30.2 三角形的内切圆《知识解读·题型专练》2026-2027学年九年级数学上册(人教版)
2026-08-09
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精品
摘要:
本讲义聚焦初中数学“三角形的内切圆”核心知识点,以切线长定理为基础,系统衔接三角形内心的定义、性质及与外心的区别,延伸至圆与圆的位置关系,构建从基础概念到综合应用的学习支架。
资料通过9类分层题型设计,结合例题与变式训练,培养学生几何直观与空间观念,如作内切圆提升动手能力,应用切线长定理求角度、长度等强化推理意识与模型意识。课中辅助教师系统授课,课后助力学生通过随堂检测查漏补缺,夯实知识。
内容正文:
30.2 三角形的内切圆(知识解读)
【新教材人教版】
题型归纳
目录
【题型1 作三角形的内切圆】 2
【题型2 三角形内切圆中求角的度数】、 6
【题型3 三角形内心有关的应用】 9
【题型4 应用切线长定理求长度】 12
【题型5 应用切线长定理求周长】 15
【题型6 应用切线长定理求面积】 19
【题型7 应用切线长定理求角度】 23
【题型8 三角形的内切圆与外接圆的综合】 26
【题型9 圆与圆的位置关系】 29
知识点1 切线长及切线长定理
1. 切线长:经过圆外一点的圆的切线上,这点和切点之间线段的长,叫做这点到圆的切线长.
2. 切线长定理:从圆外一点可以引圆的两条切线,它们的切线长相等,这一点和圆心的连线平分两条切线的夹角.
知识点2 三角形的内切圆
1. 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,这个三角形叫做这个圆的外切三角形.
2. 三角形的内心:三角形的内切圆的圆心,是三角形三条角平分线的交点.
3. 三角形的内心与外心的区别
内心
外心
内心到三角形三边的距离相等
外心到三角形的三个顶点的距离相等
过三角形顶点和内心的射线平分三角形的内角
过三角形三边中点和外心的直线垂直平分三角形的边
所有三角形的内心均在三角形内部
三角形的外心不一定在三角形内部
知识点3 圆和圆的位置关系
两圆外离d>R+r;
两圆外切d=R+r;
两圆相交R-r<d<R+r(R≥r);
两圆内切d=R-r(R>r);
两圆内含d<R-r(R>r).
【题型1 作三角形的内切圆】
【例1】如图,已知.
(1)利用直尺和圆规作出的内切圆;
(2)若的周长为,面积为,求它的内切圆的半径.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题考查作图—复杂作图、三角形的内切圆与内心,解题的关键是理解题意,灵活运用所学知识解决问题.
(1)先分别作和的平分线,相交于点,再过点作于点,以点为圆心,的长为半径画圆,即可得的内切圆.
(2)设的内切圆分别与相切于点,连接,由已知条件可得,由此可得的长,即可得出答案.
【详解】(1)解:如图,先分别作和的平分线,相交于点,再过点作于点,以点为圆心,的长为半径画圆,
则即为所求.
(2)解:设的内切圆分别与,相切于点,,连接,,,
的周长为,
.
的面积为,,
,
,
它的内切圆的半径为.
【变式1-1】如图,在中,请利用尺规作图法作出的内心O.(不写作法,保留作图痕迹)
【答案】见解析
【分析】本题主要考查了作三角形的内心,三角形的内心是三角形三条角平分线的交点,分别作的角平分线,二者所在的直线交于点O,则点O即为所求.
【详解】解:如图所示,分别作的角平分线,二者所在的直线交于点O,则点O即为所求.
【变式1-2】(1)尺规作图:如图,已知.求作:的内切圆.(要求:不写作法,保留作图痕迹).
(2)的内切圆与分别相切于点D,E,F,且cmcm,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)2
【分析】本题主要考查了尺规作三角形内切圆,切线长性质定理,
对于(1),作的平分线,再作的平分线,交于点O,过点O作,交于点D,以点O为圆心,为半径作圆,即为所求作;
对于(2),根据切线长定理得,再结合,可得答案.
