内容正文:
人教A版2019选择性必修第一册
第二章 直线与圆的方程
2.5.1
直线与圆的位置关系
第1课时
的圆的标准方程:
圆的一般方程
代数问题
直线方程
点斜式
斜
截
式
两
点式
截距式
坐标法:
几何问题
直线的一般式方程
圆的方程
研究两条直线的位置关系
类比
直线与圆的位置关系
复习导入,引入新课
圆与圆的位置关系
2
问题1:直线与圆有哪些位置关系?
d<r
d=r
d>r
d
r
d
r
d
r
追问:在初中,如何判断直线与圆的位置关系?
圆心到直线距
离与半径比较
公共点个数
2
1
0
新知探究、抽象概括
相交
相切
相离
位置关系
3
思考:下图中,直线与圆的位置关系是什么?
新知探究、抽象概括
定性分析
定量分析
几何问题
代数问题
方程
4
问题2:如何利用直线和圆的方程判断直线与圆的位置关系?
新知探究、抽象概括
联立直线方程
直线与圆的位置关系
联立直线与圆的方程
方程组解的情况
方程组解的情况
两直线的位置关系
5
新知探究、抽象概括
(1)判断直线 l与圆C的位置关系;
(2)如果相交,求直线 l被圆C所截得的弦长.
6
新知探究、抽象概括
联立方程
方程①有两个解
方程组有两组解
判断位置关系为相交
求出交点
根据两点间距离公式求出弦长
代数法
7
新知探究、抽象概括
化为标准方程
求出d,并与r比较
根据勾股定理求出弦长
几何法
写出圆心、半径
判断位置关系为相交
B
A
x
O
y
6
2
1
C
•
d
r
8
新知探究、抽象概括
问题3:把以上的方法一般化,即:在平面直角坐标系中,如何根据方程来判断直线l: Ax+By+C=0与圆C: x2+y2+Dx+Ey+F=0的位置关系?
(1) 代数法:
消去y(或x), 得到关于x(或y)的一元二次方程.
利用一元二次方程的判别式△的值来确定解的情况
① △>0
② △=0
③ △<0
方程有两不等实根
方程有两个相等实根
方程无实数根
直线l与圆C相交
直线l与圆C相切
直线l与圆C相离
9
新知探究、抽象概括
判断直线与圆位置关系的方法
(2) 几何法:
根据圆的方程求得圆心坐标与半径r, 从而求得圆心到直线的距离d, 通过比较d与r的大小, 判断直线与圆的位置关系. 若相交, 则可利用勾股定理求得弦长.
已知直线l: Ax+By+C=0, 圆C: (x-a)2 + (y-b)2=r2. 设圆心C到直线l的距离为d,则有
③ d>r
① d<r
直线l与圆C相交,有两个公共点;
② d=r
直线l与圆C相切,只有一个公共点;
直线l与圆C相离,没有公共点.
x
y
O
A
B
d
C
若直线l与圆C相交, 则弦长公式为
r
10
新知探究、抽象概括
(1)判断直线 l与圆C的位置关系;
(2)如果相交,求直线 l 被圆C所截得的弦长.
代数法
几何法
一般性
特殊性质
11
代数法
几何法
应用新知,深化概念
追问2: 过圆外一点的圆的切线有几条?在圆上呢?
P
P
追问1:点P与圆的位置关系是什么?
追问3: 如何求切线方程?
在圆外
点在圆外:2条
点在圆上:1条
待定系数法
12
应用新知,深化概念
x
O
P
.
y
解法1:(几何法)
13
应用新知,深化概念
x
O
P
.
y
相切=1个公共点=有1个解.
解2:(代数法)
14
应用新知,深化概念
变式 过点P(1,2)作圆O: x2+y2=1的切线l, 求此切线l的方程.
O
P
y
x
•
①当切线l的斜率存在时,
②当切线l的斜率不存在时,
解:
由圆心(0,0)到切线l的距离等于圆的半径1,得
设切线l的方程为y-2=k(x-1),
此时,切线l的方程为3x-4y+5=0.
解得
此时直线x=1也符合题意.
15
应用新知,深化概念
①先判断点P与圆的位置关系
若点P在圆上,切线有一条
若点P在圆外,切线有两条
先定位,再定量
②画图分析,明确是否存在斜率不存在的切线
③分情况求解,设斜率:分斜率“存在”与“不存在”两种情况讨论;
若斜率存在用点斜式写出直线的方程y-y0=k(x-x0):
(Ⅰ)几何法: 由圆心到直线的距离等于半径,可求得k,也就是切线方程.
(Ⅱ)代数法: 与圆的方程联立,消去y后得到关于x的一元二次方程,由△=0求出k,可得切线方程.
若斜率不存在直接验证直线是否为切线
16
归纳总结,反思提升
判断直线和圆的位置关系的方法
弦长的求法
直线和圆的位置关系
定义
几何法
代数法
几何法
代数法
直线与圆相切问题
相交
相切
相离
类比思想分类讨论数形结合转化化归等
思想方法
1、课堂小结
17
目标检测,作业布置
2、目标检测
C
18
目标检测,作业布置
1.复习巩固:完成教材P93练习1、2、3.
