1、124.2 点和圆、直线和圆的位置关系24.2.1 点和圆的位置关系教学目标【知识与技能】1.理解并掌握设 O 的半径为 r,点 P 到圆心的距离 OP=d,则有:点 P 在圆外: dr;点 P 在圆上: d=r;点 P 在圆内: dr归纳总结 2点与圆的三种位置关系及其数量关系:设 O 的半径为 r,点 P 到圆心的距离 OP=d,则有:点 P 在圆内 dr.注:“ ”表示可以由左边推出右边的结论,也可由右边推出左边的结论,读作“等价于”.要明确“ d”表示的意义,是点 P 到圆心的距离.2.圆的确定探究(1)如图,作经过已知点 A 的圆,这样的圆你能作出多少个?(2)如图,作经过已 知点
2、A, B 的圆,这样的圆你能作出多少个?它们的圆心分布有什么特点?结论 (1)过已知点 A 画圆,可作无数个圆.这些圆的圆心分布与平面的任意一点,半径是任意长的线段(仅过点 A,既不能确定圆心,也不能确定半径.)(2)过已知的两点 A, B 也可作无数个圆,这些圆的圆心分布在线段 AB 的垂直平分线上的点到线段两端点的距离相等.思考 经过平面上不在同一条直线上的三点 A, B, C 能作多少个圆?如何确定这个圆的圆心?分析:三点 A, B, C 不在同一条直线上,因为所求的圆要经过A, B, C 三点,所以圆心到这三点的距离相等,因此这个点要在线段 AB的垂直的平分线上,又要在线段 BC 的垂
3、直的平分线上.解:1.分别连接 AB, BC, AC;2.分别作出线段 AB 的垂直平分线 l1和 l2,设它们的交点为 O,则OA=OB=OC;3.以点 O 为圆心, OA(或 OB, OC)为半径作圆,便可以作出经过A, B, C 的圆.归纳总结 不在同一条直线上的三个点确定一个圆.经过三角形的三个顶点可以作一个圆,这个圆叫做三角形的外接圆,外接圆的圆心是三角形三条边的垂直平分线的交点,叫做这个三角形的外心.讨论 如果 A, B, C 三点在同一条直线上,能画出经过这3三点的圆吗?为什么?解:如下图,如果同一直线 l 上的三点 A, B, C 能做一个圆,圆心为 P,则点 P 既在线段 A
4、B 的垂直平分线 l1上,又在线段 BC 的垂直平分线 l2上,即点 P 是直线 l1与直线 l2的交点,由此可得:过直线 l 外一点 P 作直线 l 的垂线有两条 l1, l2,这与“过一点有且仅有一条直线与已知直线垂直”相矛盾,过同一直线上的三点不能作圆.3、掌握新知例 1 O 的半径为 10cm,根据点 P 到圆心的距离:判断点 P 与 O 的位置关系?并说明理由.(1)8cm,(2)10cm,(3)13cm.解:由题意可知, r=10cm: (1)d=8cmr,点 P 在 O 外.例 2 如图,在 A 地往北 90m 处的 B 处,有一栋民房,东 120m 的 C 处有一变电设施,在
5、BC 的中点 D 出有一古建筑.因施工需要必须在 A 处进行一次爆破,为使民房,变电设施古建筑都不遭破坏.问:爆破影响的半径应控制在什么范围之内?分析:根据勾股定理可以求出斜边的长,然后由直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半,得到 AD 的长,再确定半径的范围.解: AB=90m, AC=120m, BAC=90,由勾股定理得, BC=150m,又 D 是 BC 的中点, AD= BC=75m.民房 B,变电设施 C,古建筑 D12到爆破中心的距离分别为: AB=90m, AC=120m, AD=75m.爆破影响的半径应控制在 75m 范围之内.4、巩固练习1.如图,地面上有三个洞口 A, B
6、, C,老鼠可以从任意一个洞口跑出,猫为能同时最省力地顾及到三个洞口(到 A, B, C,三个点的距离相等),尽快抓到老鼠,应该蹲守在什么位置?2.如图在 Rt ABC 中, C=900, BC=3, AC=4,以 B 为圆心.以 BC 为半径做 B.问:点 A, C 及 AB, AC 的中点 D, E 与 B 有怎样的位置关系?答案:1.解:三角形三边垂直平分线的交点到三个顶点的距离相等,猫应该蹲守在 ABC 三边垂直平分线的交点处 2.解:( 1) 在 ABC 中, C=90cmBC=3cm, AC=4cm, AB= =5(cm)2344点 E 是线段 AB 的中点, BE= cm3cm,点 E 在圆内,点 B 在圆上,点 A 在圆外.52(2) AB=5cm, AE= cm. AC=4cm,若 B, C, E 三点中至少有一点在圆内,则 52cm r5cm.五、归纳小结本节课你学到了哪些数学知识和数学方法?布置作业从教材习题 24.2 中选取教学反思本节课通过学生操作,总结出点与圆的三种位置关系,其中,渗透着分类讨论的思想,经过探讨过一点、两点、三点作圆,得出了平面内不在同一条直线上的三点确定一个圆,从而自然引出三角形外接圆、外心及内接三角形的定义.此外,还学习了用反证法证明命题的方法和步骤,这些定理都是从学生实践中得出的,培养了学生的动手能力.