29.2.3圆周角(第2课时 圆内接四边形)(教学设计)数学新教材人教版九年级上册
2026-08-24
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精品
摘要:
该初中数学教学设计聚焦“圆内接四边形”核心内容,涵盖定义、性质(对角互补、外角等于内对角)及应用。课堂导入通过回顾圆周角定理和四边形内角和,创设圆上四点连四边形情境引出定义,搭建新旧知识学习支架。
此资料以“观察—猜想—证明—应用”为主线,学生动手度量培养几何直观(数学眼光),问题链引导证明发展推理能力(数学思维),分层例题与中考真题提升应用意识(数学语言)。帮助学生掌握转化思想,教师可借易错提醒突破难点,提升教学效率。
内容正文:
29.2.3 圆周角(第2课时 圆内接四边形)
(教学设计)
1.教学内容
本节课是人教版(2024版)义务教育教科书数学九年级上册第二十九章圆,第二节圆的有关性质,29.2.3“圆周角”第2课时圆内接四边形.主要内容包括:圆内接四边形的定义:四个顶点都在同一个圆上的四边形叫做圆内接四边形,这个圆叫做四边形的外接圆.圆内接四边形的性质定理:圆内接四边形的对角互补,且任何一个外角等于它的内对角.性质定理的证明:利用圆周角定理证明圆内接四边形的对角互补.性质定理的应用:运用圆内接四边形性质进行角度计算和几何证明.
2. 内容解析
本节课是“29.2.3圆周角”的第二课时,是在学生掌握了圆周角定理及其推论的基础上,进一步研究圆与四边形的关系.本课直接运用圆周角定理——圆内接四边形的一组对角所对的弧恰好组成一个完整的圆(两条弧合起来是360°),因此这两个角的度数之和为180°。同时,圆内接四边形的外角与内对角的关系,也需借助圆周角定理进行证明.圆内接四边形是圆与多边形结合的重要模型,是后续学习正多边形与圆、四点共圆的判定、直线与圆的位置关系等内容的逻辑基础.同时,圆内接四边形在几何综合题中具有广泛的应用.本节是对圆周角定理的重要应用和延伸,体现了“圆”与“多边形”的融合,是培养学生综合运用知识能力的重要载体.
基于以上分析,本节课的教学重点为:圆内接四边形的性质定理——“对角互补”及其应用.
教学目标
(1)理解圆内接四边形的定义:能准确识别圆内接四边形,并能指出其外接圆.
(2)掌握圆内接四边形的性质:能准确叙述并证明“圆内接四边形对角互补”这一性质,理解“外角等于内对角”的结论.
(3)灵活运用性质:能运用圆内接四边形的性质进行角度计算和简单的几何证明.
(4)发展核心素养:经历“观察—猜想—证明—应用”的探究过程,体会转化思想(将四边形问题转化为圆周角问题),发展逻辑推理和几何直观能力.
2.目标解析
目标1 是概念理解的基础.学生需能在复杂图形中准确识别圆内接四边形,并理解“内接”与“外接”的相对关系.
目标2 是性质掌握的核心.定理的证明需运用圆周角定理,是对上节课知识的直接应用和巩固。“外角等于内对角”是性质的推论,在解题中应用广泛,需重点强调.
目标3 是学以致用的体现.学生需能在具体问题中,通过识别圆内接四边形、应用对角互补或外角性质进行角度推算.
目标4 是素养提升的落脚点.通过圆内接四边形这一模型,让学生体会“圆”作为工具在解决多边形问题中的价值.
学生已掌握圆周角的定义及圆周角定理,能进行基本的圆周角与圆心角的转化计算。同时,学生已学过一般四边形的性质(内角和为360°).学生已积累了“观察—猜想—证明”的探究经验,对圆中角度关系的分析有一定基础.学生学习障碍: 概念混淆:容易将“圆内接四边形”与“圆外切四边形”混淆(圆外切四边形是四条边都与圆相切,后续学习).性质证明困难:难以想到将四边形的角转化为圆周角,利用其所对弧的关系进行证明.识图障碍:在较复杂的图形中,不易发现哪些四边形是圆内接四边形,从而无法应用其性质.
