線段的比例教學設計

教學建議

線段的比例教學設計

1、教材分析

(1)知識結構

(2)重點、難點分析

重點:相交弦定理及其推論,切割線定理和割線定理.這些定理和推論不但是本節的重點、本章的重點,而且還是會考/tk/>試題熱點;這些定理和推論是重要的工具性知識,主要應用與圓有關的計算和證明

難點:正確地寫出定理中的等積式.因爲圖形中的線段較多,學生容易混淆.

2、教學建議

本節內容需要三個課時.第1課時介紹相交弦定理及其推論,做例1和例2.第2課時介紹切割線定理及其推論,做例3.第3課時是習題課,講例4並做有關的練3.

(1)教師通過教學,組織學生自主觀察、發現問題、分析解決問題,逐步培養學生研究性學習意識,激發學生的學習熱情;

(2)在教學中,引導學生“觀察——猜想——證明——應用”等學習,教師組織下,以學生爲主體開展教學活動.

第1課時:相交弦定理

教學目標

1.理解相交弦定理及其推論,並初步會運用它們進行有關的簡單證明和計算;

2.學會作兩條已知線段的比例中項;

3.通過讓學生自己發現問題,調動學生的思維積極性,培養學生髮現問題的能力和探索精神;

4.通過推論的推導,向學生滲透由一般到特殊的思想方法.

教學重點

正確理解相交弦定理及其推論.

教學難點

在定理的敘述和應用時,學生往往將半徑、直徑跟定理中的線段搞混,從而導致證明中發生錯誤,因此務必使學生清楚定理的提出和證明過程,瞭解是哪兩個三角形相似,從而就可以用對應邊成比例的結論直接寫出定理.

教學活動設計

(一)設置學習情境

1、圖形變換:(利用電腦使AB與CD弦變動)

①引導學生觀察圖形,發現規律:∠A=∠D,∠C=∠B.

②進一步得出:△APC∽△DPB.

③如果將圖形做些變換,去掉AC和BD,圖中線段 PA,PB,PC,PO之間的關係會發生變化嗎?爲什麼?

組織學生觀察,並回答.

2、證明:

已知:弦AB和CD交於⊙O內一點P.

求證:PA·PB=PC·PD.

(A層學生要訓練學生寫出已知、求證、證明;B、C層學生在老師引導下完成)

(證明略)

(二)定理及推論

1、相交弦定理: 圓內的兩條相交弦,被交點分成的兩條線段長的積相等.

結合圖形讓學生用數學語言表達相交弦定理:在⊙O中;弦AB,CD相交於點P,那麼PA·PB=PC·PD.

2、從一般到特殊,發現結論.

對兩條相交弦的位置進行適當的調整,使其中一條是直徑,並且它們互 相垂直如圖,AB是直徑,並且AB⊥CD於P.

提問:根據相交弦定理,能得到什麼結論?

指出:PC2=PA·PB.

請學生用文字語言將這一結論敘述出來,如果敘述不完全、不準確.教師糾正,並板書.

推論 如果弦與直徑垂直相交,那麼弦的一半是它分直徑所成的兩條線段的比例中項.

3、深刻理解推論:由於圓是軸對稱圖形,上述結論又可敘述爲:半圓上一點C向直徑AB作垂線,垂足是P,則PC2=PA·PB.

若再連結AC,BC,則在圖中又出現了射影定理的基本圖形,於是有:

PC2=PA·PB ;AC2=AP·AB;CB2=BP·AB

(三)應用、反思

例1 已知圓中兩條弦相交,第一條弦被交點分爲12釐米和16釐米兩段,第二條弦的長爲32釐米,求第二條弦被交點分成的兩段的長.

引導學生根據題意列出方程並求出相應的解.

例2 已知:線段a,b.

求作:線段c,使c2=ab.

分析:這個作圖求作的形式符合相交弦定理的推論的形式,因此可引導學生作出以線段a十b爲直徑的半圓,仿照推論即可作出要求作的線段.

作法:口述作法.

反思:這個作圖是作兩已知線段的比例中項的問題,可以當作基本作圖加以應用.同時可啓發學生考慮通過其它途徑完成作圖.

練習1 如圖,AP=2釐米,PB=2.5釐米,CP=1釐米,求CD.

變式練習:若AP=2釐米,PB=2.5釐米,CP,DP的長度皆爲整數.那麼CD的長度是 多少?

將條件隱化,增加難度,提高學生學習興趣

練習2 如圖,CD是⊙O的直徑,AB⊥CD,垂足爲P,AP=4釐米,PD=2釐米.求PO的長.

