学习必备欢迎下载4.1.1 圆的标准方程三维目标：知识与技能： 1、掌握圆的标准方程，能根据圆心、半径写出圆的标准方程。2、会用待定系数法求圆的标准方程。过程与方法： 进一步培养学生能用解析法研究几何问题的能力，渗透数形结合思想，通过圆的标准方程解决实际问题的学习，注意培养学生观察问题、发现问题和解决问题的能力。情感态度与价值观：通过运用圆的知识解决实际问题的学习，从而激发学生学习数学的热情和兴趣。教学重点：圆的标准方程教学难点：会根据不同的已知条件，利用待定系数法求圆的标准方程。教学过程：1、情境设置：在直角坐标系中，确定直线的基本要素是什么？圆作为平面几何中的基本图形，确定它的要素又是什么呢？什么叫圆？在平面直角坐标系中，任何一条直线都可用一个二元一次方程来表示，那么，原是否也可用一个方程来表示呢？如果能，这个方程又有什么特征呢？探索研究：2、探索研究：确定圆的基本条件为圆心和半径，设圆的圆心坐标为A(a,b) ，半径为r。 （其中 a、 b、r都是常数， r0）设 M(x,y) 为这个圆上任意一点，那么点M 满足的条件是（引导学生自己列出 ） P=M|MA|=r,由 两 点 间 的 距 离 公 式 让 学 生 写 出 点M适 合 的 条 件22()()xaybr化简可得：222()()xaybr642-2-4-55MA引导学生自己证明222()()xaybr为圆的方程，得出结论。方程就是圆心为A(a,b),半径为 r 的圆的方程，我们把它叫做圆的标准方程。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 15 页学习必备欢迎下载3、知识应用与解题研究例（1） ： 写出圆心为(2,3)A半径长等于5 的圆的方程， 并判断点12(5, 7),(5, 1)MM是否在这个圆上。分析探求：可以从计算点到圆心的距离入手。探究：点00(,)M xy与圆222()()xaybr的关系的判断方法：（1）2200()()xayb2r，点在圆外（2）2200()()xayb=2r，点在圆上（3）2200()()xayb2r，点在圆内例（ 2） ：ABC的三个顶点的坐标是(5,1),(7,3),(2,8),ABC求它的外接圆的方程师生共同分析：从圆的标准方程222()()xaybr可知，要确定圆的标准方程，可用待定系数法确定abr、 、三个参数 .（学生自己运算解决）例(3):已知圆心为C的圆:10lxy经过点(1,1)A和(2,2)B,且圆心在:10lxy上,求圆心为C的圆的标准方程. 师生共同分析: 如图确定一个圆只需确定圆心位置与半径大小.圆心为C的圆经过点(1,1)A和(2,2)B,由于圆心C与 A,B 两点的距离相等， 所以圆心C在险段 AB 的垂直平分线m 上，又圆心C在直线l上，因此圆心C是直线l与直线 m 的交点，半径长等于CA或CB。（教师板书解题过程。 ）42-2-4-6-55mlABC总结归纳：（教师启发，学生自己比较、归纳）比较例（2） 、例(3)可得出ABC外接圆的标精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 15 页学习必备欢迎下载准方程的两种求法：、根据题设条件，列出关于abr、 、的方程组，解方程组得到abr、 、得值，写出圆的标准方程 . 根据确定圆的要素，以及题设条件， 分别求出圆心坐标和半径大小，然后再写出圆的标准方程. 练习：课本127p第 1、3、4 题提炼小结：1、 圆的标准方程。2、 点与圆的位置关系的判断方法。3、 根据已知条件求圆的标准方程的方法。作业：课本130p习题 4.1 第 2、 3、4 题4.1.2圆的一般方程三维目标：知识与技能： (1) 在掌握圆的标准方程的基础上，理解记忆圆的一般方程的代数特征，由圆的一般方程确定圆的圆心半径掌握方程 x2y2DxEyF=0表示圆的条件 (2)能通过配方等手段，把圆的一般方程化为圆的标准方程能用待定系数法求圆的方程。(3):培养学生探索发现及分析解决问题的实际能力。过程与方法：通过对方程 x2y2DxEyF=0 表示圆的条件的探究，培养学生探索发现及分析解决问题的实际能力。情感态度价值观：渗透数形结合、化归与转化等数学思想方法，提高学生的整体素质，激励学生创新，勇于探索。