第1讲 直线与圆
《直线与圆的位置关系》说课稿(附教学设计)

《直线与圆的位置关系》说课稿一、教材的理解与处理本节课的内容是平面解析几何的基础知识,是对前面所学直线与圆的方程的进一步应用。
而解决问题的主要方法是解析法。
解析法不仅是定量判断直线与圆的位置关系的方法,更为后续研究直线与圆锥曲线的位置关系奠定思想基础,具有承上启下的作用。
本节课的教学目的是使学生掌握直线与圆的位置关系的判定方法,教材处理问题的方法主要是:用点到直线的距离公式求出圆心到直线的距离d后与圆的半径r比较作出判断;类比利用直线方法求两条直线交点的方法,联立直线与圆的方程,通过解方程组,根据方程组解的个数判断直线与圆的位置关系。
考虑到圆的性质的特殊性,以及渗透给学生解决问题尽力选择简捷途径,以及学生的认知结构特征,课堂上师生着力用第一种方法来解决直线与圆的位置关系,对于第二种方法主要留给学生自主探究,教师做适当的点拨总结。
二、教学目标确定说明学生在初中已经学习了直线与圆的位置关系,也知道可以利用直线与圆的交点的个数以及圆心与直线的距离d与半径r的大小比较两种方法判断直线与圆的位置关系,但是,在初中学习时,这两种方法都是以结论性的形式呈现,在高一学习了解析几何以后要求学生掌握用直线和圆的方程来判断直线与圆的位置关系,解决问题的主要方是解析法。
高中数学教学的重要目标之一是提高学生的数学思维能力,通过不同形式的探究活动,让学生亲身经历知识的发生和发展过程,从中领悟解决问题的思想方法,不断提高分析和解决问题的能力,使数学学习变成一种愉快的探究活动,从中体验成功的喜悦,不断增强探究知识的欲望和热情,养成一种良好的思维品质和习惯。
根据本节课的教学内容和我所教学生的实际,本节课的教学目标确定为以下三个方面:(1)知识与技能目标:①理解直线与圆三种位置关系。
②掌握用圆心到直线的距离d与圆的半径r比较,以及通过方程组解的个数判断直线与圆位置关系的方法。
(2)能力目标:①通过对直线与圆的位置关系的探究活动,经历知识的建构过程,培养学生独立思考,自主探究,动手实践,合作交流的学习方式。
《直线和圆的位置关系》教学设计--

直线和圆的位置关系(第一课时)的教学设计课题名称:直线和圆的位置关系(第一课时)教材版本:人教版义务教育课程标准实验教科书九年级上册一、教学内容分析1. 本单元主要内容及课时分配教材首先引入直线和圆的三种位置关系的定义和判定方法,接着讲述切线的判定和性质,最后,讲述切线长定理,三角形的内切圆和内心等概念.单元课时分配:24.2.2.1直线和圆的位置关系1课时;24.2.2.2切线的判定和性质1课时;24.2.2.3切线长定理1课时.2. 教材编写意图本节教材是初中几何的重要内容,它是图形领域的基础知识,是学习《圆》的重点,学习它会为后面的学习圆和圆的位置关系等知识打下坚实的“基石”。
直接关系着圆的有关知识的学习,它是以点和圆的位置关系为基础,是点到直线的距离、勾股定理等知识的具体应用。
本节教材揭示了直线和圆相交、相切、相离的内涵和本质特征,提供了三种位置关系的判定和应用,为今后学习切线的判定和性质提供了重要方法和依据;通过渗透类比、转化、数形结合的数学思想和方法,使学生用运动联系的观点更好地理解本节内容,实现了知识上的迁移,认识上的飞跃;通过本节课的学习,使学生的认识从感性到理性、由具体到抽象,由量变到质变,有助于培养学生思维的严谨性和深刻性.所以本段教材承上启下,至关重要.3.教材内容的数学核心思想(1)数形结合思想数形结合的思想,其实质是将抽象的数学语言与直观的图形结合起来,关键是代数问题与图形之间的相互转化,它可以使代数问题几何化,几何问题代数化.本节课利用直线和圆的三种位置关系的图形,对照三个数量关系式强化理解和记忆.(2)分类思想分类讨论思想就是把研究的问题根据题目的特点和要求,分成若干类,转化成若干个小问题来解决.本节课在解决有关直线和圆的位置关系问题时,在不确定哪一种关系时,需要分类讨论.(3)类比思想类比思想是富于创造性的一种方法,它既是一种逻辑方法,也是一种科学研究的方法,在中学数学中有着广泛的应用.本节课用类比点和圆的位置关系来发现与探究直线和圆的位置关系.4. 我的思考直线和圆的位置关系是本章的重点也是难点.教师在教这一节课的教学中从实例入手,引入课题.让学生动手操作、观察、发现直线和圆的三种位置关系,根据直线和圆的公共点的个数定义直线和圆的位置关系,再从数量关系角度研究直线和圆的位置关系.最后利用直线和圆位置关系的判定和性质解题.在教学上应该抓住以下几点:(1)教师创设学生感兴趣教学情境,让学生能否准确地观察出圆相对于直线运动的过程中直线和圆的公共点个数,得出三种不同的位置关系,进而对三种位置关系定义.(2)引导学生如何利用圆心到直线距离与半径间的数量关系来准确表述直线和圆的位置关系三种位置关系.(3)启发和帮助学生利用圆心到直线的距离和半径间的数量关系判断直线和圆的位置关系以及解决有关综合性问题.二、学生分析1.学生已有知识基础、方法基础和经验基础学生在上一节学过点和圆的位置关系,对于点和圆的位置关系的定义和判断方法有一定的理解和掌握,这是学习本节课的知识技能基础,并且九年级的学生经历了不同的数学活动,积累了一定的经验,尤其是语言表达能力和解题的思维能力,都为本节课的顺利进行奠定了基础.2.学生学习该内容可能的困难(1)在知识掌握方面,各别学生对点和圆的位置关系的记忆可能存在模糊,所以在本节课的学习中穿插着一些对本部分知识的复习,以便消除这部分学生的学习障碍.(2)学生经历动手探索直线和圆的位置关系,学生应该没有问题,但对于三种关系的定义和有关名称,个别学生可能存在记忆混淆的情况,我准备让学生自习教材,教师进行课堂提问以加强这部分学生的学习效果.(3)知识运用方面,学生解决最后两个习题时,可能不知如何入手,教师首先留给学生思考的时间,当学生不知如何下手时,再启发学生,以便达到更好的学习效果.正谓:不愤不启.不悱不发.(4)在学生特征方面:抓住学生具有好动、好奇的心理特征,课堂开始创设情境,引入让学生动手探索.等学生的注意力进入最佳学习状态时,正好开始本节课的重点教学.同时运用直观生动的形象,引发学生的兴趣,使他们的注意力始终在课堂上;另一方面要创造条件与机会,让学生发表见解,发挥学生学习的主动性.三、学习目标1. 知识与技能:(1)经历探索直线和圆位置关系的过程,理解直线与圆有相交、相切、相离三种位置关系.(2)探索直线和圆的位置关系中圆的半径与圆心到直线的距离间的数量关系.(3)能够利用直线和圆的位置关系和数量关系解决问题.2. 过程与方法:(1)学生经历操作、观察、发现、总结出直线和圆的位置关系的过程,培养学生观察、比较、概括的逻辑思维能力.(2)学生经历探索直线和圆的位置关系中圆心到直线的距离与圆的半径的数量关系的过程,培养学生运用数学语言表述问题的能力.