黑龙江省首届初中数学教师优秀教案评选参评教案
课题垂径定理
教学目标
知识目标 使学生理解圆是轴对称图形,直径所在的直线是它的对称轴。 能力目标 能较熟练地运用弦、弧、直径之间的特定关系,解决有关问题。 德育目标 使学生理解圆是轴对称图形,直径所在的直线是它的对称轴。 情感目标 能较熟练地运用弦、弧、直径之间的特定关系,解决有关问题。 教学重点 垂径定理及运用 教学难点 垂径定理及其推论的正确区分及运用 学方法 讨论法、探索法 教学手段 实物、微机 请同学们观察几幅图片,看些图形,看他们有什么共同特点?
学生答:这些图形都是轴对称图形。
那么,你还记得我们学过图形中轴对称图形有哪些吗?
每人说出一种即可。
学生答:等腰三角形,等边三角形,矩形,菱形,正方形,等腰三角形,圆。
(圆是不是轴对称图形我们还没有研究过,它不算学过的轴对称图形。) 由直观图形引入,引发学生的学习兴趣。
调动学生的学习积极性,培养学生的学习习惯。 刚才同学提出了圆也是轴对称图形,他的说法对吗?让我们来共同研究一下。
下面同学们拿出你的圆形纸片,按老师的要求来做。
首先把这个圆形纸片沿着任意一条直径对折,然后观察折叠后的两个半圆有何关系?最后得出什么结论
学生答:圆是轴对称图形。
师:那么你知道它的对称轴是什么样的吗?
学生答:它的直径
经过圆心的直线
有同学说是直径,有同学说是经过圆心的直线,谁说的对呢?同学们讨论一下。
学生答:对称轴是直线而直径是线段,所以我们应该说圆的对称轴是经过圆心的直线。
现在我们知道了圆是轴对称图形,直径所在的直线就是它的对称轴。那么看图,CD是⊙O的直径,而AB是垂直CD的弦,在图中,你猜想一下会有那些等量关系。
AE=BE,AD=BC,AC=BC(学生答)
这些等量关系如果用语言来叙述的话,我们可以说成什么?
学生答:垂直于弦的直径平分这条弦,并且平分弦所对的两条弧。
这就是我们这一节课所要讲的一个重要定理——垂径定理。
首先我们分析一下这个定理的题设和结论。
题设:垂直于弦的直径。
结论:平分弦和弦所对的弧。(学生完成)
根据题设和结论,
结合图形,我们找出
已知、求证,并进行
证明。
已知:在⊙O中,
CD是直径,AB是弦,
CD⊥AB,垂足为E。
求证:AE=BE,AC=BC,AD=BD,
分析:我们知道等腰三角形是轴对称图形,它的对称轴是底边垂线所在的直线,那么我们如何把等腰三角形和圆联系起来呢?
连结OA,OB后我们可以得到一个等腰三角形,CD所在的直线既是等腰三角形的对称轴又是⊙O的对称轴,那么当把圆沿直径CD折叠时,会发现哪些部分重
学生答:连结OA,OB,并且有OA=OB。
两个半圆重合
2)AE、BE重合
培养学生的观察能力,概括能力,分析能力,从而调动学生学习积极性,使学生主动的获得知识。
通过观察得出结论,并且概括自己的结论,使学生获得成功的喜悦。
培养学生的观察能力和分析能力,以及解决问题的能力。 A点点重合
AC、BC重合
5)AD、BD重
既然AE,BE重合,我们就可以得到AE=BE;
AC,BC重合,我们就可以得到AC=BC;
AD,BD重合,我们就可以得到AD=BD。
我们可以把它分成几个部分,若一条直线满足
1)、垂直于弦2)、过圆心
则可以推出3)、平分弦4)、平分弦所对的劣弧5)、平分弦所对的优弧
看例题
如图,已知在⊙O中,弦AB的长8cm,圆心O到AB的距离为3cm,求⊙O的半径.
分析:要求半径,
那么我们应该怎么办?
学生答:连结OA
问:这时能求出OA或OB吗?O
学生答:不能.AEB
问:那么还应该怎么办呢?
(启发:看题圆心O到AB的距离为3cm那么这个距离在图中如何体现呢?)