教学重点：圆的一般方程的代数特征，一般方程与标准方程间的互化，根据已知条件确定方程中的系数，D 、E、F教学难点：对圆的一般方程的认识、掌握和运用王新敞教具：多媒体、实物投影仪王新敞教学过程：课题引入：问题：求过三点A（ 0，0） ，B（1，1） ，C（4，2）的圆的方程。利用圆的标准方程解决此问题显然有些麻烦，得用直线的知识解决又有其简单的局限性，那么这个问题有没有其它的解决方法呢？带着这个问题我们来共同研究圆的方程的另一种形精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 15 页学习必备欢迎下载式圆的一般方程。探索研究：请同学们写出圆的标准方程：(x a)2(y b)2=r2，圆心 (a ，b) ，半径 r 把圆的标准方程展开，并整理：x2y22ax2bya2b2r2=0取222,2,2rbaFbEaD得022FEyDxyx这个方程是圆的方程反过来给出一个形如x2y2DxEyF=0 的方程，它表示的曲线一定是圆吗？把 x2y2DxEyF=0配方得44)2()2(2222FEDEyDx(配方过程由学生去完成)这个方程是不是表示圆？ (1) 当 D2E24F0 时，方程表示（1）当0422FED时，表示以（-2D，-2E）为圆心 ,FED42122为半径的圆；（2）当0422FED时，方程只有实数解2Dx，2Ey，即只表示一个点（ -2D，-2E）; （3）当0422FED时，方程没有实数解，因而它不表示任何图形王新敞综上所述，方程022FEyDxyx表示的曲线不一定是圆王新敞只 有 当0422FED时， 它 表 示 的曲 线 才 是 圆， 我们 把形 如022FEyDxyx的表示圆的方程称为圆的一般方程王新敞2214xy我们来看圆的一般方程的特点：( 启发学生归纳 ) 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 15 页学习必备欢迎下载(1) x2和 y2的系数相同，不等于0没有 xy 这样的二次项 (2) 圆的一般方程中有三个特定的系数D、E、F，因之只要求出这三个系数，圆的方程就确定了(3) 、与圆的标准方程相比较，它是一种特殊的二元二次方程，代数特征明显，圆的标准方程则指出了圆心坐标与半径大小，几何特征较明显。知识应用与解题研究：例 1：判断下列二元二次方程是否表示圆的方程？如果是，请求出圆的圆心及半径。22221 44412902 44412110xyxyxyxy学生自己分析探求解决途径：、用配方法将其变形化成圆的标准形式。、运用圆的一般方程的判断方法求解。但是，要注意对于221 4441290xyxy来说，这里的91,3,4DEF而不是 D=-4,E=12,F=9. 例 2：求过三点A（0， 0） ，B（1， 1） ，C（4，2）的圆的方程，并求这个圆的半径长和圆心坐标。分析：据已知条件，很难直接写出圆的标准方程，而圆的一般方程则需确定三个系数，而条件恰给出三点坐标，不妨试着先写出圆的一般方程王新敞解：设所求的圆的方程为：022FEyDxyx(0,0),(11AB ， ）,C(4,2)在圆上，所以它们的坐标是方程的解. 把它们的坐标代入上面的方程，可以得到关于FED,的三元一次方程组，即02024020FEDFEDF解此方程组，可得：0,6,8FED王新敞所求圆的方程为：06822yxyx王新敞542122FEDr；32,42FD王新敞精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 15 页学习必备欢迎下载得圆心坐标为（4，-3 ）. 或将06822yxyx左边配方化为圆的标准方程，25)3()4(22yx, 从而求出圆的半径5r，圆心坐标为(4,-3) 王新敞学生讨论交流，归纳得出使用待定系数法的一般步骤：、根据提议，选择标准方程或一般方程；、根据条件列出关于a、b、r 或 D、E、 F的方程组；、解出 a、b、r 或 D、E、 F，代入标准方程或一般方程。例 3、已知线段AB的端点 B的坐标是（ 4，3） ，端点 A在圆上2214xy运动，求线段 AB的中点 M的轨迹方程。分析：如图点A 运动引起点M 运动，而点A 在已知圆上运动，点A 的坐标满足方程2214xy。建立点M与点 A坐标之间的关系，就可以建立点M的坐标满足的条件，求出点M的轨迹方程。642-2-4-55MOBAyx课堂练习： 课堂练习130p第 1、2、3 题小结：1对方程022FEyDxyx的讨论 (什么时候可以表示圆) 王新敞2与标准方程的互化王新敞3用待定系数法求圆的方程王新敞4求与圆有关的点的轨迹。