内容正文:
渐开线及其参数方程
【教学目标】
1.亲历认识什么是渐开线的探索过程,体验分析归纳得出渐开线与参数方程的关系,进一步发展学生的探究、交流能力。
2.掌握画出渐开线的方法。
3.熟练运用渐开线求参数方程的方法。
【教学重难点】
重点:探索画出渐开线的过程。
难点:熟练运用渐开线求参数方程的方法。
【教学过程】
一、直接引入
师:今天这节课我们主要学习渐开线与参数方程,这节课的主要内容有是建立圆的渐开线的参数方程,并且我们要掌握这些知识的具体应用,能熟练解决相关问题。
二、讲授新课
(1)教师引导学生在预习的基础上了解圆的渐开线内容,形成初步感知:
在一个固定的圆盘的圆周上缠绕着一条无弹性的柔顺细线,在此细线的外端系上一支铅笔,把此线拉紧保持与此圆相切地逐渐展开,铅笔画出的曲线称为此圆周的渐开线,如图:
(2)首先,我们先来学习圆的渐开线的参数方程,它的具体内容是:
设渐开线的基圆中心为平面直角坐标系xOy的坐标原点0,基圆半径为r,细线的外端初始在A点,A点是正半x轴与基圆交点,如图:
设M(x,y)是此圆渐开线上的一个动点,BM是基圆的切线,B为切点,连接0B,以0A为始边,,我们设定为圆的渐开线的参数方程的参数,由圆的渐开线的定义,BM与等长,的长度是,以弧度为单位。
作,,,垂足分别为三点。由于是切线,故,于是,进而可得:
而,故得:
而,,故得:
所以我们得出圆渐开线的参数方程是:
它是如何在题目中应用的呢?我们通过一道例题来具体说明。
例1.已知圆的渐开线的参数方程(为参数),则此渐开线对应基圆的面积是_____?
解:π
三、课堂总结
1.这节课我们主要讲了:
(1)什么是渐开线:在一个固定的圆盘的圆周上缠绕着一条无弹性的柔顺细线,在此细线的外端系上一支铅笔,把此线拉紧保持与此圆相切地逐渐展开,铅笔画出的曲线称为此圆周的渐开线。
(2)渐开线参数方程的优越性。
四、习题检测
1.已知圆的渐开线的参数方程(为参数,)上有一点的坐标为(3,0),则此渐开线对应基圆的面积。
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