(3)从运动的观点和量变到质变的观点来理解直线和圆的三种位置关系,培养学生运动变化的辩证唯物主义观点.3. 情感态度价值观:学生经过观察、实验、发现、确认等数学活动,在探索直线和圆位置关系的过程中,体会运动变化的观点,量变到质变的辩证唯物主义观点,感受数学中的美感.教学重点:探索直线和圆的位置关系,运用直线和圆的位置关系解决问题.教学难点:探索直线和圆的位置关系的表达式.创设情境引入新课(1)“长河落日圆”是唐朝诗人王维的诗句,它描述了黄昏日落时分塞外特有的景象.如果我们把太阳看成一个圆,地平线看成一条直线,那你能根据直线和圆的公共点个数想象一下,直线和圆有几种位置关系吗?这是我到宁夏沙坡头旅游拍的和王维雕像的照片,以此创设情境,让学生感兴趣.促使学生运用运动的观点观察直线和圆的位置关系,有利于学生把实际的问题抽象成数学模型,也便于学生观察直线和圆公共点个数的变化,同时让学生感受到实际生活中存在的直线和圆的三种位置关系.5分钟探究直线和圆的三种位置关系请同学们画出一个圆,把直尺或铅笔当地平线,模拟落日的情景.你能发现直线和圆的公共点个数的变化情况吗?学生自习课本,找出直线和圆相离、相切、相交的有关定义.学生用直尺近似的画出圆的切线.教师课堂上对学生进行填表测试.直线和圆的位置关系公共点个数公共点名称直线名称d与r的关系相离相切相交通过设置数学实验让学生进行独立的探究学习,促使学生主动参与数学知识的“再发现”,培养学生动手实践能力,观察、分析、比较、抽象、概括的思维能力.学生自习课本,教师测试,加强对基础知识的理解和记忆.5分钟探索直线和圆的位置关系的数量表达式问题:(1) 能否根据基本概念来判断直线与圆的位置关系?(不准确)(2) 是否还有其他的方法来判断直线与圆的位置关系?请学生回忆如何判断点和圆的位置关系的判定方法.设⊙O的半径为r,直线l到圆心O的距离为d,则:直线l和⊙O相离 d >r直线l和⊙O相切 d =r直线l和⊙O相交d<r学生使用文字叙述以上几个数学表达式.问题设疑引导学生如何判断直线和圆的位置关系?启发学生类比点和圆的位置关系的方法有无关系式判断?从数量关系的角度来探讨直线和圆的位置关系,是让学生学会运用数形结合的数学思想解题.让学生使用文字表达一是使学生加深对知识的理解和掌握,二是为下一节学习切线的判定打下基础.10分钟五、课堂检测1.已知⊙O 的半径为5cm, 圆心O 与直线AB 的距离为d , 根据条件填写d 的范围: (1)若AB 和⊙O 相离, 则 ; (2)若AB 和⊙O 相切, 则 ; (3)若AB 和⊙O 相交,则 . 2. 如图,梯形ABCD 中,AD ∥BC ,∠D =∠C =90°,E 为DC 上一点,AE ,BE 分别平分∠DAB ,∠ABC .求证:以DC 为直径的圆与直线AB 相切.。
4.2.1《直线与圆的位置关系》PPT课件

巩固练习:
①判断直线4x-3y=50与圆 x 2 y 2 100的位置关系.如
果相交,求出交点坐标.
解:因为圆心O(0,0)到直线4x-3y=50
| 0 0 50 |
的距离d=
5
= 10
而圆的半径长是10,所以直线与圆相切。 圆心与切点连线所得直线的方程为3x+4y=0
解方程组
4x 3x
3 4
Learning Is Not Over. I Hope You Will Continue To Work Hard
演讲人:XXXXXX 时 间:XX年XX月XX日
A2 B2
直线与圆的位置关系
在2009年08月08日台凤莫拉克袭击宝岛台湾时,
一艘轮船在沿直线返回泉州港口的途中,接到气象台
的台风预报:台风中心位于轮船正西70km处,受影响
的范围是半径长为30km的圆形区域.已知泉州港口位
于台风中心正北40km处,如果这艘轮船不改变航线,
那么它是否会受到台风莫拉克的影响? y
写在最后
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
You Know, The More Powerful You Will Be
谢谢你的到来
学习并没有结束,希望大家继续努力
为解决这个问题,我们以台
港口
风中心为原点 O,东西方向为
x 轴,建立如图所示的直角坐 标系,其中取 10km 为单位长
O
轮船 x
度.
直线与圆的位置关系
这样,受台风影响的圆区域所对应的圆心为O的圆
直线与圆的位置关系说课稿

直线与圆的位置的关系尊敬的各位老师,大家上午/下午好,我是高中数学组XX号考生我抽到的说课题目是《直线与圆的位置关系》,接下来开始我的说课对于本节课我以教什么、怎样教、为什么这样教为思路从教材分析、学情分析、教学目标、教学过程等几个方面来加以说明。
(一)说教材首先教材分析是上好一堂课的重要前提,接下来谈一谈我对教材的理解,《直线与圆的位置关系》选自人教 A 版高中数学必修二。
本节课的主要内容是利用两种方法判断直线与圆的位置关系。
它是在学生已经学习了直线与圆的位置关系的基础上展开教学的,本节课的学习也为后面学习平面解析几何打下了坚实的基础,起到了承上启下的作用。
(二)说学情除了教材分析,合理地把控学情也是上好一节课的重要前提,接下来我来谈一谈学生的实际情况。
本阶段的学生已经具备了一定的知识基础,但是对于独立分析问题、解决问题的能力还是有所欠缺。
所以在教学过程中要注意深入浅出,适时引导。
(三)说教学目标基于以上对教材和学情的分析,考虑到学生已有的认知结构和心理特征以及高中核心素养的要求,我制定了如下教学目标:1.熟练运用直线与圆的方程去判断两者之间的位置关系2.培养探究能力以及分析问题、解决问题的能力。
3.激发好奇心和求知欲,培养学习数学的兴趣,感受学习数学的乐趣。
(四)教学难点基于以上对教材和学情的分析以及教学目标的制定,我确定本节课的教学重难点为:教学重点:掌握两种用直线与圆的方程去判断两者位置关系的方法。
教学难点:利用这两种方法去解决数学中的实际问题。
(五)教学方法为了更好地完成教学目标,突出重点,突破难点,本节课我将采用以讲授法、自主探究法、小组讨论法为主的教学方法。
(六)教学过程接下来我来重点说一下我的教学过程,为了更好地贯彻新课程标准以学生为主的教学理念,本节课我将从导入新课、新课讲授、巩固提高和小结作业这四个环节来展开我的教学。
[导入新课]首先是导入环节,我将采用温故导入的方式引出本节课的课题,上课之初我会带领学生回忆前面学习过的两种用直线和圆的方程判断两者位置关系的方法。
直线与圆、圆与圆的位置关系讲义

