高中数学直线与圆的位置关系课件新人教B版必修.ppt

2.3 直线与圆的位置关系 直线与圆的位置关系直线与圆的位置关系 学生状况分析学生状况分析 教学任务分析教学任务分析 教学过程分析教学过程分析 课后反思与点评课后反思与点评 学生状况分析 在初中，学生已经直观的讨论过直线与圆的位置 关系,前阶段又学习了直线方程和圆的方程。 本节课主要以问题为载体，帮助学生复习、整理 已有的知识结构，让学生利用已有的知识，探究直线 与圆的位置关系的方法。通过学生参与问题的解决， 让学生体验有关的数学思想， 培养“数形结合” 的意 识。 教学任务分析 一、地位和作用 解析几何的本质是利用代数方法来研究几何 问题,这节课我们就要用代数方法来研究直线与圆的位置关系.这 样一方面可以巩固前阶段所学的知识,另一方面也显示了用代数 方法研究几何问题的优越性, 用解析法研究直线与圆的位置关系 是从初等数学到高等数学的开始，也为后面研究直线与圆锥曲 线的位置关系打好基础，这节课内容起着承前启后的作用。 二、教学重点 能根据给定的直线与圆的方程判断直线与圆 的位置关系 三、教学难点 灵活运用“数形结合”来解决问题 四、教学目标： 1.知识目标 能通过点到直线的距离公式和方程组的解判断直线 与圆的位置关系.能够解决直线和圆的相关的问题. 2.能力目标 通过观察通过观察类比类比概括概括抽象等思维过程，发抽象等思维过程，发 展学生自主学习的能力；展学生自主学习的能力； 3.情感目标： 激发学生学习数学的积极性和自主性，体验获取知识 的乐趣； 1、平面几何中，直线与圆有哪几种位置关系？ 在初中，我们怎样判断直线与圆的位置关系？ 教学过程教学过程 （1） （2） （3） 想一想，平面几何中，直线与圆有哪几种位置关系？ 在初中，我们怎样判断直线与圆的位置关系？ 平面几何中，直线与圆有三种位置关系： （1）直线和圆有两个公共点，直线与圆相交； （1） （2）直线和圆只有一个公共点，直线与圆相切； （2） （3）直线和圆没有公共点，直线与圆相离 （3） C l d r C l C l 直线与圆的位置关系直线与圆的位置关系 2、现在，如何用直线方程和圆的方程判断它们 之间的位置关系？ 先看以下问题，看看你能否从问题中总结来 已知直线 与圆 ， 判断它们的位置关系。 已知圆的圆心是O(0,0),半径是r=1,圆心到直线的距离 所以，此直线与圆相切 x y o p 构建新知构建新知 已知直线 与圆 ， 判断它们的位置关系。 建立方程组 由可知，代入中 得，化简得 ，方程组有唯一一个解 即此直线与圆只有一个公共点 ，从而直线与圆相切 构建新知构建新知 判断直线与圆的位置关系有两种方法： 代数法：根据直线与圆的方程组成的方程组解的情况 来判断如果有两组实数解时，直线与圆相交；有一 组实数解时，直线与圆相切；无实数解时，直线与圆 相离 几何法：根据圆心到直线的距离d与圆的半径r的关系来 判断如果d r ，直线与圆相离 回顾我们前面提出的问题：如何用直线和 圆的方程判断它们之间的位置关系？ 解法一：圆 可化为 其圆心C的坐标为（0，1），半径长为 ，点C （0，1）到直 线 l 的距离 所以，直线 l 与圆相交 分析：依据圆心到直线的距离与半径长的关系， 判断直线与圆的位置关系（几何法）； 例1、如图，已知直线l： 和圆心为C的圆 ，判断直线 l 与圆的位置关系； 解法二： 所以，直线与圆有两个交点，直线 l 与圆 相交。 分析 :根据直线与圆的方程组成的方程组解的情况来判断（代数法） 例1、如图，已知直线l： 和圆心为C的圆 ，判断直线 l 与圆的位置关系； 代入，由可得 消去y, 得 例2 设直线 和圆 相切， 求实数m的值。 解法一：已知圆的圆心为O( 0, 0), 半径r =1, 则O到已知直线的距离 由已知得 d=r , 即 解得 m= O (0,2) x y 例2 设直线 和圆 相切， 求实数m的值。 O 2 x y 解法二：把直线方程与圆的方程联立得 把代入中得 由直线和圆相切可得： (1)证明：无论a为何实数，直线l与圆C恒相交 (2)试求直线l被圆C截得弦长的最大值 C(2,4) x y A B 0 d D (1)证明：无论a为何实数，直线l与圆C恒相交 (2)试求直线l被圆C截得弦长的最大值 另解：（1）因为l：y=a(x-1)+4 过定点N（1，4） N与圆心C（2，4）相距为1 显然N在圆C内部，故直线l与圆C恒相交 （2）在在y=ax+4-ay=ax+4-a中中, , a为斜率，当a=0时， l过圆心，弦AB的最大值为直径的长，等于6 C(2,4) x y A B 0 N 练习： 1、判断直线与圆 的位置关系。 2、以C(1,3)为圆心， 为半径的圆与直线 相切，求实数m的值 把直线方程代入圆的方程 得到一元 二次方程 求出的值 确定圆的圆心坐标和半径r 计算圆心到直线的距离d 判断 d与圆半径r的大小关系 归纳小节 直线和圆的位置关系的判断方法 几何方法 代数方法 作业 3.已知C：(x-1)2+(y-2) 2=2，P(2,-1)，过P作C的切线， 求切线方程 。 课后反思与点评课后反思与点评 1、新的课标把直线和圆的位置关系作为独立的章节， 说明新课标对这节内容要求有所提高。 2、判断直线与圆的位置关系为了防止计算量过大，一般采 取几何的方法，但用方程思想解决几何问题是解析几何的精 髓，是以后处理圆锥曲线问题的常用方法，掌握好方程的方 法有利于培养数形结合的思