24.2 点和圆、直线和圆的位置关系
24.2.1 点和圆的位置关系
一、教学目标
1.弄清点和圆的三种位置关系及数量间的关系.
2.探究过点画圆的过程,掌握过不在同一条直线上三点画圆的方法.
3.了解运用反证法证明命题的思想方法.
重点
难点
二、教学重难点
过不在同一条直线上的三点作圆.
探究过三点作圆的过程,明白过同一条直线上的三点不能作圆的道理.
活动1 新课导入
三、教学设计
1.圆的大小由____确定;位置由____确定.
2.线段垂直平分线上的点到线段两个____的距离____.
3.到线段两端点的距离相等的点在线段的__________上.
垂直平分线
半径
圆心
端点
相等
活动2 探究新知
1、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.图1是射击靶的示意图,它是由许多同心圆(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?
解决这个问题,需要研究点和圆的位置关系.
我们知道,圆上所有的点到圆心的距离都等于半径。如图2,设⊙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:
OA< r,OB= r,OC> r .
反过来,如果OA< 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的半径为 r,点P到圆心的距离OP=d,则有:
点P在圆外?d> r;
点P在圆上?d= r;
点P在圆内?d< r .
射击靶图上,有一组以靶心为圆心的大小不同的圆,它们把靶图由内到外分成几个区域,这些区域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,弹着点与靶心的距离决定了它在哪个圆内,弹着点离靶心越近,它所在的区域就越靠内,对应的环数也越高,射击成绩越好。
提出问题:
(1)请测量图24.2-2中OA,OB,OC的长度,并比较它们的大小;
(2)如何判断点与圆的位置关系,需要比较什么?
2、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?
思考
经过不在同一条直线上的三个点A,B,C能不能作图?如果能,如何确定所作圆的圆心?
提出问题:
(1)作圆,使圆经过两个已知点A,B,你是如何作的?你能作出几个这样的圆?其圆心的分布有什么特点?与线段AB有什么关系?为什么?
(2)作圆,使该圆经过三个已知点A,B,C(其中A,B,C三点不在同一条直线上),你是如何作的?你能作出几个这样的圆?
(3)探究锐角三角形、直角三角形和钝角三角形的外心的位置.
3、教材P94 思考及以下内容.
经过同一条直线上的三个点能作出一个圆吗?
提出问题:
(1)经过不在同一条直线上的三点A,B,C作⊙O,圆心O如何确定?请作出该圆;
(2)请用反证法证明:经过不在同一条直线上的三点能作出一个圆;
(3)总结用反证法证明的步骤.
活动3 知识归纳
1.设⊙O的半径为 r,点P到圆心的距离OP=d,则有:点P在圆外?_____;点P在圆上?_____;点P在圆内?_____.
2.经过已知点A可以作____个圆,经过两个已知点A,B可以作____个圆,它们的圆心在_______________
____上;经过不在同一条直线上的A,B,C三点可以作___个圆.
分线
d > r
d=r
d < r
无数
无数
线段AB的垂直平
一
3.经过三角形的________的圆叫做三角形的外接圆,外接圆的圆心是三角形三条边的__________的交点,叫做这个三角形的外心.
锐角三角形的外心在三角形____;直角三角形的外心在三角形__________;钝角三角形的外心在三角形____;任意三角形的外接圆有___个,而一个圆的内接三角形有____个.
无数
三个顶点
垂直平分线
内部
斜边的中点
外部
一
4.用反证法证明命题的一般步骤:
①假设命题的结论不成立;
②从这个假设出发,经过推理论证得出矛盾;
③由矛盾判定所作假设不正确,从而得到原命题成立.
活动4 例题与练习
例1 如图,在△ABC中,∠ACB=90°,AC=12,AB=13,CD⊥AB于点D,以点C为圆心,5为半径作⊙C,试判断A,D,B三点与⊙C的位置关系.
解:在Rt△ABC中,由勾股定理,得
∴点B在⊙C上.
∵S△ABC= AC·BC= AB·CD,
∴
∴点D在⊙C内.
又∵AC=12>5,∴点A在⊙C外.
例2 如图所示的是残缺的破圆形轮片,如何找此残片所在的圆的圆心.(不写作法,保留作图痕迹)
解:在弧上任意找两条弦,分别作它们的垂直平分线,两条垂直平分线的交点即是圆心.图略.
例3 用反证法证明:若∠A,∠B,∠C是△ABC的三个内角,则其中至少有一个角不大于60°.
证明:假设∠A,∠B,∠C都大于60°.
则有∠A+∠B+∠C>180°,这与三角形的内角和等于180°相矛盾.
因此假设不成立,即∠A,∠B,∠C中至少有一个角不大于60°.
练 习
1.教材P95 练习第1,2,3题.
2.在直角坐标系中,”A,⊙B的位置如图所示.下列四个点中,在⊙A外部且在⊙B内部的是( )
A.(1,2) B.(2,1)
C.(2,-1) D.(3,1)
C
3.在平面直角坐标系中,⊙A的半径是4,圆心A的坐标是(2,0),则点P(-2,1)与⊙A的位置关系是______
________.
⊙A外部
点P在