直线与圆、圆与圆的位置关系讲义一、知识梳理1.判断直线与圆的位置关系常用的两种方法(1)几何法:利用圆心到直线的距离d 和圆的半径r 的大小关系. d <r ⇔相交;d =r ⇔相切;d >r ⇔相离. (2)代数法:――――→判别式Δ=b 2-4ac⎩⎪⎨⎪⎧>0⇔相交;=0⇔相切;<0⇔相离.2.圆与圆的位置关系设圆O 1:(x -a 1)2+(y -b 1)2=r 21(r 1>0), 圆O 2:(x -a 2)2+(y -b 2)2=r 22(r 2>0).(1)过圆x 2+y 2=r 2上一点P (x 0,y 0)的圆的切线方程为x 0x +y 0y =r 2.(2)过圆(x -a )2+(y -b )2=r 2上一点P (x 0,y 0)的圆的切线方程为(x 0-a )(x -a )+(y 0-b )(y -b )=r 2. (3)过圆x 2+y 2=r 2外一点M (x 0,y 0)作圆的两条切线,则两切点所在直线方程为x 0x +y 0y =r 2. 2.圆与圆的位置关系的常用结论(1)两圆的位置关系与公切线的条数:①内含:0条;②内切:1条;③相交:2条;④外切:3条;⑤外离:4条.(2)当两圆相交时,两圆方程(x 2,y 2项系数相同)相减便可得公共弦所在直线的方程.二、基础检测题组一:思考辨析1.判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)如果两个圆的方程组成的方程组只有一组实数解,则两圆外切.( ) (2)如果两圆的圆心距小于两圆的半径之和,则两圆相交.( )(3)从两圆的方程中消掉二次项后得到的二元一次方程是两圆的公共弦所在的直线方程.( ) (4)过圆O :x 2+y 2=r 2上一点P (x 0,y 0)的圆的切线方程是x 0x +y 0y =r 2.( )(5)过圆O:x2+y2=r2外一点P(x0,y0)作圆的两条切线,切点分别为A,B,则O,P,A,B四点共圆且直线AB的方程是x0x+y0y=r2.()(6)如果直线与圆组成的方程组有解,则直线与圆相交或相切.()题组二:教材改编2.若直线x-y+1=0与圆(x-a)2+y2=2有公共点,则实数a的取值范围是()A.[-3,-1]B.[-1,3]C.[-3,1]D.(-∞,-3]∪[1,+∞)3.x2+y2-4=0与圆x2+y2-4x+4y-12=0的公共弦长为________.题组三:易错自纠4.若直线l:x-y+m=0与圆C:x2+y2-4x-2y+1=0恒有公共点,则m的取值范围是() A.[-2,2] B.[-22,22]C.[-2-1,2-1] D.[-22-1,22-1]5.设圆C1,C2都和两坐标轴相切,且都过点(4,1),则两圆心的距离|C1C2|等于()A.4 B.42C.8 D.826.过点A(3,5)作圆O:x2+y2-2x-4y+1=0的切线,则切线的方程为__________.答案5x-12y+45=0或x-3=0三、典型例题题型一:直线与圆的位置关系1.已知点M(a,b)在圆O:x2+y2=1外,则直线ax+by=1与圆O的位置关系是()A.相切B.相交C.相离D.不确定2.圆x2+y2-2x+4y=0与直线2tx-y-2-2t=0(t∈R)的位置关系为()A.相离B.相切C.相交D.以上都有可能思维升华:判断直线与圆的位置关系的常见方法(1)几何法:利用d与r的关系.(2)代数法:联立方程之后利用Δ判断.(3)点与圆的位置关系法:若直线恒过定点且定点在圆内,可判断直线与圆相交.题型二:圆与圆的位置关系典例已知圆C1:(x-a)2+(y+2)2=4与圆C2:(x+b)2+(y+2)2=1外切,则ab的最大值为()A.62 B.32 C.94D.23引申探究:1.若将本典例中的“外切”变为“内切”,求ab的最大值.2.若将本典例条件“外切”变为“相交”,求公共弦所在的直线方程.思维升华:判断圆与圆的位置关系时,一般用几何法,其步骤是 (1)确定两圆的圆心坐标和半径长;(2)利用平面内两点间的距离公式求出圆心距d ,求r 1+r 2,|r 1-r 2|; (3)比较d ,r 1+r 2,|r 1-r 2|的大小,写出结论.跟踪训练:如果圆C :x 2+y 2-2ax -2ay +2a 2-4=0与圆O :x 2+y 2=4总相交,那么实数a 的取值范围是 题型三:直线与圆的综合问题 命题点1:求弦长问题典例已知直线l :mx +y +3m -3=0与圆x 2+y 2=12交于A ,B 两点,过A ,B 分别做l 的垂线与x 轴交于C ,D 两点,若|AB |=23,则|CD |=________. 命题点2:直线与圆相交求参数范围典例 已知过点A (0,1)且斜率为k 的直线l 与圆C :(x -2)2+(y -3)2=1交于M ,N 两点. (1)求k 的取值范围;(2)若OM →·ON →=12,其中O 为坐标原点,求|MN |. 命题点3:直线与圆相切的问题典例 已知圆C :(x -1)2+(y +2)2=10,求满足下列条件的圆的切线方程. (1)与直线l 1:x +y -4=0平行; (2)与直线l 2:x -2y +4=0垂直; (3)过切点A (4,-1).思维升华:直线与圆综合问题的常见类型及解题策略(1)处理直线与圆的弦长问题时多用几何法,即弦长的一半、弦心距、半径构成直角三角形. (2)圆的切线问题的处理要抓住圆心到直线的距离等于半径,从而建立关系解决问题. 跟踪训练 (1)过点(3,1)作圆(x -2)2+(y -2)2=4的弦,其中最短弦的长为________. (2)过点P (2,4)引圆(x -1)2+(y -1)2=1的切线,则切线方程为__________________. 注意:高考中与圆交汇问题的求解 一、与圆有关的最值问题典例1 (1)已知点A ,B ,C 在圆x 2+y 2=1上运动,且AB ⊥BC .若点P 的坐标为(2,0),则|P A →+PB →+PC →|的最大值为( ) A .6 B .7 C .8D .9(2)过点(2,0)引直线l 与曲线y =1-x 2相交于A ,B 两点,O 为坐标原点,当△AOB 的面积取最大值时,直线l 的斜率等于( ) A.33 B .-33C .±33D .-3二、直线与圆的综合问题典例2 (1)已知直线l :x +ay -1=0(a ∈R )是圆C :x 2+y 2-4x -2y +1=0的对称轴,过点A (-4,a )作圆C 的一条切线,切点为B ,则|AB |等于( ) A .2 B .42 C .6D .210(2)在平面直角坐标系中,A ,B 分别是x 轴和y 轴上的动点,若以AB 为直径的圆C 与直线2x +y -4=0相切,则圆C 面积的最小值为( ) A.45π B.34π C .(6-25)πD.54π 四、反馈练习1.已知圆x 2+y 2+2x -2y +a =0截直线x +y +2=0所得的弦的长度为4,则实数a 的值是( ) A .-2 B .-4 C .-6 D .