师:同学们,今天我们来学习3.1圆。圆是一类几何图形,那在初中阶段,我们还学过哪些几何图形呢?好,你来说。
生:三角形。
师:三角形,还有吗?好,你来说。
生:菱形。
师:菱形,很好,你来说。
生:矩形、正方形。
师:非常好,矩形、正方形。来,你来说。
生:平行四边形。
师:平行四边形。好的,对于这些多边形,我们研究它的定义、性质,以及有关线段等等。那么在圆这一章,我们也将从这些方面展开研究。现在,请大家在学习单上画一个半径为两厘米的圆。好,刚才大家都是用什么工具来画圆的?
生:圆规。
师:现在请大家想一想,怎样在操场上画一个半径为3米的圆呢?好,你来说。
生:嗯,先在操场上固定一个点,再拉一根3米的绳子,绕一圈。
师:非常好,请坐。那么老师这里用一根细纸条代替刚才同学所说的绳子,谁能到黑板上来演示一下?好,你来。
(学生上台演示)
师:好,非常好。那么在数学当中,我们这根细纸条可以抽象成什么几何图形呢?
生:线。
师:线段,我们称它为线段OP。那么刚才这个圆是如何形成的呢?请同学来描述一下。好,我请后面这位同学来描述一下。
生:呃,我觉得可以形容成线段OP绕它的一端端点O,呃,旋转360度后形成的一个图形。
师:非常好,请坐。老师把他说的话总结一下,也就是线段OP绕它固定的一个端点O旋转一周,另一个端点P所经过的什么曲线啊?
生:封闭曲线。
师:封闭曲线。刚才我们画圆的过程都是在黑板所在的平面内进行的,所以老师这里应该再加什么前提?
生:在平面内。
师:非常好。那么像这样的封闭曲线就叫做圆。好,这就是圆的定义,我们记作圆O,读作圆O,这个O指的是圆的圆心。我们现在观察一下刚才同学们所画的圆,这些圆可以重合吗?
生:可以。
师:可以。那么什么情况下两个圆可以重合呢?
生:半径相等。
师:因此,我们就把半径相等的圆称为等圆。那么如果半径不相等,但圆心相等的圆呢?
生:同心圆。
师:同心圆。也就是说,圆心确定了圆的什么?
生:位置。
师:半径确定了圆的什么?
生:大小。
师:非常好。我们再回到概念,同学们想一想,我们所说的圆是指圆周这条线,还是指这个圆面呢?好,你来回答。
生:呃,我认为应该是指这条线。
师:为什么?
生:呃,因为定义上说是所经过的封闭曲线叫做圆。
师:非常好,请坐。那么既然圆是指这条封闭曲线,那么圆就是由点组成的,圆上的每一个点有什么共同的特征?
生:到圆心的距离相等。
师:并且都等于什么呢?
生:半径。
师:都等于半径。好,那么反过来,到圆心的距离等于半径的点,都在这个圆上吗?你觉得呢?
生:我觉得不是都在,应该是在同一平面内,到圆心距离相等的点都在圆上。
师:非常好,请坐。他讲的对不对?
生:对。
师:同一平面内,到圆心距离相等的点都在圆上。那么现在老师连接圆上任意的两个点,所得到的这条线段,我们称它为弦。请问大家圆上有几条弦?
生:5条。
师:最长的弦是什么?
生:直径。
师:所以我们把弦分成直径和非直径。直径,我们画出它的直径,就用PA来表示,还有一条非直径的弦就是PQ。现在,我们研究了圆上两点间的线段部分,大家觉得接下去我们还会研究圆上两点间的什么部分?
生:曲线部分。
师:圆上两点间的曲线部分称作弧。比如说这条直径把圆分成了几段弧?
生:两段。
师:两段,我们称这两段弧都为半圆。同学们知道半圆可以用怎样的符号来表示吗?你觉得,来你来说。
生:我认为可以用二分之πd来表示。
师:嗯,好,请坐。可以用1/2πd来表示,大家都这样认为吗?来,你来说。
生:老师,我觉得这样不对。
师:为什么?
