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1、福建省漳州市薌城中學高中數(shù)學 4.2.3直線與圓的方程的應用教案 新人教A版必修2
一、教學目標
1、知識與技能:(1)理解直線與圓的位置關系的幾何性質;
(2)利用平面直角坐標系解決直線與圓的位置關系;
(3)會用“數(shù)形結合”的數(shù)學思想解決問題.
2、過程與方法:經(jīng)歷用坐標法解決幾何問題的過程,體會用“數(shù)”解決“形”的問題的具體應用。
3、情感態(tài)度與價值觀:通過觀察圖形,理解并掌握直線與圓的方程的應用,培養(yǎng)學生分析問題與解決問題的能力。
二、教學重點、難點:直線與圓的方程的應用。
三、教學過程
(一)實例引入
問題:一艘輪船在沿直線返回港口的途中,接到氣象臺的臺風預報:臺
2、風中心位于輪船正西70km處,受影響的半徑長為30km的圓形區(qū)域。已知港口位于臺風中心正北40km處,如果這艘輪船不改變航線,那么它是否會受到臺風的影響?
(二)解決問題
(1)建立坐標系:以臺風中心為原點O,東西方向為x軸,建立直角坐標系(如圖);
(2)將平面幾何問題轉化為代數(shù)問題:
圓形區(qū)域所在圓O的方程為:;
輪船航線所在直線l的方程為:;
問題歸結為判斷圓O與直線l有無公共點。
(3)解決代數(shù)問題:;
(4)獲得幾何結論:這艘輪船不會受到臺風的影響。
總結:用坐標法解決幾何問題的步驟:
第一步:建立適當?shù)钠矫嬷苯亲鴺讼?,用坐標和方程表示問題中的幾何元素,將平面幾何
3、問題轉化為代數(shù)問題;
第二步:通過代數(shù)運算,解決代數(shù)問題;
第三步:將代數(shù)運算結果“翻譯”成幾何結論。
(三)應用舉例
例2、如圖是某圓拱形橋一孔圓拱的示意圖,這個圓的圓拱跨度AB = 20m,拱高OP = 4m,建造時每間隔4m需要用一根支柱支撐,求支柱A2P2的高度。(精確到0.01m)
分析:(1)建立坐標系(如圖);
(2)如何求圓拱所在圓的方程?
思路一:設圓的標準方程:圓心在y軸上:,圓過兩點(10,0),(0,4),所以。
思路二:設圓的一般方程:,圓過三點(10,0),(0,4)(– 10,0),所以圓的方程為。
(3)直線A2P2的方程:x = – 2;
(4)如何求點P2的坐標?聯(lián)立方程組。
(5)作答:支柱A2P2的高度為3.86 m。
例3、已知內接于圓的四邊形的對角線互相垂直,求證:圓心到一邊的距離等于這條邊所對邊長的一半。
已知:ABCD是圓O1的內接四邊形,AC⊥BD,O1E⊥AD,垂足為E。求證:O1E =BC。