-82.圆x 2+2x +y 2+4y -3=0上到直线x +y +1=0的距离为2的点共有( ) A .1个 B .2个 C .3个D .4个3.过点P (1,-2)作圆C :(x -1)2+y 2=1的两条切线,切点分别为A ,B ,则AB 所在直线的方程为( ) A .y =-34 B .y =-12C .y =-32D .y =-144.若点A (1,0)和点B (4,0)到直线l 的距离依次为1和2,则这样的直线有( ) A .1条 B .2条 C .3条 D .4条5.已知点P (a ,b )(ab ≠0)是圆x 2+y 2=r 2内的一点,直线m 是以P 为中点的弦所在的直线,直线l 的方程为ax +by =r 2,那么( ) A .m ∥l ,且l 与圆相交 B .m ⊥l ,且l 与圆相切 C .m ∥l ,且l 与圆相离D .m ⊥l ,且l 与圆相离6.已知圆C 的方程为x 2+y 2=1,直线l 的方程为x +y =2,过圆C 上任意一点P 作与l 夹角为45°的直线交l 于点A ,则|P A |的最小值为( ) A.12 B .1 C.2-1D .2-27.已知直线l :x -3y +6=0与圆x 2+y 2=12交于A ,B 两点,过A ,B 分别作l 的垂线与x 轴交于C ,D 两点,则|CD |=________.8.点P 在圆C 1:x 2+y 2-8x -4y +11=0上,点Q 在圆C 2:x 2+y 2+4x +2y +1=0上,则|PQ |的最小值是________.9.过点P (1,3)作圆x 2+y 2=1的两条切线,切点分别为A ,B ,则P A →·PB →=________.10.在平面直角坐标系xOy 中,圆C 的方程为x 2+y 2-8x +15=0,若直线y =kx -2上至少存在一点,使得以该点为圆心,1为半径的圆与圆C 有公共点,则k 的最大值是________.11.已知圆C :x 2+y 2+2x -4y +1=0,O 为坐标原点,动点P 在圆C 外,过P 作圆C 的切线,设切点为M .(1)若点P 运动到(1,3)处,求此时切线l 的方程; (2)求满足条件|PM |=|PO |的点P 的轨迹方程.12.已知直线l :4x +3y +10=0,半径为2的圆C 与l 相切,圆心C 在x 轴上且在直线l 的右上方. (1)求圆C 的方程;(2)过点M (1,0)的直线与圆C 交于A ,B 两点(A 在x 轴上方),问在x 轴正半轴上是否存在定点N ,使得x 轴平分∠ANB ?若存在,请求出点N 的坐标;若不存在,请说明理由.13在平面直角坐标系xOy 中,点A (0,3),直线l :y =2x -4,设圆C 的半径为1,圆心在直线l 上.若圆C 上存在点M ,使|MA |=2|MO |,则圆心C 的横坐标a 的取值范围是14.若⊙O :x 2+y 2=5与⊙O 1:(x -m )2+y 2=20(m ∈R )相交于A ,B 两点,且两圆在点A 处的切线互相垂直,则线段AB 的长是________. π|AB |2≥16(2-1)π.故选C.。
直线与圆的位置关系教案

直线与圆的位置关系教案教学目标:1. 理解直线与圆的位置关系,掌握相关概念。
2. 学会利用直线与圆的位置关系解决实际问题。
3. 培养学生的空间想象能力和逻辑思维能力。
教学重点:1. 直线与圆的位置关系的判定。
2. 直线与圆的位置关系的应用。
教学难点:1. 理解并掌握直线与圆的位置关系的判定条件。
2. 解决实际问题时,如何正确运用直线与圆的位置关系。
教学准备:1. 教学课件或黑板。
2. 直线与圆的位置关系的相关例题和练习题。
教学过程:第一章:直线与圆的基本概念1.1 直线的定义及性质1.2 圆的定义及性质1.3 直线与圆的位置关系的基本概念第二章:直线与圆的位置关系的判定2.1 直线与圆相交的判定条件2.2 直线与圆相切的判定条件2.3 直线与圆相离的判定条件第三章:直线与圆的位置关系的应用3.1 求圆的方程3.2 求直线的方程3.3 求直线与圆的位置关系第四章:实际问题中的应用4.1 求点到直线的距离4.2 求点到圆心的距离4.3 求直线与圆的交点坐标第五章:综合练习5.1 判断直线与圆的位置关系5.2 求直线与圆的位置关系5.3 解决实际问题教学反思:通过本章的学习,学生应能掌握直线与圆的位置关系的基本概念,判定条件以及应用。
在教学过程中,应注意引导学生运用数学知识解决实际问题,培养学生的空间想象能力和逻辑思维能力。
通过练习题的训练,使学生巩固所学知识,提高解题能力。
第六章:直线与圆的位置关系的性质6.1 直线与圆相交的性质6.2 直线与圆相切的性质6.3 直线与圆相离的性质本章主要学习直线与圆的位置关系的性质。
学生将学习到在直线与圆相交、相切、相离的情况下,直线和圆的特定性质。
这些性质包括交点的数量、切点的位置、距离的关系等。
教学活动:通过图形和实例,让学生观察和总结直线与圆相交、相切、相离时的性质。
引导学生通过几何推理证明这些性质。
提供练习题,让学生应用这些性质解决具体问题。
教学评估:通过课堂讨论和练习题,评估学生对直线与圆位置关系性质的理解程度。
人教版高中数学必修2第四章《4.2直线、圆的位置关系:4.2.1 直线与圆的位置关系》教学PPT
1)若AB和⊙O相离, 则 d > 5cm ; 2)若AB和⊙O相切, 则 d = 5cm ; 3)若AB和⊙O相交,则 0cm≤ d < 5cm.
例1、如图,已知直线l:3x+y-6=0和圆心为C 的圆x2+y2-2y-4=0,判断直线l与圆的位置关 系;如果相交,求它们的交点坐标。
相交
△>0
r >d
O
x
当-2 2<b<2 2 时,⊿>0, 直线与圆相交;
当b=2 2或 b=-2 2 时, ⊿=0, 直线与圆相切;
当b>2 2或b<-2 2 时,⊿<0,直线与圆相离。
㈠方法探索
y 解法二(利用d与r的关系):圆x2+y2=4的圆心为(0,0),半径为r=2
00b b
圆心到直线的距离为 d
(3)△<0 直线与圆径相r离的. 大小关系 直线与圆没有交点
方法3:代数性质
2、相切 (d=r)
直线与圆有一个交点
3、相交 (d<r)
直线与圆有两个交点
设圆 C∶(x-a)2+(y-b)2=r2, 直线L的方程为 Ax+By+C=0,
(x-a)2+(y-b)2=r2
Ax+By+C=0
练习与例题
1、已知圆的直径为13cm,设直线和圆心的距离为d : 1)若d=4.5cm ,则直线与圆 相交, 直线与圆有___2_个公共点. 2)若d=6.5cm ,则直线与圆__相__切__, 直线与圆有___1_个公共点. 3)若d= 8 cm ,则直线与圆__相__离__, 直线与圆有___0_个公共点.
