内容正文:
2.4.2 圆的一般方程
第二章 直线和圆的方程
课堂教学
圆是一切平面图形中最美的图形
——毕达哥拉斯
圆除了标准方程是否还有其它的方程?
新知导入
3
新知导入
问题1:我们知道,方程(𝑥−1)2+(𝑦+2)2=4表示以(1,−2)为圆心,2为半径的圆.可以将此方程变形为𝑥2+𝑦2−2𝑥+4𝑦+1=0.
一般地,圆的标准方程(𝑥−𝑎)2+(𝑦−𝑏)2=𝑟2可以变形为 x2+y2+Dx+Ey+F=0 (2)的形式.
反过来,形如(2)的方程一定能通过恒等变形变为圆的标准方程吗?
追问1:方程𝑥2+𝑦2−2𝑥+4𝑦+1=0表示什么图形?
分析:将上述方程配方则可得到(𝑥−1)2+(𝑦+2)2=4,该方程表示以(1,-2)为圆心,2为半径的圆”.
新知导入
追问2:方程𝑥2+𝑦2−2𝑥+4𝑦+6=0表示什么图形?
分析:将上述方程配方则可得到(𝑥−1)2+(𝑦+2)2=-1,由于不存在这样的x,y使方程成立,所以该方程不能表示任何图形。
总结:形如x2+y2+Dx+Ey+F=0的方程不一定是圆的方程.
思考:那么我们一起探究一下方程 x2+y2+Dx+Ey+F=0中的 D, E, F满足什么条件时 , 这个方程表示圆?
新知导入
新知探究
思考:一般地, 圆的标准方程(x-a)2+(y-b)2=r2展开后,会得出怎样的形式?
(x-1)2+(y-2)2=4
x2+y2-2x+4y+1=0.
(x-a)2+(y-b)2=r2
x2+y2-2ax-2by+a2+b2-r2=0
x2+y2+Dx+Ey+F=0
方程x2+y2+Dx+Ey+F=0变形为:
表示以( )为圆心, 以 为半径的圆.
方程无实数解,所以不表示任何图形.
方程只有一组解 ,表示一个点( ).
D2+E2-4F
>0,
=0,
<0,
D2+E2-4F
D2+E2-4F
知识点1、圆的一般方程
当D2+E2-4F>0时, 方程x2+y2+Dx+Ey+F=0表示一个圆, 我们把方程x2+y2+Dx+Ey+F=0叫做圆的一般方程.
结构特征:
(1) x2和y2的系数相同,且不等于零;
(2) 没有xy这样的二次项;
(3) D2+E2-4F>0 ;
例题分析
分析:将点O,M1,M2的坐标分别代入圆的一般方程,可得一个三元一次方程组,解方程组即可求出圆的方程.
例题分析
同学们,这一道例题与与圆的标准方程这一节中例2的方法比较, 你有什么体会?
上一节的例2 :△ABC的三个顶点分别是A(5, 1) , B(7, -3) , C(2,-8) , 求△ABC的外接圆的标准方程.
解: 设所求的方程是
因为A(5, 1) , B(7, -3) , C(2, -8) 三点都在圆上 , 所以它们的坐标都满足上述方程 , 于是
即
解此方程组,得
所以, △ABC的外接圆的标准方程是
对比分析:本节例4也使用了待定系数法,这里选用圆的一般方程,与上一节例2中选用标准方程的方法相比,运算就显得容易一些.因为运算后得到的方程没有二次项,是一个三元一次方程组。若像例2那样选用圆的标准方程,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容易 .
巩固练习
巩固练习
课堂小结
1、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a, b, r或D, E, F的方程组;
(3) 解出a, b, r或D, E, F, 得到标准方程或一般方程.
求圆的方程的方法:
课堂小结
练与测1、2、3、4、5
课后作业
感谢聆听,谢谢!