课后作业：130p习题 4.1 第 2、3、6 题4.2.2 圆与圆的位置关系一、教学目标1、知识与技能精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 15 页学习必备欢迎下载（1）理解直线与圆的位置的种类；（2）利用平面直角坐标系中点到直线的距离公式求圆心到直线的距离；（3）会用点到直线的距离来判断直线与圆的位置关系2、过程与方法设直线l：0cbyax，圆C：022FEyDxyx，圆的半径为r ，圆心)2,2(ED到直线的距离为d，则判别直线与圆的位置关系的依据有以下几点：（1）当rd时，直线l与圆C相离；（2）当rd时，直线l与圆C相切；（3）当rd时，直线l与圆C相交；3、情态与价值观让学生通过观察图形，理解并掌握直线与圆的位置关系，培养学生数形结合的思想二、教学重点、难点：重点：直线与圆的位置关系的几何图形及其判断方法难点：用坐标法判直线与圆的位置关系三、教学设想问题设计意图师生活动1初中学过的平面几何中，直线与圆的位置关系有几类？启 发 学 生 由图形获取判断直线与圆的位置关系的直观认知， 引入新课师：让学生之间进行讨论、交流，引导学生观察图形，导入新课生：看图，并说出自己的看法2直线与圆的位置关系有哪几种呢？得 出 直 线 与圆的位置关系的几何特征与种类师：引导学生利用类比、归纳的思想，总结直线与圆的位置关系的种类，进一步深化“数形结合”的数学思想问题设计意图师生活动生：观察图形，利用类比的方法，归纳直线与圆的位置关系3在初中，我们怎样判断直使 学 生 回 忆师：引导学生回忆初中判断直精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 15 页学习必备欢迎下载线与圆的位置关系呢？如何用直线与圆的方程判断它们之间的位置关系呢？初中的数学知识，培养抽象概括能力线与圆的位置关系的思想过程生：回忆直线与圆的位置关系的判断过程4你能说出判断直线与圆的位置关系的两种方法吗？抽 象 判 断 直线与圆的位置关系的思路与方法师：引导学生从几何的角度说明判断方法和通过直线与圆的方程说明判断方法生：利用图形，寻找两种方法的数学思想5你能两种判断直线与圆的位置关系的数学思想解决例1 的问题吗？体 会 判 断 直线与圆的位置关系的思想方法， 关注量与量之间的关系师：指导学生阅读教科书上的例 1生：新闻记者教科书上的例1，并完成教科书第136页的练习题26通过学习教科书的例1，你能总结一下判断直线与圆的位置关系的步骤吗？使 学 生 熟 悉判断直线与圆的位置关系的基本步骤生：阅读例1师；分析例1，并展示解答过程；启发学生概括判断直线与圆的位置关系的基本步骤，注意给学生留有总结思考的时间生：交流自己总结的步骤师：展示解题步骤7通过学习教科书上的例2，你能说明例2 中体现出来的数学思想方法吗？进 一 步 深 化“数形结合” 的数学思想师：指导学生阅读并完成教科书上的例 2，启发学生利用“数形结合”的数学思想解决问题生：阅读教科书上的例2，并完成第 137 页的练习题问题设计意图师生活动8通过例2 的学习，你发现了什么？明 确 弦 长 的运算方法师：引导并启发学生探索直线与圆的相交弦的求法生：通过分析、抽象、归纳，精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 15 页学习必备欢迎下载得出相交弦长的运算方法9完成教科书第136 页的练习题 1、 2、3、4巩 固 所 学 过的知识，进一步理解和掌握直线与圆的位置关系师：引导学生完成练习题生：互相讨论、交流，完成练习题10课堂小结：教师提出下列问题让学生思考：（1）通过直线与圆的位置关系的判断，你学到了什么？（2）判断直线与圆的位置关系有几种方法？它们的特点是什么？（3）如何求出直线与圆的相交弦长？