:例3一方面让学生进一步熟悉求曲线方程的一般步骤,另一方面了解待定系数法确定曲线方程的思路.
Ⅲ.课堂练习
课本P77 练习1,2,3,4
●课堂小结
师:通过本节学习,要求大家熟练掌握圆的标准方程,了解待定系数法,进一步熟悉求曲线方程的一般步骤,并能解决一些简单的有关圆的实际问题.
●课后作业
习题7.7 1,2,3,4
板书设计
●教学后记