生:因为如果用1/2πd来表示的话,也有可能表示的是一根长为1/2πd的线段,这样就不是一个半圆了。
师:好的,那你觉得可以怎样来表示呢?
生:我觉得可以用,嗯,就是弧AP,就是在AP上用一个弧的标志。
师:哦,这样,好的,就可以表示这样半圆了。好的,请坐。大家都认同吗?哎,你来说。
生:我不认同。
师:为什么?
生:因为AP把这个圆分成了两条弧,弧AP可以表示上面的一段弧,也可以表示下面的一段。
师:哦,很好,那你有什么办法可以区分它们呢?
生:嗯,在圆上再任意找一个点,比如说上面这里,点Q,所以上面的这段弧可以称作弧AQP。
师:很好,那下面这段还可以怎么表示呢?来,继续你来说。
生:嗯,再在这个下面一段弧上任意找一个点,任意找个点,这是弧ABP。
师:好的,请坐。这位同学说的非常好。那么我们再来看,这条非直径的弦也把圆分成了两部分,像这一段比半圆大的弧,我们称它为优弧,那么这段比半圆小的弧,我们称它为什么呢?
生:劣弧。
师:参照半圆的表示方法,请你来说一说,你觉得优弧应该怎样来表示?来,你来试一试。
生:呃,我觉得优弧可以用弧QAP来表示。
师:哦,一段弧线,然后QAP来表示,对,很好,请坐。这样对吗?可以。那这段劣弧可以怎样来表示呢?好,你来说。
生:嗯,在这段弧上找一个点C,嗯,然后这段弧可以命名为弧QCP。
师:非常好,请坐。这样可以吗?好,可以。那么特殊的,我们在表示劣弧的时候,可以省略掉中间的一个点,直接用两个端点来表示,好,读作弧QP,可以这样来表示。学习了圆的定义和有关概念之后,我们通过几个小练习一起来巩固一下。请大家先看第一题判断,好,请一位同学来回答。好,你来回答。
生:我觉得是对的,因为直径相同就说明它们的半径相同,半径相同的圆是等圆。
师:非常好,请坐。第二个,好,你来说。
生:等圆半径相等,但圆心不需要相同啊,它不需要一定要在同一个位置。
师:非常好,请坐。等圆只需要半径相等,位置可以不相同。好,你来说。
生:呃,如果这条,呃,直,任意两点取的是连成一条线,是是直径的话,那么就会形成两个半圆。
师:很好,请坐。直径将圆分成的是两个半圆,而不是优弧和劣弧。第四个,好,第三题,这位同学来说。
生:呃,我认为是错的,嗯,呃,因为如果这两点的话是在这个,呃,就是两点连成的线是直径的话,那么就会形成两个半圆,就不是一条优弧,一条劣弧。
师:非常好,请坐。好,你来说。
生:我要给刚才第三题补充一下,嗯,因为我觉得话在,我觉得在圆内任意两点的话,它可以是不在圆上的两点,而如果不在圆上的两点的话,它就构成不了一条弦了,也就分不,呃,分不了它是优弧还是劣弧。
师:非常好,请坐。好,只有圆上的两个点,才有可能分成劣弧和优弧,说的很好。第四题,直径和半径都是弦,这句话对吗?来,你来说。
生:嗯,是错的。
师:为什么?
生:半径它是连接圆心和圆上任意一点的线段,嗯,它并不是连接圆上任意两点线段,所以是错的。
师:非常好,请坐。也就是连接圆上任意两点之间的线段才叫做弦。接下去二三两题,请大家在学习单上先做一做。好,请大家来看黑板上刚才两位同学写的第一题,弦AB所对的是弧APB和弧ADB,弦CD所对的是弧CD和弧CBD,他做的对吗?
