内容正文:
第二十九章 圆
29.1.2 过三点的圆
教 学 设 计
教学目标
课题
29.1.2 过三点的圆
授课人
素养目标
1.理解“不在同一直线上的三点确定一个圆”,会作残缺圆弧的圆心.
2.掌握三角形外接圆、外心的定义与性质,能求外接圆半径.
3.了解反证法思路,能用反证法证明简单几何命题.
教学重点
不在同一直线上的三点确定一个圆;三角形外接圆、外心的概念与性质。
教学难点
理解外心的位置规律;掌握反证法的推理思路。
教学步骤
师生活动
教学建议
活动一:以旧引新,导入新课
【情境导入】
家里的圆形镜子摔碎了,只留下一块带圆弧的碎片,想配一块和
鼓励学生大胆猜想,顺势导入如何确定残缺圆弧的圆心。
设计意图
借助镜子碎片情境设疑,激发探究欲望,引出本节课课题。
原来一样大的新镜子,该怎么确定圆心和半径呢?
探究点1过三点作圆
活动二:操作感悟,探究新知
思考:过两点可以作几条直线?
有且只有一条【两点确定一条直线】
学生动手画图对比,梳理作图步骤,强调前提条件。学生独立解题,规范作图思路。结合图形讲解概念,引导学生归纳外心特征。学生自主画图观察,总结外心位置特点。对比记忆外心位置,借助习题强化运用。引导学生添加辅助线,规范书写解题步骤。梳理反证法流程,引导学生理解矛盾产生的原因。规范书写步骤,强调第一步正确否定结论。
设计意图
由过一点、两点作圆逐步探究,归纳出不在同一直线上的三点确定一个圆,理解圆心是垂直平分线交点。借助习题巩固三点确定一个圆,学会利用圆弧碎片找圆心,呼应课堂导入情境。
圆的位置由什么决定?圆的大小由什么决定?
一是圆心,圆心确定其位置;
二是半径,半径确定其大小。
探究1:经过一个点A 能不能作圆?这样的圆能作出多少个?
结论1:过一点可以作无数个圆。
探究2:使圆经过两个已知点A,B,你是如何作的?你能作出
几个这样的圆?其圆心的分布有什么特点?与线段AB 有什么关
系?为什么?
结论2:过两点可以作无数个圆,圆心在线段AB 的垂直平分线
上,半径是圆心和A、B 这两点中一点的连线段。
探究3:使该圆经过三个已知点A,B,C(其中A,B,C 三点不
在同一条直线上),你是如何作的?你能作出几个这样的圆?
结论3:不在同一条直线上的三点确定一个圆,圆心是线段AB、
BC 的垂直平分线的交点,半径是圆心和A、B、C 这三点中一点
的连线段。
对应练习
1.下列条件中,不能确定一个圆的是(
A.圆心与半径
B.直径
C.平面上的三个已知点D.三角形的三个顶点
【参考答案】
C.圆心与半径、直径都能确定一个圆;三角形的三个顶点不在同一直线上时确定一个圆;而“平面上的三个已知点”可能共线,不一定能确定圆.故选 C.
2.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②块C.第③块D.第④块
【参考答案】
C.第③块含有两段相交的弦和一段较完整的圆弧,可作出两条弦的垂直平分线,其交点即圆心,从而确定半径,配出与原来一样大的圆形玻璃.故选 C.
3.如图所示的是残缺的圆形轮片,如何找此残片所在的圆的圆
心.(不写作法,保留作图痕迹)
【参考答案】
在残片的圆弧上任取两条弦(在弧上取四点,两两连接成两条弦),分别作出这两条弦的垂直平分线,两条垂直平分线的交点即为残片所在圆的圆心(作图保留痕迹).
探究点2 三角形的外接圆
设计意图
认识三角形外接圆、外心概念,掌握外心的作图方法与性质。通过判断题辨析概念误区,动手作图探究不同类型三角形外心的位置规律。通过作图观察,归纳三类三角形外心位置规律,系统梳理外接圆与外心核心知识点。结合习题运用外心性质,借助垂径定理求外接圆半径,综合巩固知识。探究同一直线上三点不能作圆,介绍反证法推理步骤,初步感受反证法思想。借助习题熟悉反证法完整步骤,巩固反证法的推理模式。
1. 外接圆
⊙O 叫做 △ABC 的外接圆,
△ABC 叫做 ⊙O 的内接三角形.
2.三角形的外心:
定义:三角形外接圆的圆心叫做三角形的
外心
作图:三角形三边中垂线的交点.
性质:到三角形三个顶点的距离相等.