作业：习题42A 组： 1、34.2.2 圆与圆的位置关系一、教学目标1、知识与技能（1）理解圆与圆的位置的种类；（2）利用平面直角坐标系中两点间的距离公式求两圆的连心线长；（3）会用连心线长判断两圆的位置关系2、过程与方法设两圆的连心线长为l，则判别圆与圆的位置关系的依据有以下几点：（1）当21rrl时，圆1C 与圆2C 相离；（2）当21rrl时，圆1C 与圆2C 外切；（3）当|21rr21rrl时，圆1C 与圆2C 相交；（4）当|21rrl时，圆1C 与圆2C 内切；（5）当|21rrl时，圆1C 与圆2C 内含；3、情态与价值观让学生通过观察图形，理解并掌握圆与圆的位置关系，培养学生数形结合的思想精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 15 页学习必备欢迎下载二、教学重点、难点：重点与难点：用坐标法判断圆与圆的位置关系三、教学设想问题设计意图师生活动1初中学过的平面几何中，圆与圆的位置关系有几类？结 合 学 生 已有知识以验， 启发学生思考，激发学生学习兴趣教师引导学生回忆、举例，并对学生活动进行评价；学生回顾知识点时，可互相交流2判断两圆的位置关系，你有什么好的方法吗？引 导 学 生 明确两圆的位置关系， 并发现判断和解决两圆的位置教师引导学生阅读教科书中的相关内容，注意个别辅导，解答学生疑难，并引导学生自己总结解题的方法问题设计意图师生活动关系的方法学生观察图形并思考，发表自己的解题方法3例 3 你能根据题目，在同一个直角坐标系中画出两个方程所表示的圆吗？你从中发现了什么？培养学生“数形结合”的意识教师应该关注并发现有多少学生利用“图形”求，对这些学生应该给予表扬同时强调，解析几何是一门数与形结合的学科4根据你所画出的图形，可以直观判断两个圆的位置关系如何把这些直观的事实转化为数学语言呢？进 一 步 培 养学生解决问题、 分析问题的能力利 用 判 别 式来探求两圆的位置关系师： 启发学生利用图形的特征，用代数的方法来解决几何问题生：观察图形，并通过思考，指出两圆的交点，可以转化为两个圆的方程联立方程组后是否有实数根，进而利用判别式求解5从上面你所画出的图形，你能发现解决两个圆的位置的其它方法吗？进 一 步 激 发学生探求新知的精神，培养学生师：指导学生利用两个圆的圆心坐标、半径长、连心线长的关系来判别两个圆的位置生：互相探讨、交流，寻找解精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 15 页学习必备欢迎下载决问题的方法，并能通过图形的直观性，利用平面直角坐标系的两点间距离公式寻求解题的途径6如何判断两个圆的位置关系呢？从 具 体 到 一般地总结判断两个圆的位置关系的一般方法师：对于两个圆的方程，我们应当如何判断它们的位置关系呢？引导学生讨论、交流，说出各自的想法，并进行分析、评价，补充完善判断两个圆的位置关系的方法7阅读例3 的两种解法，解决第 137 页的练习题巩固方法，并培养学生解决问题的能力师：指导学生完成练习题生：阅读教科书的例3，并完成第137 页的练习题问题设计意图师生活动8若将两个圆的方程相减，你发现了什么？得 出 两 个 圆的相交弦所在直线的方程师：引导并启发学生相交弦所在直线的方程的求法生：通过判断、分析，得出相交弦所在直线的方程9两个圆的位置关系是否可以转化为一条直线与两个圆中的一个圆的关系的判定呢？进 一 步 验 证相交弦的方程师：引导学生验证结论生：互相讨论、交流，验证结论10课堂小结：教师提出下列问题让学生思考：（1）通过两个圆的位置关系的判断，你学到了什么？（2）判断两个圆的位置关系有几种方法？它们的特点是什么？（3）如何利用两个圆的相交弦来判断它们的位置关系？作业：习题42A 组： 4、7教学设计案例4.3.1 空间直角坐标系1 教学任务分析精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页，共 15 页学习必备欢迎下载使学生深刻感受空间直角坐标系的建立的背景以及理解空间中点的坐标表示。通过数轴与数， 平面直角坐标系与一对有序实数，引申出建立空间直角坐标系的必要性。2 教学重点和难点重点：空间直角坐标系中点的坐标表示难点：空间直角坐标系中点的坐标表示3 教学基本流程4 学情景设计问题问题设计意图师生活动（1）我们知道数轴上的任意一点 M 都可用对应一个实数x表示，建立了平面直角坐标系后，平面上任意一点M都 可 用 对 应 一 对 有 序 实 数),(yx表示。那么假设我们建立一个空间直角坐标系时，空间中的任意一点是否可用对应的有序实数组zyx,表示出来呢？让学生体会到点与数（有序数组）的对应关系师：启发学生联想思考，生：感觉可以师：我们不能仅凭感觉，我们要把对它的认识从感性化提升到理性化。问题问题设计意图师生活动（2）空间直角坐标系该如何建立呢？