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2421点和圆的位置关系(1)
教学内容
24.2.1点和圆的位置关系(1).
教学目标
了解同心圆的概念.
2?了解点和圆的三种位置关系.
3.知道经过一点或两点可作无数个圆. 教学重点
点和圆的三种位置关系.
教学难点
经过两点作圆时圆心的分布.
教学过程
、导入新课
问题 我国射击运动员在奥运会上屡获金牌,为祖国赢得荣誉.射击靶的示意图是由许 多同心圆(圆心相同、半径不等的圆)构成的.你知道击中靶上不同位置的成绩是如何计算
的吗?
、新课教学
学生回答后,教师明确解决问题.
学生回答后,教师明确
教师可让学生尝试回答, 引导学生可分几个区域进行计算成绩.
说:要解决这个问题,需要研究点和圆的位置关系.那么,点和 圆有几种位置关系呢?
我们知道,圆上所有的点到圆心的跟离都等于半径.如图, 设O O的半径为r,点A在圆内,点B在圆上,点C在圆外.容 易看出:
OAv r, OB = r, OC r.
反过来,如果 OAv r, OB= r, OC r,则可以得到点 A在圆内,点B在圆上,点C在 圆外.
设O O的半径为d,点P到圆心的距离 OP = d,则有:点p在圆外=d
设O O的半径为
点P在圆上=d= r;点P在圆内 dv r.
知道了这三种位置关系后,我们就可以回答击中靶上不同位置的成绩是如何计算的了.
射击靶图由内到外分成几个区域, 这些区域用由高到低的环数来表示, 射击成绩用弹着 点位置对应的环数表示. 弹着点离靶心越近,它所在的区域就越靠内, 对应的环数也就越高, 射击成绩越好.
探究:我们知道,已知圆心和半径,可以作一个圆.经过一个已知点 A能不能作圆, 这样的圆你能作出多少个?经过两个已知点 A, B能不能作圆?如果能,圆心分布有什么特
点?
教师引导学生分别回答这三个问题.
(1) 作圆,使它经过已知点 A,你能作出几个这样的圆?
(2) 作圆,使它经过已知点 A、B.你是如何作的?你能作出几个这样的圆?圆心的分
布有什么特点?与线段 AB有什么关系?为什么?
学生思考、讨论,教师指导,最后明确:
(1)因为作圆实质上是确定圆心和半径,要经过已知点 A作圆,只要圆心确定下来,
半径就随之确定了下来?所以以点 A以外的任意一点为圆心,以这一点与点 A所连的线段
为半径就可以作一个圆?由于圆心是任意的?因此这样的圆有无数个?如图( 1).
(2)已知点 A、B都在圆上,它们到圆心的距离都等于半径?因此圆心到 A、B的距
离相等?根据前面提到过的线段的垂直平分线的性质可知 ,线段的垂直平分线上的点到线段
两端点的距离相等,则圆心应在线段 AB的垂直平分线上?在 AB的垂直平分线上任意取一
点,都能满足到 A、B两点的距离相等,所以在 AB的垂直平分线上任取一点都可以作为圆 心,这点到A的距离即为半径?圆就确定下来了 ?由于线段 AB的垂直平分线上有无数点,
因此有无数个圆心,作出的圆有无数个.如图( 2).
3?思考:经过不在同一条直线上的三个点 A, B, C能不能作圆?如果能,如何确定所
作圆的圆心?
教师指导学生分析、作图.
对于经过不在同一条直线上的三点作圆的问题,因为所求的圆要经过 A, B, C三点,
所以圆心到这三点的距离要相等?因此,这个点既要在线段 AB的垂直平分线上,又要在线
段BC的垂直平分线上.
连结 AB、BC.
分别作线段 AB、BC的垂直平分线11和12,设交点为 0,贝U OA = OB= OC ?
以0为圆心,0A (或OB , 0C)为半径作圆,O 0就是所要求作的圆.
即:不在同一条直线上的三个点确定一个圆.
有关定义.
由右上图可以看出,经过三角形的三个顶点可以作一个圆,这个圆叫做三角形的外接 圆,外接圆的圆心是三角形三条边的垂直平分线的交点,叫做这个三角形的外心.
思考:经过同一条直线上的三个点能作出一个圆吗? 如右图,假设经过同一条直线 I上的A, B, C三点可以
作一个圆?设这个圆的圆心为 P,那么点P既在线段AB的
垂直平分线I1上,又在线段 BC的垂直平分线12上,即点P 为I1与I2的交点,而|1丄I , |2丄I,这与我们以前学过的“过 一点有且只有一条直线与已知直线垂直”矛盾?所以,经过 同一条直线上的三个点不能作圆.
上面证明“经过同一条直线上的三个点不能作圆”的 方法与我们以前学过的证明不同,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 (即假设经过同一条直线上的三个点可以作一个圆) 由此经过推理得出矛盾,由矛盾断定所作假设不正确,从而得到原命题成立?这种方法叫做 反证法.
反证法的步骤为第一步假设结论不成立;第二步是由结论不成立推出和已知条件或定理 相矛盾?第三步是肯定假设错误,故结论成立.
三、巩固练习
教材第95页练
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