29.1.2 过三点的圆(第1课时 确定圆的条件)(导学案)数学新教材人教版九年级上册
2026-08-18
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精品
摘要:
该初中数学导学案聚焦“过三点的圆”,核心是理解“不在同一直线上的三点确定一个圆”。通过考古复原古镜情境导入,复习圆的静态定义和垂直平分线性质作铺垫,引导学生经历“过一点→过两点→过三点”的递进探究,理解确定圆条件从无数个到唯一的变化规律。
导学案以“操作—观察—猜想—验证”为主线,通过分类讨论和从特殊到一般的思想,培养几何直观与逻辑推理能力(数学思维),情境导入激发探究兴趣(数学眼光),例题与网格作图等练习结合,提升用数学语言解决问题的能力,助力学生自主构建知识。
内容正文:
29.1.2 过三点的圆(第1课时 确定圆的条件)
(导学案)
(1)理解并掌握定理:知道“不在同一直线上的三个点确定一个圆”,能从“存在性”和“唯一性”两个维度解释“确定”的含义.掌握探究方法:经历“过一点→过两点→过三点”的递进式探究过程,理解确定圆的条件从“无数个”到“唯一”的变化规律.
(2)理解共线三点不能作圆的原因:能运用垂直平分线的性质解释为什么共线三点不能确定一个圆.
(3)经历“操作—观察—猜想—验证”的探究过程,体会分类讨论、从特殊到一般的数学思想,发展逻辑推理和几何直观能力.
重点:不在同一直线上的三点确定一个圆的定理及其探究过程.
难点:对“确定”一词的深刻理解(存在性与唯一性).为什么共线三点不能作圆的逻辑解释(利用垂直平分线性质说明无交点).在探究过程中,发现“圆心在垂直平分线上”这一规律,并自主归纳出作图方法.
第一环节 自主学习
温故知新:
创设情景,引入新课
情境创设:多媒体展示情境——“某考古队发现一块残缺的圆形古镜边缘碎片,只有一段圆弧(如图).工匠师傅想要复原这面古镜的完整形状,需要知道整个圆的大小和位置.”
核心问题:要复原一个圆,最关键的是确定什么?(圆心和半径).现在只有一段弧(即圆上的若干个点),至少需要几个点才能确定这个圆呢?
复习铺垫:圆的静态定义是什么?(到定点距离等于定长的所有点组成的图形)
垂直平分线的性质是什么?(到线段两端点距离相等的点在线段的垂直平分线上)
【学法指导】
新知自研:自研课本第116-118页的内容
【学法指导】自研课本P116-118页内容
(一)过一点作圆
活动:请学生在学案上先画一个点A.经过点A,你能画多少个圆?学生用圆规试一试,如图:
学生操作总结归纳:可以画无数个圆.
追问:这些圆的圆心有什么规律?(圆心可以是平面内任意一点,只要到点A的距离等于半径即可.)
(二)过两点作圆
活动:在再画一个点B,经过点A和点B,你能画多少个圆?试一试.
学生操作总结归纳:可以画无数个圆.
追问1:这些圆的圆心有没有什么共同特点?(圆心到A和B的距离相等,即圆心在线段AB的垂直平分线上)
追问2:你能用尺规找出几个这样的圆心吗?(在垂直平分线上任取一点作为圆心,到A(或B)的距离为半径画圆即可)
追问3:圆心到A、B的距离满足什么关系?(OA=OB)
(三)过不在同一直线上的三点作圆
活动:在学案上画三个不在同一直线上的点A、B、C,经过这三点,你能画多少个圆?
引导性探究:
问题1:过A、B两点的圆的圆心在哪里?(在线段AB的垂直平分线上)
问题2:过B、C两点的圆的圆心在哪里?(在线段BC的垂直平分线上)
问题3:同时满足“过A、B、C三点”的圆心,应该在哪?(在l₁和l₂的交点O处)
问题4:为什么圆心必须是l₁和l₂的交点?(因为圆心既要到A、B距离相等,又要到B、C距离相等,同时满足这两个条件的点就是两条垂直平分线的交点)
问题5:这个交点O到A、B、C三点的距离有什么关系?(OA=OB=OC,因为O在AB的垂直平分线上,所以OA=OB;O在BC的垂直平分线上,所以OB=OC;因此OA=OB=OC)
追问6:以O为圆心,OA为半径画圆,这个圆是否一定经过A、B、C三点?(一定,因为OA=OB=OC)
追问7:这样的圆有几个?唯一吗?为什么?(只有1个,因为两条垂直平分线的交点只有一个)
师生共同归纳:不在同一直线上的三个点确定一个圆.
