高中數學必修2解析幾何初步教材分析及教學建議之四

2022-05-03 13:21:04 字數 5184 閱讀 7438

三明九中李宇宙

第四課時 4.2.2圓與圓的位置關係

三維目標:

知識與技能:

了解圓與圓的位置關係,了解圓系及應用,能根據給定圓的方程,判斷圓與圓的位置關係;

過程與方法:

以問題為載體,使學生經歷分析、研究問題,制訂解決問題的策略,選擇解決方法的過程,學會交流;模擬直線圓的位置關係解決方法,進一步體會幾何問題代數化,會利用方程組的解的判定圓與圓的位置關係。

情感、態度與價值觀:

嘗試解決問題的過程中,培養學生轉化化歸意識;進一步加強「數形結合」的數學思想方法,培養學生模擬分析、解決數學問題的能力。

教學重點:能根據給定圓的方程,判斷圓與圓的位置關係

教學難點:用座標法判斷兩圓的位置關係

教學過程:

一、複習準備

1. 兩圓的位置關係有哪幾種?

設圓兩圓的圓心距設為d.

當時,兩圓

當時,兩圓

當時,兩圓

當時,兩圓

當時,兩圓

2.如何根據圓的方程,判斷它們之間的位置關係?(**)

二、講授新課:

1.兩圓的位置關係利用半徑與圓心距之間的關係來判斷

例1:已知圓,圓,試判斷圓與圓的關係?

(配方→圓心與半徑→**圓心距與兩半徑的關係)

2.兩圓的位置關係利用圓的方程來判斷

方法:通常是通過解方程或不等式和方法加以解決

例2:圓的方程是: 圓的方程是:

,問m為何值時,兩圓(1)相切;(2)相交;(3)相離;(4)內含。

思路:聯立方程組→討論方程的解的情況(消元法、判別式法)→交點個數→位置關係)

練習:已知兩圓與,問m取何值時,兩圓相切。

3.小結:判斷兩圓的位置關係的方法:

(1)由兩圓的方程組成的方程組有幾組實數解確定.

(2)依據連心線的長與兩半徑長的和或兩半徑的差的絕對值的大小關係.

三、鞏固練習:

1.求經過點m(2,-2),且與圓與交點有圓的方程

2.已知圓c與圓相外切,並且與直線相切於點,求圓c的方程.

3.求兩圓和的外公切線方程.

4.求過兩圓和圓的交點,且圓心在直線上的圓的方程.

四、作業:

第五課時 4.2.3直線與圓的方程的應用

三維目標:

知識與技能:

能利用直線與圓的方程解決一些簡單的實際問題,進一步掌握座標法處理問題的思想方法。

過程與方法:

創設問題情境,經歷實際問題數學解決過程,學會利用直線與圓的方程解決實際問題,形成運用直線與圓的方程的意識,歸納解決應用問題的步驟。

情感、態度與價值觀:

通過本節課的教學,使學生充分意識到直線與圓的方程應用的廣泛性,培養學生科學地分析和解決實際問題的能力。

教學重點:直線及圓的方程知識的應用。

教學難點:利用用座標法解決有關平面幾何的實際問題和相關的綜合問題。

教學過程:

一、複習準備:

(1) 直線方程有幾種形式? 分別為什麼?

(2)圓的方程有幾種形式?分別是哪些?

(3)求圓的方程時,什麼條件下,用標準方程?什麼條件下用一般方程?

(4)直線與圓的方程在生產.生活實踐中有廣泛的應用.想想身邊有哪些呢?

二、講授新課:

例1.圖1所示是某圓拱形橋.這個圓拱跨度,拱高,建造時每間隔4m需要用一根支柱支撐,求支柱的高度(精確0.01m)

例2.已知內接於圓的四邊形的對角線互相垂直,求證圓心到一邊距離等於這條邊所對邊長的一半.(提示建立平面直角座標系)

小結:用座標法解題的步驟:

1.建立平面直角座標系,將平南幾何問題轉化為代數問題;

2.利用公式對點的座標及對應方程進行運算,解決代數問題;

3.根據我們計算的結果,作出相應的幾何判斷。

三、鞏固練習:

1.趙州橋的跨度是37.4m.圓拱高約為7.2m.求這座圓拱橋的拱圓的方程

2.用座標法證明:三角形的三條高線交於一點

3.求出以曲線與的交點為頂點的多邊形的面積.

4.機械加工後的產品是否合格,.已知量球的直徑為2厘公尺,並測出三個不同高度和三個相應的水平距離,求圓弧零件的半徑.

四、作業:

第六課時直線、圓的方程習題課

三維目標:

知識與技能:

掌握圓的標準方程及直線與圓、圓的弦、與圓有關的對稱問題的解決方法。

過程與方法:

從具體例項入手,經過合作交流,通過數形結合的方法,引導學生**得出圓的有關性質和應用,來體會利用代數方法研究幾何問題的思想方法。

情感、態度與價值觀:

通過本節課的教學讓學生體會「數形結合」在解決圓的有問題的重要性;理解並掌握點(直線)與圓、與圓有關的弦、軌跡、對稱等問題的解決都與圖形分析密不可分,培養學生分析問題和解決問題能力。

教學重點:與圓有關的軌跡問題、弦問題、圓關於點對稱,圓關於直線對稱等;

教學難點:數形結合分析問題。

教學過程:

一、複習準備:

(1)直線方程有幾種形式? 分別為什麼?

(2)圓的方程有幾種形式?分別是哪些?

(3)如何用直線和圓的方程判斷它們之間的位置關係?

(4)如何根據圓的方程,判斷它們之間的位置關係?