体 会 空 间 直 角 坐 标系的建立过程师：引导学生看图1，单位正方体CBADOABC，让学生认识该空间直角坐标系Oxyz中，设情景引入空间直角坐标系的建立空间中任意一个点的坐标表示通过例1、例 2 的讲解，加深对空间点的坐标表示的理解教师讲评小节学生完成课后练习1、 2 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页，共 15 页学习必备欢迎下载1OyzxACBBDAC 什么是坐标原点，坐标轴以及坐标平面。师：该空间直角坐标系我们称为右手直角坐标系。（3）建立了空间直角坐标系以后，空间中任意一点M 如何用坐标表示呢？OyxMMRPQ2 学生从（ 1）中的感性向理性过渡师：引导学生观察图2 ，生：点M 对应着唯一确定的有序实数组),(zyx，x、y、z分别是 P、Q、R 在x、y、z轴上的坐标师：如果给定了有序实数组),(zyx，它是否对应着空间直角坐标系中的一点呢 / 生： （思考）是的师：由上我们知道了空间中任意点M的坐标都可以用有序实数组),(zyx来表示，该数组叫做点M 在此空间直角坐标系中的坐标，记M),(zyx，x叫做点 M 的横坐标，y叫做点 M 的纵坐标，z叫做点 M 的竖坐标。师： 大家观察一下图1 ， 你能说出点O，A， B，C 的坐标吗？生：回答（4）例 1、例 2 学 生 在 教 师 的 指 导下完成，加深对点的坐标的理解，例2 更能 体 现 出 建 立 一 个合 适 的 空 间 直 角 系的重要性师：让学生思考例一一会，学生作答，师讲评。师： 对于例二的讲解，主要是引导学生先要学会建立合适的空间直角坐标系，然后才涉及到点的坐标的求法。生：思考例一、例二的一些特点。总结如何求出空间中的点坐标的方法。（5）练习 2 学 生 在 原 宥 小 结 的经验的基础上，动手操作，并且锻炼学生的口才师：大家拿笔完成练习2 然后上黑板来讲解生：完成精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页，共 15 页学习必备欢迎下载（6）今天通过这堂课的学习，你能有什么收获？让 学 生 的 自 信 心 得到增强生：谈收获师：总结4.3.2 空间两点间的距离公式4 教学任务分析通过特殊到一般的情况推导出空间两点间的距离公式5 教学重点和难点重点：空间两点间的距离公式难点：一般情况下，空间两点间的距离公式的推导。6 教学基本流程4、 情景设计问题问题设计意图师生活动在 平 面 上 任 意 两 点A),(11yx，B),(22yx之 间 距 离 的 公 式 为|AB|=221221)()(yyxx， 那么对于空间中 任意两点A),(111zyx，B),(222zyx之间距离的公式会是怎样呢？你猜猜？通过类比， 充分发挥学生的联想能力。师：、只需引导学生大胆猜测，是否正确无关紧要。生：踊跃回答由平面上两点间的距离公式，引入空间两点距离公式的猜想先推导特殊情况下的空间两点间的距离公式推导一般情况下的空间两点间的距离公式精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页，共 15 页学习必备欢迎下载（2）空间中任意一点P),(zyx到原点之间的距离公式会是怎样呢？OyzxP(x,y,z)B(x,y,0)A1 从特殊的情况入手， 化解难度师：为了验证一下同学们的猜想，我们来看比较特殊的情况，引导学生用勾股定理来完成学生：在教师的指导下作答得出222zyxOP问题问题设计意图师生活动（ 3 ） 如 果OP是 定 长r, 那 么2222rzyx表示什么图形？任何知识的猜想都要建立在学生原有知识经验的基础上，学生可以通过类比在平面直角坐标系中， 方程222ryx表示原点或圆， 得到知识上的升华，提高学习的兴趣。师：注意引导类比平面直角坐标系中，方程222ryx表示的图形，让学生有种回归感。生：猜想说出理由（ 4 ） 如 果 是 空 间 中 任 意 一 点),(1111zyxP到 点),(2222zyxP之间的距离公式会是怎样呢？OyzxMP1P2NM1N2N1M2H2 人的认知是从特殊情况到一般情况的师生：一起推导，但是在推导的过程中要重视学生思路的引导。得出结论：22122122121)()()(zzyyxxPP精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页，共 15 页