練習3 如圖:在⊙O中,P是弦AB上一點,OP⊥PC,PC 交⊙O於C. 求證:PC2=PA·PB

引導學生分析:由AP·PB,聯想到相交弦定理,於是想到延長 CP交⊙O於D,於是有PC·PD=PA·PB.又根據條件OP⊥PC.易 證得PC=PD問題得證.

四)小結

知識:相交弦定理及其推論;

能力:作圖能力、發現問題的能力和解決問題的能力;

思想方法:學習了由一般到特殊(由定理直接得到推論的過程)的思想方法.

(五)作業

教材P132中 9,10;P134中B組4(1).

第2課時 切割線定理

教學目標

1.掌握切割線定理及其推論,並初步學會運用它們進行計算和證明;

2.掌握構造相似三角形證明切割線定理的方法與技巧,培養學生從幾何圖形歸納出幾何性質的能力

3.能夠用運動的觀點學習切割線定理及其推論,培養學生辯證唯物主義的觀點.

教學重點

理解切割線定理及其推論,它是以後學習中經常用到的重要定理.

教學難點

定理的靈活運用以及定理與推論問的內在聯繫是難點.

教學活動設計

(一)提出問題

1、引出問題:相交弦定理是兩弦相交於圓內一點.如果兩弦延長交於圓外一點P,那麼該點到割線與圓交點的四條線段PA,PB,PC,PD的長之間有什麼關係?(如圖1)

當其中一條割線繞交點旋轉到與圓的兩交點重合爲一點(如圖2)時,由圓外這點到割線與圓的兩交點的兩條線段長和該點的切線長PA,PB,PT之間又有什麼關係?

2、猜想:引導學生猜想出圖中三條線段PT,PA,PB間的關係爲PT2=PA·PB.

3、證明:

讓學生根據圖2寫出已知、求證,並進行分析、證明猜想.

分析:要證PT2=PA·PB, 可以證明,爲此可證以 PA·PT爲邊的三角形與以PT,BP爲邊的`三角形相似,於是考慮作輔助線TP,PB.(圖3).容易證明∠PTA=∠B又∠P=∠P,因此△BPT∽△TPA,於是問題可證.

4、引導學生用語言表達上述結論.

切割線定理 從圓外一點引圓的切線和割線,切線長是這點到割線與圓交點的兩條線段長的比例中項.

(二)切割線定理的推論

1、再提出問題:當PB、PD爲兩條割線時,線段PA,PB,PC,PD之間有什麼關係?

觀察圖4,提出猜想:PA·PB=PC·PD.

2、組織學生用多種方法證明:

方法一:要證PA·PB=PC·PD,可證此可證以PA,PC爲邊的三角形和以PD,PB爲邊的三角形相似,所以考慮作輔助線AC,BD,容易證明∠PAC=∠D,∠P=∠P,因此△PAC∽△PDB. (如圖4)

方法二:要證,還可考慮證明以PA,PD爲邊的三角形和以PC、PB爲邊的三角形相似,所以考慮作輔助線AD、CB.容易證明∠B=∠D,又∠P=∠P. 因此△PAD∽△PCB.(如圖5)

方法三:引導學生再次觀察圖2,立即會發現.PT2=PA·PB,同時PT2=PC·PD,於是可以得出PA·PB=PC·PD.PA·PB=PC·PD

推論:從圓外一點引圓的兩條割線,這一點到每條割線與圓的交點的兩條線段長的積相等.(也叫做割線定理)

(三)初步應用

例1 已知:如圖6,⊙O的割線PAB交⊙O於點A和B,PA=6釐米,AB=8釐米, PO=10.9釐米,求⊙O的半徑.

分析:由於PO既不是⊙O的切線也不是割線,故須將PO延長交⊙O於D,構成了圓的一條割線,而OD又恰好是⊙O的半徑,於是運用切割線定理的推論,問題得解.

(解略)教師示範解題.

例2 已知如圖7,線段AB和⊙O交於點C,D,AC=BD,AE,BF分別切⊙O於點E,F,

求證:AE=BF.

分析:要證明的兩條線段AE,BF均與⊙O相切,且從A、B 兩點出發引的割線ACD和BDC在同一直線上,且AC=BD,AD=BC. 因此它們的積相等,問題得證.

學生自主完成,教師隨時糾正學生解題過程中出現的錯誤,如AE2=AC·CD和BF2=BD·DC等.

鞏固練習:P128練習1、2

(四)小結

知識:切割線定理及推論;

能力:結合具體圖形時,應能寫出正確的等積式;

方法:在證明切割線定理和推論時,所用的構造相似三角形的方法十分重要,應注意很好地掌握.

(五)作業教材P132中,11、12題.

探究活動