初中数学直线和圆的位置关系知识点总结
初中数学直线和圆的位置关系知识点总结初中数学直线和圆的位置关系知识点总结在年少学习的日子里,看到知识点,都是先收藏再说吧!知识点也可以理解为考试时会涉及到的知识,也就是大纲的分支。
为了帮助大家掌握重要知识点,以下是小编精心整理的初中数学直线和圆的位置关系知识点总结,欢迎阅读,希望大家能够喜欢。
直线和圆位置关系①直线和圆无公共点,称相离。
AB与圆O相离,d>r。
②直线和圆有两个公共点,称相交,这条直线叫做圆的割线。
AB 与⊙O相交,d。
③直线和圆有且只有一公共点,称相切,这条直线叫做圆的切线,这个唯一的公共点叫做切点。
AB与⊙O相切,d=r。
(d为圆心到直线的距离)平面内,直线Ax+By+C=0与圆x^2+y^2+Dx+Ey+F=0的位置关系判断一般方法是:1.由Ax+By+C=0,可得y=(-C-Ax)/B,(其中B不等于0),代入x^2+y^2+Dx+Ey+F=0,即成为一个关于x的方程如果b^2-4ac>0,则圆与直线有2交点,即圆与直线相交。
如果b^2-4ac=0,则圆与直线有1交点,即圆与直线相切。
如果b^2-4ac<0,则圆与直线有0交点,即圆与直线相离。
2.如果B=0即直线为Ax+C=0,即x=-C/A,它平行于y轴(或垂直于x轴),将x^2+y^2+Dx+Ey+F=0化为(x-a)^2+(y-b)^2=r^2。
令y=b,求出此时的两个x值x1、x2,并且规定x1当x=-C/Ax2时,直线与圆相离;拓展阅读:初中数学知识点总结:平面直角坐标系平面直角坐标系平面直角坐标系:在平面内画两条互相垂直、原点重合的数轴,组成平面直角坐标系。
水平的数轴称为x轴或横轴,竖直的数轴称为y轴或纵轴,两坐标轴的交点为平面直角坐标系的原点。
平面直角坐标系的要素:①在同一平面②两条数轴③互相垂直④原点重合三个规定:①正方向的规定横轴取向右为正方向,纵轴取向上为正方向②单位长度的规定;一般情况,横轴、纵轴单位长度相同;实际有时也可不同,但同一数轴上必须相同。
24.2点、直线、圆和圆的位置关系(共7课时)
24.2点、直线、圆和圆的位置关系(共7课时)第一课时:点和直线的位置关系教学内容1.设⊙O的半径为r,点P到圆心的距离OP=d,则有:点P在圆外⇔d>r;点P在圆上⇔d=r;点P在圆内⇔d<r.2.不在同一直线上的三个点确定一个圆.3.三角形外接圆及三角形的外心的概念.4.反证法的证明思路.教学目标1.理解并掌握设⊙O的半径为r,点P到圆心的距离OP=d,则有:点P 在圆外⇔d>r;点P在圆上⇔d=r;点P在圆内⇔d<r及其运用.2.理解不在同一直线上的三个点确定一个圆并掌握它的运用.3.了解三角形的外接圆和三角形外心的概念.4.了解反证法的证明思想.复习圆的两种定理和形成过程,并经历探究一个点、两个点、•三个点能作圆的结论及作图方法,给出不在同一直线上的三个点确定一个圆.接下去从这三点到圆心的距离逐渐引入点P•到圆心距离与点和圆位置关系的结论并运用它们解决一些实际问题.重点:点和圆的位置关系的结论:不在同一直线上的三个点确定一个圆其它们的运用.难点:讲授反证法的证明思路.教学过程一、复习引入(学生活动)请同学们口答下面的问题.1.圆的两种定义是什么?2.你能至少举例两个说明圆是如何形成的?3.圆形成后圆上这些点到圆心的距离如何?4.如果在圆外有一点呢?圆内呢?请你画图想一想.(1)在一个平面内,线段OA绕它固定的一个端点O旋转一周,•另一个端点A所形成的图形叫做圆;圆心为O,半径为r的圆可以看成是所有到定点O的距离等于定长r的点组成的图形.(2)圆规:一个定点,一个定长画圆.(3)都等于半径.(4)经过画图可知,圆外的点到圆心的距离大于半径;•圆内的点到圆心的距离小于半径.二、探索新知由上面的画图以及所学知识,我们可知:设⊙O的半径为r,点P到圆心的距离为OP=d则有:点P在圆外⇒d>r点P在圆上⇒d=r点P在圆内⇒d<r反过来,也十分明显,如果d>r⇒点P在圆外;如果d=r⇒点P在圆上;如果d<r⇒点P在圆内.因此,我们可以得到:这个结论的出现,对于我们今后解题、判定点P是否在圆外、圆上、圆内提供了依据.下面,我们接下去研究确定圆的条件:(学生活动)经过一点可以作无数条直线,经过二点只能作一条直线,那么,经过一点能作几个圆?经过二点、三点呢?请同学们按下面要求作圆.(1)作圆,使该圆经过已知点A,你能作出几个这样的圆?(2)作圆,使该圆经过已知点A、B,你是如何做的?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?(3)作圆,使该圆经过已知点A、B、C三点(其中A、B、C三点不在同一直线上),•你是如何做的?你能作出几个这样的圆?老师在黑板上演示:(1)无数多个圆,如图1所示.(2)连结A、B,作AB的垂直平分线,则垂直平分线上的点到A、B的距离都相等,都满足条件,作出无数个.其圆心分布在AB的中垂线上,与线段AB互相垂直,如图2所示.lBAB(1) (2) (3)(3)作法:①连接AB、BC;②分别作线段AB、BC的中垂线DE和FG,DE与FG相交于点O;③以O 为圆心,以OA 为半径作圆,⊙O 就是所要求作的圆,如图3所示. 在上面的作图过程中,因为直线DE 与FG 只有一个交点O ,并且点O 到A 、B 、C•三个点的距离相等(中垂线上的任一点到两边的距离相等),所以经过A 、B 、C 三点可以作一个圆,并且只能作一个圆.也就是,经过三角形的三个顶点可以做一个圆,这个圆叫做三角形的外接圆.外接圆的圆心是三角形三条边垂直平分线的交点,叫做这个三角形的外心.下面我们来证明:经过同一条直线上的三个点不能作出一个圆.证明:如图,假设过同一直线L 上的A 、B 、C 三点可以作一个圆,设这个圆的圆心为P ,那么点P 既在线段AB 的垂直平分线L 1,又在线段BC 的垂直平分线L 2,•即点P 为L 1与L 2点,而L 1⊥L ,L 2⊥L ,这与我们以前所学的“过一点有且只有一条直线与已知直线垂直”矛盾.所以,过同一直线上的三点不能作圆. 上面的证明方法与我们前面所学的证明方法思路不同,它不是直接从命题的已知得出结论,而是假设命题的结论不成立(即假设过同一直线上的三点可以作一个圆),由此经过推理得出矛盾,由矛盾断定所作假设不正确,从而得到命题成立.这种证明方法叫做反证法.在某些情景下,反证法是很有效的证明方法.例1.某地出土一明代残破圆形瓷盘,如图所示.为复制该瓷盘确定其圆心和半径,请在图中用直尺和圆规画出瓷盘的圆心.分析:圆心是一个点,一个点可以由两条直线交点而成,因此,只要在残缺的圆盘上任取两条线段,作线段的中垂线,交点就是我们所求的圆心. 作法:(1)在残缺的圆盘上任取三点连结成两条线段;(2)作两线段的中垂线,相交于一点.则O 就为所求的圆心.四、应用拓展例2.如图,已知梯形ABCD 中,AB ∥CD ,AD=BC ,AB=48cm ,CD=30cm ,高27cm ,求作一个圆经过A 、B 、C 、D 四点,写出作法并求出这圆的半径(比例尺1:10)分析:要求作一个圆经过A 、B 、C 、D 四个点,应该先选三个点确定一个圆,•然后证明第四点也在圆上即可.要求半径就是求OC 或OA 或OB ,因此,•要在直角三角形中进行,不妨设在Rt △EOC 中,设OF=x ,则OE=27-x 由OC=OB 便可列出,•这种方法是几何代数解.