二、講授新課

1.推導標準方程

例1.推導以點a(a,b)為圓心,r為半徑的圓的方程

練習:乙個圓經過點a(5,0)與b(-2,1)圓心在直線上,求此圓的方程

例2.求圓上的點到的最遠、最近的距離

2.軌跡問題

充分利用幾何圖形的性質,熟練掌握兩點間的距離公式、點到直線的距離公式。

例3.自a(4,0)引圓的割線abc,求弦bc中點p的軌跡方程。

[解] 方法一:設,連線op,則,

當時,,即當x=0時,p點座標(0,0)是方程①的解,

故,弦bc中點的軌跡方程為(在已知圓內部份)。

方法二:由方法一知,則p的軌跡是以oa為直徑的圓,即可求得

練習:由圓外一點引圓的割線交圓於a,b兩點,求弦ab的中點的軌跡.

3.弦問題:

主要是求弦心距(圓心到直線的距離),弦長,圓心角等問題。一般是構成直角三角形來計算

例4.直線經過點,且和圓相交,截得的弦長為,求的方程。

4.對稱問題:

圓關於點對稱,圓關於直線對稱

例5.求圓關於點對稱的圓的方程

練習:求圓關於直線對稱的圓的方程

三、鞏固練習

1.從圓外一點p(1,1)向圓x2+y2=1引割線,交該圓於a,b兩點,求弦ab的中點的軌跡方程。

2.等腰三角形的頂點是a(4,2),底邊乙個端點是b(3,5),求另乙個端點的軌跡是什麼?

3.已知圓c的圓心座標是(-,3),且圓c與直線x+2y-3=0相交於p、q兩點,又,o是座標原點,求圓c的方程。

4.已知圓的半徑為,圓心在直線上,圓被直線截得的弦長為,求圓的方程。

第七課時 4.3.1 空間直角座標系

三維目標:

知識與技能:

使學生能通過用模擬的數學思想方法得出空間直角座標系的定義、建立方法、以及空間的點的座標確定方法。

過程與方法:

通過具體情境,感受建立空間直角座標系的必要性;通過表示特殊長方體(所有的稜都與座標軸平行)頂點的座標,猜想並探索空間兩點間的距離公式。通過由點寫出空間直角座標系中的座標及由空間座標畫點的訓練,加深學生對空間直角座標系的認識,培養學生的空間想象能力。

情感、態度與價值觀:

通過確定空間的座標**空間兩點間的距離公式的過程,通過模擬聯想,提高學生的學習興趣,培養學生的思想品質。

教學重點:在空間直角座標系中,確定點的座標

教學難點:通過建立適當的直角座標系,確定空間點的座標

教學過程:

一.複習準備:

1.提問:平面直角座標系的建立方法,點的座標的確定過程、表示方法?

2.討論:乙個點在平面怎麼表示?在空間呢?

二、講授新課:

1.空間直角座標系:

如圖,是單位正方體.以a為原點,分別以od,,ob的方向為正方向,建立三條數軸。這時建立了乙個空間直角座標系oxyz.

①叫做座標原點 ②x軸,y軸,z軸叫做座標軸. ③過每兩個座標軸的平面叫做座標面。

2. 右手表示法:

令右手大拇指、食指和中指相互垂直時,可能形成的位置。大拇指指向為x軸正方向,食指指向為y軸正向,中指指向則為z軸正向,這樣也可以決定三軸間的相位置。

3.有序實陣列

① 空間直角座標系中一點m的座標可以用有序實陣列來表示,有序實陣列叫做點m在此空間直角座標系中的座標,記作(x叫做點m的橫座標,y叫做點m的縱座標,z叫做點m的豎座標

思考:原點o的座標是什麼?

討論:空間直角座標系內點的座標的確定過程。

②例題1:在長方體中,寫出四點座標.(建立空間座標系寫出原點座標各點座標)

討論:若以c點為原點,以射線bc、cd、cc1方向分別為ox、oy、oz軸的正半軸,建立空間直角座標系,那麼,各頂點的座標又是怎樣的呢?(得出結論:

不同的座標系的建立方法,所得的同一點的座標也不同。)

③練習:v-abcd為正四稜錐,o為底面中心,若ab=2,vo=3,試建立空間直角座標系,並確定各頂點的座標。

三、鞏固練習:

1.練習:p136 1, 2

2. 已知m (2, -3, 4),畫出它在空間的位置。

3.思考題:建立適當的直角座標系,確定稜長為3的正四面體各頂點的座標。

四.小結:

1.空間直角座標系內點的座標的確定過程.

2.有序實陣列;

五.作業

第八課時 4.3.2 空間兩點的距離公式

三維目標:

知識與技能:

掌握空間兩點間的距離公式,會用空間兩點間的距離公式解決問題。

過程與方法:

通過**空間兩點的距離公式及靈活運用公式解決實際問題,初步意識到將空間問題轉化成平面問題是解決問題的基本方法,培養學生的模擬、遷移和化歸的能力。

情感、態度與價值觀:

通過稜與座標軸平行的特殊長方體的頂點的座標,模擬平面上兩點間的距離的求法,探索並得出空間兩點間的距離公式工,充分體會「數形結合」的思想,培養學生積極參與,大膽探索的精神。

教學重點:空間兩點間的距離公式的熟練應用。

教學難點:空間兩點間的距離公式的推導。

教學過程:

一、複習準備:

1.提問:平面兩點的距離公式?

2.建立空間直角座標系時,為方便求點的座標通常怎樣選擇座標軸和座標原點?

二、講授新課:

1.空間兩點的距離公式

高中數學 必修 模組2「平面解析幾何初步」教材分析

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