基于以上分析,本节课的教学难点为:圆内接四边形性质的证明(需运用圆周角定理,涉及弧的度数转化).“外角等于内对角”的理解与灵活运用.在复杂图形中,准确识别圆内接四边形并选择恰当的性质进行解题.
创设情景,引入新课
问题1:圆周角定理的内容是什么?(一条弧所对的圆周角等于它所对的圆心角的一半.)
问题2:四边形有什么基本性质?(内角和为360°.)
情境创设:多媒体展示一个⊙O,在圆上任取四个点A、B、C、D,顺次连接得到一个四边形.
问题3:四边形ABCD的四个顶点在哪里?(都在⊙O上.)
揭示概念:像这样,四个顶点都在同一个圆上的四边形叫做圆内接四边形,这个圆叫做这个四边形的外接圆.
追问:一般四边形的内角和为360°,但具体每个角是多少度不确定.圆内接四边形的四个角由于都在圆上,它们之间会不会有某种特殊的数量关系?
(设计意图:回顾圆周角定理和四边形内角和,为新课的探究和证明提供知识基础.从“圆上四个点连成四边形”引出定义,直观自然.以“圆内接四边形的角是否有特殊关系”为驱动,激发探究欲望.)
探究点1 度量观察猜想性质
活动:在学案上画一个⊙O,在圆上任取四个点A、B、C、D,连接成四边形ABCD。用量角器分别测量∠A和∠C、∠B和∠D的度数.
学生操作后交流汇报数据.
追问1:观察每组对角的度数,你有什么发现?
学生猜想:∠A + ∠C = 180°,∠B + ∠D = 180°,即对角互补.
追问2:延长AB到E,∠CBE是四边形的一个外角.∠CBE与∠D有什么数量关系?
学生观察发现:∠CBE = ∠D(即外角等于内对角).
(设计意图:通过学生亲自动手度量,获得直观数据支撑,增强猜想的可信度.不仅猜想“对角互补”,还引导观察“外角等于内对角”,为后续学习的应用做铺垫.)
探究点2 性质的证明
性质:圆内接四边形的对角互补.
已知:四边形ABCD内接于⊙O.
求证:∠A + ∠C = 180°,∠B + ∠D = 180°.
分析:追问1:∠A是圆周角,它对的弧是哪条?所对圆心角的度数如何表示?(∠A对,的度数 = 2∠A的度数)
追问2:∠C是圆周角,它对哪条弧?(,的度数 = 2∠C的度数)
追问3:和合起来是多少度?(合起来是整个圆,360°.)
追问4:请用数学式子表达这个关系.(的度数 + 的度数 = 2∠A + 2∠C 的度数= 360°,所以∠A + ∠C = 180°同理:∠B + ∠D = 180°.)
证明:如图,四边形ABCD是⊙O的内接四边形.连接OB,OD.
∠A 所对的弧为,∠C 所对的弧为,
又和所对的圆心角的和是周角,
∠A+∠C=×360°=180°
同理∠B+∠D=180°.
这样,利用圆周角定理,得到圆内接四边形的一个性质定理:
圆内接四边形的对角互补.
从前面的观察我们还得出:圆内接四边形的任何一个外角等于它的内对角.
怎样证明这一结论呢?学生交流讨论:
已知:四边形ABCD内接于⊙O,延长AB到E.
求证:∠CBE = ∠D.
证明:∵ ∠CBE + ∠ABC = 180°(邻补角定义),
又 ∵ ∠ABC + ∠D = 180°(圆内接四边形对角互补),
∴ ∠CBE = ∠D.
几何符号语言:∵ 四边形ABCD内接于⊙O,∴ ∠A + ∠C = 180°,∠B + ∠D = 180°.∴ ∠CBE = ∠D.
