3.2圆的轴对称性(1)
教学目标 教学重点
垂径定理是圆的轴对称性的重要体现,是今后解决有关计算、证明和作图问题的重要依据,它有着广泛的应用,因此,本节课的教学重点是:垂径定理及其应用. 教学难点
垂径定理的推导利用了圆的轴对称性,它是一种运动变换,这种证明方法学生不常用到,与严格的逻辑推理比较,在证明的表述上学生会发生困难,因此垂径定理的推导是本节课的难点. 教学关键
理解圆的轴对称性. 教学环节的设计
这节课我通过七个环节来完成本节课的教学目标,它们是:
复习提问,创设情境;引入新课,揭示课题;讲解新课,探求新知;应用新知,体验成功; 目标训练,及时反馈;总结回顾,反思内化;布置作业,巩固新知. 一、复习提问,创设情境
1.教师演示:将一等腰三角形沿着底边上的高对折,启发学生共同回忆等腰三角形是轴对称图形,同时复习轴对称图形的概念;
2.提出问题:如果以这个等腰三角形的顶点为圆心,腰长为半径作圆,得到的圆是否是轴对称图形呢?(教师用教具演示,学生自己操作) 二、引入新课,揭示课题
1.在第一个环节的基础上,引导学生归纳得出结论: 圆是轴对称图形,每一条直径所在的直线都是对称轴. 强调:
(1)对称轴是直线,不能说每一条直径都是它的对称轴; (2)圆的对称轴有无数条.
判断:任意一条直径都是圆的对称轴( )
设计意图:让学生更好的理解圆的轴对称轴新性,为下一环节探究新知作好准备. 三、讲解新课,探求新知
①EA=EB;② AC=BC,AD=BD.
理由如下:∵∠OEA=∠OEB=Rt∠,根据圆的轴轴对称性,可得射线EA与EB重合, ∴点A与点B重合,弧AC和弧BC重合,弧AD和弧BD重合. ∴ EA=EB, AC=BC,AD=BD.
思考:你能利用等腰三角形的性质,说明OA平分CD吗?(课内练习1)
注:老教材这个内容放在圆心角、圆周角之后,垂径定理完全可以不用圆的轴对称性来证,可用等腰三角形的性质来证明,现在只能证前面一个(略). 然后把此结论归纳成命题的形式:
垂径定理:垂直于弦的直径平分这条弦,并且平分弦所对的弧. 垂径定理的几何语言
∵CD为直径,CD⊥AB(OC⊥AB) ∴ EA=EB, AC=BC,AD=BD. 四、应用新知,体验成功
例1 已知AB,如图,用直尺和圆规求作这条弧的中点.(先介绍弧中点概念) 作法: ⒈连结AB.
⒉作AB的垂直平分线 CD, 交弧AB于点E. 点E就是所求弧AB的中点. 变式一: 求弧AB的四等分点.
思路:先将弧AB平分,再用同样方法将弧AE、弧BE平分. (图略)
有一位同学这样画,错在哪里? 1.作AB的垂直平分线CD
2.作AT、BT的垂直平分线EF、GH(图略)
教师强调:等分弧时一定要作弧所对的弦的垂直平分线. 变式二:你能确定弧AB的圆心吗?
方法:只要在圆弧上任意取三点,得到三条弦,画其中两条弦的垂直平分线,交点即为圆弧的圆心.
例2 一条排水管的截面如图所示.排水管的半径OB=10,水面宽AB=16,求截面圆心O到水面的距离OC . 思路:
先作出圆心O到水面的距离OC,即画 OC⊥AB,∴AC=BC=8, 在Rt△OCB中,
∴圆心O到水面的距离OC为6.
例3 已知:如图,线段AB与⊙O交于C、D两点,且OA=OB .求证:AC=BD . 思路:
作OM⊥AB,垂足为M, ∴CM=DM ∵OA=OB , ∴AM=BM , ∴AC=BD. 概念:圆心到圆的一条弦的距离叫做弦心距. 小结:
1.画弦心距是圆中常见的辅助线;
2.半径(r)、半弦、弦心距(d)组成的直角三角形是研究与圆有关问题的主要思路,它们之间的关系:弦长.
注:弦长、半径、弦心距三个量中已知两个,就可以求出第三个. 五、目标训练,及时反馈
1.已知⊙0的半径为13,一条弦的AB的弦心距为5,则这条弦的弦长等于 . 答案:24
2.如图,AB是⊙0的中直径,CD为弦,CD⊥AB于E,则下列结论中不一定成立的是( ) A.∠COE=∠DOE B.CE=DE C.OE=BE D.BD=BC
3.过⊙O内一点M的最长弦长为10cm,最短弦长为8cm,那么OM长为( ) A.3 B.6cm C. cm D.9cm 答案:A
注:圆内过定点M的弦中,最长的弦是过定点M的直径,最短的弦是过定点M与OM垂直的弦,此结论最好让学生记住,课本作业题也有类似的题目.
4.如图,⊙O的直径为10,弦AB长为8,M是弦AB上的动点,则OM的长的取值范围是( ) A.3≤OM≤5 B.4≤OM≤5 C.3 5. 已知⊙O的半径为10,弦AB∥CD,AB=12,CD=16,则AB和CD的距离为 . 答案:2或24 注:要分两种情况讨论:(1)弦AB、CD在圆心O的两侧;(2)弦AB、CD在圆心O的同侧. 6.如图,已知AB、AC为弦,OM⊥AB于点M, ON⊥AC于点N ,BC=4,求MN的长. 思路:由垂径定理可得M、N分别是AB、AC的中点, 所以MN=BC=2. 六、总结回顾,反思内化 师生共同总结: 1.本节课主要内容:(1)圆的轴对称性;(2)垂径定理. 2.垂径定理的应用:(1)作图;(2)计算和证明. 3.解题的主要方法: (1)画弦心距是圆中常见的辅助线; (2)半径(r)、半弦、弦心距(d)组成的直角三角形是研究与圆有关问题的主要思路,它们之间的关系:弦长. 七、布置作业, 巩固新知 P75作业题1~6,第7题选做.