【详解】解:(1)如图所示.
(2)如图所示,
∵的内切圆与分别相切与点D,E,F,
∴.
∵,
∴,
∴.
则,
∴,
则,
即,
解得.
【变式1-3】已知:在中,,
(1)利用直尺和圆规作的外接圆;
(2)若,求的半径.
【答案】(1)见解析
(2)6
【分析】(1)分别作的垂直平分线,二者的交点为圆心,以为半径作圆,即可求解;
(2)连接,,根据圆周角定理得出,证出是等边三角形,根据等边三角形的性质即可解答.
【详解】(1)解:如图即为所作.
(2)解:如图,连接,,
则:,
,
,
是等边三角形,
,
即:的半径为6.
【点睛】本题考查了线段垂直平分线的作法,线段垂直平分线的性质,三角形的外接圆,圆周角定理,等边三角形的性质和判定等,掌握作法及相关的定理是解题的关键.
【题型2 三角形内切圆中求角的度数】、
【例2】如图,是的内切圆,,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据三角形内角和定理可得,再由三角形内切圆的性质可得,即可求解.
【详解】解:∵,
∴,
∵是的内切圆,
∴平分,
∴,
∴,
∴.
【变式2-1】如图,点是的内心,若,则的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题主要考查三角形内角和、三角形的内心、角平分线的定义等知识点,熟练掌握三角形内角和定理是解题的关键.由题意易得,分别是,的角平分线,然后可得,进而根据三角形内角和定理求解即可.
【详解】解:∵点O是的内心,
∴,分别是,的角平分线,
∴,,
∴,
∴,
∴.
故选:B.
【变式2-2】如图,把剪成三部分,边,,放在同一直线上,点都落在直线上,直线.在中,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查三角形内心,读懂题意,熟练掌握三角形内心的判定及性质是解决问题的关键.过点分别作于,于,于,得到点是的内心,即点为三个内角平分线的交点,即可得到答案.
【详解】解:如图所示,过点分别作于,于,于,
直线,
,
点是的内心,即点为三个内角平分线的交点,
,
,
故选:D.
【变式2-3】如图,点I为的内心,连接并延长交的外接圆于点D,连接,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了三角形的内心的性质、三角形内角和定理、三角形外角的性质、圆周角定理;由I是的内心,得到,,根据三角形内角和定理得到,又根据,由三角形外角的性质即可求出.
【详解】解:I是的内心,
分别平分,
,,
,
,
,
,
故选:D.
【题型3 三角形内心有关的应用】
【例3】如图,在中,,则的内切圆的半径为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了三角形的内心的性质,勾股定理;设的内切圆的半径为r,切点为,过点A作于点D,设,则,根据勾股定理求得的值,即可得出,连接,根据等面积法,即可求解.
【详解】解:如图所示,设的内切圆的半径为r,切点为,过点A作于点D,
设,则,
,
连接,
.
【变式3-1】如图,是的内切圆,分别连接、,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题主要考查了三角形的内切圆与内心,三角形内角和定理,先由三角形内角和定理求出的度数,再由是的内接圆得到,,最后根据三角形内角和定理即可求出.
【详解】解:∵,,
∴,
∵是的内切圆,
∴,,
∴,,
∴
故选:B.
【变式3-2】如图,是四边形的内切圆,若该四边形的周长是24,面积是36,则的半径是( )
A.1.5 B.3 C.4 D.6
【答案】B
【分析】此题主要考查了三角形面积以及切线的性质,正确将四边形分割成三角形是解题关键.利用切线的性质进而利用三角形面积求法得出的半径.
【详解】解:是四边形的内切圆,设切点分别为:,,,,
连接,,,,,,,,的半径为,如图:
,,
四边形的面积
,
解得:.
故的半径为3.
故选:B.
