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1、2022年高中數(shù)學 第四章《圓的一般方程》教案 新人教A版必修2
三維目標:
? 知識與技能?。骸?(1)在掌握圓的標準方程的基礎上,理解記憶圓的一般方程的代數(shù)特征,由圓的一般方程確定圓的圓心半徑.掌握方程x2+y2+Dx+Ey+F=0表示圓的條件
(2)能通過配方等手段,把圓的一般方程化為圓的標準方程.能用待定系數(shù)法求圓的方程。
(3):培養(yǎng)學生探索發(fā)現(xiàn)及分析解決問題的實際能力。
過程與方法:通過對方程x2+y2+Dx+Ey+F=0表示圓的條件的探究,培養(yǎng)學生探索發(fā)現(xiàn)及分析解決問題的實際能力。
情感態(tài)度價值觀:滲透數(shù)形結合、化歸與轉化等數(shù)學思想方
2、法,提高學生的整體素質,激勵學生創(chuàng)新,勇于探索。
教學重點:圓的一般方程的代數(shù)特征,一般方程與標準方程間的互化,根據(jù)已知條件確定方程中的系數(shù),D、E、F.
教學難點:對圓的一般方程的認識、掌握和運用
教 具:多媒體、實物投影儀
教學過程:
課題引入:
問題:求過三點A(0,0),B(1,1),C(4,2)的圓的方程。
利用圓的標準方程解決此問題顯然有些麻煩,得用直線的知識解決又有其簡單的局限性,那么這個問題有沒有其它的解決方法呢?帶著這個問題我們來共同研究圓的方程的另一種形式——圓的一般方程。
探索研究:
請同學們寫出圓的標準方程:
(x-a)2+(y-b)2=r2
3、,圓心(a,b),半徑r.
把圓的標準方程展開,并整理:
x2+y2-2ax-2by+a2+b2-r2=0.
取得
①
這個方程是圓的方程.
反過來給出一個形如x2+y2+Dx+Ey+F=0的方程,它表示的曲線一定是圓嗎?
把x2+y2+Dx+Ey+F=0配方得
② (配方過程由學生去完成)這個方程是不是表示圓?
(1)當D2+E2-4F>0時,方程②表示(1)當時,表示以(-,-)為圓心,為半徑的圓;
(2)當時,方程只有實數(shù)解,,即只表示一個點(-,-);
(3)當時,方程沒有實數(shù)解,因而它不表示任何圖形
綜上所述,方程表示的曲線不一定是圓
4、
只有當時,它表示的曲線才是圓,我們把形如的表示圓的方程稱為圓的一般方程
我們來看圓的一般方程的特點:(啟發(fā)學生歸納)
(1)①x2和y2的系數(shù)相同,不等于0.
?、跊]有xy這樣的二次項.
(2)圓的一般方程中有三個特定的系數(shù)D、E、F,因之只要求出這三個系數(shù),圓的方程就確定了.
(3)、與圓的標準方程相比較,它是一種特殊的二元二次方程,代數(shù)特征明顯,圓的標準方程則指出了圓心坐標與半徑大小,幾何特征較明顯。
知識應用與解題研究:
例1:判斷下列二元二次方程是否表示圓的方程?如果是,請求出圓的圓心及半徑。
學生自己分析探求解決途徑:①、用配方法將其變形化成圓的標準形式。②
5、、運用圓的一般方程的判斷方法求解。但是,要注意對于來說,這里的
.
例2:求過三點A(0,0),B(1,1),C(4,2)的圓的方程,并求這個圓的半徑長和圓心坐標。
分析:據(jù)已知條件,很難直接寫出圓的標準方程,而圓的一般方程則需確定三個系數(shù),而條件恰給出三點坐標,不妨試著先寫出圓的一般方程
解:設所求的圓的方程為:
∵在圓上,所以它們的坐標是方程的解.把它們的坐標代入上面的方程,可以得到關于的三元一次方程組,
即
解此方程組,可得:
∴所求圓的方程為:
;
得圓心坐標為(4,-3).
或將左邊配方化為圓的標準方程,,從而求出圓的半徑,圓心坐標為(4,-3)
學
6、生討論交流,歸納得出使用待定系數(shù)法的一般步驟:
①、 根據(jù)提議,選擇標準方程或一般方程;
②、 根據(jù)條件列出關于a、b、r或D、E、F的方程組;
③、 解出a、b、r或D、E、F,代入標準方程或一般方程。
例3、已知線段AB的端點B的坐標是(4,3),端點A在圓上運動,求線段AB的中點M的軌跡方程。
分析:如圖點A運動引起點M運動,而點A在已知圓上運動,點A的坐標滿足方程。建立點M與點A坐標之間的關系,就可以建立點M的坐標滿足的條件,求出點M的軌跡方程。
解:設點M的坐標是(x,y),點A的坐標是 ①
上運動,所以點A的坐標滿足方程,即
②
把①代入②,得
課堂練習:課堂練習第1、2、3題
小結 :
1.對方程的討論(什么時候可以表示圓)
2.與標準方程的互化
3.用待定系數(shù)法求圓的方程
4.求與圓有關的點的軌跡。
課后作業(yè):習題4.1第2、3、6題