内容正文:
29.2 圆的有关概念
29.1.2 过三点的圆
课题
过三点的圆
课型
新授课
教学内容
教材第116-119页的内容
教学目标
1.理解并掌握确定圆的条件,以及过不在同一条直线的三个点作圆的方法;了解三角形的外接圆、三角形的外心等概念;
2.理解反证法的思想,能够运用反证法证明命题;
3.经历不在同一条直线上的三个点确定一个圆的探索过程,培养学生的探索能力,进一步体会解决数学问题的策略;
4.经历探索圆的确定条件的过程,发展学生的数学思考能力,进一步认识和理解研究图形方法.
教学重难点
教学重点:不在同一条直线上的三个点确定一个圆的证明及做法.
教学难点:过不在同一条直线上的三个点作圆,对反证法的理解.
教 学 过 程
备 注
1.创设情境,引入课题
【回顾】
1.经过一点可以作 条直线?
2.经过两点只可以作 条直线?
预设答案:1.无数;2.一.
【师生活动】 教师提出问题,引导学生回顾所学知识,明确“两点确定一条直线”,然后教师追问:确定一个圆需要几个已知点呢?
2.类比探究,学习新知
【探究】
【问题1】经过一个点A能不能作圆?这样的圆能作出多少个?
【师生活动】先让学生思考,然后教师展示过一个点作圆的过程,引导学生理解作圆的实质是确定圆心和半径,要经过已知点A作圆,只要圆心确定下来,半径就随之确定了.所以以点A以外的任意一点为圆心,以这一点与点A所连的线段为半径就可以作一个圆.由于圆心是任意的,因此这样的圆有无数个.
【问题2】经过两点A,B能不能作圆?如果能,所作圆的圆心的位置有什么特点?
【师生活动】先让学生思考,然后教师展示过两个点作圆的过程,引导学生理解已知点A,B都在圆上,它们到圆心的距离都等于半径,即圆心到A,B的距离相等,因此圆心应在线段AB的垂直平分线上.在AB的垂直平分线上任取一点都可以作为圆心,这点到点A的距离即为半径,圆就确定下来了,由于线段AB的垂直平分线上有无数个点,因此有无数个圆心,作出的圆有无数个.
【问题3】经过不在同一条直线上的三个点A,B,C能不能作圆?如果能,如何确定所作圆的圆心?
分组讨论:
1.学生先分组进行讨论;
2.教师根据讨论情况作相应提示;
3.学生讲解思路,教师补充完善.
【教师活动】教师完善分析及展示作图过程.
分析:对于经过不在同一条直线上的三点作圆的问题,因为所求的圆要经过A,B,C三点,所以圆心到这三点的距离要相等.因此,这个点既要在线段AB的垂直平分线上,又要在线段BC的垂直平分线上.如下图,分别作出线段AB的垂直平分线l1和线段BC的垂直平分线l2,设它们的交点为O,则OA=OB=OC.于是以点O为圆心,OA(或OB,OC)为半径,便可作出经过A,B,C三点的圆.因为过A,B,C三点的圆的圆心只能是点O,半径等于OA,所以这样的圆只有一个,即不在同一条直线上的三个点确定一个圆.
【拓展】
经过三角形的三个顶点可以作一个圆,这个圆叫作三角形的外接圆.外接圆圆心是三角形的三条边的垂直平分线的交点,叫作这个三角形的外心,这个三角形叫作圆的内接三角形.
【教师活动】引导学生熟悉相关概念,让学生自己尝试总结出:“三角形的外心到三角形三个顶点的距离相等.”这一结论.
【做一做】
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.
答:如下图:
结论:
锐角三角形的外心位于三角形内;
直角三角形的外心位于直角三角形斜边的中点;
钝角三角形的外心位于三角形外.
【思考】
问题4:经过同一条直线上的三个点能作出一个圆吗?
预设答案:不能.
【师生活动】教师提出问题后,让学生尝试过在同一条直线上的三个点画圆,在学生得出不能做出这样的圆的结论后,追问:如何证明经过同一条直线上的三个点不能作出一个圆呢?
【证明猜想】
已知:点A、 B、 C三点在直线l上.
求证:过A、 B、 C三点不能作圆.
证明:假设经过同一条直线l上的A、B、C三点可以作一个圆. 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和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,经过同一条直线上的三个点不能作圆.
【师生活动】教师带领学生总结出证明的大概过程:
假设命题不成立→推出矛盾→原命题成立
【归纳】
在证明一个命题时,先提出与结论相反的假设,再推导出和定义、基本事实、定理或题设等相矛盾的结果,然后由矛盾断定假设不正确,从而得到原命题成立,这种方法叫作反证法.
【延伸】
反证法证题的基本步骤:
第一步:假设命题的 不成立.
第二步:从这个假设出发,经过推理论证,得出与学过的概念、基本事实、已证明的定理、性质或题设相 的结果.
