圆的标准方程(x-a)2+(y-b)2=r2变式教学初探
问题:什么叫做圆?
圆的定义:平面内与定点距离等于定长的点的集合(轨迹)是圆。什么叫做圆?一、问题1定点就是圆心,定长就是半径问题2哪几个要素定圆?圆心、半径圆心定位、半经定形问题3圆心为(a,b),半经为r的方程是什么呢?
二、新课讲授求:圆心是C(a,b),半径是r的圆的方程xCMrOy解:设M(x,y)是圆上任意一点,P={M||MC|=r}(x-a)2+(y-b)2=r把上式两边平方得:(x-a)2+(y-b)2=r2问题:还有其他的推导方法吗?
圆的标准方程(x-a)2+(y-b)2=r2x2+y2-2ax-2by+(a2+b2-r2)=0特点:2、确定圆的方程必须具备三个独立条件,即a、b、r.3、ab前的符号是减号,r>01、明确给出了圆心坐标和半径。4、是关于x、y的二元二次方程,无xy项;问题:请对照展开式观察圆的标准方程的特点有哪些?
(x-a)2+(y-b)2=r2一:试写出(x-1)2+(y-3)2=9的圆心及半径幻灯片18二:写出圆的标准方程1、圆心在C(1,3),半径是3幻灯片192、已知圆的方程是x2+y2=25,求经过圆上一点(3,4)的切线的方程。幻灯片213、某施工队要建一座圆拱桥,其跨度AB为20m,拱高OP为4m。求该圆拱桥所在的圆的方程。幻灯片24幻灯片26
1、(x-1)2+(y+3)2=92、(x-1)2+(y-3)2=-53、(x-1)2+(y-3)2=k幻灯片17(x-a)2+(y-b)2=r2
1、圆心在(1,3),且圆过点(4,3)析:需求r2、圆心仍在(1,3),且和直线3x-4y-7=0相切幻灯片20析:需求r3、半径为3,直线x+y=4和x-y=-2均过圆心析:需求a、b幻灯片17(x-a)2+(y-b)2=r2
求以C(1,3)为圆心,并且和直线3x-4y-7=0相切的圆的方程。幻灯片19CyxOM
已知圆的方程是,求经过圆上一点的切线的方程。yxO析:求k变:变:幻灯片17
已知圆的方程是,求经过圆上一点的切线的方程。yxO.,),(.,.12002202000000000ryyxxryxMxxyxyyMyxkxykkkkOMOM=+=+--=--==-=所求的切线方程是在圆上,所以因为点的切线方程是经过点,解:设切线的斜率为则当点M在坐标轴上时,可以验证,上面方程同样适用.
圆的方程是,经过圆上一点的切线的方程x0x+y0y=r2过圆(x-a)2+(y-b)2=r2上一点M(x0,y0)的切线方程为:(x0-a)(x-a)+(y0-b)(y-b)=r2幻灯片21
3、某施工队要建一座圆拱桥,其跨度为20m,拱高为4m。求该圆拱桥所在的圆的方程。解:建立如图所示的坐标系,设圆心坐标是(0,b)圆的半径是r,则圆的方程是x2+(y-b)2=r2。把P(0,4)B(10,0)代入圆的方程得方程组:02+(4-b)2=r2102+(0-b)2=r2解得:b=-10.5r2=14.52所以圆的方程是:x2+(y+10.5)2=14.52A(-10,0)B(10,0)P(0,4)yxO析:(x-a)2+(y-b)2=r2
变一:施工队认为跨度远了,准备在中间每隔4m建一根柱子。试给他们计算中间两根柱子的长度。yxABPOEFGHCDRT变二:若某航运线上,有一座圆拱桥,其跨度为20米,离水面的拱高为4米,,现有一艘轮船拖一矩形集装箱,其宽度为4米,高为3米,试问该船能过该桥吗?幻灯片17x2+(y+10.5)2=14.52
作业:1、求圆心在直线y=3x上,且与4x-3y-10=0切于M(1,-2)的切线方程。2、自编一个至少含a、b、r中的两个参数的题目,并解之。小结:1、求圆的标准方程实质就是求a、b、r2、求圆的切线方程实质就是求直线的方程3、有关圆的实际应用问题关键就是抽象出数学模型(x-a)2+(y-b)2=r2