【变式3-3】如图,点为的内心,,,,将平移使其顶点与重合,与边交于点,延长交于点,延长交于点,则图中阴影部分的周长为( )
A.12 B.9 C.8 D.6
【答案】B
【分析】本题考查了三角形的内心、正方形的判定与性质、勾股定理逆定理、平移的性质,连接,,由三角形内心的性质得出,由平移可得,,得到,从而得出,推出,同理可得:,即可得出的周长,由勾股定理逆定理得出,证明出四边形是正方形,求出的长即可得解.
【详解】解:如图,连接,,
,点为的内心,
平分,
,
由平移可得:,,
,四边形是平行四边形,
,
,
同理可得:,
的周长为,
,
为直角三角形,
,
四边形是矩形,
点为的内心,
,
四边形是正方形,
,
正方形的周长为,
图中阴影部分的周长为,
故选:B.
【题型4 应用切线长定理求长度】
【例4】如图,等边三角形ABC的外接圆的半径OA的长为3,则其内切圆半径的长为________.
【答案】1.5
【分析】因为三角形为等边三角形,所以外接圆和内切圆共圆心,均为,过点作于点,利用直角三角形中对应边为斜边一半,求得长即为内切圆半径.
【详解】解:过点作于点,如图:
∵是等边三角形,
∴,
∵,
∴,
即其内切圆半径的长为,
故答案为: .
【点睛】本题考查了等边三角形的内切圆和外接圆共圆心,熟练掌握等边三角形的性质,并能进行推理计算是解决问题的关键.
【变式4-1】如图,的内切圆分别与,,相切于点D,E,F,且,.若的周长为36,则的长为________.
【答案】8
【分析】本题考查了三角形内切圆、切线长定理.由切线长定理可得,,,从而得出的值,再由三角形周长得出的值,设,列出关于x的方程求解x的值,即可得出的值.
【详解】解:∵的内切圆分别与,,相切于点D,E,F,
∴,,,
∵,,
∴,,
∴,
又∵的周长为36,
∴,
设,
∴,
∴,
解得:,
即的长为8,
故答案为:8.
【变式4-2】如图,,,是的切线,切点分别为,,.若,,则的长为( )
A.1 B. C.2 D.
【答案】A
【分析】本题考查了切线长定理,两次运用切线长定理并利用等式的性质是解题的关键.
由于、、是的切线,则,,求出的长即可求出的长.
【详解】解:、为的切线,
,
、为的切线,
,
.
故选:A.
【变式4-3】如图,的内切圆与分别相切于点,且,,,则的长为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了切线长定理,由切线长定理得,,,设,,,根据题意列出方程组解答即可求解,掌握切线长定理是解题的关键.
【详解】解:∵的内切圆与分别相切于点,
∴,,,
设,,,
∵,,,
∴,
解得,
∴,
故选:.
【题型5 应用切线长定理求周长】
【例5】如图,在中,,,,是的内切圆,是的切线,交,分别于点.则的周长为( )
A.8 B.10 C.12 D.13
【答案】C
【分析】本题考查了切线的性质,切线长定理,正方形的判定与性质,勾股定理,设与三边的切点分别为,与的切点为,连接,设的半径为,则,,得到的周长为,勾股定理求出,利用,求出,证明四边形是正方形,得到,求出,即可得到结果.
【详解】解:如图,设与三边的切点分别为,与的切点为,连接,设的半径为,
则,,
∴的周长为,
∵在中,,,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴四边形是矩形,
∵,
∴四边形是正方形,
∴,
∴,
∴的周长为.
故选:C.
【变式5-1】如图,是的切线,D、E为切点,与相切于点F,分别交于点B、C.若的周长为16,则切线长为( )
A.6 B.7 C.8 D.无法确定
【答案】C
【分析】本题主要考查了切线长定理,对于定理的认识,在图形中找到切线长定理的基本图形是解决本题的关键.利用切线长定理,可以得到:,再根据的周长为16,即可求解.
【详解】解:∵是的切线,.
∴,
同理,,
三角形的周长.