第三步:由矛盾的结果,判定假设不成立,从而说明 是正确的.
答案:结论;矛盾;原命题.
【追问】什么样的命题适合用反证法证明呢?
(1)直接证明有困难
(2)否定性命题
(3)唯一性命题
(4)至多、至少型命题
3.学以致用,应用新知
【例1】点 A,B,C 不在同一条直线上,求作过 A,B,C 三点的圆(三角形外接圆).
1. 解:如图.
(1)连接 AB,分别以A、B为圆心,大于 AB 长为半径画弧,上下两段弧交于 D、E,直线 DE 就是 AB 的垂直平分线。
(2)连接 BC,同理分别以B、C为圆心,大于 BC 长为半径作弧,得到两组交点,连接交点画出 BC 的垂直平分线。
(3) 两条垂直平分线交于一点 O,点 O 到A、B、 C三点距离相等(垂直平分线上的点到线段两端距离相等),即 OA=OB=OC,O 为圆心。
(4)以 O 为圆心,OA(或OB 、OC)长为半径画圆,⊙O 即为经过 A、B、 C三点的圆。
【例2】 用反证法证明:两条平行直线被第三条直线所截,同位角相等.
已知:如图,AB//CD,直线EF交AB于点O,
求证:12.
证明:假设1≠2,过点O作直线A ′B ′,使EOB′2.根据“同位角相等,两直线平行”,可得A′B′//CD,这样,过点O就有两条直线AB,A′B′都平行于CD,这与基本事实 “过直线外一点有且仅有一条直线与已知直线平行”矛盾.这说明1≠2不正确,所以12.
4.随堂训练,巩固新知
(1)判断正误:
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( )
答案:①√;②×;(3)√;④×.
(2)若一个三角形的外心在一边上,则此三角形的形状为( )
A.锐角三角形 B.直角三角形
C.钝角三角形 D.等腰三角形
答案:B.
(3)小明不慎把家里的圆形玻璃打碎了,其中四块碎片如图所示,为配到与原来大小一样的圆形玻璃,小明带到商店去的一块玻璃碎片应该是( )
A.第①块 B.第④块
C.第③块 D.第②块
答案:D.
(4)完成下面的证明过程:
已知:如图,直线l1,l2, l在同一平面内,且l1l,l2l.
求证:l1//l2.
证明:假设 ,则l1与l2相交,设l1与l2交于点P.由已知条件 , 得知,过点P有两条直线与直线l垂直,
这与“ ”相矛盾,所以,“假设 ”不成立,故 .
答案:l1l2,l1l,l2l,过一点有且只有一条直线与已知直线垂直,l1l2,l1//l2.
5.课堂小结,自我完善
教师与学生一起回顾本节课所学的主要内容,并请学生回答以下问题:
1. 本节课学习了哪些主要内容?
2. 几个点可以确定一个圆?
3.用反证法证明的步骤是什么?
6.布置作业
教材P118练习第1-2题,P119练习第1-2题.
先回顾已学知识,在此基础上提出问题,引导学生思考新知识,便于学生理解.
以探究的形式通过三个问题逐步得出结论“不在同一直线上的三点可以确定一个圆”,既降低了学习的难度,又培养了学生的学习兴趣以及探索能力,进一步体会解决问题的策略.
通过让学生分组讨论的方式培养学生的合作意识,通过教师补充完善的过程体现数学中思维的严谨性.
通过讲解让学生熟悉三角形的外接圆和三角形的外心等概念.
巩固所学知识,加深对三角形外接圆的理解.进而归纳出锐角、直角、钝角三角形外心的位置.
通过观察引导学生思考,得出猜想.
教师通过引导,让学生自主思考探究,培养学生的推理能力以及逻辑思维能力.
教师引导学生归纳总结出反证法的概念,培养学生归纳总结问题的能力.
通过填空的形式让学生总结出反证法证题的基本步骤,进一步巩固反证法的概念.
通过提问让学生初步理解“什么样的命题适合用反证法证明”,体会“正难则反”的思想.
通过名人名言让学生加深对反证法的理解,并体会反证法在数学中的适用性.
教师提出问题,学生先独立思考,解答.然后再小组交流探讨,教师巡视,如遇到有困难的学生适当点拨,最终教师展示答题过程.
通过分组探究的方式让学生进一步熟悉反证法的推理过程及步骤,培养学生的合作探究意识以及知识的应用意识.
通过随堂练习,进一步巩固课堂所学内容,检测学习效果.
通过小结,帮助学生梳理本节课所学内容,强化记忆,课后练习巩固,让所学知识得以运用.
板书设计
过三点的圆
提纲挈领,重点突出.
教后反思
反思教学过程和教师表现,进一步优化操作流程,提升自身素质.
学科网(北京)股份有限公司
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