内容正文:
3.5 三角形的内切圆
学习目标
1. 掌握三角形的内切圆、圆的外切三角形的定义.
2. 会用尺规作一个三角形的内切圆.
3. 掌握并能应用三角形内切圆的性质解决相关问题.
素养目标
1. 由作图得到三角形的内切圆,培养作图的能力.
2. 类比三角形的外接圆与内切圆,体会数学中的类比学习,进一步培养分析问题和解决问题的能力.
三角形的内切圆
与三角形各边都 相切 的圆叫做三角形的内切圆,内切圆的圆心叫做三角形的 内心 ,这个三角形叫做圆的 外切三角形 .
1. 下列关于圆的说法中,正确的是( D )
A. 等圆中,相等的弦所对的弧也相等
B. 过圆心且平分弦的直线一定垂直于这条弦
C. 经过半径的端点且垂直于这条半径的直线是圆的切线
D. 三角形的内心一定在三角形内部,且到三条边的距离相等
2. 如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,BC=3,AB=5,⊙O是Rt△ABC的内切圆,D,E,F是切点,则⊙O的半径为( A )
A. 1 B. C. 2 D. 2
解析:∵∠C=90°,BC=3,AB=5,
∴AC==4.
如图,分别连接OA,OB,OC,OD,OE,OF.
∵⊙O是△ABC的内切圆,D,E,F为切点,
∴OD⊥BC,OE⊥AC,OF⊥AB,OD=OE=OF,
∴S△ABC=S△BOC+S△AOC+S△AOB
=BC·OD+AC·OE+AB·FO
=(BC+AC+AB)·OD.
∵∠C=90°,
∴S△ABC=AC·BC,
∴AC·BC=(BC+AC+AB)·OD,
∴OD===1.
故选A.
三角形的内切圆的应用
如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=3,BC=4,AB=5.⊙O是△ABC的内切圆,与三边分别相切于点E,F,G.
探究1:求内切圆的半径r;
解:如图,连接OE,OF,OG.
∵⊙O是△ABC的内切圆,∠C=90°,
∴四边形CEOF是正方形,
∴CE=CF=r.
易得AE=AG,BG=BF,
∴AG=AE=3-r,BG=BF=4-r,
∵AG+BG=5,
∴(3-r)+(4-r)=5.
解得r=1.
探究2:求tan∠OAG的值.
解:如图,连接OA,
在Rt△AOG中,
∵∠AGO=90°,OG=r=1,AG=3-r=2,
∴tan∠OAG==.
1. 如图,⊙O是△ABC的内切圆,∠A=50°,则∠BOC的大小为( C )
A. 105° B. 110° C. 115° D. 125°
解析:∵∠A+∠ABC+∠ACB=180°,∠A=50°,
∴∠ABC+∠ACB=180°-∠A=130°.
∵⊙O是△ABC的内切圆,
∴∠CBO=∠ABC,∠BCO=∠ACB,
∴∠BOC=180°-∠CBO-∠BCO=180°-∠ABC-∠ACB=180°-(∠ABC+∠ACB)=180°-×130°=115°.
故选C.
2. 如图,已知⊙O为Rt△ABC的内切圆,切点分别为D,E,F,且∠C=90°,AB=13,BC=12,求⊙O的半径.
解:在Rt△ABC中,
∵∠C=90°,AB=13,BC=12,
∴AC==5.
∵⊙O为Rt△ABC的内切圆,切点分别为D,E,F,
∴BD=BF,AD=AE,CF=CE.
如图,连接OE,OF.
易得OE⊥AC,OF⊥BC,OE=OF,
∴∠OEC=∠C=∠OFC=90°,
∴四边形OECF是正方形.
设OE=OF=CE=CF=x,则AD=AE=5-x,BF=BD=12-x.
∵AD+BD=13,
∴(5-x)+(12-x)=13,
解得x=2,
即⊙O的半径为2.
知识点 三角形的内切圆
与三角形各边都相切的圆叫做三角形的内切圆,内切圆的圆心叫做三角形的内心,这个三角形叫做圆的外切三角形.
【考点诠释】
(1)三角形的内心就是三角形三条角平分线的交点.三角形的内心到三角形各边的距离相等,三角形的内心与三角形顶点的连线平分这个内角.
(2)任何一个三角形都有且只有一个内心,三角形的内心在三角形的内部.
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