,
故选:C.
【变式5-2】如图,是外一点,分别和相切于点A、B,点是弧上任意一点,过点作的切线分别交于点D、E,若,则的周长为___________.
【答案】30
【分析】本题考查切线长定理,由分别和相切于点A、B,得;因为过C作的切线分别交于点D、E,所以,,所以,即可求出的周长.
【详解】解:∵分别和相切于点A、B,
∴,
∵过C作的切线分别交于点D、E,
∴,
∴,
∴的周长为30.
故答案为:30.
【变式5-3】如图,已知在△ABC中,∠C=60°,⊙O是△ABC的外接圆,过点A、B分别作⊙O的切线,两切线交于点P,若⊙O的半径为1,则△PAB的周长为 ____________.
【答案】
【分析】过点A作直径AD,连接BD,则△ABD是直角三角形,且∠ADB=60°,根据三角函数即可求得AB的长,根据切线长定理以及弦切角定理,即可证明△PAB是等边三角形,据此即可求解.
【详解】解:过点A作直径AD,连接BD,
∵AD是⊙O的直径,
∴∠ABD=90°,
∵∠C=60°,
∴∠ADB=∠C=60°,
∴∠BAD=30°,
∵⊙O的半径为1,
∴AD=2,
∴AB=AD•sin60°=,
∵AP为切线,
∴∠DAP=90°,∠PAB=60°,
又∵AP=BP,
∴△PAB为等边三角形,
∴△PAB的周长=3AB=3.
故答案为:.
【点睛】本题考查了圆的切线性质,圆周角定理,勾股定理,切线长定理,等边三角形的判定和性质,直角三角形的性质等知识,熟练掌握切线的性质是解题的关键.
【题型6 应用切线长定理求面积】
【例6】如图,在中,,,与三边分别相切于点,,,且,则的面积是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】此题考查了三角形的内切圆与内心、切线的性质、正方形的判定与性质、三角形的面积公式等知识,正确地添加辅助线是解题的关键.
连接、、、,由与三边分别相切于点,得,,,,,,,则,推导出,可证明四边形是正方形,则,求得,于是得到问题的答案.
【详解】解:连接、、、,
与三边分别相切于点,且,,,
∴,,,,,,,
∴,
∴,
∵,
∴四边形是矩形,
∵,
∴四边形是正方形,
∴,
∴,
故选:C.
【变式6-1】如图,的内切圆与,,分别相切于点,,,且,,,则阴影部分(即四边形)的面积是( )
A.4 B.6.25 C.9 D.16
【答案】A
【分析】本题主要考查了勾股定理的逆定理、切线的性质、切线长定理,熟练掌握切线长定理求内切圆半径是解题的关键.
先判断的形状,再利用切线长定理求出内切圆半径,最后计算四边形的面积.
【详解】解:∵,,,
∴,
∴是直角三角形,,
∵是内切圆,切点为、、,
∴,,,四边形是正方形,
设内切圆半径为,则,
由切线长定理:,
∴,
∴四边形的面积,
故选:A.
【变式6-2】如图,在RtABC中,∠ACB=90°,⊙O是△ABC的内切圆,三个切点分别为D、E、F,若BF=2,AF=3,则ABC的面积是______.
【答案】6
【分析】根据题意利用切线的性质以及正方形的判定方法得出四边形OECD是正方形,进而利用勾股定理即可得出答案.
【详解】解:连接DO,EO,
∵⊙O是△ABC的内切圆,切点分别为D,E,F,∴OE⊥AC,OD⊥BC,CD=CE,BD=BF=2,AF=AE=3又∵∠C=90°,∴四边形OECD是矩形,又∵EO=DO,∴矩形OECD是正方形,设EO=x,则EC=CD=x,在Rt△ABC中BC2+AC2=AB2故(x+2)2+(x+3)2=52,解得:x=1,∴BC=3,AC=4,∴S△ABC=×3×4=6.故答案为:6.
