(共22张PPT)
A
E
D
C
B
F
学习目标
1.认识点和圆的位置关系;
2.掌握“三点定圆”定理;
3.掌握三角形外接圆及外心的定义;
4.体会分类讨论及数形结合的思想;
5.体验探索数学的乐趣.
问题1:观察下图中点和圆的位置关系有哪几种?
.
o
.
C
.
.
.
.
B
.
.A
.
点与圆的位置关系有三种:
点在圆内,点在圆上,点在圆外.
点和圆的位置关系
一
问题2:设点到圆心的距离为d,圆的半径为r,量一量在点和圆三种不同位置关系时,d与r有怎样的数量关系?
点P在⊙O内
点P在⊙O上
点P在⊙O外
d
d
d
r
P
d
P
r
d
P
r
d
<
r
r
=
>
r
反过来,由d与r的数量关系,怎样判定点与圆的位置关系呢?
1.⊙O的半径为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
.
练一练:
圆内
圆上
圆外
2.圆心为O的两个同心圆,半径分别为1和2,若OP=
,则点P在(
)
A.大圆内
B.小圆内
C.小圆外
D.大圆内,小圆外
o
D
问题1:平面上有一点A,经过已知A点的圆有几个?圆心在哪里?
●O
●A
●O
●O
●O
●O
能画出无数个圆,圆心为点A以外任意一点,半径为这点与点A的距离.
二
过不在同一直线上的三个点作圆
合作探究
问题2:过两个点能不能确定一个圆?
●O
●
O
●O
●O
A
B
能画出无数个圆,圆心都在线段AB的垂直平分线上。
问题3:过不在同一直线上的三点能不能确定一个圆?
A
B
C
D
E
G
F
●o
经过B,C两点的圆的圆心在线段BC的垂直平分线上.
经过A,B,C三点的圆的圆心应该在这两条垂直平分线的交点O的位置.
经过A,B两点的圆的圆心在线段AB的垂直平分线上.
有且只有
位置关系
定理:
不在同一直线上的三个点确定一个圆.
归纳总结
如图,是一块圆形镜片破碎后的部分残片,试找出它的圆心.
A
B
C
O
圆心一定在弦的垂直平分线上.
经过三角形三个顶点的圆叫做三角形的外接圆。
这个三角形叫做这个圆的内接三角形。
三角形外接圆的圆心叫做这个三角形的外心。
●O
A
B
C
有关定义
2、判断下列说法是否正确
(1)任意的一个三角形一定有一个外接圆(
).
(2)任意一个圆有且只有一个内接三角形(
)
(3)三角形的外心到三角形各顶点的距离相等(
)
(4)经过三点一定可以确定一个圆(
)
1、在⊙O上任取三点A,B,C,分别连结AB,BC,CA,则△ABC叫做⊙O的
______
;⊙O叫做△ABC的_____
;O点叫做△ABC的_____,它是△ABC
____________
的交点.
√
×
×
√
内接三角形
三边垂直平分线
外心
外接圆
画一画:
分别画一个锐角三角形、直角三角形和钝角三角形,再画出它们的外接圆,观察并叙述各三角形与它的外心的位置关系.
1.锐角三角形的外心位于三角形内,
2.直角三角形的外心位于直角三角形斜边的中点,
3.钝角三角形的外心位于三角形外.
A
B
C
●O
A
B
C
C
A
B
┐
●O
●O
如图,已知
Rt△ABC
中
,
若
AC=12cm,BC=5cm,求的外接圆半径.
C
B
A
O
解:设Rt△ABC
的外接圆的外心为O,连接OC,则OA=OB=OC.
∴O是斜边AB
的中点.
∵∠C=900,AC=12cm,BC=5cm.
∴AB=13cm,OA=6.5cm.
故Rt△ABC
的外接圆半径为6.5cm.
思考:经过同一条直线上的三个点能作出一个圆吗?
l1
l2
A
B
C
P
如图,假设过同一条直线l上三点A、B、C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l1上,又在线段BC的垂直平分线l2上,即点P为l1与l2的交点,而l1⊥l,l2⊥l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”相矛盾,所以过同一条直线上的三点不能作圆.
反证法
三
要点归纳
先假设命题的结论不成立,然后由此经过推理得出矛盾(常与公理、定理、定义或已知条件相矛盾),由矛盾判定假设不正确,从而得到原命题成立,这种方法叫做反证法.
反证法的一般步骤
假设命题的结论不成立
从这个假设出发,经过推理,得出矛盾
由矛盾判定假设不正确,从而肯定命题的结论正确
点与圆的位置关系
点在圆外
点在圆上
点在圆内
d>r
d=r
d位置关系数量化
作圆
过一点可以作无数个圆
过两点可以作无数个圆
定理:
过不在同一直线上的三个点确定一个圆
一个三角形的外接圆是唯一的.
注意:同一直线上的三个点不能作圆
点P在圆环内
r≤d≤R
R
r
P
课堂小结
布置作业
必做题:1、完成课堂习题纸上的习题。
2、教科书95页练习第1、2题。
选做题:
1、若正△ABC外接圆的半径为R,则△ABC的面积为___________.
