内容正文:
29.1.2 过三点的圆
课题名称
29.1.2 过三点的圆
课型
新授课
教学资源
课件
教学内容解析
内容
过不在同一直线上的三点作圆;三角形的外接圆与外心
内容解析
《过三点的圆》是在学生学习了圆的有关概念、线段垂直平分线性质的基础上,研究经过已知点作圆的问题。教材通过探究:过一点可以作无数个圆;过两点可以作无数个圆,且圆心在这两点连线的垂直平分线上;过不在同一直线上的三点只能作一个圆,即“不在同一条直线上的三个点确定一个圆”。在此基础上介绍三角形的外接圆、外心的概念。
本节课是圆这一章的重要内容,它从“作圆”的角度揭示了圆的确定性,为后续学习反证法、点和圆的位置关系打下基础。教学中渗透从特殊到一般、分类讨论、数形结合的数学思想。
目标与目标解析
单元整体目标
本章是在学生已经学习了直线形(三角形、四边形)的基础上,进一步研究一种特殊的曲线图形——圆。本章主要内容包括:圆的有关概念、圆的性质、点和圆、直线和圆的位置关系、正多边形和圆、弧长和扇形面积等。
对应课标(《义务教育数学课程标准(2022年版)》):
①理解圆、弧、弦、圆心角、圆周角的概念;
②探索并证明垂径定理;
③了解点和圆、直线和圆的位置关系;
④会计算弧长及扇形的面积。
课时目标
1.(数学抽象·直观想象)理解“不在同一直线上的三个点确定一个圆”;能说出三角形的外接圆、外心的概念;能在图形中识别外心及其位置。
2.(逻辑推理·几何直观)经历探究过一点、两点、三点作圆的过程,理解为什么过同一直线上的三点不能作圆;掌握用尺规作三角形外接圆的方法。
3.(数学建模·应用意识)通过探究作圆的条件,体会分类讨论和从特殊到一般的思想;能运用“不在同一直线上的三点确定一个圆”解决实际问题(如破镜重圆、找圆心)。
课时目标解析
达成目标1的标志是:学生能说出“不在同一直线上的三个点确定一个圆”;能在三角形图中标出外心,说明外心是三边垂直平分线的交点。
达成目标2的标志是:学生能说明过一点、两点有无数个圆;过不在同一直线上的三点只有一个圆;会用尺规作三角形的外接圆。
达成目标3的标志是:学生能解释为什么破镜可以重圆;能找到残破圆盘的圆心。
学情分析
已有的知识、认知水平
学生已经学习了圆的概念、线段垂直平分线的性质(线段垂直平分线上的点到线段两端距离相等);学生已经具备一定的作图能力和逻辑推理能力。但九年级学生容易混淆:过一点、两点有无数个圆,而过不在同一直线上的三点只有一个圆;外心是三边垂直平分线的交点(不是角平分线或中线的交点);锐角三角形外心在内部,直角三角形外心在斜边中点,钝角三角形外心在外部。
困惑点或探索点
学生容易混淆:为什么过同一直线上的三点不能作圆;外心是三边垂直平分线的交点(不是角平分线或中线的交点);不同形状三角形外心的位置不同。
教学
重难点
教学重点
不在同一直线上的三个点确定一个圆;三角形的外接圆、外心的概念。
教学难点
理解过同一直线上的三点不能作圆;外心的概念及其位置与三角形形状的关系。
教学策略分析
(为什么学、学什么、怎么学)
为什么学:“过三点确定一个圆”是圆的基本性质,它解释了为什么三角形有唯一的外接圆,也是后续学习反证法和圆的位置关系的基础。
学什么:过一点、两点、三点作圆的规律;不在同一直线上的三点确定一个圆;三角形的外接圆、外心。
怎么学:采用“操作探究—归纳规律—辨析难点—应用巩固”的探究式教学。让学生用尺规尝试过一点、两点、三点作圆,在操作中发现:过一点、两点有无数个圆,过不在同一直线上的三点只有一个圆;通过反证法思路说明过同一直线上的三点不能作圆。
教学过程
教学环节
学习任务设计
师生活动
评价要点
设计意图
新知导入
复习回顾
1. 圆的两个要素是什么?
2. 线段垂直平分线的性质是什么?
复习引入
师:同学们,我们上节课学习了圆的有关概念。谁来说说,确定一个圆需要哪两个要素?
生:圆心和半径。圆心确定位置,半径确定大小。
师:线段垂直平分线有什么性质?