2.能力提升:完成教材p98页习题2.5第1、2、3、4题.
3.拓广探索:思考教材p99页第13题.
3、作业布置
19
形缺数时难入微。
——华罗庚
仅靠图形观察,
不通过计算量化,
难精准把握几何本质
20
形
几何画板演示
建立直观认知
数
方程、公式、判别式
实现精准分析
形
用勾股定理理解弦长、用图形验证切线
形缺数时难入微。
——华罗庚
仅靠图形观察,
不通过计算量化,
难精准把握几何本质
能帮我们快速建立思路
能帮我们丈量图形的细节
21
形
数
看得清算得准
教 学 阐 释
第二章 直线与圆的方程
2.5.1
直线与圆的位置关系
第1课时
说课流程
内容解析
目标设置
学情分析
策略分析
过程分析
设计反思
内容解析/目标设置/学情分析/策略分析/过程分析/设计反思
《2.4.1圆的标准方程》是人教版高中数学选择性必修第一册中第二章《直线与圆的方程》第五节《直线与圆、圆与圆的位置关系》的第1课时。
(1)教学内容解析 —— 明定位,抓重点
解析几何
代数语言
几何图形
描述
代数运算
几何问题
解决
核 心
新授课
内容解析/目标设置/学情分析/策略分析/过程分析/设计反思
一、教学内容解析 —— 明定位,抓重点
教学内容
直线与圆位置关系的定义回顾;
直线与圆位置关系的两种判定方法;
直线与圆相交时的弦长计算;
过圆外一点的圆的切线方程求解.
内容解析/目标设置/学情分析/策略分析/过程分析/设计反思
一、教学内容解析 —— 明定位,抓重点
是学生此前所学直线方程、圆的方程等知识的自然延伸.
为后续圆与圆的位置关系的学习奠定了基础.
通过探究直线与圆的位置关系以及判断方法,有效帮助学生形成用代数解决几何问题的思路.
渗透数形结合、转化与化归、类比、分类讨论等思想方法.
知识体系
思想层面
判断直线与圆的位置关系.
内容解析/目标设置/学情分析/策略分析/过程分析/设计反思
二、教学目标设置 —— 定方向,育素养
通过回顾初中平面几何的学习经验,提出并掌握通过定量计算判断直线与圆位置关系的方法;
目 标
设 置
1
2
3
通过对比利用公共点个数来判断直线与圆位置关系的方法和通过比较圆心到直线距离和半径大小来判断直线位置关系的方法,感悟数形结合思想的重要意义;
通过利用代数方法解决与圆切线相关问题,进一步体会图形性质在解析几何问题解决过程中的作用,强调数形结合思想的重要性.
内容解析/目标设置/学情分析/策略分析/过程分析/设计反思
三、教学问题诊断 —— 知学情,破难点
初步认识直线与圆的位置关系,
掌握直线和圆的方程,
能熟练计算圆心到直线的距离,
会判断两直线的位置关系
具备的基础
计算能力薄弱;
难以正确选择方法处理问题;
思维严谨性不足,易漏解.
存在的问题
能解决直线与圆位置关系的求切线方程、求弦长等综合问题.
内容解析/目标设置/学情分析/策略分析/过程分析/设计反思
四、教学策略分析 —— 助理解,提效率
问题驱动
类比迁移
技术辅助
多元测评
例练结合 + 一题多解的方式
通过
核心素养目标真正落地
确保
及时反馈
学生的学习效果
内容解析/目标设置/学情分析/策略分析/过程分析/设计反思
四、教学策略分析 —— 助理解,提效率
类比分析
合作探究
信息技术融合
教学 策略
教学方法
合作学习
学习方法
合作能力 表达能力
归纳能力
自主-合作-探究
独学-对学-群学
内容解析/目标设置/学情分析/策略分析/过程分析/设计反思
五、教学过程设计 —— 重驱动,强测评
3
4
创设情境
引出课题
激发学生
学习兴趣
1 情境引入
任务引领
主动思考
环环相扣
课堂推进
应用深化
总结测评
课堂总结 方法归纳知识升华
启发思维
2新知探究
学习致用
知识巩固
举一反三
当堂反馈
问题衔接
思维递进
素养
导向
测评
跟进
问题
驱动
内容解析/目标设置/学情分析/策略分析/过程分析/设计反思
01 情境引入
02 新知探究
03 深化应用
04 总结测评
通过回顾旧知,梳理知识脉络,类比直线的研究方法,帮助学生建立知识迁移的意识,明确本节课的学习内容.
设计意图
内容解析/目标设置/学情分析/策略分析/过程分析/设计反思
新知探究,突破教学重点——问题链
01 情境引入
02 新知探究
03 深化应用
04 总结测评
回顾初中直观观察得出直线与圆的位置关系的方法,通过肉眼观察的误差制造认知冲突,让学生直观感受定性判断的局限性,激发对定量方法的探究欲望,引导学生寻求定量分析的方法.