作法分别作DC 、AD 的中垂线L 、m ,则交点O 为所求△ADC 的外接圆圆心. ∵ABCD 为等腰梯形,L 为其对称轴Al m BA C E D O F ∵OB=OA ,∴点B 也在⊙O 上∴⊙O 为等腰梯形ABCD 的外接圆设OE=x ,则OF=27-x ,∵OC=OB= 解得:x=20∴,即半径为25m . 五、归纳总结(学生总结,老师点评)本节课应掌握:1. 点和圆的位置关系:设⊙O 的半径为r ,点P 到圆心的距离为d ,则;;.P d r P d r P d r ⇔>⎧⎪⇔=⎨⎪⇔<⎩点在圆外点在圆上点在圆内2.不在同一直线上的三个点确定一个圆.3.三角形外接圆和三角形外心的概念.4.反证法的证明思想.5.以上内容的应用.六、布置作业1.教材P93 练习第二课时:直线和圆的位置关系(1)教学内容1.直线和圆相交、割线;直线和圆相切、圆的切线、切点;•直线和圆没有公共点、直线和圆相离等概念.2.设⊙O 的半径为r ,直线L 到圆心O 的距离为d直线L 和⊙O 相交⇔d<r ;直线和⊙O 相切⇔d=r ;直线L 和⊙O 相离⇔d>r .教学目标1.探索并了解直线和圆的位置关系.2.根据圆心到直线的距离与圆的半径之间的数量关系揭示直线和圆的位置关系.3.能够利用公共点个数和数量关系来判断直线和圆的位置关系.重点:探索并了解直线和圆的位置关系.难点:掌握识别直线和圆的位置关系的方法.教学过程一、复习引入(老师口答,学生口答,老师并在黑板上板书)同学们,我们前一节课已经学到点和圆的位置关系.设⊙O的半径为r,点P到圆心的距离OP=d,(b)(c)则有:点P在圆外⇔d>r,如图(a)所示;点P在圆上⇔d=r,如图(b)所示;点P在圆内⇔d<r,如图(c)所示.(1)“大漠孤烟直,长河落日圆”是唐朝诗人王维的诗句,它描述了黄昏日落时分塞外特有的景象.如果我们把太阳看成一个圆,地平线看成一条直线,那你能根据直线和圆的公共点个数想象一下,直线和圆有几种位置关系吗?探究一、请同学在纸上画一条直线,把硬币的边缘看作圆,在纸上移动硬币,你能发现直线和圆的公共点个数的变化情况吗?公共点个数最少时有几个?最多时有几个?直线和圆有三种位置关系:相交、相切和相离.(老师板书)如图所示:l(a)(b)相离(c)如图(a ),直线L 和圆有两个公共点,这时我们就说这条直线和圆相交,这条直线叫做圆的割线.如图(b ),直线和圆有一个公共点,这时我们说这条直线和圆相切,•这条直线叫做圆的切线,这个点叫做切点.如图(c ),直线和圆没有公共点,这时我们说这条直线和圆相离.探究二、割线切线基本概念探究二、(1) 能否根据基本概念来判断直线与圆的位置关系?练习已知:如图所示,∠AOB =30°,P 为OB 上一点,且OP =5 cm ,以P 为圆心,以R 为半径的圆与直线OA 有怎样的位置关系?为什么?①R =2 cm ;②R =2.5 cm ;③R =4 cm .(2) 练习课堂小结:(学生归纳,总结发言老师点评)1.直线和圆相交、割线、直线和圆相切,切线、切点、直线和圆相离等概念.2.设⊙O 的半径为r ,直线L 到圆心O 的距离为d 则有:直线L 和⊙O 相交⇔d<r直线L 和⊙O相切⇔d=r直线L和⊙O相离⇔d>r第三课时:直线和圆的位置关系(2)教学内容1切线的判定定理:经过半径的外端并且垂直于这条半径的直线是圆的切线.2切线的性质定理:圆的切线垂直于过切点的半径.教学过程是否还有其他的方法来判断直线与圆的位置关系?我们知道,点到直线L的距离是这点向直线作垂线,这点到垂足D的距离,•按照这个定义,作出圆心O到L的距离的三种情况?(学生分组活动):设⊙O的半径为r,圆心到直线L的距离为d,•请模仿点和圆的位置关系,总结出什么结论?老师点评直线L和⊙O相交⇔d<r,如图(a)所示;l(a)直线L和⊙O相切⇔d=r,如图(b)所示;直线L和⊙O相离⇔d>r,如图(c)所示.因为d=r⇒直线L和⊙O相切,这里的d是圆心O到直线L的距离,即垂直,并由d=r就可得到L经过半径r的外端,即半径OA的A点,因此,很明显的,•我们可以得到切线的判定定理:例1.如图,已知Rt△ABC的斜边AB=8cm,AC=4cm.(1)以点C为圆心作圆,当半径为多长时,直线AB与⊙C相切?为什么?(2)以点C为圆心,分别以2cm和4cm为半径作两个圆,这两个圆与直线AB分别有怎样的位置关系?分析:(1)根据切线的判定定理可知,要使直线AB与⊙C相切,•那么这条半径应垂直于直线AB,并且C点到垂足的长就是半径,所以只要求出如图AD 所示的CD 即可.(2)用d 和r 的关系进行判定,或借助图形进行判定.解:(1)如图24-54:过C 作CD ⊥AB ,垂足为D .在Rt △ABC 中∴因此,当半径为时,AB 与⊙C 相切.理由是:直线AB 为⊙C 的半径CD 的外端并且CD ⊥AB ,所以AB 是⊙C 的切线.(2)由(1)可知,圆心C 到直线AB 的距离,所以当r=2时,d>r ,⊙C 与直线AB 相离;当r=4时,d<r ,⊙C 与直线AB 相交.刚才的判定定理也好,或者例1也好,都是不知道直线是切线,而判定切线,反之,如果知道这条直线是切线呢?有什么性质定理呢?实际上,如图,CD 是切线,A 是切点,连结AO 与⊙O 于B ,那么AB 是对称轴,所以沿AB 对折图形时,AC 与AD 重合,因此,∠BAC=∠BAD=90°.因此,我们有切线的性质定理:三、巩固练习教材P94 练习,四、应用拓展例.如图,AB 为⊙O 的直径,C 是⊙O 上一点,D 在AB 的延长线上,且∠DCB=•∠A .(1)CD 与⊙O 相切吗?如果相切,请你加以证明,如果不相切,请说明理由.A D (2)若CD 与⊙O 相切,且∠D=30°,BD=10,求⊙O 的半径.分析:(1)要说明CD 是否是⊙O 的切线,只要说明OC 是否垂直于CD ,垂足为C ,•因为C 点已在圆上.由已知易得:∠A=30°,又由∠DCB=∠A=30°得:BC=BD=10解:(1)CD 与⊙O 相切理由:①C 点在⊙O 上(已知) ②∵AB 是直径∴∠ACB=90°,即∠ACO+∠OCB=90° ∵∠A=∠OCA 且∠DCB=∠A∴∠OCA=∠DCB∴∠OCD=90°综上:CD 是⊙O 的切线.(2)在Rt △OCD 中,∠D=30°∴∠COD=60°∴∠A=30°∴∠BCD=30°∴BC=BD=10∴AB=20,∴r=10答:(1)CD 是⊙O 的切线,(2)⊙O 的半径是10.五、归纳小结(学生归纳,总结发言老师点评)本节课应掌握:1切线的判定定理:经过半径的外端并且垂直于这条半径的直线是圆的切线.2、切线的性质定理,圆的切线垂直于过切点的半径.3、应用上面的知识解决实际问题.六、布置作业一、选择题.1.如图,AB 与⊙O 切于点C ,OA=OB ,若⊙O 的直径为8cm ,AB=10cm ,那么OA 的长是( )A2.下列说法正确的是( ) A .与圆有公共点的直线是圆的切线.B .和圆心距离等于圆的半径的直线是圆的切线;C .垂直于圆的半径的直线是圆的切线;D .过圆的半径的外端的直线是圆的切线3.已知⊙O 分别与△ABC 的BC 边,AB 的延长线,AC 的延长线相切,则∠BOC 等于( )A .12(∠B+∠C )B .90°+12∠A AC.90°-12∠A D.180°-∠A二、填空题1.