课题《直线和圆的方程---圆的方程》
圆 的 一 般 方 程
教学阐释部分
一、教学依据
指导思想
教材分析
学情分析
教学目标
学科
核心素养
宏观辨识与微观探析
证据推理与模型认知
变化观念与平衡思想
科学探究与创新意识
科学态度与社会责任
圆的一般方程是解析几何中的重要内容,利用圆的标准方程推导圆的一般方程,为进一步学习圆锥曲线等知识奠定基础。
一、教学依据
指导思想
教材分析
学情分析
教学目标
2.从教程结构看:本节内容在教材体系中起到承上启下的作用,具有重要的地位,是对坐标法的进一步巩固与应用,为后续学习椭圆、双曲线、抛物线等圆锥曲线奠定基础,是学习后续内容的重要铺垫。
1.从知识逻辑看:本节内容是在学生学习了圆的标准方程基础上,进一步研究圆的一般式方程,发现圆的方程特点,即为特殊的二元二次方程。明确圆的一般方程的特点,掌握圆的方程的算法及与圆有关的轨迹问题。
3.从素养培养看:教材以圆的标准方程为起点,通过引导学生推演出圆的一般式方程,教材通过“剥离具体表象,抽象数学本质”的过程,培养学生的逻辑推理能力及数学运算素养。
本节课选自《2019人教A版高中数学选择性必修第一册》第二章《直线和圆的方程》,本节课主要学习圆的一般方程。
一、教学依据
指导思想
教材分析
学情分析
教学目标
知识
能力
心理
素养发展点
学习障碍点
能将圆的几何特征准确转化为代数条件,准确写出圆的标准方程。
掌握几何与代数的转化能力,进一步培养自主探究能力和举一反三能力。
圆是生活中常见的图形,通过实例引入,易激发学习好奇心和探究欲。
1.旧知遗忘或不熟练,导致推导方程时卡顿。
2.“数形结合”思想理解不深入,“转化与化归”能力薄弱。
3.抽象思维不足,仅将方程视为一个固定的“式子”,而非“图形的代数表达”,导致应用时无法灵活代入动点坐标分析问题。
培养学生学以致用的探究问题的能力,逻辑思维能力的培养以及合作交流的意识。
一、教学依据
指导思想
教材分析
学情分析
教学目标
1.回顾确定圆的几何要素,探索并掌握圆的标准方程.
2.会根据不同的已知条件求圆的标准方程. (难点)
3.会由圆的标准方程写出圆的半径和圆心坐标,能根据条件写出圆的标准方程.
4.能准确判断点与圆的位置关系.
5.加深对数形结合思想的理解和加强待定系数法的运用.
教学目标
一、教学依据
指导思想
教材分析
学情分析
教学目标
评价目标
过程性评价:
聚焦学生在“知识生成、能力提升、思维发展”中的动态表现,通过“即时反馈、分层评价、多元互动”实现 “以评促学”,激发学习主动性。
表现性评价:
通过“任务驱动+成果展示+多维评估”,考查学生对圆的标准方程的深层理解与应用能力。
诊断性评价:
课前通过圆的标准方程的掌握情况,了解学生对圆的已有认知,调整课堂导入深度。
二、教学过程
教学重难点
教法分析
学法分析
教学思路
教学
重点
理解圆的一般方程及其他的特点,掌握圆的一般方程和标准方程的相互转化.
教学
难点
会求圆的一般方程,能用圆的一般方程解决简单问题,以及与圆有关的简单的轨迹方程问题.
二、教学过程
教学重难点
教法分析
学法分析
教学思路
看
听
做
想
学生是课堂的主人
二、教学过程
教学重难点
教法分析
学法分析
教学思路
创设情境任务驱动
小组合作交流
实践探究
二、教学过程
教学重难点
教法分析
学法分析
教学思路
课时设计
情景线
问题线
知识线
活动线
素养线
1、复习引入:复习圆的标准方程
2、新课授入:书上例4、例5
3、练习巩固:练习1,3,4、;习题2.4的1,2,3,4
4、课堂小结:求圆一般方程、求圆的一般方程和标准方程互化
5、课堂作业:练与测1、2、3、4、5
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