【点睛】本题主要考查三角形内切圆与内心,根据题意得出四边形OECF是正方形以及运用方程思维和勾股定理进行分析是解题的关键.
【变式6-3】在梯形中,,,以为直径的半圆切于点M,若这个梯形的面积是,周长是,则半圆O的半径为________.
【答案】
【分析】由切线长定理可得,,从而可得,再根据梯形的周长和面积公式计算即可得出结果.
【详解】解:如图,由切线长定理可得,,
∴,
设半圆O的半径为,则,
∵这个梯形的面积是,周长是,
∴,,
∴,
整理可得:,
解得:或 ,
当时,,,此时,不符合题意,舍去,
∴,即半圆O的半径为.
【题型7 应用切线长定理求角度】
【例7】如图,分别与相切于两点,点在上,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题主要考查了切线的性质,四边形的内角和,以及圆周角定理,熟练运用性质及定理是解本题的关键.
连接,由与都为圆O的切线,利用切线的性质得到垂直于垂直于BP,可得出两个角为直角,再由同弧所对的圆心角等于所对圆周角的2倍,由已知的度数求出的度数,在四边形中,根据四边形的内角和定理即可求出的度数.
【详解】解:连接,如图,
∵是的切线,
∴,
∴,
又∵,
∴,
则.
故选D.
【变式7-1】如图,、是的切线,切点为A、D,点B、C在上,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了圆的内接四边形的性质,切线长定理,等腰三角形的性质等知识点,正确作辅助线是解题关键.
【详解】解:连接,
、是的切线,切点为A、D,点B、C在上,
四边形是的内接四边形,
,
、是的切线,切点为A、D,
根据切线定理得出:,
,
,
,
故选:B.
【变式7-2】如图、分别与相切,切点分别为,,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题主要考查了切线长定理,等腰三角形的性质,三角形内角和定理等知识点,熟练掌握切线长定理是解决此题的关键.由切线长定理得到,由等腰三角形的性质得,再由三角形的内角和即可得解.
【详解】解:、分别与相切,
,
,
,
,
,
故选:B .
【变式7-3】已知:如图,为的直径,是的切线,A、C为切点,.则的度数为_____.
【答案】56°
【分析】由圆的切线的性质,得,结合得.由切线长定理得到,得是等腰三角形,从而可得.
【详解】∵是的切线,为的直径,
∴,即.
∵,
∴.
又∵切于点A、C,
∴,
∴,
∴
故答案为:.
【点睛】本题着重考查了圆的切线的性质定理、切线长定理,解题的关键是熟练掌握切线的性质定理和切线长定理.
【题型8 三角形的内切圆与外接圆的综合】
【例8】如图,点是外接圆的圆心.点是的内心.连接.若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了三角形的内心和外心的概念、圆周角定理、等腰三角形的定义、三角形内角和定理,熟练掌握以上知识点,添加适当的辅助线是解此题的关键.
连接,由点是的内心可得平分,根据角平分线的定义可得,根据圆周角定理可得,根据等腰三角形的定义及三角形内角和定理进行计算即可得到答案.
【详解】如图,连接,
∵点是的内心,
∴平分,
∵,
∴,
∵点是外接圆的圆心,
∴ ,
∵,
∴ ,
故选:C.
【变式8-1】如图,在中, I是的内心,O是的外心,则( )
A.125° B.140° C.130° D.150°
【答案】B
【分析】本题考查了三角形的内切圆与内心:三角形的内心到三角形三边的距离相等;三角形的内心与三角形顶点的连线平分这个内角.也考查了三角形的外接圆和圆周角定理.先利用三角形内心的性质得到,则可计算出,然后利用圆周角定理得到∠BOC的度数.
【详解】解:过点I分别作,如图
∵点I是的内心,且结合切线性质
∴
∵
∴,
即
∴,
∵点O是的外心,
∴.
故选:B.
【变式8-2】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°
【答案】B
【分析】利用三角形内心的性质得OB,OC分别是角平分线,进而求出的大小,再利用三角形外心的性质得出等于的一半,即可得出答案.