设计意图
放大
内容解析/目标设置/学情分析/策略分析/过程分析/设计反思
新知探究,突破教学重点——问题链
01 情境引入
02 新知探究
03 深化应用
04 总结测评
帮助学生建立知识迁移的意识
内容解析/目标设置/学情分析/策略分析/过程分析/设计反思
新知探究,突破教学重点——问题链
01 情境引入
02 新知探究
03 深化应用
04 总结测评
给出
具体例题
学生
自主答题
展示
答题情况
内容解析/目标设置/学情分析/策略分析/过程分析/设计反思
新知探究,突破教学重点——问题链
01 情境引入
02 新知探究
03 深化应用
04 总结测评
几何法利用了图形的几何性质,具有局限性;代数法虽然计算量比较大,但是坐标法的重要体现,但更具有一般性。从而明确两种判定方法的适用场景与核心逻辑。
总结
内容解析/目标设置/学情分析/策略分析/过程分析/设计反思
新知探究,突破教学重点——问题链
01 情境引入
02 新知探究
03 深化应用
04 总结测评
自主探究
对比分析
归纳总结
自主建构直线与圆位置关系的定量判定方法
深刻体会数形结合思想,
有效突出教学重点
内容解析/目标设置/学情分析/策略分析/过程分析/设计反思
深化应用,破解教学难点
01 情境引入
02 新知探究
03 深化应用
04 总结测评
明确
图形特征
自主解题
小组讨论
展示成果
内容解析/目标设置/学情分析/策略分析/过程分析/设计反思
深化应用,破解教学难点
01 情境引入
02 新知探究
03 深化应用
04 总结测评
通过小组合作与一题多解对比,
让学生巩固直线与圆位置关系的判定方法
内容解析/目标设置/学情分析/策略分析/过程分析/设计反思
深化应用,破解教学难点
01 情境引入
02 新知探究
03 深化应用
04 总结测评
学生漏解
作出图形
分析漏因
内容解析/目标设置/学情分析/策略分析/过程分析/设计反思
深化应用,破解教学难点
01 情境引入
02 新知探究
03 深化应用
04 总结测评
组织学生讨论:
如何避免遗漏?
先画图预判切线形式
分斜率存在与不存在两种情况讨论
解题要点
内容解析/目标设置/学情分析/策略分析/过程分析/设计反思
深化应用,破解教学难点
01 情境引入
02 新知探究
03 深化应用
04 总结测评
有效破解难点
变式题
制造认知冲突,
让学生亲身体会忽略斜率不存在的问题
结合图形,
突破抽象思维障碍
通过讨论总结,
强化分类讨论思想
内容解析/目标设置/学情分析/策略分析/过程分析/设计反思
深化应用,破解教学难点
01 情境引入
02 新知探究
03 深化应用
04 总结测评
梳理
求切线方程的流程
判位置、
析图形、分情况
帮助学生构建
清晰的解题框架
实现从会解题到会总结方法的提升
内容解析/目标设置/学情分析/策略分析/过程分析/设计反思
总结测评,作业布置
01 情境引入
02 新知探究
03 深化应用
04 总结测评
构建完整
认知框架
内容解析/目标设置/学情分析/策略分析/过程分析/设计反思
总结测评,作业布置
01 情境引入
02 新知探究
03 深化应用
04 总结测评
实现教学评的一致性
及时测评学生的目标达成情况
内容解析/目标设置/学情分析/策略分析/过程分析/设计反思
总结测评,作业布置
01 情境引入
02 新知探究
03 深化应用
04 总结测评
体现因材施教
分层作业
适配不同学情
内容解析/目标设置/学情分析/策略分析/过程分析/设计反思
六、教学反思 —— 促改进,求完善
问题驱动
类比迁移
让学生主动参与知识建构过程
体会其中蕴含的
数学思想
培养从几何到代数
的转化能力
符合数学知识螺旋上升的新课程理念
知识掌握
方法迁移
素养提升
内容解析/目标设置/学情分析/策略分析/过程分析/设计反思
六、教学反思 —— 促改进,求完善
但后续需进一步关注学生答题过程中的运算细节和书写规范
在实际教学中,需注意避免技术过度依赖。 技术应作为思维的辅助,而非替代学生的自主推理与思考
分层作业与多元测评虽能适配不同学情
几何画板的动态演示有效突破了抽象思维障碍
内容解析/目标设置/学情分析/策略分析/过程分析/设计反思
六、教学反思 —— 促改进,求完善
让课堂真正成为学生素养发展的舞台
优化问题
设计的梯度
平衡技术辅助与思维训练的关系
时刻关注
学生的发展
谢 谢
/org/geogebra/common/icons/svg/common/zoom_in.svg
/org/geogebra/common/icons/svg/common/zoom_out.svg
/org/geogebra/common/icons/svg/common/zoom_to_fit.svg
geogebra_thumbnail.png
geogebra_javascript.js
function ggbOnInit() {}
geogebra_defaults2d.xml
geogebra_defaults3d.xml
geogebra.xml
$