内容正文:
专题05 圆中的重要模型之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.(2022秋·天津河西·九年级校考期末)如图,是的内切圆,若,则 .
例2.(2023·浙江金华·九年级统考期中)如图,截三边所得的弦长相等,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
例3.(2023·四川宜宾·统考一模)《九章算术》卷九中记载:“今有勾三步,股四步,问勾中容圆径几何?”其大意是:“今有直角三角形勾(短直角边)长为3步,股(长直角边)长为4步,问该直角三角形能容纳的圆(内切圆)的半径是多少步?”如图是示意图,根据题意,该内切圆的半径为 .
例4.(2023秋·浙江九年级课时练习)已知三角形的周长为12,面积为6,则该三角形内切圆的半径为( )
A.4 B.3 C.2 D.1
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·福建福州·九年级校考期末)如图,的内切圆与两直角边、分别相切于点D、E,过劣弧(不包括端点D、E)上任一点P作的切线,与、分别交于点M、N,,,则的周长为 .
例7.(2023·湖南常德·统考模拟预测)如图,是边长为的正三角形的内切圆,与边、均相切,且与外切,则的半径为 .
例8.(2023·江苏宿迁·九年级校考阶段练习)如图,的内切圆与,,相切于点,,,已知,,,,则的长是( )
A. B. C. D.
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.(2022春·浙江·九年级专题练习)如图,点 O 是△ABC 的内心,也是△DBC 的外心.若∠A=80°,则∠D 的度数是( )
A.60° B.65 C.70° D.75°
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·湖北武汉·九年级阶段练习)如图,等腰△ABC内接于⊙O,AB=AC=4,BC=8,则⊙O的半径为 .
例4.(2023·广东广州·九年级校考期末)如图,在中,,.,I是的内心,则线段的值为( )
A.1 B. C. D.
例5.(2022秋·浙江衢州·九年级统考期末)如图,在中,,以为直径的半圆分别交,于点,,连结,,.(1)求证:.(2)若,,求的长.
例6.(2023安徽中考数学一模卷)如图,A,P,B,C是⊙O上的四个点,∠APB=∠CPB=60°.
(1)判断△ABC的形