(设计意图:通过问题链引导学生自主完成证明,每一步都有据可依.证明过程中将圆周角定理、弧的度数、整圆360°等知识综合运用,体现知识的内在联系.用“邻补角 + 对角互补”快速推出“外角等于内对角”,简洁明了.)
典型例题
例1.如图.四边形ABCD是①O的内接四边形,若∠BOD=100°,求∠A和∠C的度数.
【分析】由四边形ABCD是⊙O的内接四边形,得到∠C+∠A=180°,由圆周角定理求出∠A度数.
【详解】解::在⊙O中,∠A与∠BOD所对的弧都是,
∴∠A=∠BOD=×100°=50°.
又四边形ABCD是⊙O的内接四边形,
∴∠C+∠A=180°
∴∠C=130°.
例2.求证:圆内接菱形是正方形.
【分析】本题主要考查正多边形和圆,根据题意写出已知、求证,并画出图形,证明菱形的内角为直角即可.
【详解】已知:如图,菱形内接于,求证:菱形是正方形.
证明:∵四边形是菱形,
∴,
∵菱形内接于,
∴,
∴,
∴菱形是正方形.
(设计意图:例题分层设计,基础辨析题夯实概念核心,解决学生“概念模糊、判断出错”的问题;实际应用题对接课堂导入情境,强化数学建模能力,实现知识从理解到应用的转化.同时通过详细分析与详解,规范学生解题步骤,培养严谨的解题习惯.)
课本课堂练习P131(①②③).
(设计意图:学完新知识后及时进行课堂巩固练习,不仅可以强化学生对新知的记忆,加深学生对新知的理解,还可以及时反馈学习情况,帮助学生查漏补缺,帮助教师及时调整教学策略)
1.如图,四边形内接于平分,求四边形的面积.
【详解】解:连接,
∵四边形内接于,
∴,
∴,
∵平分,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴四边形的面积为:.
1.(2026·延安校联考)如图,四边形内接于,、分别在、的延长线上,且,求证:.
【详解】证明:∵四边形内接于,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴.
2.(2026福建)如图,四边形 内接于, 是延长线上的一点,的延长线交于点,,.
(1)求的度数;
(2)求证:四边形是平行四边形.
【详解】(1)解: ,,
是等边三角形.
.
∵四边形 是的内接四边形,
.
又,
.
,
.
(2)证明:,
.
.
∵四边形是的内接四边形,
.
是等边三角形,
,
.
.
.
∴四边形是平行四边形.
(设计意图:在学习完知识后加入中考等真题练习,不仅可以帮助学生明确考试方向,熟悉考试题型,检验学习成果,提升应考能力,还可以提升学生的学习兴趣和动力)
知识技能:定义:四个顶点都在同一个圆上的四边形叫做圆内接四边形.性质:对角互补(∠A+∠C=180°,∠B+∠D=180°);外角等于内对角(∠CBE=∠D).遇到圆内接四边形,立即想到“对角互补”或“外角=内对角”.
思想方法:转化思想:将四边形问题转化为圆周角问题,利用弧的度数关系进行证明.方程思想:在比例问题中,通过设未知数列方程求解.类比思想:类比一般四边形的内角和,发现圆内接四边形的特殊性质.
易错提醒:区分概念:圆内接四边形(顶点在圆上)≠圆外切四边形(边与圆相切,后续学习).找准外角:外角等于内对角——外角必须是“延长某一边”形成的邻补角,内对角是“与这个外角不相邻的内角”.弧的对应:在证明对角互补时,注意∠A对的是(不经过A的弧),不是.
(设计意图:对本课的知识进行总结,有利于学生对增强学习的主动性与连贯性. )
必做题:课本习题29.2第5、6、12题.
探究性作业:课本习题29.2第13、14题.
(设计意图:对本节课的知识进行巩固训练 )
主板书
29.2.3 圆周角(第2课时)
一、定义
二、性质
三、易错提醒
副板书
典型例题
(预留区域,课堂书写化简、检验例题)
例题
学生练习板演
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相关资源
示范课
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