【详解】解:连接OB,OC,如图,
点 O 是△ABC 的内心,
,,
,
,
点 O是△DBC 的外心,
,
故选:B.
【点睛】本题主要考查了三角形的内心和三角形外心的性质,牢记以上知识点得出各角之间的关系是做出本题的关键.
【题型9 圆与圆的位置关系】
【例9】如图,两圆与直线相切,定圆的半径是,动圆的半径是.动圆在直线上移动,当两圆相切时,,两点的距离等于( )
A.或 B. C. D.
【答案】A
【分析】根据两圆相切的性质,分两圆外切和两圆内切两种情况讨论,利用圆心距等于两半径之和或之差求解.
【详解】解:设圆 的半径为 ,圆 的半径为 ,则 ,.
两圆相切,
分两圆外切和两圆内切两种情况:
当两圆外切时,如图1,圆心距 ;
当两圆内切时,如图2,圆心距 .
综上所述,, 两点的距离等于或.
【变式9-1】已知圆和圆的半径分别是5和7,那么下列说法中正确的是( )
A.当时,两圆没有公共点 B.当时,两圆有一个公共点
C.当时,两圆有公共点 D.当时,两圆有两个公共点
【答案】D
【分析】根据两圆圆心距、半径与两圆位置和公共点个数的对应关系即可求解.
【详解】解:和的半径分别是5和7,且,,
A、当时,,两圆内切,有1个公共点,故A错误;
B、当时,,两圆相交,有2个公共点,故B错误;
C 当时,,两圆内含,没有公共点,故C错误;
D 当时,,两圆相交,有2个公共点,故D正确.
【变式9-2】已知的半径长为4,点B在线段上,且,如果与有公共点,那么的半径r的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】利用圆与圆的位置关系,两圆有公共点包含相切和相交两种情况,求出两种临界情况的半径即可得到r的取值范围.
【详解】解:∵半径为4,两圆圆心距,
当内切于时,的半径,此时两圆有一个公共点,符合要求;
当内切于时,的半径,此时两圆有一个公共点,符合要求;
当时,两圆相交,有两个公共点,符合要求;
∴与有公共点时,的半径r的取值范围是.
【变式9-3】如图,的外接的半径为5,,点P为的中点,以点P为圆心作,若与相切,则的半径为( )
A.3 B.3.5 C.2或8 D.2或4
【答案】C
【分析】本题考查相切两圆的性质,分两种情况,由相切两圆的性质:如果两圆相切,那么连心线必经过切点,即可求解.
【详解】解:连接,
∵,
∴,
∵,
∴,
当在的内部时,两圆相切于M,如图(1),
∴,
∴此时的半径为2,
当在的外部时,两圆相切于N,如图(2),
∴,
∴此时的半径为8,
∴的半径为8或2.
故选:C.
随堂检测
【随堂检测】
1.三角形内切圆的圆心为( )
A.三条高的交点 B.三条边的垂直平分线的交点
C.三条角平分线的交点 D.三条中线的交点
【答案】C
【详解】解:∵三角形内切圆的圆心到三角形三条边的距离相等,
又∵角平分线上的点到角两边的距离相等,
∴三角形内切圆的圆心是三角形三条角平分线的交点.
2.如图,在中,,点I是的内心,连接,则的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题主要考查了角平分线的定义,三角形内角和定理,三角形内心的定义,先由三角形内角和定理求出的度数,再由内心的定义得到分别平分,根据角平分线的定义求出的度数即可得到答案.
【详解】解:∵在中,,
∴,
∵点I是的内心,
∴分别平分,
∴,
∴,
∴,
故选:B.
3.如图,中,,点是的内心.则的度数( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了三角形的内角和、三角形的内心等知识,熟练掌握三角形的内心的定义是解题关键.先根据三角形的内角和定理可得,再根据三角形的内心可得平分,平分,从而可得,然后根据三角形的内角和定理求解即可得.
