内容正文:
专题06 圆中的重要模型--圆中的外接圆和内切圆模型
模型1、内切圆模型
【模型解读】
内切圆:平面上的多边形的每条边都能与其内部的一个圆形相切,该圆就是该多边形的内切圆,这时称这个多边形为圆外切多边形。它亦是该多边形内部最大的圆形。内切圆的圆心被称为该多边形的内心。
三角形内切圆圆心:在三角形中,三个角的角平分线的交点是内切圆的圆心,圆心到三角形各个边的垂线段相等。正多边形必然有内切圆,而且其内切圆的圆心和外接圆的圆心重合,都在正多边形的中心。
【常见模型及结论】
1)三角形的内切圆模型
条件:如图1,⊙O为三角形ABC的内切圆(即O为三角形ABC的内心),⊙O的半径为r。
结论:①点O到三角形ABC的三边距离相等;②;③r=。
图1 图2 图3
2)直角三角形的内切圆模型
条件:如图2,⊙O为Rt的内切圆(即O为三角形ABC的内心),⊙O的半径为r。
结论:①点O到三角形ABC的三边距离相等;②;③r=;
3)四边形的内切圆模型
条件:如图3,⊙O是四边形ABCD的内切圆。 结论:。
例1.(2023秋·江苏·九年级专题练习)如图,已知圆O是的内切圆,且,则的度数是( )
A. B. C. D.
例2.(2023春·上海·九年级专题练习)如图,在△ABC中,∠A=50°,⊙O截△ABC的三边所得的弦长相等,则∠BOC=( )
A.100° B.110° C.115° D.120°
例3.(2023秋·江苏·九年级专题练习)《九章算术》是我国古代内容极为丰富的数学名著,书中有下列问题:“今有勾八步,股十五步,问勾中容圆径几何?”其意思是“今有直角三角形,勾(短直角边)长为八步,股(长直角边)长为十五步,问该直角三角形能容纳的圆形(内切圆)直径是多少?”此问题中,该内切圆的直径长是( )
A.3步 B.5步 C.6步 D.8步
例4.(2023·湖北武汉·九年级期中)《数书九章》是我国南宋时期杰出数学家秦九韶的著作,书中提出了已知三角形三边a,b,c求面积的公式.若三角形的三边a,b,c分别为7,6,3,则这个三角形内切圆的半径是( )
A. B. C. D.
例5.(2023·江苏南京·九年级校考阶段练习)如图,AB、BC、CD、DA都是⊙O的切线,已知AD=2,BC=5,则AB+CD的值是
A.14 B.12 C.9 D.7
例6.(2023春·江苏宿迁·九年级校联考期中)如图是的内切圆,切点分别是D,E,F,其中,若与相切与G点,与相交于M,N点,则的周长等于 .
例7.(2023·黑龙江鸡西·校考三模)如图,在直角坐标系中,一直线经过点,与轴、轴分别交于、两点,且,若是的内切圆,与、、轴分别相切,与、、轴分别相切,……按此规律,则的半径 .
例8.(2023·江苏无锡·统考模拟预测)如图,中,,,,点在内,且平分,平分,过点作直线,分别交、于点、,若与相似,则线段的长为( )
A.5 B. C.5或 D.6
模型2、多边形的外接圆模型
【模型解读】
外接圆:与多边形各顶点都相交的圆叫做多边形的外接圆,通常是针对一个凸多边形来说的,如三角形,若一个圆恰好过三个顶点,这个圆就叫作三角形的外接圆,此时圆正好把三角形包围。
三角形外接圆圆心:即做三角形三条边的垂直平分线(两条也可,两线相交确定一点)。
【常见模型及结论】
1)三角形的外接圆模型
条件:如图1,⊙O为三角形ABC的外接圆(即O为三角形ABC的外心)。
结论:①OA=OB=OC;②。
图1 图2 图3
2)等边三角形的外接圆模型
条件:如图2,点P为等边三角形ABC外接圆劣弧BC上一点。
结论:①,PM平分;②PA=PB+PC;③;
3)四边形的外接圆模型
条件:如图3,四边形ABCD是⊙O的内接四边形。
结论:①;;②。
例1.(2023春·湖北九年级课时练习)如图,在△ABC中,∠BOC=140°,I是内心,O是外心,则∠BIC=( )度
A.70 B.135 C.55 D.125
例2.(2023·山东聊城·统考中考真题)如图,点O是外接圆的圆心,点I是的内心,连接,.若,则的度数为( )
A. B. C. D.
例3.(2023·江苏无锡·九年级校考阶段练习)已知等腰△ABC中,AB=AC=10,BC=16,则它的外接圆半径R= ,内切圆半径r= .
例4.(2023·江苏泰州·九年级统