内容正文:
课时:1课时
标题:2.4圆的方程
章节:第二章 直线与圆的方程
目
录
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1.教学目标
2.新课讲授
3.新课小结
4.作业巩固
PART 01
教学目标
环节1:教学目标分解
教学目标 素养目标
1.回顾确定圆的几何要素,在平面直角坐标系中,探索并掌握圆的标准方程与一般方程. 直观想象逻辑推理
数学运算
2.利用待定系数法、几何性质求圆的方程.
3.根据圆的标准方程,判断点与圆的位置关系
环节2:教学重难点
重点:
1.探索并掌握圆的一般方程.
难点:探索并掌握圆的一般方程.
PART 02
新课讲授
1.复习回顾
1.圆的标准方程是什么?
圆的标准方程:
2.如何判断点与圆的位置关系?
位置关系 利用距离判断 利用方程判断
点在圆上
点在圆外
点在圆内
圆的标准方程的方法:
(1)几何法,数形结合
(2)待定系数法,计算上必须仔细。
直线的方程中有标准方程与一般式方程。在圆的方程表达式中也是有标准方程与一般式方程。
这节课,我们将在上节课的基础上学习圆的另一种方程表达式:一般式方程。
2.圆的一般方程
问题1 方程表示的圆是怎样的?
情景一:
以为圆心,为半径的圆
变形为
配方
变形为
?
问题2 方程中的满足什么条件时这个方程表示圆?
对方程配方,
得
当时,比较方程(2)和圆的标准方程,可以看出方程(1)表示以()为圆心,为半径的圆;
当时,方程(2)只有实数解,,它表示一个点();
当时,方程(2)没有实数解,它不表示任何图形.
概念1:
因此,当时;
方程表示一个圆.
我们把方程叫做圆的一般方程.
说明:① 与系数相同并且不等于0;
②没有这样的二次项;
③圆心为,半径为
问题3 圆的标准方程与圆的一般方程各有什么特点?
圆的标准方程:
圆的一般方程:
圆的标准方程明确给出了圆心坐标和半径
圆的一般方程则明确表明其形式是一种特殊的二元二次方程.
问题4 当或时,圆的位置分别有什么特点?
C
x
o
y
C
x
o
y
C
x
o
y
课堂例题
例4 求过三点,的圆的方程,并求出这个圆的圆心坐标和半径.
解:设圆的方程是.①
∵,,三点都在圆上,所以它们的坐标都是方程①的解.
把它们的坐标依次代入方程①,得到关于的一个三元一次方程组
解这个方程组,得
所以,所求圆的方程是.
由前面的讨论可知,所求圆的圆心坐标是,
半径.
追问:与例的方法比较,你有什么体会?
例、例均采用了待定系数法求解.
其中例2选用标准方程,例4选用一般方程,相比之下,例4的运算显得简单一些,简单的原因是得到的方程没有二次项,是一个三元一次方程组;而例2用圆的标准方程,得到的是三元二次方程组,需要消去二次项.
一般来说,解一次方程比解二次方程简单.
求圆的方程常用待定系数法,其大致步骤是:
(1)根据题意,选择标准方程或一般方程;
(2)根据条件列出关于或的方程组;
(3)解出或,得到标准方程或一般方程.
例5 已知线段的端点的坐标是,端点在圆上运动,求线段的中点的轨迹方程.
课堂例题
解:设点的坐标是,点的坐标是.由于点的坐标
是,且是线段的中点,所以
于是有,. ①
因为点在圆上运动,所以点的坐标满足圆的
方程,即. ②
把①代入②,
得,
整理,得.
这就是点的轨迹方程,它表示以为圆心,半径为的圆.
PART 03
新课小结
1.圆的标准方程:
2.点与圆的位置关系:
位置关系 利用距离判断 利用方程判断
点在圆上
点在圆外
点在圆内
3.圆的一般方程:当时;
方程表示一个圆.
我们把方程叫做圆的一般方程.
PART 04
作业巩固
课本P88 练习
课本P88 练习
课本P88 习题2.4
课本P88 习题2.4
课本P89 习题2.4
课本P89 习题2.4
拓广探索
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1.求下列各圆的圆心坐标和半径.
(1)
;
(2)
;
(3)
.
【详解】(1)方程
,所以圆心为
,半径为
;
(2方程
,所以圆心为
,半径为
;
方程
,
所以圆心为
,半径为
;
3.如图,在四边形ABCD中,
,
,且
,
,AB与CD间的距离为3.求等腰梯形ABCD的外接圆的方程,并求这个圆的圆心坐标和半径.
【详解】由题意可知A (-3,0),B (3,0),C
设所求圆的方程为
,
则
. 解得
,故所求圆的方程为
,
其圆心坐标为
,半径长为
.
3.已知圆C经过原点和点
,并且圆心在直线
上,求圆C的标准方程.
【详解】设圆C的标准方程为
,
由题意可得
,解得
,
因此
.
7.已知等腰三角形ABC的一个顶点为
,底边的一个端点为
,求底边的另一个端点C的轨迹方程,并说明它是什