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第二十四章 圓
24.1 圓
第一課時(shí)
教學(xué)內(nèi)容
1.圓的有關(guān)概念.
2.垂徑定理:平分弦(不是直徑)的直徑垂直于弦,并且平分弦所對(duì)的兩條弧及其它們的應(yīng)用.
教學(xué)目標(biāo)
了解圓的有關(guān)概念,理解垂徑定理并靈活運(yùn)用垂徑定理及圓的概念解決一些實(shí)際問(wèn)題.
從感受圓在生活中大量存在到圓形及圓的形成過(guò)程,講授圓的有關(guān)概念.利用操作幾何的方法,理解圓是軸對(duì)稱圖形,過(guò)圓心的直線都是它的對(duì)稱軸.通過(guò)復(fù)合圖形的折疊方法得出猜想垂徑定理,并輔以邏輯證明加予理解.
重難點(diǎn)、關(guān)鍵
1.重
2、點(diǎn):垂徑定理及其運(yùn)用.
2.難點(diǎn)與關(guān)鍵:探索并證明垂徑定理及利用垂徑定理解決一些實(shí)際問(wèn)題.
教學(xué)過(guò)程
一、復(fù)習(xí)引入
(學(xué)生活動(dòng))請(qǐng)同學(xué)口答下面兩個(gè)問(wèn)題(提問(wèn)一、兩個(gè)同學(xué))
1.舉出生活中的圓三、四個(gè).
2.你能講出形成圓的方法有多少種?
老師點(diǎn)評(píng)(口答):(1)如車輪、杯口、時(shí)針等.(2)圓規(guī):固定一個(gè)定點(diǎn),固定一個(gè)長(zhǎng)度,繞定點(diǎn)拉緊運(yùn)動(dòng)就形成一個(gè)圓.
二、探索新知
從以上圓的形成過(guò)程,我們可以得出:
在一個(gè)平面內(nèi),線段OA繞它固定的一個(gè)端點(diǎn)O旋轉(zhuǎn)一周,另一個(gè)端點(diǎn)所形成的圖形叫做圓.固定的端點(diǎn)O
3、叫做圓心,線段OA叫做半徑.
以點(diǎn)O為圓心的圓,記作“⊙O”,讀作“圓O”.
學(xué)生四人一組討論下面的兩個(gè)問(wèn)題:
問(wèn)題1:圖上各點(diǎn)到定點(diǎn)(圓心O)的距離有什么規(guī)律?
問(wèn)題2:到定點(diǎn)的距離等于定長(zhǎng)的點(diǎn)又有什么特點(diǎn)?
老師提問(wèn)幾名學(xué)生并點(diǎn)評(píng)總結(jié).
(1)圖上各點(diǎn)到定點(diǎn)(圓心O)的距離都等于定長(zhǎng)(半徑r);
(2)到定點(diǎn)的距離等于定長(zhǎng)的點(diǎn)都在同一個(gè)圓上.
因此,我們可以得到圓的新定義:圓心為O,半徑為r的圓可以看成是所有到定點(diǎn)O的距離等于定長(zhǎng)r的點(diǎn)組成的圖形.
同時(shí),我們又把
①連接圓上任意兩點(diǎn)的線段叫
4、做弦,如圖線段AC,AB;
②經(jīng)過(guò)圓心的弦叫做直徑,如圖24-1線段AB;
③圓上任意兩點(diǎn)間的部分叫做圓弧,簡(jiǎn)稱弧,“以A、C為端點(diǎn)的弧記作”,讀作“圓弧”或“弧AC”.大于半圓的?。ㄈ鐖D所示叫做優(yōu)弧,小于半圓的?。ㄈ鐖D所示)或叫做劣?。?
④圓的任意一條直徑的兩個(gè)端點(diǎn)把圓分成兩條弧,每一條弧都叫做半圓.
(學(xué)生活動(dòng))請(qǐng)同學(xué)們回答下面兩個(gè)問(wèn)題.
1.圓是軸對(duì)稱圖形嗎?如果是,它的對(duì)稱軸是什么?你能找到多少條對(duì)稱軸?
2.你是用什么方法解決上述問(wèn)題的?與同伴進(jìn)行交流.
(老師點(diǎn)評(píng))1.圓是軸對(duì)稱圖形,它的對(duì)稱軸是直徑,
5、我能找到無(wú)數(shù)多條直徑.
