圓和圓的位置關(guān)系
1、教材分析
(1)知識結(jié)構(gòu)
(2)重點、難點分析
重點:兩圓的位置關(guān)系和兩圓相交、相切的性質(zhì).它們是本節(jié)的主要內(nèi)容,是圓的重要概念性知識,也是今后研究圓與圓問題的基礎(chǔ)知識.
難點:兩圓位置關(guān)系的判定與相交兩圓的連心線垂直平分兩圓的公共弦的性質(zhì)的運用.由于兩圓位置關(guān)系有5種類型,特別是相離有外離和內(nèi)含,相切有外切和內(nèi)切,學(xué)生容易遺漏;而在相交圓的性質(zhì)應(yīng)用中,學(xué)生容易把“相交兩圓的公共弦垂直平分兩圓的連心線.”看成是真命題.
2、教法建議
本節(jié)內(nèi)容需要兩個課時.第一課時主要研究;第二課時相交兩圓的性質(zhì).
(1)把課堂活動設(shè)計的重點放在如何調(diào)動學(xué)生的主體,讓學(xué)生觀察、分析、歸納概括,主動獲得知識;
(2)要重視圓的對稱美的教學(xué),組織學(xué)生欣賞,在激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣中,獲得知識,提高能力;
(3)在教學(xué)中,以分類思想為指導(dǎo),以數(shù)形結(jié)合為方法,貫串整個教學(xué)過程.
第一課時
教學(xué)目標(biāo):
1.掌握圓與圓的五種位置關(guān)系的定義、性質(zhì)及判定方法;兩圓連心線的性質(zhì);
2.通過兩圓的位置關(guān)系,培養(yǎng)學(xué)生的分類能力和數(shù)形結(jié)合能力;
3.通過演示兩圓的位置關(guān)系,培養(yǎng)學(xué)生用運動變化的觀點來分析和發(fā)現(xiàn)問題的能力.
教學(xué)重點:
兩圓的五種位置與兩圓的半徑、圓心距的數(shù)量之間的關(guān)系.
教學(xué)難點:
兩圓位置關(guān)系及判定.
(一)復(fù)習(xí)、引出問題
1.復(fù)習(xí):直線和圓有幾種位置關(guān)系?各是怎樣定義的?
(教師主導(dǎo),學(xué)生回憶、回答)直線和圓有三種位置關(guān)系,即直線和圓相離、相切、相交.各種位置關(guān)系是通過直線與圓的公共點的個數(shù)來定義的
2.引出問題:平面內(nèi)兩個圓,它們作相對運動,將會產(chǎn)生什么樣的位置關(guān)系呢?
(二)觀察、分類,得出概念
1、讓學(xué)生觀察、分析、比較,分別得出兩圓:外離、外切、相交、內(nèi)切、內(nèi)含(包括同心圓)這五種位置關(guān)系,準(zhǔn)確給出描述性定義:
(1)外離:兩個圓沒有公共點,并且每個圓上的點都在另一個圓的外部時,叫做這兩個圓外離.(圖(1))
(2)外切:兩個圓有唯一的公共點,并且除了這個公共點以外,每個圓上的點都在另一個圓的外部時,叫做這兩個圓外切.這個唯一的公共點叫做切點.(圖(2))
(3)相交:兩個圓有兩個公共點,此時叫做這兩個圓相交.(圖(3))
(4)內(nèi)切:兩個圓有唯一的公共點,并且除了這個公共點以外,一個圓上的點都在另一個圓的內(nèi)部時,叫做這兩個圓內(nèi)切.這個唯一的公共點叫做切點.(圖(4))
(5)內(nèi)含:兩個圓沒有公共點,并且一個圓上的點都在另一個圓的內(nèi)部時,叫做這兩個圓內(nèi)含(圖(5)).兩圓同心是兩圓內(nèi)含的一個特例. (圖(6))
2、歸納:
(1)兩圓外離與內(nèi)含時,兩圓都無公共點.
(2)兩圓外切和內(nèi)切統(tǒng)稱兩圓相切,即外切和內(nèi)切的共性是公共點的個數(shù)唯一
(3)兩圓位置關(guān)系的五種情況也可歸納為三類:相離(外離和內(nèi)含);相交;相切(外切和內(nèi)切).
教師組織學(xué)生歸納,并進(jìn)一步考慮:從兩圓的公共點的個數(shù)考慮,無公共點則相離;有一個公共點則相切;有兩個公共點則相交.除以上關(guān)系外,還有其它關(guān)系嗎?可能不可能有三個公共點?
結(jié)論:在同一平面內(nèi)任意兩圓只存在以上五種位置關(guān)系.
(三)分析、研究
1、相切兩圓的性質(zhì).
讓學(xué)生觀察連心線與切點的關(guān)系,分析、研究,得到相切兩圓的連心線的性質(zhì):
如果兩個圓相切,那么切點一定在連心線上.
這個性質(zhì)由圓的軸對稱性得到,有興趣的同學(xué)課下可以考慮如何對這一性質(zhì)進(jìn)行證明
2、兩圓位置關(guān)系的數(shù)量特征.
設(shè)兩圓半徑分別為R和r.圓心距為d,組織學(xué)生研究兩圓的五種位置關(guān)系,r和d之間有何數(shù)量關(guān)系.(圖形略)
兩圓外切 d=R+r;
兩圓內(nèi)切 d=R-r (R>r);
兩圓外離 d>R+r;
兩圓內(nèi)含 d<R-r(R>r);
兩圓相交 R-r<d<R+r.
說明:注重“數(shù)形結(jié)合”思想的教學(xué).
(四)應(yīng)用、練習(xí)
例1: 如圖,⊙O的半徑為5厘米,點P是⊙O外一點,OP=8厘米
求:(1)以P為圓心作⊙P與⊙O外切,小圓⊙P的半徑是多少?
(2)以P為圓心作⊙P與⊙O內(nèi)切,大圓⊙P的半徑是多少?
解:(1)設(shè)⊙P與⊙O外切與點A,則
PA=PO-OA
∴PA=3cm.
(2)設(shè)⊙P與⊙O內(nèi)切與點B,則
PB=PO+OB
∴PB=1 3cm.
例2:已知:如圖,△ABC中,∠C=90°,AC=12,BC=8,以AC為直徑作⊙O,以B為圓心,4為半徑作.
求證:⊙O與⊙B相外切.
證明:連結(jié)BO,∵AC為⊙O的直徑,AC=12,
∴⊙O的半徑 ,且O是AC的中點
∴ ,∵∠C=90°且BC=8,
∴ ,
∵⊙O的半徑 ,⊙B的半徑 ,
∴BO=,∴⊙O與⊙B相外切.
練習(xí)(P138)
(五)小結(jié)
知識:①兩圓的五種位置關(guān)系:外離、外切、相交、內(nèi)切、內(nèi)含;
②以及這五種位置關(guān)系下圓心距和兩圓半徑的數(shù)量關(guān)系;
③兩圓相切時切點在連心線上的性質(zhì).
能力:觀察、分析、分類、數(shù)形結(jié)合等能力.
思想方法:分類思想、數(shù)形結(jié)合思想.
(六)作業(yè)
教材P151中習(xí)題A組2,3,4題.
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