24.2点和圆的位置关系
教学目标
1、解点与圆的三种位置关系,能够用数量关系来判断点与圆的位置关系
2、了解不在同一条直线上的三个点确定一个圆,以及过不在同一条直线上的三个点作圆的方法,了解三角形的外接圆、三角形的外心等概念.
重点
用数量关系判断点和圆的位置关系,作三角形的外接圆,解三角形的外心;难点
经历不在同一条直线上的三个点确定一个圆的探索过程,并能掌握这个结论;渗透数形思想、分类讨论思想,类比分析问题的方法。
教学过程:
(一)创设情境导入新课
活动一:
实践与探索1:点与圆的位置关系
平面上一个圆把平面上的点分成几部分:
1.圆内的点
2.圆上的点
3.圆外的点
(在黑板上画圆,让学生头粉笔头,看谁投得准确)如何判断投的准确?
【板书】设⊙O的半径为r,点P到圆心的距离OP= d,则有:
点P 在圆内 | | d<r |
图24.2.1 | ||
点P 在圆上 | | d=r | |||
点P 在圆外 | | d>r | |||
符号 读作“等价于”,它表示从符号 的左端可以 得到右端从右端也可以得到左端. |
课堂练习:
1、⊙O的半径10cm,A、B、C三点到圆心的距离分别为8cm、10cm、12cm,则点A、B、C与
⊙O的位置关系是:点A在 ;点B在 ;点C在 。
2. 如图已知矩形ABCD 的边AB=3 厘米,AD=4 厘米 | A |
| D | |
(1)以点A 为圆心,3 厘米为半径作圆A,则点B、C、D 与 | B | C | ||
圆A 的位置关系如何? | ||||
(2)以点A 为圆心,4 厘米为半径作圆A,则点B、C、D 与圆A 的位置 |
1
关系如何?(3)以点A为圆心,5厘米为半径作圆A,则点B、C、D与圆A的位置关系如何?
实践与探索2:不在一条直线上的三点确定一个圆回顾圆的定义,圆心决定圆的?,半径决定圆的?
1.(看课本93页第一段与第二段的前4行)思考:经过平面上一点A,可以画多少个圆?圆心在哪里?
在黑板上作过点A的圆,提学生过点A画圆,可以看出过点A可以作无数个圆;
【板书】总结结论:过平面上一点可以作无数个圆,
思考原因:平面上圆上一点确定,但是圆心和半径都不确定,除点A外,平面上任何一点都可以做圆心,而半径就是圆心到点A的距离.
图23.2.2
2.(看课本93页第二段5-7行)思考:平面上有两点A、B,经过A、B点的圆有几个?圆心在哪里?
在黑板上作点A,B,提学生过点AB画圆,结合课本找出这些圆的共同特点?
【板书】结论:
过点A,B两点作圆可以作无数个圆,这些圆的圆心圆心都在线段AB的垂直平分线上合作交流:圆心在AB垂直平分线上的原因:(提示垂径定理)因为点A,B都在圆上,线段就是所作圆的弦,由垂径定理可以得出圆心一定在AB的垂直平分线上,但是,半径不定,所以得出以上结论.
图23.2.3
3.平面上有三点A、B、C,经过A、B、C三点的圆有几个?圆心在哪里?
分两种情况:
(1)A,B,C三点不共线.(看课本93页思考,及94页前两段)完成尺规作图:过平面上不共线的
2
三点画圆(合作交流后),提同学在黑板上作图.
图28.2.4
如图28.2.4,如果A、B、C 三点不在一条直线上,那么经过A、B 两点所画的圆的圆心在线段AB 的垂直平分线上,而经过B、C 两点所画的圆的圆心在线段BC 的垂直平分线上,此时,这两条垂直平分线一定相交,设交点为O,则OA=OB=OC,于是以O 为圆心,OA 为半径画圆,便可画出经过A、B、C 三点的圆.(思考:AC 的垂直平分线也过点O 吗?为什么?) 回顾线段垂直平分线的性质
【板书】
①不在同一条直线上的三个点确定一个圆
②经过三角形三个顶点可以画一个圆,并且只能画一个.经过三角形三个顶点的圆叫做三角形的外接圆.三角形外接圆的圆心叫做这个三角形的外心.这个三角形叫做这个圆的内接三角形.
三角形的外心就是三角形三条边的垂直平分线的交点,它到三角形三个顶点的距离相等。3.思考:三角形的外心是否一定在三角形的内部?
已知锐角三角形、直角三角形、钝角三角形,分别作出它们的外接圆,它们外心的位置
有怎样的特点?
解:如下图.
O 为外接圆的圆心,即外心.
锐角三角形的外心在三角形的内部,
直角三角形的外心在斜边上中点,
钝角三角形的外心在三角形的外部.
4.练一练
①判断下列说法是否正确
(A)任意的一个三角形一定有一个外接圆( ).
3
(B)任意一个圆有且只有一个内接三角形( )
(D)三角形的外心到三角形各顶点的距离相等( )
②若一个三角形的外心在一边上,则此三角形的形状为( ) A、锐角三角形 B、直角三角形
C、钝角三角形 D、等腰三角形
③如何解决“破镜重圆”的问题:
5.应用与拓展
如图,等腰ABC | 中, | AB | | AC | | 13 cm | , | BC | | 10 cm | ,求ABC | 外接圆的半径。 |
A
O
B | D | C |
下面我们来证明:经过同一条直线上的三个点不能作出一个圆.看课本94页思考(如图所示)已知A、B、C三点在同一直线L上,L1垂直平
分AB,L2垂直平分BC.
求证:A、B、C三点不在同一个圆上
证明:假设过同一直线L上的A、B、C
三点可以作圆,设这个圆的圆心为O.
那么点O既在线段AB的垂直平分线L1上,
又在线段BC的垂直平分线L2上,即点O为L1与L2交点,
而L1 | L,L2 | L,这与“过一点有且只有一条直线与已知直线垂直”矛盾。因此,过同一直线 |
上的三点不可能作圆,故A、B、C三点不在同一个圆上。
4
上面的证明方法与我们前面所学的证明方法思路不同,它不是直接从命题的已知得出结论,
而是假设命题的结论不成立(即假设过同一直线上的三点可以作一个圆),由此经过推理得出
矛盾,由矛盾断定所作假设不正确,从而得到命题成立.这种证明方法叫做反证法.
用反证法证明问题的步骤是:
1、分清命题的题设与结论;
2、作出与命题结论相矛盾的假定;
3、由假定出发,应用正确的推理论证方法,得出矛盾结果;
从而假定错误,原命题正确
在某些情景下,反证法是很有效的证明方法.
例1、两条直线相交,只有一个交点。
已知:a、b为相交的两条直线。
求证:a、b只有一个交点。
证明:假定直线a与b不只有一个交点,则至少交于两点,设这两个交点为E与F,那么,
直线a通过E,F两点,直线b也通过E、F两点,也就是说,过E与F两点,可以作两条直线a
与b,这和公理“经过两点可以作一条直线,而且只可以作一条直线”相矛盾。产生矛盾的原
因,是由于假定直线a与b不只有一个交点,假定既然不成立,则原题结论必然成立。
(四)课后小结
1.对同学说你有什么收获
2.对老师说你有什么困惑
(五)作业:习题24.2第1、2、10题
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