3.我是利用沿著圓的任意一條直徑折疊的方法解決圓的對(duì)稱軸問(wèn)題的.
因此,我們可以得到:
圓是軸對(duì)稱圖形,其對(duì)稱軸是任意一條過(guò)圓心的直線.
(學(xué)生活動(dòng))請(qǐng)同學(xué)按下面要求完成下題:
如圖,AB是⊙O的一條弦,作直徑CD,使CD⊥AB,垂足為M.
(1)如圖是軸對(duì)稱圖形嗎?如果是,其對(duì)稱軸是什么?
(2)你能發(fā)現(xiàn)圖中有哪些等量關(guān)系?說(shuō)一說(shuō)你理由.
(老師點(diǎn)評(píng))(1)是軸對(duì)稱圖形,其對(duì)稱軸是CD.
(2)AM=BM,,,即直徑CD平分弦AB,并且平分及.
這樣,我們就得到下面的定理:
垂直
6、于弦的直徑平分弦,并且平分弦所對(duì)的兩條?。?
下面我們用邏輯思維給它證明一下:
已知:直徑CD、弦AB且CD⊥AB垂足為M
求證:AM=BM,,.
分析:要證AM=BM,只要證AM、BM構(gòu)成的兩個(gè)三角形全等.因此,只要連結(jié)OA、OB或AC、BC即可.
證明:如圖,連結(jié)OA、OB,則OA=OB
在Rt△OAM和Rt△OBM中
∴Rt△OAM≌Rt△OBM
∴AM=BM
∴點(diǎn)A和點(diǎn)B關(guān)于CD對(duì)稱
∵⊙O關(guān)于直徑CD對(duì)稱
∴當(dāng)圓沿著直線CD對(duì)折時(shí),點(diǎn)A與點(diǎn)B重合,與重合,與重合.
∴,
7、 進(jìn)一步,我們還可以得到結(jié)論:
平分弦(不是直徑)的直徑垂直于弦,并且平分弦所對(duì)的兩條弧.
(本題的證明作為課后練習(xí))
例1. 如圖,一條公路的轉(zhuǎn)彎處是一段圓弦(即圖中,點(diǎn)
例2. O是的圓心,其中CD=600m,E為上一點(diǎn),
例3. 且OE⊥CD,垂足為F,EF=90m,求這段彎路的半徑.
分析:例1是垂徑定理的應(yīng)用,解題過(guò)程中使用了列方程的方法,
這種用代數(shù)方法解決幾何問(wèn)題即幾何代數(shù)解的數(shù)學(xué)思想方法一定要掌握.
解:如圖,連接OC
設(shè)彎路的半徑為R,則OF=(R-90)m
∵OE⊥CD
∴CF=CD=×600=30
8、0(m)
根據(jù)勾股定理,得:OC2=CF2+OF2
即R2=3002+(R-90)2 解得R=545
∴這段彎路的半徑為545m.
三、鞏固練習(xí)
教材 練習(xí)
四、應(yīng)用拓展
例2.有一石拱橋的橋拱是圓弧形,如圖24-5所示,正常水位下水面寬AB=60m,水面到拱頂距離CD=18m,當(dāng)洪水泛濫時(shí),水面寬MN=32m時(shí)是否需要采取緊急措施?請(qǐng)說(shuō)明理由.
分析:要求當(dāng)洪水到來(lái)時(shí),水面寬MN=32m是否需要采取緊急措施,只要求出DE的長(zhǎng),因此只要求半徑R,然后運(yùn)用幾何代數(shù)解求R.
解:不需要采取緊急措施
設(shè)OA=R,在
9、Rt△AOC中,AC=30,CD=18
R2=302+(R-18)2 R2=900+R2-36R+324
解得R=34(m)
連接OM,設(shè)DE=x,在Rt△MOE中,ME=16
342=162+(34-x)2
162+342-68x+x2=342 x2-68x+256=0
解得x1=4,x2=64(不合設(shè))
∴DE=4
∴不需采取緊急措施.
五、歸納小結(jié)(學(xué)生歸納,老師點(diǎn)評(píng))
本節(jié)課應(yīng)掌握:
1.圓的有關(guān)概念;
2.圓是軸對(duì)稱圖形,任何一條直徑所在直線都是它的對(duì)稱軸.
3.垂徑定理及其推論以及它們的應(yīng)用.
六、布置作業(yè)
1.教材 復(fù)習(xí)鞏固1、2、3.