关键词解读:“确定”=“存在且唯一”.存在性:总能找到两条垂直平分线的交点O,以O为圆心到任意一点的距离为半径画圆,该圆经过三个点. 唯一性:两条垂直平分线的交点唯一,因此这样的圆只有一个.
由上图可以看出,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,外接圆的圆心是三角形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.
【自研自探】
自研课本P116-118页内容
典型例题
例1. 如图,在中,.
(1)求作,使圆心O落在边上,且经过A,B两点.(尺规作图,保留作图痕迹,不必写作法).
(2)已知,求的半径.
【分析】(1)分别以A,B为圆心,大于为半径在两侧作圆弧,连接圆弧的交点,与的交点为O,以O为圆心,为半径画圆即可;
(2)连接,得,根据三角形外角与内角的关系求出,结合已知可得,运用角所对的直角边等于斜边的一半求出,最后由代入求解即可.
【详解】(1)解:如图,
(2)由(1)可知,连接
又
故的半径为:2
第二环节 合作探究
1.讨论过一点可以画多少个圆.
2.讨论过二点可以画多少个圆.
3.讨论过不在一条直线上的三点可以画多少个圆?怎样画?
拓展提升:1.如图,在单位长度为1的正方形网格中建立一直角坐标系,一条圆弧经过网格点,请在网格图中进行下列操作:
(1)利用网格作出该圆弧所在圆的圆心点的位置,并写出点的坐标为______;
(2)求出扇形的面积.
【详解】(1)解:根据网格作,的中垂线,这两条中垂线相交于点,连接,,,则点,
故答案为:;
(2)解:由(1)图可知:
,
,
为直角三角形,,
即的半径为,的度数为,
∴.
课本课堂练习P118.
1.(2026·庐江三中课时练习)估计如图中三段弧的半径的大小关系,再用圆规检验你的结论.
【详解】解:最上面的弧的半径最大,最下面的弧的半径最小.
①在较大的弧上取点A、B,连接AB,使线段AB同时过三条弧,再作AB的垂直平分线CD;
②连接DE,作DE的垂直平分线交CD与点O″,则此点即为 所在圆的圆心;
③连接GF,作GF的垂直平分线交CD与点O′,则O′即为中间的弧所在圆的圆心;
④连接BC,作BC的垂直平分线交CD与点O,则O即为较大的弧所在圆的圆心.
根据图形可知:最上面的弧的半径最大,最下面的弧的半径最小.
2.(2026·苏州校考)如图,方格纸上每个小正方形的边长均为1个单位长度,点O,A,B,C在格点(两条网格线的交点叫格点)上,以点O为原点建立直角坐标系,
(1)画出过A,B,C三点的圆的圆心P,并求出圆心P的坐标为 .
(2)求出圆的直径
【详解】(1)解:连接BC,作BC的垂直平分线,在BC的垂直平分线上找一点P,使得,如图所示,点P是过A,B,C三点的圆的圆心,
∴点P的坐标为:,
故答案为:.
(2)由(1)得:点P是过A,B,C三点的圆的圆心,
∴圆的直径为:.
知识技能: 探究路径:过一点→过两点→过三点,从“无数个”到“唯一”的递进变化.核心定理:不在同一直线上的三个点确定一个圆(存在性 + 唯一性).重要结论:共线三点不能确定一个圆.作图思路:找圆心→作两条垂直平分线→交点为圆心.
思想方法:分类讨论:分为“过一点、过两点、过三点”三种情况逐步探究.从特殊到一般:从简单情形(过一点)开始,逐步过渡到复杂情形(过三点).转化思想:将“确定圆”的问题转化为“确定圆心”的问题,再转化为“找垂直平分线交点”的问题.
易错提醒:漏条件:切记“不在同一直线上”的前提,共线三点不能作圆.误判共线:在具体题目中,要善于通过角度、坐标等条件判断三点是否共线.圆心位置:过三点的圆的圆心是两条垂直平分线的交点,不是角平分线或其他线的交点.
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29.1.2 过三点的圆(第1课时 确定圆的条件)
(导学案)
(1)理解并掌握定理:知道“不在同一直线上的三个点确定一个圆”,能从“存在性”和“唯一性”两个维度解释“确定”的含义.掌握探究方法:经历“过一点→过两点→过三点”的递进式探究过程,理解确定圆的条件从“无数个”到“唯一”的变化规律.
(2)理解共线三点不能作圆的原因:能运用垂直平分线的性质解释为什么共线三点不能确定一个圆.
(3)经历“操作—观察—猜想—验证”的探究过程,体会分类讨论、从特殊到一般的数学思想,发展逻辑推理和几何直观能力.