如图,AB为⊙O直径,BD切⊙O于B点,弦AC的延长线与BD交于D•点,•若AB=10,AC=8,则DC长为________.D2.如图,P为⊙O外一点,PA、PB为⊙O的切线,A、B为切点,弦AB与PO交于C,⊙O半径为1,PO=2,则PA_______,PB=________,PC=_______AC=______,BC=______∠AOB=________.3.设I是△ABC的内心,O是△ABC的外心,∠A=80°,则∠BIC=•________,•∠BOC=________.第四课时:直线和圆的位置关系(3)教学内容1.切线长的概念.2.切线长定理:从圆外一点可以引圆的两条切线,它们的切线长相等,•这一点和圆心的连线平分两条切线的夹角.3.三角形的内切圆及三角形内心的概念.教学目标1、了解切线长的概念.2、理解切线长定理,了解三角形的内切圆和三角形的内心的概念,熟练掌握它的应用.3、复习圆与直线的位置关系和切线的判定定理、性质定理知识迁移到切长线的概念和切线长定理,然后根据所学三角形角平分线的性质给出三角形的内切圆和三角形的内心概念,最后应用它们解决一些实际问题.重点:切线长定理及其运用.•难点与关键:切线长定理的导出及其证明和运用切线长定理解决一些实际问题.教学过程一、复习引入1.已知△ABC,作三个内角平分线,说说它具有什么性质?2.点和圆有几种位置关系?你能说说在这一节中应掌握几个方面的知识?3.直线和圆有什么位置关系?切线的判定定理和性质定理,它们如何?老师点评:(1)在黑板上作出△ABC的三条角平分线,并口述其性质:•①三条角平分线相交于一点;②交点到三条边的距离相等.(2)(口述)点和圆的位置关系有三种,点在圆内⇔d<r;点在圆上⇔d=r;点在圆外⇔d>r;不在同一直线上的三个点确定一个圆;反证法的思想.(3)(口述)直线和圆的位置关系同样有三种:直线L和⊙O相交⇔d<r;直线L和⊙相切⇔d=r;直线L和⊙O相离⇔d>r;切线的判定定理:•经过半径的外端并且垂直于半径的直线是圆的切线;切线的性质定理:圆的切线垂直于过切点的半径.二、探索新知从上面的复习,我们可以知道,过⊙O上任一点A都可以作一条切线,•并且只有一条,根据下面提出的问题操作思考并解决这个问题.问题:在你手中的纸上画出⊙O,并画出过A点的唯一切线PA,•连结PO,•沿着直线PO将纸对折,设圆上与点A重合的点为B,这时,OB是⊙O的一条半径吗?PB是⊙O的切线吗?利用图形的轴对称性,说明圆中的PA与PB,∠APO与∠BPO有什么关系?学生分组讨论,老师抽取3~4位同学回答这个问题.老师点评:OB与OA重叠,OA是半径,OB也就是半径了.又因为OB是半径,PB为OB•的外端,又根据折叠后的角不变,所以PB是⊙O的又一条切线,根据轴对称性质,•我们很容易得到PA=PB,∠APO=∠BPO.我们把PA或PB的长,即经过圆外一点作圆的切线,这点和切点之间的线段的长,•叫做这点到圆的切线长.从上面的操作几何我们可以得到:从圆外一点可以引圆的两条切线,它们的切线长相等,这一点和圆心的连线平分两条切线的夹角.下面,我们给予逻辑证明.例1.如图,已知PA、PB是⊙O的两条切线.Array求证:PA=PB,∠OPA=∠OPB.证明:∵PA、PB是⊙O的两条切线.∴OA⊥AP,OB⊥BP又OA=OB,OP=OP,∴Rt △AOP ≌Rt △BOP ∴PA=PB ,∠OPA=∠OPB因此,我们得到切线长定理:从圆外一点可以引圆的两条切线,它们的切线长相等,这一点和圆心的连线平分两条切线的夹角.我们刚才已经复习,三角形的三条角平分线于一点,并且这个点到三条边的距离相等.(同刚才画的图)设交点为I ,那么I 到AB 、AC 、BC 的距离相等,如图所示,因此以点I 为圆心,点I 到BC 的距离ID 为半径作圆,则⊙I 与△ABC 的三条边都相切. 与三角形各边都相切的圆叫做三角形的内切圆,•内切圆的圆心是三角形三条角平分线的交点,叫做三角形的内心. 例2.如图,已知⊙O 是△ABC 的内切圆,切点为D 、E 、F ,如果AE=1,CD=2,BF=3,且△ABC 的面积为6.求内切圆的半径r .分析:直接求内切圆的半径有困难,由于面积是已知的,•因此要转化为面积法来求.就需添加辅助线,如果连结AO 、BO 、CO ,就可把三角形ABC 分为三块,•那么就可解决. 解:连结AO 、BO 、CO∵⊙O 是△ABC 的内切圆且D 、E 、F 是切点. ∴AF=AE=1,BD=BF=3,CE=CD=2∴AB=4,BC=5,AC=3又∵S △ABC =6∴12(4+5+3)r=6 ∴r=1答:所求的内切圆的半径为1. 三、巩固练习 教材P98 练习.五、归纳小结(学生归纳,老师点评) 本节课应掌握:1.圆的切线长概念; 2.切线长定理3.三角形的内切圆及内心的概念.l AC第五课时:直线和圆的位置关系(4) 内容:直线和圆的位置关系复习要点梳理一、 直线和圆的位置关系1、直线和圆有两个公共点时,叫做直线和圆相交。
直线与圆的位置关系说课稿
《直线与圆的位置关系》一、教材分析:1、教材的地位和作用圆的有关性质,被广泛地应用于工农业生产、交通运输等方面,所涉及的数学知识较为广泛;学好本章内容,能提高解题的综合能力。
而本节的内容紧接点与圆的位置关系,它体现了运动的观点,是研究有关性质的基础,也为后面学习圆与圆的位置关系及高中继续学习几何知识作铺垫.2、教学目标知识目标:使学生从具体的事例中认知和理解直线与圆的三种位置关系并能概括其定义,会用定义来判断直线与圆的位置关系,通过类比点与圆的位置关系及观察、实验等活动探究直线与圆的位置关系的数量关系及其运用。
过程与方法:通过观察、实验、讨论、合作研究等数学活动使学生了解探索问题的一般方法;由观察得到“圆心与直线的距离和圆半径大小的数量关系对应等价于直线和圆的位置关系"从而实现位置关系与数量关系的转化,渗透运动与转化的数学思想。
情感态度与价值观:创设问题情景,激发学生好奇心;体验数学活动中的探索与创造,感受数学的严谨性和数学结论的正确性,在学习活动中获得成功的体验;通过“转化”数学思想的运用,让学生认识到事物之间是普遍联系、相互转化的辨证唯物主义思想。
3、教学重、难点重点:理解直线与圆的相交、相离、相切三种位置关系;难点:学生能根据圆心到直线的距离d与圆的半径r之间的数量关系,揭示直线与圆的位置关系;直线与圆的三种位置关系判定方法的运用。
二、教法与学法分析教无定法,教学有法,贵在得法。
数学是一门培养人的思维、发展人的思维的基础学科。
在教学过程中,不仅要对学生传授数学知识,更重要的应该是对他们传授数学思想、数学方法。
初三学生虽然有一定的理解力,但在某种程度上特别是平面几何问题上,学生还是依靠事物的具体直观形象,所以我以参与式探究教学法为主,整堂课紧紧围绕“情景问题——学生体验——合作交流”的模式,并发挥微机的直观、形象功能辅助演示直线与圆的位置关系,激励学生积极参与、观察、发现其知识的内在联系,使每个学生都能积极思维。
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所以只需直线
2x+y+2=0
上的动点
P
到
M
的距离最小,其最小值为|2+1+2|= 5
5,
此时 PM⊥l,易求出直线 PM 的方程为 x-2y+1=0. 由2x-x+2yy+ +21= =00, ,得xy= =- 0,1,所以 P(-1,0).
