《直线与圆、圆与圆的位置关系》教学设计(第一课时)
彭泽一中 艾文宇
一、教学课题:北师大版普通高中课程标准实验教科书数学必修二第二章2.3节《直线与圆、圆与圆的位置关系》。
二、学情分析:学生在初中平面几何中已学过直线与圆及圆与圆的几种位置关系,在前面学习了平面直角坐标系中点点、点线间的距离公式及直线与圆的方程,因此,本节课主要以问题为载体,通过教师几个环节的设问,让学生利用已有的知识,自己去探究用坐标法研究直线与圆的位置关系的方法。通过学生的参与和一个个问题的解决,让学生体验有关的数学思想,提高学生自主学习、分析问题和解决问题的能力,培养学生“应用数学”及合作学习的意识。
三、教学目标:
1.知识目标:掌握由直线和圆的方程判断直线与圆、圆与圆的位置关系; 2.能力目标:
(1)培养学生发现规律、寻求规律、认识规律并利用规律解决实际问题的能力。 (2)通过理论联系实际培养学生建模能力,培养学生数形结合思想与方程的思想; 3.情感目标:通过学生的自主探究,增强学生团队协作能力。培养学生学习的主动性和合作交流的学习习惯。 四、教学重点、难点:
(1)重点:由直线和圆的方程判断直线与圆的位置关系。 (2)难点:判断直线与圆的位置关系的代数表示 五、教学方法及手段: 情境导入法、探究式教学法 教学手段:借助多媒体辅助教学 六、教学过程:
【 铺垫导入】多媒体展现多张现实生活中的图片,让学生观察直线与圆的位置关系 1.创设情境,提出问题
多媒体展示引题:你站在我们2#教学楼的门口A处,沿直线到科技楼门口B处,路途经过喷泉,假设喷泉中心O点位于你正西50m处,喷出水落地的范围是半径长为30m的圆形区域,且科技楼位于喷泉中心正北50m处,如果你不改变方向,是否会被水淋湿?(哪位同学想去试一试?)
教师提出:利用所学的平面几何知识,你能解决这个问题吗?请同学们分组讨论,动手试一下。
设计意图:通过学生自主探究,互相讨论,培养学生的语言表达能力和沟通能力,增强学生思维的严谨性,并且为学生创设一种环境的氛围,让学生在交往中学习数学。 2.切入主题,提出课题
(1)由学生将现实问题建模,展示平面几何解决方法,得出结论。与学生一起回顾初中所学直线与圆的三种位置关系及判断方法。
相离 相切 相交 (2)教师提出:能否用所学的坐标法来解决这个问题?让学生点出本节课要研究的课题。 3.探索研究,解决问题 (1)寻找切入口:
师:①如何利用坐标法解决问题?
②在这个问题中如何建立直角坐标系使圆的方程应用起来简便?
生:以喷泉中心为原点O,东西方向为x轴,建立直角坐标系,其中,取10m为单位长度。则喷泉喷出的水落地的圆形区域所对应的圆心为O的圆的方程为:x?y?9,你所走的直线 l 的方程为:x?y?5?0
22B O A
设计意图:让学生讨论,坐标系不同,直线和圆的方程不同,为解决问题方便,经过讨论,建立统一的直角坐标系,为后面学生的自主探究放在一个统一的平台上,对学生之间的交流提供了方便。
(2)自主探究,讨论思考:
师:请同学们运用已有的知识,从方程的角度来研究一下直线与圆的位置关系。 设计意图:通过学生自主探究,互相讨论,以较高的热情探究知识之间的内在联系。 (3)交流方法,探究新知
经过生生、师生间的探讨、合作,总结出以下两种证明方法: 方法一:代数法
?x2?y2?92由直线与圆的方程,得:? 消去y,得x?5x?8?0,
?x?y?5?0因为△?(-5)?4?1?8??7<0
所以,直线与圆相离,从教学楼去科技楼不会被水淋湿。怎样从解的个数理解直线与圆的关系(解的个数即交点的个数) 方法二:几何法
圆心(0,0)到直线x?y?5?0的距离
2d?1?0?1?0?512?12?52?52 2?r?3 ?d>r 几何法的实质是什么?(点到直线的距离)