2、若正△ABC的边长为a,则它的外接圆的面积为___________.
3、若△ABC中,∠C=90°,AC=10cm,BC=24cm,则它的外接圆的直径为___________.
4、若△ABC内接于⊙O,BC=12cm,O点到BC的距离为8cm,则⊙O的周长为___________.
解决实际问题
某工厂一台设备有一个圆形的零件,在生产中使用不当而破损,由于该设备图纸已丢失,无法知道它的尺寸。请同学们考虑用什么方法画出它的复原图。24.2.1 点和圆的位置关系
教学目标
知识与技能
1.探索并掌握点与圆的位置关系,及这三种位置关系对应的圆的半径与点到圆心的距离之间的关系。
2.探索如何过一点、两点和不在同一直线上的三点作圆,了解不在同一直线上的三点确定一个圆;了解三角形的外接圆和三角形的外心。
3.了解反证法的证明过程
过程与方法
经历探索点与圆的位置关系的过程,体会数学分类思考的数学思想;通过探索不在同一直线上的三点确定一个圆的问题,进一步体会解决数学问题的策略。
情感态度与价值观
在主动参与数学活动的过程中,感受数学思考过程的条理性和数学结论的确定性,并乐于与人交流。
教学重点
用数量关系判断点与圆的位置关系,不在同一直线上的三点确定一个圆。
教学难点
经历不在同一直线上的三个点确定一个圆的探索过程,,并能过不在同一直线上的三个点作圆。
教学方法
启发引导、合作探究、拓展新知
课前准备
课件、课本,圆规三角板等
教学过程
一、导入新知
同学们,你们看过射箭比赛吗?射击的靶子是由许多圆组成的,射击的成绩是由击中靶子不同位置所决定的;如果箭看成点,箭靶看成圆,那么上面情境反映了点与圆的位置关系。如何判断点与圆的位置关系呢?
这节课,我们就一起来学习《24.2.1 点和圆的位置关系》。(板书课题)
二、探究新知
问题:设⊙O的半径为r,点P到圆心的距离为OP=d,
则有:点P在圆外?d>r;
点P在圆上?d=r;
点P在圆内?d反过来,也十分明显,如果d>r?点P在圆外;如果d=r?点P在圆上;如果d因此,我们可以得到:
设⊙O的半径为r,点P到圆的距离为d,
则有:点P在圆外?d>r;
点P在圆上?d=r;
点P在圆内?d这个结论的出现,对于我们今后解题、判定点P是否在圆外、圆上、圆内提供了依据.
下面,我们接着研究确定圆的条件:
(学生活动)经过一点可以作无数条直线,经过二点只能作一条直线,那么,经过一点能作几个圆?经过二点、三点呢?请同学们按下面要求作圆.
(1)作圆,使该圆经过已知点A,你能作出几个这样的圆?
(2)作圆,使该圆经过已知点A,B,你是如何做的?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?
(3)作圆,使该圆经过已知点A,B,C三点(其中A,B,C三点不在同一直线上),你是如何做的?你能作出几个这样的圆?
(老师在黑板上演示)
(1)无数多个圆,如图(1)所示.
(2)连接A,B,作AB的垂直平分线,则垂直平分线上的点到A,B的距离都相等,都满足条件,作出无数个.
其圆心分布在AB的中垂线上,与线段AB互相垂直,如图(2)所示.
(3)作法:①连接AB,BC;
②分别作线段AB,BC的中垂线DE和FG,DE与FG相交于点O;
③以O为圆心,以OA为半径作圆,⊙O就是所要求作的圆,如图(3)所示.在上面的作图过程中,因为直线DE与FG只有一个交点O,并且点O到A,B,C三个点的距离相等(中垂线上的任一点到两端点的距离相等),所以经过A,B,C三点可以作一个圆,并且只能作一个圆.
即不在同一直线上的三个点确定一个圆.
也就是,经过三角形的三个顶点可以做一个圆,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垂直平分线的交点,叫做这个三角形的外心.
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.
证明:如图,假设过同一直线l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l1,又在线段BC的垂直平分线l2,即点P为l1与l2交点,而l1⊥l,l2⊥l,这与我们以前所学的“过一点有且只有一条直线与已知直线垂直”矛盾.
所以,过同一直线上的三点不能作圆.
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.
在某些情景下,反证法是很有效的证明方法.
例1 某地出土一明代残破圆形瓷盘,如图所示.为复制该瓷盘确定其圆心和半径,请在图中用直尺和圆规画出瓷盘的圆心.
分析:圆心是一个点,一个点可以由两条直线交点而成,因此,只要在残缺的圆盘上任取两条线段,作线段的中垂线,交点就是我们所求的圆心.
作法:(1)在残缺的圆盘上任取三点连接成两条线段;
(2)作两线段的中垂线,相交于一点O.
则O就为所求的圆心.图略.
三、巩固练习
教材第95页 练习1,2,3.
四、归纳新知
本节课应掌握:
1.点和圆的位置关系:设⊙O的半径为r,点P到圆心的距离为d,则
2.不在同一直线上的三个点确定一个圆.
3.三角形外接圆和三角形外心的概念.
4.反证法的证明思想.
5.以上内容的应用.
五、教后反思