【详解】解:∵中,,
∴,
∵点是的内心,
∴平分,平分,
∴,,
∴,
∴,
故选:D.
4.如图,在中,平分交于点,以点为圆心,任意长为半径画弧交射线,于两点,分别以这两点为圆心,适当长为半径画弧,两弧交于点,作射线,交于点,连接,以下说法中错误的是( )
A.点到边的距离相等 B.平分
C.点是的内心 D.点到三点的距离相等
【答案】D
【分析】根据作图先判断平分,再由三角形内心的性质解答即可.
【详解】解:A.由作图可知,是的平分线,
∴I到边的距离相等,故选项正确,不符合题意;
B.∵平分,三角形三条角平分线交于一点,
∴平分,故选项正确,不符合题意;
C.由上可知,I是的内心,故选项正确,不符合题意,
D.∵I是的内心,
∴I到的距离相等,不是到A,B,C三点的距离相等,故选项错误,符合题意.
故选:D.
【点睛】此题考查尺规作图,涉及三角形内心的性质,解题的关键是掌握基本的尺规作图和三角形内心的性质.
5.如图,是的内切圆,、、为切点.若,,则的周长为______.
【答案】12
【分析】本题考查三角形的内切圆,切线长定理,根据切线长定理,得到,进而推出的周长等于,即可得出结果.
【详解】解:∵是的内切圆,、、为切点,
∴,
∴的周长,
∵,,
∴的周长;
故答案为:12.
6.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 _______.
【答案】14
【分析】根据切线的性质和三角形的周长公式即可得到结论.
【详解】解:∵是的内切圆,且与相切于点G;
根据切线长定理,设,,,;
∵,
∴.解得,
∴的周长,
故答案为:14.
【点睛】本题考查了三角形内切圆与内心,切线长定理,三角形周长的计算,熟练掌握切线的性质是解题的关键.
7.如图所示,的内切圆与、、分别相切于点D、E、F,若,则的度数是________.
【答案】
【分析】连接,先根据圆周角定理得到,再根据切线的性质得,,则,然后根据四边形内角和计算的度数.
【详解】解:连接,如图,
∵,
∴,
∵是的内切圆与、、分别相切于点D、E、F,
∴,,
∴,
∴,
∴.
8.如图,在中,,,,,I为的内心,则______.
【答案】
【分析】此题重点考查勾股定理、三角形的内心的性质、正方形的判定与性质、根据面积等式求线段的长度等知识与方法,正确地作出辅助线是解题的关键.
作于点于点于点,连接、、,由 ,求得,因为为的内心,所以,则四边形是正方形,设,则,求得 ,由,求得 ,于是得到问题的答案.
【详解】解:作于点于点 于点,连接、、,
∴四边形是矩形,
∵为的内心,
∴四边形是正方形,
设
解得,
故答案为:.
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30.2 三角形的内切圆(知识解读)
【新教材人教版】
题型归纳
目录
【题型1 作三角形的内切圆】 2
【题型2 三角形内切圆中求角的度数】、 4
【题型3 三角形内心有关的应用】 5
【题型4 应用切线长定理求长度】 6
【题型5 应用切线长定理求周长】 6
【题型6 应用切线长定理求面积】 8
【题型7 应用切线长定理求角度】 8
【题型8 三角形的内切圆与外接圆的综合】 10
【题型9 圆与圆的位置关系】 10
知识点1 切线长及切线长定理
1. 切线长:经过圆外一点的圆的切线上,这点和切点之间线段的长,叫做这点到圆的切线长.
2. 切线长定理:从圆外一点可以引圆的两条切线,它们的切线长相等,这一点和圆心的连线平分两条切线的夹角.
知识点2 三角形的内切圆
1. 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,这个三角形叫做这个圆的外切三角形.
2. 三角形的内心:三角形的内切圆的圆心,是三角形三条角平分线的交点.
