1、点与圆、直线与圆以及圆与圆的位置关系 一、教学目标(一)知识教学点使学生掌握点与圆、直线与圆以及圆与圆的位置关系;过圆上一点的圆的切线方程,判断直线与圆相交、相切、相离的代数方法与几何方法;两圆位置关系的几何特征和代数特征(二)能力训练点通过点与圆、直线与圆以及圆与圆位置关系的教学,培养学生综合运用圆有关方面知识的能力(三)学科渗透点点与圆、直线与圆以及圆与圆的位置关系在初中平面几何已进行了分析,现在是用代数方法来分析几何问题,是平面几何问题的深化二、教材分析1重点:(1)直线和圆的相切(圆的切线方程)、相交(弦长问题);(2)圆系方程应用(解决办法:(1)使学生掌握相切的几何特征和代数特征,
2、过圆上一点的圆的代线方程,弦长计算问题;(2)给学生介绍圆与圆相交的圆系方程以及直线与圆相交的圆系方程)2难点:圆(x-a)2+(y-b)2=r2上一点(x0,y0)的切线方程的证明(解决办法:仿照课本上圆x2+y2=r2上一点(x0,y0)切线方程的证明)三、活动设计归纳讲授、学生演板、重点讲解、巩固练习四、教学过程(一)知识准备我们今天研究的课题是“点与圆、直线与圆以及圆与圆的位置关系”,为了更好地讲解这个课题,我们先复习归纳一下点与圆、直线与圆以及圆与圆的位置关系中的一些知识1点与圆的位置关系设圆C(x-a)2+(y-b)2=r2,点M(x0,y0)到圆心的距离为d,则有:(1)dr 点
3、M在圆外;(2)d=r 点M在圆上;(3)dr 点M在圆内2直线与圆的位置关系设圆 C(x-a)2+(y-b)=r2,直线l的方程为Ax+By+C=0,圆心(a,判别式为,则有:(1)dr 直线与圆相交;(2)d=r 直线与圆相切;(3)dr 直线与圆相离,即几何特征;或(1)0 直线与圆相交;(2)=0 直线与圆相切;(3)0 直线与圆相离,即代数特征,3圆与圆的位置关系设圆C1:(x-a)2+(y-b)2=r2和圆C2:(x-m)2+(y-n)2=k2(kr),且设两圆圆心距为d,则有:(1)d=k+r 两圆外切;(2)d=k-r 两圆内切;(3)dk+r 两圆外离;(4)dk+r 两圆内
4、含;(5)k-rdk+r 两圆相交4其他(1)过圆上一点的切线方程:圆x2+y2=r2,圆上一点为(x0,y0),则此点的切线方程为x0x+y0y=r2(课本命题)圆(x-a)2+(y-b)2=r2,圆上一点为(x0,y0),则过此点的切线方程为(x0-a)(x-a)+(y0-b)(y-b)=r2(课本命题的推广)(2)相交两圆的公共弦所在直线方程:设圆C1x2+y2+D1x+E1y+F1=0和圆C2x2+y2+D2x+E2y+F2=0,若两圆相交,则过两圆交点的直线方程为(D1-D2)x+(E1-E2)y+(F1-F2)=0(3)圆系方程:设圆C1x2+y2+D1x+E1y+F1=0和圆C2
5、x2+y2+D2x+E2y+F2=0若两圆相交,则过交点的圆系方程为x2+y2+D1x+E1y+F1+(x2+y2+D2x+E2y+F2)=0(为参数,圆系中不包括圆C2,=-1为两圆的公共弦所在直线方程)设圆Cx2+y2+Dx+Ey+F=0与直线l:Ax+By+C=0,若直线与圆相交,则过交点的圆系方程为x2+y2+Dx+Ey+F+(Ax+By+C)=0(为参数)(二)应用举例和切点坐标分析:求已知圆的切线问题,基本思路一般有两个方面:(1)从代数特征分析;(2)从几何特征分析一般来说,从几何特征分析计算量要小些该例题由学生演板完成圆心O(0,0)到切线的距离为4,把这两个切线方程写成注意到
6、过圆x2+y2=r2上的一点P(x0,y0)的切线的方程为x0x+y0y=r2,例2 已知实数A、B、C满足A2+B2=2C20,求证直线Ax+By+C=0与圆x2+y2=1交于不同的两点P、Q,并求弦PQ的长分析:证明直线与圆相交既可以用代数方法列方程组、消元、证明0,又可以用几何方法证明圆心到直线的距离小于圆半径,由教师完成证:设圆心O(0,0)到直线Ax+By+C=0的距离为d,则d=直线Ax+By+C=0与圆x2+y1=1相交于两个不同点P、Q例3 求以圆C1x2+y2-12x-2y-13=0和圆C2:x2+y2+12x+16y-25=0的公共弦为直径的圆的方程解法一:相减得公共弦所在
7、直线方程为4x+3y-2=0所求圆以AB为直径,于是圆的方程为(x-2)2+(y+2)2=25解法二:设所求圆的方程为:x2+y2-12x-2y-13+(x2+y2+12x+16y-25)=0(为参数)圆心C应在公共弦AB所在直线上, 所求圆的方程为x2+y2-4x+4y-17=0小结:解法一体现了求圆的相交弦所在直线方程的方法;解法二采取了圆系方程求待定系数,解法比较简练(三)巩固练习1已知圆的方程是x2+y2=1,求:(1)斜率为1的切线方程;2(1)圆(x-1)2+(y+2)2=4上的点到直线2x-y+1=0的最短距离是(2)两圆C1x2+y2-4x+2y+4=0与C2x2+y2+2x-
8、6y-26=0的位置关系是_(内切)由学生口答3未经过原点,且过圆x2+y2+8x-6y+21=0和直线x-y+5=0的两个交点的圆的方程分析:若要先求出直线和圆的交点,根据圆的一般方程,由三点可求得圆的方程;若没过交点的圆系方程,由此圆系过原点可确定参数,从而求得圆的方程由两个同学演板给出两种解法:解法一:设所求圆的方程为x2+y2+Dx+Ey+F=0(0,0),(-2,3),(-4,1)三点在圆上,解法二:设过交点的圆系方程为:x2+y2+8x-6y+21+(x-y+5)=0五、布置作业2求证:两圆x2+y2-4x-6y+9=0和x2+y2+12x+6y-19=0相外切3求经过两圆x2+y2+6x-4=0和x2+y2+6y-28=0的交点,并且圆心在直线x-y-4=0上的圆的方程4由圆外一点Q(a,b)向圆x2+y2=r2作割线交圆于A、 B两点,向圆x2+y2=r2作切线QC、QD,求:(1)切线长;(2)AB中点P的轨迹方程作业答案:2证明两圆连心线的长等于两圆半径之和3x2+y2-x+7y-32=0六、板书设计