29.1.2 过三点的圆(第1课时)课件 2026-2027学年人教版九年级数学上册
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内容正文:
29.1.2 过三点的圆
(第 1 课时)
学科:数学(人教版) 年级:九年级
主讲人:____________ 学校:____________
开场:前面我们学习了圆的基本概念和弧、弦等。直线可由两点确定,圆要几个点才能确定?这节课我们沿着研究直线的思路来研究圆。
学习目标
1. 经历“过一个点、两个点、三个点分别能作几个圆”的探究过程,掌握用尺规作不在同一直线上的三点所确定的圆;
2. 理解“不在同一条直线上的三个点确定一个圆”,认识三角形的外接圆和外心,知道外心是三边垂直平分线的交点;
3. 体会类比(由“两点确定一条直线”到“三点确定一个圆”)、转化(确定圆转化为确定圆心和半径)的思想方法。
目标说明:重点在探究过程和方法,不满足于记住结论。提醒学生类比'两点确定一条直线'的学习经验。
一 情境引入
从“两点确定一条直线”说起
A
B
两点确定一条直线
问题1:直线由几个点确定?是怎样说的?
两点确定一条直线。
问题2:受此启发,几个点能确定一个圆呢?
这节课,我们仿照研究直线的思路来研究圆。
用直线的经验引出圆的问题,让学生意识到确定一个圆需要确定什么:圆心和半径。
探究1:经过一个点,能作几个圆?
A
画一画:经过点A画圆,能画多少个?
议一议:这些圆的圆心、半径能确定吗?
结论:经过一个点可以作无数个圆。圆心可以任意选取,半径随之改变,都不能确定。
让学生实际画几个圆,直观感受'无数个'。强调圆心、半径都不确定,所以圆不确定。
探究2:经过两个点,能作几个圆?
A
B
O
画一画:经过A,B两点画圆。
想一想:这些圆的圆心有什么共同特点?
结论:经过两点也可以作无数个圆。
它们的圆心都在线段AB的垂直平分线上——因为垂直平分线上的点到线段两端点的距离相等。
复习垂直平分线的性质:垂直平分线上任意一点到线段两端距离相等。为三点定圆埋下伏笔。
探究3:经过不在同一条直线上的三个点呢?
A
B
C
O
作法:
① 连接AB、AC;
② 分别作AB、AC的垂直平分线,设交点为O;
③ 以O为圆心、OA为半径作圆。
⊙O经过A,B,C三点,就是所求作的圆。
为什么?OA=OB,OB=OC,所以OA=OC,即A、B、C到点O的距离都等于半径。
这是本课的核心活动。边作图边说明:两条垂直平分线的交点O到三个点距离相等,以OA为半径的圆必然经过B、C。
不在同一条直线上的三个点确定一个圆
① “确定”的含义:圆心的位置、半径的大小都唯一确定——圆心是两条垂直平分线的交点,半径是该点到任一点的距离。
② 经过同一条直线上的三个点不能作圆(下面说明理由)。
③ 应用:木工检查圆弧、文物修复补全残圆、机械零件找圆心,都用到“三点定圆”。
强调'确定'二字的数学含义。可让学生举例生活中三点定圆的例子。
思考:经过同一条直线上的三个点,能作圆吗?
A
B
C
l
AB 的垂直平分线
BC 的垂直平分线
假设:经过同一条直线 l 上的三点A,B,C 可以作圆,设圆心为O。
那么 OA=OB,OB=OC,即点O 既在AB的垂直平分线上,又在BC的垂直平分线上。
因为A,B,C在同一条直线 l 上,所以AB与BC的垂直平分线互相平行,不可能相交,这与“两条线都经过点O”矛盾。
所以,经过同一直线上的三点不能作圆。
这种先假设结论不成立,推出矛盾,从而断定结论成立的方法叫反证法。
反证法只作简介,让学生理清'假设—矛盾—否定假设'的步骤即可,后续遇到还会再练。
二 新知应用
三角形的外接圆与外心
A
B
C
O
O
锐角三角形
⊙O 在三角形内部
O
直角三角形
外心在斜边中点
O
钝角三角形
外心在三角形外部
⊙O经过△ABC的三个顶点,叫做△ABC的外接圆;圆心O叫外心。
外心是三角形三条边垂直平分线的交点,到三个顶点的距离相等:OA=OB=OC。
由'三点定圆'自然得到:任意三角形都有外接圆。外心位置与三角形形状的关系可让学生看图归纳,不必展开证明。
例题1:用尺规作一个三角形的外接圆
D
E
F
G
A
B
C
O
已知:△ABC(如图)。
求作:△ABC的外接圆。
作法:
(1)连接AB,作AB的垂直平分线DE;
(2)连接AC,作AC的垂直平分线FG,DE与FG交于点O;
(3)以O为圆心、OA为半径作圆。
⊙O就是所求作的△ABC的外接圆。
依据:OA=OB,OA=OC,故OB=OC,B、C都在⊙O上。
尺规作图步骤要规范:说明、结论、依据三段完整。可让学生在学案上跟着作一遍。
目标检测1:网格中的圆心与半径
r
A
B
C
O
如图,网格中每个小正方形的边长为1,点A、B、C都在格点上。
(1)作出经过A,B,C三点的圆,标出圆心O;
(2)求出这个圆的半径。
解:连接AB,AB的中垂线是过AB中点(2,0)的竖直格线x=2。
再作AC的中垂线,与x=2交于格点O(2,1)。
由勾股定理,OA=√(2²+1²)=√5。
所以圆心是格点O(2,1),半径r=√5。
用网格特征找中垂线是关键。答案:圆心在格点,半径√5。注意书写'解'的规范。
目标检测2:四个点,最多能作几个圆?
A
B
C
P
O
l
如图,A,B,C三点在直线 l 上,点P在直线 l 外。
(1)用直尺和圆规作出经过P,A,C三点的圆;
(2)经过这四个点中的任意三个点,最多可以作多少个圆?
解:从四个点中任取三个,共有4种选法:
PAB、PBC、PAC 三点都不共线,各确定1个圆;
而A,B,C三点共线,不能作圆。
所以最多可以作 3 个圆。
第(2)问是易错点:注意分类列举四种组合,并检查是否共线。可追问:'最少几个?'(0个,不存在三点共线之外……)不必展开。
三 课堂小结
知识要点
① 不在同一条直线上的三个点确定一个圆;经过同一直线上的三点不能作圆。
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。
③ 反证法:假设结论不成立 → 推出矛盾 → 结论成立。
思想方法
④ 类比:由“两点确定一条直线”类比研究“三点确定一个圆”。
⑤ 转化:确定圆的问题转化为确定圆心(两条垂直平分线的交点)与半径的问题。
小结时让学生先讲,教师补充。强调转化思想:定圆=定圆心+定半径。
布置作业
基础作业
① 教科书第47页练习第1、2题;习题29.1第3题。
② 用尺规作一个钝角三角形的外接圆,量出外心到三个顶点的距离并比较。
拓展作业
③ 查一查:为什么只剩一段残弧的圆形文物,修复专家能画出原来的整圆?
作业分层:基础+实践+拓展。拓展题呼应课堂'生活中的应用',为下节课垂径定理留下经验。
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