判一判:
下列说法是否正确
(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)经过三点一定可以确定一个圆(
)
(4)三角形的外心到三角形各顶点的距离相等(
【参考答案】
(1)正确;(2)错误,一个圆有无数个内接三角形;(3)错误,必须是不在同一直线上的三点;(4)正确.
)
画一画: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.
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.
归纳总结
经过三角形的三个顶点的圆叫做三角形的外接圆;外接圆的圆
心叫三角形的外心;是三角形三边中垂线的交点;三角形的外心
到三角形的三个顶点的距离相等.
练一练如图,在△ABC 中,O 是它的外心,BC=24cm,O 到
BC 的距离是5cm,求△ABC 的外接圆的半径.
【参考答案】
解:过点 O 作 OD⊥BC 于 D,连接 OB.则 BD=½BC=12cm,OD=5cm.在 Rt△OBD 中,(cm).∴△ABC 的外接圆的半径为 13cm.
思考
我们知道,经过不在同一条直线上的三个点,可以作一个圆。那
么,经过同一条直线上的三个点,可以作一个圆吗?
设这个圆的圆心为P,那么点P 既在线段AB 的垂直平分线l1上,
假设经过同一条直线l 上的A,B,C 三点可以作一个圆.
又在线段BC 的垂直平分线l2上,即点P 为l1与l2的交点.
而l1⊥l,l2 ⊥l,这与以前学过的“过一点有且只有一条直线与
已知直线垂直”矛盾.
所以,经过同一条直线上的三个点不能作圆.
归纳总结
反证法证明命题的一般步骤:
①假设命题的结论不成立;
②从这个假设出发,经过推理论证得出矛盾;
③由矛盾判定所作假设不正确,从而得到原命题成立.
对应练习
1.用反证法说明:400 人中至少有两个人的生日相同.
【参考答案】
假设 400 人中任意两人的生日都不相同,那么一年至少要有 400 天,而一年最多只有 366 天,矛盾.所以 400 人中至少有两个人的生日相同.
2.用反证法说明:一个三角形中不能有两个角是直角
【参考答案】
假设三角形中有两个角都是直角,那么这三个角的内角和大于 180°,与三角形内角和定理矛盾.所以一个三角形中不能有两个角是直角.
活动三:迁移应用,巩固提高
1.已知:在Rt△ABC 中,∠C=90°,AC=6,BC=8,则它的外
【参考答案】
斜边 AB=,直角三角形的外接圆半径等于斜边的一半,∴外接圆半径=5.
接圆半径=
2.如图,△ABC 内接于⊙O,若∠OAB=20°,则∠C 的度数是
【参考答案】
70°.连接 OB.∵OA=OB,∴∠OBA=∠OAB=20°,∴∠AOB=180°−2×20°=140°,∴∠C=½∠AOB=70°.
引导学生总结直角三角形外接圆规律,规范解题步骤。
设计意图
利用习题巩固直角三角形外接圆半径结论,综合运用外心、圆心角相关性质解题
________.
3.如图,已知Rt△ABC 中,∠C=90°若AC=12cm,BC=5cm,
求 △ABC 的外接圆半径..
【参考答案】
斜边=(cm),外接圆半径=½×13=6.5(cm).
【提示】直角三角形外接圆的半径等于斜边的一半,斜边的中点就是外心.
【随堂训练】限时完成《随堂小练》中本节随堂练习.
【课堂总结】请学生结合板书盘点本课要点,并回答:
师生借助思维导图串联知识,逐题追问梳理:
活动四:随堂练习,课堂小结
、几点可以确定一个圆?需要注意什么前提条件?
、什么是三角形的外心?不同类型三角形的外心位置有什么区别?
、反证法的证明步骤是什么?
【作业布置】
1.教材习题 29.1 中与本节相关的习题.
2.《同步练习》配套课时练习.
板书设计
29.1.2 过三点的圆
1、作圆探究:过一点——无数个圆;过两点——无数个圆,圆心在连接两点的线段的垂直平分线上;不在同一直线上的三点确定一个圆。
2、三角形的外接圆与外心:外心是三边垂直平分线的交点,到三个顶点的距离相等;位置——锐角三角形内、直角三角形斜边中点、钝角三角形外。
3、反证法步骤:①假设结论不成立;②推出矛盾;③原命题成立。
教学反思
本节课由镜子碎片情境引入,通过层层作图探究得到三点确定一个圆,学生能够掌握三角形外接圆与外心相关知识。课堂难点在于反证法,部分学生难以理解推理思路;同时解题时容易忽略“三点不共线”这个前提。后续可以增加辨析题型,强化前提条件训练,规范几何作图与证明书写。
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