高二數學(xué)圓與方程教學(xué)計劃設計
(1)知識目標:
1.在平面直角坐標系中,探索并掌握圓的標準方程;
2.會(huì )由圓的方程寫(xiě)出圓的半徑和圓心,能根據條件寫(xiě)出圓的方程.
(2)能力目標:
1.進(jìn)一步培養學(xué)生用解析法研究幾何問(wèn)題的能力;
2.使學(xué)生加深對數形結合思想和待定系數法的理解;
3.增強學(xué)生用數學(xué)的意識.
(3)情感目標:培養學(xué)生主動(dòng)探究知識、合作交流的意識,在體驗數學(xué)美的過(guò)程中激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣.
2.教學(xué)重點(diǎn).難點(diǎn)
(1)教學(xué)重點(diǎn):圓的標準方程的求法及其應用.
(2)教學(xué)難點(diǎn):會(huì )根據不同的已知條件,利用待定系數法求圓的標準方程以及選擇恰
當的坐標系解決與圓有關(guān)的實(shí)際問(wèn)題.
3.教學(xué)過(guò)程
(一)創(chuàng )設情境(啟迪思維)
問(wèn)題一:已知隧道的截面是半徑為4m的半圓,車(chē)輛只能在道路中心線(xiàn)一側行駛,一輛寬為2.7m,高為3m的貨車(chē)能不能駛入這個(gè)隧道?
[引導] 畫(huà)圖建系
[學(xué)生活動(dòng)]:嘗試寫(xiě)出曲線(xiàn)的方程(對求曲線(xiàn)的方程的步驟及圓的定義進(jìn)行提示性復習)
解:以某一截面半圓的圓心為坐標原點(diǎn),半圓的直徑AB所在直線(xiàn)為x軸,建立直角坐標系,則半圓的方程為x2 y2=16(y≥0)
將x=2.7代入,得 .
即在離隧道中心線(xiàn)2.7m處,隧道的高度低于貨車(chē)的高度,因此貨車(chē)不能駛入這個(gè)隧道。
(二)深入探究(獲得新知)
問(wèn)題二:1.根據問(wèn)題一的探究能不能得到圓心在原點(diǎn),半徑為 的圓的方程?
答:x2 y2=r2
2.如果圓心在 ,半徑為 時(shí)又如何呢?
[學(xué)生活動(dòng)] 探究圓的方程。
[教師預設] 方法一:坐標法
如圖,設M(x,y)是圓上任意一點(diǎn),根據定義點(diǎn)M到圓心C的距離等于r,所以圓C就是集合P={M||MC|=r}
由兩點(diǎn)間的距離公式,點(diǎn)M適合的條件可表示為 ①
把①式兩邊平方,得(x―a)2 (y―b)2=r2
方法二:圖形變換法
方法三:向量平移法
(三)應用舉例(鞏固提高)
I.直接應用(內化新知)
問(wèn)題三:1.寫(xiě)出下列各圓的方程(課本P77練習1)
(1)圓心在原點(diǎn),半徑為3;
(2)圓心在 ,半徑為 ;
(3)經(jīng)過(guò)點(diǎn) ,圓心在點(diǎn) .
2.根據圓的方程寫(xiě)出圓心和半徑
(1) ; (2) .
II.靈活應用(提升能力)
問(wèn)題四:1.求以 為圓心,并且和直線(xiàn) 相切的圓的方程.
[教師引導]由問(wèn)題三知:圓心與半徑可以確定圓.
2.已知圓的方程為 ,求過(guò)圓上一點(diǎn) 的切線(xiàn)方程.
[學(xué)生活動(dòng)]探究方法
[教師預設]
方法一:待定系數法(利用幾何關(guān)系求斜率-垂直)
方法二:待定系數法(利用代數關(guān)系求斜率-聯(lián)立方程)
方法三:軌跡法(利用勾股定理列關(guān)系式) [多媒體課件演示]
方法四:軌跡法(利用向量垂直列關(guān)系式)
3.你能歸納出具有一般性的結論嗎?