生:线段垂直平分线上的点到线段两个端点的距离相等。
师:如果给你一个点,你能画几个圆?给你两个点呢?三个点呢?今天我们就来研究过三点的圆。(板书课题)
学生能说出圆的两个要素和线段垂直平分线的性质;能联想到作圆需要找圆心。
从圆的要素和垂直平分线性质出发,通过“过一点、两点、三点能画几个圆”设疑,自然引入新课。
概念探究
一、过一点作圆
过已知点A可以作几个圆?圆心在哪里?
二、过两点作圆
过已知点A、B可以作几个圆?圆心在哪里?
三、过三点作圆
过不在同一直线上的三点A、B、C可以作几个圆?过同一直线上的三点呢?
活动一:过一点作圆
师:请同学们画一个点A,然后尝试画经过A点的圆。你能画几个?
生:能画无数个。圆心可以随便选,只要半径等于圆心到A的距离就行。
师:对,过一个点可以作无数个圆,圆心是除A外的任意点。
活动二:过两点作圆
师:画两个点A、B,尝试画经过A、B两点的圆。圆心应该满足什么条件?
生:圆心到A和到B的距离要相等,所以圆心在AB的垂直平分线上。
师:AB垂直平分线上有无数个点,所以过A、B两点可以作无数个圆,圆心都在AB的垂直平分线上。
活动三:过三点作圆
师:画不在同一直线上的三个点A、B、C,尝试画经过这三个点的圆。圆心在哪里?
生:圆心要在AB的垂直平分线上,又要在BC的垂直平分线上,两条垂直平分线交于一点O。
师:两条不平行的直线只有一个交点,所以过不在同一直线上的三点只能作一个圆。
师:那么过同一直线上的三点呢?
生:AB和BC的垂直平分线平行,没有交点,所以不能作圆。
教师归纳:不在同一直线上的三个点确定一个圆。
师:经过三角形三个顶点可以作一个圆,这个圆叫做三角形的外接圆,外接圆的圆心叫做三角形的外心。外心是三角形三边垂直平分线的交点。
学生能说出过一点、两点有无数个圆;过不在同一直线上的三点只有一个圆;能说出外心是三边垂直平分线的交点。
让学生经历“作圆—观察—归纳—辨析”的探究过程,在操作中发现过不同点数作圆的规律,理解“不在同一直线上的三点确定一个圆”,落实逻辑推理与几何直观素养。
课堂练习
例1:判断题
(1)经过三个点一定可以作圆;
(2)任意一个三角形一定有一个外接圆;
(3)三角形的外心到三角形各边的距离相等。
例2:如图,已知△ABC,用尺规作它的外接圆。
例1讲评:
(1)错误。只有经过不在同一直线上的三个点才能作圆;过同一直线上的三点不能作圆。
(2)正确。三角形的三个顶点不在同一直线上,所以一定有外接圆。
(3)错误。外心到三角形三个顶点的距离相等(等于外接圆半径),不是到各边距离相等。
例2讲评:
分析:作三角形外接圆的关键是找外心,即两边垂直平分线的交点。
作法:
① 分别作边AB和BC的垂直平分线,交于点O;
② 以O为圆心,OA为半径作圆;
③ ⊙O就是所求作的△ABC的外接圆。
教师强调:外心是三边垂直平分线的交点,到三个顶点距离相等。
例1通过判断辨析易错点;例2训练尺规作外接圆的步骤,巩固外心概念。
反思总结
学生为主体发言总结
这节课你学到了什么?还有哪些疑惑?
师:请同学们回顾一下,过几点能确定一个圆?什么叫三角形的外接圆和外心?
生1:过不在同一直线上的三个点确定一个圆。
生2:三角形外接圆的圆心叫外心,是三边垂直平分线的交点,到三个顶点距离相等。
师:课后请完成教材习题 29.1 第3、4题。
学生能说出过三点确定一个圆的条件;能说出外心的概念;能完成基本作图。
通过师生共同回顾,梳理作圆规律和外心概念,强化“不在同一直线上”这一前提条件。
板书设计
29.1.2 过三点的圆
一、作圆规律
过一点:无数个圆;
过两点:无数个圆,圆心在垂直平分线上;
过不在同一直线上的三点:只有一个圆。
二、三角形的外接圆与外心
外接圆:经过三角形三个顶点的圆;
外心:外接圆的圆心,三边垂直平分线的交点,到三顶点距离相等。
提纲挈领,重点突出.
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