学生答:过O作OE(AB,垂足为E,则OE=3cm
师:由垂径定理可知:OE垂直于弦AB,并且过圆心O,我们可得
AE=BE、AC=BC、AD=BD(学生答)
对于弧相等在这道题中我们可以不用考虑,接下来我们就可以利用AE=BE求OA了。
解(学生答):连结OA,过O作OE(AB,垂足为E,则OE=3cm,AE=BE
(AB=8cm,
(AE=4cm
在Rt(AOE中,有
OA===5(cm)
(O的半径为5m
讲完例1后,我们考虑一下:半径、圆心的弦的距离及弦长三者有何关系?
r2=d2+()2
根据此公式,在l,r,d三个量中,知道任何两个量就可以求出第三个量。
练习:在半径为50mm的O中,有长50mm的弦AB,计算,
1)点O与AB的距离
2)(AOB的度数
学生答出结果(1)25mm(2)600
利用刚讲过的半径、弦及圆心到弦的距离三者关系,可以知道
OE====
有简单一点的及计算方法吗?
OE=====25
显然后一种算法要比前一种简单的多,在练习和作业中,我们要尽量用后一种算法。
下面我们来学习例2
例2已知:如图,在以⊙O为圆心的两个同心圆中,大圆的弦AB交小圆于CD两点。
求证:AC=BD
讨论一下,如何作?
学生答:连结
OA、OB、OC、ODO
证△AOC≌△BOD.
∵OC=OD,OA=OBACEDB
∴∠OCD=∠ODC,
∠OAD=∠OBC
∴∠AOC=∠BOD
∴△AOC≌△BOD
∴AC=BD
有没有更简单的方法?
证明(学生板演):过O作OE⊥AB,垂足E,则
AE=BE,CE=DE
∴AE—CE=BE-DE
即AC=BD
注意:在圆中,解弦的有关问题时,常常需要作“垂直于弦的直径”作为辅助线,实际上,往往只须从圆心作一条与弦垂直的线段。
练习:已知在⊙O中,AB、CD为互相垂直的两条弦,OD⊥AB,OE⊥AC,D,E为垂足。
你想象一下,会有什么样的结论?
学生答:ADOE为矩形
那么,如何来证明呢?
学生口答:∵OD⊥AB,OE⊥AC,AC⊥AB
∴∠EAD=∠ADO=∠AEO=90°
∴ADOE为矩形。
师:如果已知AC=AB,又会有什么结论呢?
学生答:ADOE为正方形
那么,如何来证明呢?
学生口答:在刚才的证明中加上
∵AC=AB
∴AE=AD
∴ADOE为正方形。
1300多年前,我国隋代建造的赵州石拱桥的桥拱是圆弧形,它的跨度(弧所对的弦长)为37.4米,拱高(弧的中点到弦的距离,也叫拱形高)为7.2米,求桥拱的半径(精确到0.1米)
解:AB表示桥拱,AB的圆心为O,半径为R米。
经过圆心O作弦AB的垂线OD,D为垂足,与AB相交于点C,根据垂径定理,D是AB的中点,C是AB的中点,CD就是拱高。由题设
AB=37.4,CD=7.2
AD=AB=37.4=18.7
OD=OC-DC=R-7.2
在Rt△OAD中,由勾股定理,得
OA2=AD2+OD2
即R2=18.72+(R-7.2)2
解这个方程,得27.9(米)
答:赵州石拱桥的桥拱半径为 27.9米。
练习:在直径为650mm的圆形油槽内装入一些油后,截面如图所示。若油面宽AB=600mm,求油的最大深度。
学生板演:得200mm。
这节课我们就讲到这里,下面请一位同学总结我们这节课学习了哪些内容?
圆是轴对称图形
垂径定理
垂直于弦的直径平分这条弦,并且平分弦所对的两条弧。
如果我们把这5个条件的位置换一下,就是说
如果把2)、3)作为题设能不能得出1)、4)、5)
如果把1)、3)作为题设能不能得出2)、4)、5)
如果把2)、4)作为题设能不能得出1)、3)、5)
如果把2)、5)作为题设能不能得出1)、3)、4)
这就是我们的预习作业。
作业:P84页12、13、15、16
使学生牢固掌握定理并能灵活运用。
总结规律,培养学生的归纳总结能力。
培养学生的灵活运用能力。
多角度解决问题,给学生以想象的空间。
一题多解发挥学生的创造能力,和创造思维。
总结规律,使学生把知识归入体系。
发散思维,开阔学生的想象空间,从而培养学生的创造能力,和创造思维。
通过实际问题的结决,使学生会用所学的知识解决日常生活中的有关问题,从而使数学真正的为我们所用。
通过小结,使学生掌握本节的知识点,把所学的知识纳入已有的知识体系。
通过预习作业,使学生养成良好的学习习惯。
Aaa
C
O
AEB
D
O
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