重点:不在同一直线上的三点确定一个圆的定理及其探究过程.
难点:对“确定”一词的深刻理解(存在性与唯一性).为什么共线三点不能作圆的逻辑解释(利用垂直平分线性质说明无交点).在探究过程中,发现“圆心在垂直平分线上”这一规律,并自主归纳出作图方法.
第一环节 自主学习
温故知新:
创设情景,引入新课
情境创设:多媒体展示情境——“某考古队发现一块残缺的圆形古镜边缘碎片,只有一段圆弧(如图).工匠师傅想要复原这面古镜的完整形状,需要知道整个圆的大小和位置.”
核心问题:要复原一个圆,最关键的是确定什么?( ).现在只有一段弧(即圆上的若干个点),至少需要几个点才能确定这个圆呢?
复习铺垫:圆的静态定义是什么?( )
垂直平分线的性质是什么?( )
【学法指导】
新知自研:自研课本第116-118页的内容
【学法指导】自研课本P116-118页内容
(一)过一点作圆
活动:请学生在学案上先画一个点A.经过点A,你能画多少个圆?学生用圆规试一试,如图:
学生操作总结归纳:可以画无数个圆.
追问:这些圆的圆心有什么规律?( .)
(二)过两点作圆
活动:在再画一个点B,经过点A和点B,你能画多少个圆?试一试.
学生操作总结归纳:可以画无数个圆.
追问1:这些圆的圆心有没有什么共同特点?( )
追问2:你能用尺规找出几个这样的圆心吗?( )
追问3:圆心到A、B的距离满足什么关系?( )
(三)过不在同一直线上的三点作圆
活动:在学案上画三个不在同一直线上的点A、B、C,经过这三点,你能画多少个圆?
引导性探究:
问题1:过A、B两点的圆的圆心在哪里?( )
问题2:过B、C两点的圆的圆心在哪里?( )
问题3:同时满足“过A、B、C三点”的圆心,应该在哪?( )
问题4:为什么圆心必须是l₁和l₂的交点?( )
问题5:这个交点O到A、B、C三点的距离有什么关系?( )
追问6:以O为圆心,OA为半径画圆,这个圆是否一定经过A、B、C三点?( )
追问7:这样的圆有几个?唯一吗?为什么?( )
师生共同归纳:不在同一直线上的三个点确定一个圆.
关键词解读:“确定”=“存在且唯一”.存在性:总能找到两条垂直平分线的交点O,以O为圆心到任意一点的距离为半径画圆,该圆经过三个点. 唯一性:两条垂直平分线的交点唯一,因此这样的圆只有一个.
由上图可以看出,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,外接圆的圆心是三角形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.
【自研自探】
自研课本P116-118页内容
典型例题
例1. 如图,在中,.
(1)求作,使圆心O落在边上,且经过A,B两点.(尺规作图,保留作图痕迹,不必写作法).
(2)已知,求的半径.
第二环节 合作探究
1.讨论过一点可以画多少个圆.
2.讨论过二点可以画多少个圆.
3.讨论过不在一条直线上的三点可以画多少个圆?怎样画?
拓展提升:1.如图,在单位长度为1的正方形网格中建立一直角坐标系,一条圆弧经过网格点,请在网格图中进行下列操作:
(1)利用网格作出该圆弧所在圆的圆心点的位置,并写出点的坐标为______;
(2)求出扇形的面积.
课本课堂练习P118.
1.(2026·庐江三中课时练习)估计如图中三段弧的半径的大小关系,再用圆规检验你的结论.
2.(2026·苏州校考)如图,方格纸上每个小正方形的边长均为1个单位长度,点O,A,B,C在格点(两条网格线的交点叫格点)上,以点O为原点建立直角坐标系,
(1)画出过A,B,C三点的圆的圆心P,并求出圆心P的坐标为 .
(2)求出圆的直径
知识技能: 探究路径:过一点→过两点→过三点,从“ ”到“ ”的递进变化.核心定理:不在同一直线上的 (存在性 + 唯一性).重要结论: 确定一个圆.作图思路:找 →作 →交点为 .
思想方法:分类讨论:分为“ 、 、 ”三种情况逐步探究.从特殊到一般:从简单情形(过一点)开始,逐步过渡到 ( ).转化思想:将“ ”的问题转化为“ ”的问题,再转化为“ ”的问题.
易错提醒:漏条件:切记“ ”的前提, 不能作圆.误判共线:在具体题目中,要善于通过 、 等条件判断三点是否共线.圆心位置:过三点的圆的圆心是 ,不是角平分线或其他线的交点.
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