2.两个距离公式 (1)两平行直线 l1:Ax+By+C1=0 与 l2:Ax+By+C2=0 间的距离 d= |CA1-2+CB22| . (2)点(x0,y0)到直线 l:Ax+By+C=0 的距离 d=|Ax0+A2B+y0B+2 C|.
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1.(2020·全国Ⅲ卷)在平面内,A,B 是两个定点,C 是动点.若A→C·B→C=1,则点 C 的轨
迹为( )
A.圆
B.椭圆
C.抛物线
D.直线
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解析 以 AB 所在直线为 x 轴,线段 AB 的垂直平分线为 y 轴建立平面直角坐标系, 设点 A,B 分别为(-a,0),(a,0)(a>0),点 C 为(x,y),则A→C=(x+a,y),B→C=(x -a,y),所以A→C·B→C=(x-a)(x+a)+y·y=x2+y2-a2=1,整理得 x2+y2=a2+1.因 此点 C 的轨迹为圆.故选 A. 答案 A
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第1讲 直线与圆
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高考定位 考查重点是直线间的平行和垂直的条件、与距离有关的问题、直线与 圆的位置关系(特别是弦长问题),此类问题难度属于中低档,一般以选择题、填 空题的形式出现.
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3.(2020·全国Ⅰ卷)已知⊙M:x2+y2-2x-2y-2=0,直线l:2x+y+2=0,点P为l上 的动点.过点P作⊙M的切线PA,PB,切点为A,B,当|PM|·|AB|最小时,直线AB的方 程为( )
A.2x-y-1=0 C.2x-y+1=0
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2.(2020·全国Ⅱ卷)若过点(2,1)的圆与两坐标轴都相切,则圆心到直线2x-y-3=0的
距离为( )
5 A. 5
25 B. 5
35 C. 5
45 D. 5
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解析 因为圆与两坐标轴都相切,且点(2,1)在圆上.所以可设圆的方程为(x-a)2+ (y-a)2=a2(a>0).则(2-a)2+(1-a)2=a2,解之得 a=1 或 a=5.所以圆心的坐标为(1, 1)或(5,5),所以圆心到直线 2x-y-3=0 的距离 d= |22×2+1(--1-1)3| 2=255或 d= |2×5-55-3|=2 5 5. 答案 B
B.2x+y-1=0 D.2x+y+1=0
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解析 由⊙M:x2+y2-2x-2y-2=0①, 得⊙M:(x-1)2+(y-1)2=4,所以圆心M(1,1). 如图,连接 AM,BM,易知四边形 PAMB 的面积为12|PM|·|AB|, 欲使|PM|·|AB|最小,只需四边形 PAMB 的面积最小,即只需 △PAM 的面积最小. 因为|AM|=2,所以只需|PA|最小. 又|PA|= |PM|2-|AM|2= |PM|2-4,
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(2)存在定点P(1,0),使得|MA|-|MP|为定值. 理由如下: 设M(x,y),由已知得⊙M的半径为r=|x+2|,|AO|=2. 由于MO⊥AO,故可得x2+y2+4=(x+2)2, 化简得M的轨迹方程为y2=4x. 因为曲线C:y2=4x是以点P(1,0)为焦点,以直线x=-1为准线的抛物线,所以 |MP|=x+1. 因为|MA|-|MP|=r-|MP|=x+2-(x+1)=1, 所以存在满足条件的定点P.
易知 P、A、M、B 四点共圆,所以以 PM 为直径的圆的方程为 x2+y-122= 252, 即 x2+y2-y-1=0②,
由①②得,直线AB的方程为2x+y+1=0,故选D. 答案 D
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4.(2019·全国Ⅰ卷)已知点A,B关于坐标原点O对称,|AB|=4,⊙M过点A,B且与直线 x+2=0相切. (1)若A在直线x+y=0上,求⊙M的半径; (2)是否存在定点P,使得当A运动时,|MA|-|MP|为定值?并说明理由. 解 (1)因为⊙M过点A,B,所以圆心M在AB的垂直平分线上.由已知A在直线x+y =0上,且A,B关于坐标原点O对称,所以M在直线y=x上,故可设M(a,a). 因为⊙M与直线x+2=0相切,所以⊙M的半径为r=|a+2|.连接MA,由已知得|AO| =2. 又MO⊥AO,故可得2a2+4=(a+2)2,解得a=0或a=4. 故⊙M的半径r=2或r=6.
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1.两条直线平行与垂直的判定
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若两条不重合的直线l1,l2的斜率k1,k2存在,则l1∥l2⇔k1=k2,l1⊥l2⇔k1k2= -1.若给出的直线方程中存在字母系数,则要考虑斜率是否存在.
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3.圆的方程
(1)圆的标准方程:(x-a)2+(y-b)2=r2(r>0),圆心为(a,b),半径为 r.
(2)圆的一般方程:x2+y2+Dx+Ey+F=0(D2+E2-4F>0),圆心为-D2 ,-E2,半
径为 r=
D2+E2-4F
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4.直线与圆的位置关系的判定 (1)几何法:把圆心到直线的距离d和半径r的大小加以比较:d<r⇔相交;d=r⇔相 切;d>r⇔相离. (2)代数法:将圆的方程和直线的方程联立起来组成方程组,利用判别式Δ来讨论位 置关系:Δ>0⇔相交;Δ=0⇔相切;Δ<0⇔相离.