内容正文:
第24章 圆
24.2.2.4 三角形的内切圆
1
动手实践
准备一个三角形纸片
如何裁出一个最大的圆?
当圆与三角形三边都相切时, 圆最大.
2
问题探索
如图, △ABC的三边与⊙O相切与点D,E,F.
A
B
C
D
E
F
O
三角形的内切圆:
与三角形三边都相切的圆叫作三角形的内切圆.
内切圆的圆心叫做三角形的内心.
三角形叫做圆的外切三角形.
如图, ⊙O是△ABC的内切圆;
点O是内切圆的圆心, 即△ABC的内心;
△ABC是⊙O的外切三角形.
3
进一步探索
如图, ⊙O是△ABC的内切圆, 点D,E,F是切点, 连接OD,OE,OF.
A
B
C
D
E
F
O
(1) OD,OE,OF有怎样的数量关系?
(2) OD与AB, OF与AC,OE与BC有怎样的位置关系?
∵点D,E,F都在圆上,
∴OD=OE=OF.
∵△ABC的三边与⊙O相切与点D,E,F,
∴OD⊥AB, OF⊥AC,OE⊥BC.
(3) 如何确定△ABC的内心?
4
进一步探索
如图, ⊙O是△ABC的内切圆, 点D,E,F是切点, 连接OD,OE,OF.
A
B
C
D
E
F
O
(3) 如何确定△ABC的内心?
连接OA,
∵OD⊥AB, OF⊥AC,OD=OF,
∴AO平分∠BAC.
依据: 角平分线的判定
在一个角的内部,且到角的两边的距离相等的点,在这个角的平分线上.
同理, BO平分∠ABC, CO平分∠BCA.
∴△ABC的内心在三条角平分线的交点上.
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问题思考
A
B
C
D
O
如图, 已知△ABC, 求作△ABC的内切圆.
作三角形的内切圆:
作∠BAC的角平分线l1;
作∠ABC的角平分线l2;
射线l1与l2相交于点O,点O即△ABC的内心;
过点O作OD⊥AB于点D;
以点O为圆心, OD长为半径作圆O, 圆O即△ABC的内切圆.
l1
l2
6
① 内心到三角形的三边距离相等.
② 过三角形顶点和内心的射线必平分三角形的内角.
问题思考
如图, ⊙O是△ABC的内切圆, 点D,E,F是切点, 连接OD,OE,OF.
A
B
C
D
E
F
O
三角形的内心有哪些性质?
三角形内心的性质:
符号语言:
∵点O是△ABC的内心,
∴OD=OE=OF,AO平分∠BAC.
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典例精析
例1. 如图, △ABC的内切圆圆O与BC,CA,AB分别相切于点D,E,F,且AB=9,
BC=14,CA=13.求AF,BD,CE的长.
解: ∵AB,BC,AC与圆O相切于点F,D,E,
∴AF=AE,BF=BD,CD=CE,
设AF=AE=x,
则BF=BD=9-x,CE=CD=13-x,
∵BD+CD=BC,
∴(9-x)+(13-x)=14,
解得x=4,
∴AF=4,BD=5,CE=9.
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小试锋芒
练习1.如图, 点O是△ABC的内心.
(1) 若∠O=120°, 则∠A=_____;
(2) 若∠A=66°, 则∠O=_____;
(3) ∠O与∠A的数量关系为________________;
(4) 若△ABC的内切圆半径为r,△ABC的周长为l,求△ABC的面积.
60°
123°
∠O=90°+ ∠A
等面积法:S△ABC=S△AOB+S△BOC+S△AOC ,
∴ S△ABC= rl.
r
r
r
9
小试锋芒
练习2.如图, ⊙O是等边三角形ABC的内切圆, D, E, F是切点.若P是上一点, 则∠EPF的度数为( ).
A. 65° B. 60° C. 58° D. 50°
B
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小试锋芒
练习3.如图, ⊙O是Rt△ABC的内切圆, ∠C=90°, 切点分别为D, E, F.
(1)连接OA, OB, 则∠AOB的度数为______;
(2)若BD=6, AD=4, 求⊙O的半径r.
135°
答案: r=2.
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小组讨论
画出锐角、直角、钝角三角形的内切圆.
(1) 观察锐角、直角、钝角三角形的内心与三角形的位置关系;
(2) 讨论三角形的内心和外心的区别.
锐角三角形
直角三角形
钝角三角形
内心在三角形内部
内心在三角形内部
内心在三角形内部
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归纳总结
三角形内心和外心的区别:
名称 确定方法 图形 性质
内心
三角形内切圆的圆心
外心
三角形外接圆的圆心
三角形三边垂直平分线的交点
三角形三边角平分线的交点
1.内心到三角形三边的距离相等.
2.过三角形顶点和内心的射线必平分三角形的内角.
3.内心在三角形内部.
1.外心到三角形三个顶点的距离相等.
2.外心不一定在三角形内部.
共同点: 三角形只有一个外接圆, 一个内切圆.
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大展身手
练习4.如图, 在△ABC中, AB=AC, ⊙O是△ABC的内切圆, 它与AB,BC,CA分别相切于点D,E,F.
(1)求证: BE=CE;
(2)若∠A=90°, AB=AC=2, 求⊙O的半径.
思路: (1)由切线长定理易得AD=AF,BD=BE,
CE=CF,所以AB-AD=AC-AF,即BE=CE.
(2)先求出BC的长度, 根据点E是中点, 由切线长定理推出AD,AF的长度, 最后根据正方形得出⊙O的半径为.
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谢 谢 观 看
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