已知圓的方程是 ,經(jīng)過(guò)圓上一點(diǎn) 的切線(xiàn)的方程是: .
III.實(shí)際應用(回歸自然)
問(wèn)題五:如圖是某圓拱橋的一孔圓拱的示意圖,該圓拱跨度AB=20m,拱高OP=4m,在建造時(shí)每隔4m需用一個(gè)支柱支撐,求支柱 的長(cháng)度(精確到0.01m).
[多媒體課件演示創(chuàng )設實(shí)際問(wèn)題情境]
(四)反饋訓練(形成方法)
問(wèn)題六:1.求以C(-1,-5)為圓心,并且和y軸相切的圓的方程.
2.已知點(diǎn)A(-4,-5),B(6,-1),求以AB為直徑的圓的方程.
3.求圓x2 y2=13過(guò)點(diǎn)(-2,3)的切線(xiàn)方程.
4.已知圓的方程為 ,求過(guò)點(diǎn) 的切線(xiàn)方程.
(五)小結反思(拓展引申)
1.課堂小結:
(1)圓心為C(a,b),半徑為r 的圓的標準方程為:
當圓心在原點(diǎn)時(shí),圓的標準方程為:
(2) 求圓的方程的方法:①找出圓心和半徑;②待定系數法
(3) 已知圓的'方程是 ,經(jīng)過(guò)圓上一點(diǎn) 的切線(xiàn)的方程是:
(4) 求解應用問(wèn)題的一般方法
2.分層作業(yè):(A)鞏固型作業(yè):課本P81-82:(習題7.6)1.2.4
(B)思維拓展型作業(yè):
試推導過(guò)圓 上一點(diǎn) 的切線(xiàn)方程.
3.激發(fā)新疑:
問(wèn)題七:1.把圓的標準方程展開(kāi)后是什么形式?
2.方程: 的曲線(xiàn)是什么圖形?
教學(xué)設計說(shuō)明
圓是學(xué)生比較熟悉的曲線(xiàn),初中平面幾何對圓的基本性質(zhì)作了比較系統的研究,因此這節課的重點(diǎn)確定為用解析法研究圓的標準方程及其簡(jiǎn)單應用。.首先,在已有圓的定義和求曲線(xiàn)方程的一般步驟的基礎上,用實(shí)際問(wèn)題引導學(xué)生探究獲得圓的標準方程,然后,利用圓的標準方程由淺入深的解決問(wèn)題,并通過(guò)圓的方程在實(shí)際問(wèn)題中的應用,增強學(xué)生用數學(xué)的意識。另外,為了培養學(xué)生的理性思維,我分別在引例和問(wèn)題四中,設計了兩次由特殊到一般的學(xué)習思路,培養學(xué)生的歸納概括能力。在問(wèn)題的設計中,我用一題多解的探究,縱向挖掘知識深度,橫向加強知識間的聯(lián)系,培養了學(xué)生的創(chuàng )新精神,并且使學(xué)生的有效思維量加大,隨時(shí)對所學(xué)知識和方法產(chǎn)生有意注意,能力與知識的形成相伴而行,這樣的設計不但突出了重點(diǎn),更使難點(diǎn)的突破水到渠成.
本節課的設計了五個(gè)環(huán)節,以問(wèn)題為紐帶,以探究活動(dòng)為載體,使學(xué)生在問(wèn)題的指引下、教師的指導下把探究活動(dòng)層層展開(kāi)、步步深入,充分體現以教師為主導,以學(xué)生為主體的指導思想。應用啟發(fā)式的教學(xué)方法把學(xué)生學(xué)習知識的過(guò)程轉變?yōu)閷W(xué)生觀(guān)察問(wèn)題、發(fā)現問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的過(guò)程,在解決問(wèn)題的同時(shí)鍛煉了思維.提高了能力。
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