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1. 圆的定义

圆及其相关性质 · 初三
讲清楚它是什么

定义 平面内,到定点的距离等于定长的所有点组成的图形叫做圆。

从哪来 本节为初三几何起点,无前置知识点,直接基于“点、线、距离”等基础几何概念构建。

为什么 圆之所以是“到定点距离等于定长”的点的集合,是因为在平面几何中,距离是描述点与点关系的核心量。若一个动点 $P$ 始终满足 $|PA| = r$($A$ 为定点,$r$ 为定长),则 $P$ 的位置被唯一约束在以 $A$ 为中心、半径为 $r$ 的轨迹上。这一轨迹具有旋转对称性,即绕 $A$ 旋转任意角度后图形重合,从而形成封闭曲线——圆。这一定义将“圆”从直观图形抽象为动态轨迹,揭示了其本质属性:等距性。

讲法
适合视觉型/直观型学生 用绳子一端固定于图钉(圆心),另一端系粉笔,拉紧后绕图钉旋转一周,画出圆。强调“绳长不变”对应“定长”,“图钉不动”对应“定点”。让学生亲手操作,体会“动点轨迹”形成圆的过程,建立“圆是轨迹”而非“静态图形”的认知。
讲法
适合逻辑型/抽象型学生 从集合语言切入:设点 $O$ 为定点,$r > 0$ 为定长,则圆 $C = \{ P \in \text{平面} \mid |OP| = r \}$。强调“满足条件的点的集合”这一数学本质,对比直线(到两点距离相等的点的集合)和线段(到定点距离小于等于定长的点的集合),突出圆的“等距”特征。
讲法
适合应用型/生活经验型学生 从车轮、钟表指针、雷达扫描等实例出发,指出这些运动轨迹的共同点:端点绕固定点旋转,且端点到固定点距离恒定。引导学生归纳出“定点+定长+旋转”三要素,进而抽象出圆的定义,建立数学模型与现实世界的联系。
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练一道
基础题
已知点 $O(0,0)$,半径 $r=3$,判断点 $A(3,0)$、$B(0,4)$、$C(2,2)$ 是否在圆 $x^2+y^2=9$ 上。
变式
若点 $P(x,y)$ 在圆 $(x-1)^2 + (y+2)^2 = 25$ 上,求点 $P$ 到点 $Q(1,-2)$ 的距离。
试试手自己判
检测题
已知圆 $C$ 的圆心为 $O(2,3)$,半径为 $4$。点 $M(5,7)$ 是否在圆 $C$ 上?请说明理由。
看答案和判分标准
答案:计算点 $M$ 到圆心 $O$ 的距离: $|OM| = \sqrt{(5-2)^2 + (7-3)^2} = \sqrt{3^2 + 4^2} = \sqrt{9+16} = \sqrt{25} = 5$。 因为 $|OM| = 5 \neq 4$(半径),所以点 $M$ 不在圆 $C$ 上。
判对标准:
1. 正确计算距离 $|OM|=5$(2分)。
2. 正确比较距离与半径 $5 \neq 4$(1分)。
3. 得出“不在圆上”的结论(1分)。
4. 理由清晰,引用圆的定义(1分)。
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