3. 三角形的内心与外心的区别
内心
外心
内心到三角形三边的距离相等
外心到三角形的三个顶点的距离相等
过三角形顶点和内心的射线平分三角形的内角
过三角形三边中点和外心的直线垂直平分三角形的边
所有三角形的内心均在三角形内部
三角形的外心不一定在三角形内部
知识点3 圆和圆的位置关系
两圆外离d>R+r;
两圆外切d=R+r;
两圆相交R-r<d<R+r(R≥r);
两圆内切d=R-r(R>r);
两圆内含d<R-r(R>r).
【题型1 作三角形的内切圆】
【例1】如图,已知.
(1)利用直尺和圆规作出的内切圆;
(2)若的周长为,面积为,求它的内切圆的半径.
【变式1-1】如图,在中,请利用尺规作图法作出的内心O.(不写作法,保留作图痕迹)
【变式1-2】(1)尺规作图:如图,已知.求作:的内切圆.(要求:不写作法,保留作图痕迹).
(2)的内切圆与分别相切于点D,E,F,且cmcm,求的长.
【变式1-3】已知:在中,,
(1)利用直尺和圆规作的外接圆;
(2)若,求的半径.
【题型2 三角形内切圆中求角的度数】、
【例2】如图,是的内切圆,,则的度数为( )
A. B. C. D.
【变式2-1】如图,点是的内心,若,则的度数是( )
A. B. C. D.
【变式2-2】如图,把剪成三部分,边,,放在同一直线上,点都落在直线上,直线.在中,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【变式2-3】如图,点I为的内心,连接并延长交的外接圆于点D,连接,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【题型3 三角形内心有关的应用】
【例3】如图,在中,,则的内切圆的半径为( )
A. B. C. D.
【变式3-1】如图,是的内切圆,分别连接、,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【变式3-2】如图,是四边形的内切圆,若该四边形的周长是24,面积是36,则的半径是( )
A.1.5 B.3 C.4 D.6
【变式3-3】如图,点为的内心,,,,将平移使其顶点与重合,与边交于点,延长交于点,延长交于点,则图中阴影部分的周长为( )
A.12 B.9 C.8 D.6
【题型4 应用切线长定理求长度】
【例4】如图,等边三角形ABC的外接圆的半径OA的长为3,则其内切圆半径的长为________.
【变式4-1】如图,的内切圆分别与,,相切于点D,E,F,且,.若的周长为36,则的长为________.
【变式4-2】如图,,,是的切线,切点分别为,,.若,,则的长为( )
A.1 B. C.2 D.
【变式4-3】如图,的内切圆与分别相切于点,且,,,则的长为( )
A. B. C. D.
【题型5 应用切线长定理求周长】
【例5】如图,在中,,,,是的内切圆,是的切线,交,分别于点.则的周长为( )
A.8 B.10 C.12 D.13
【变式5-1】如图,是的切线,D、E为切点,与相切于点F,分别交于点B、C.若的周长为16,则切线长为( )
A.6 B.7 C.8 D.无法确定
【变式5-2】如图,是外一点,分别和相切于点A、B,点是弧上任意一点,过点作的切线分别交于点D、E,若,则的周长为___________.
【变式5-3】如图,已知在△ABC中,∠C=60°,⊙O是△ABC的外接圆,过点A、B分别作⊙O的切线,两切线交于点P,若⊙O的半径为1,则△PAB的周长为 ____________.
【题型6 应用切线长定理求面积】
【例6】如图,在中,,,与三边分别相切于点,,,且,则的面积是( )
A. B. C. D.
【变式6-1】如图,的内切圆与,,分别相切于点,,,且,,,则阴影部分(即四边形)的面积是( )
A.4 B.6.25 C.9 D.16
【变式6-2】如图,在RtABC中,∠ACB=90°,⊙O是△ABC的内切圆,三个切点分别为D、E、F,若BF=2,AF=3,则ABC的面积是______.
【变式6-3】在梯形中,,,以为直径的半圆切于点M,若这个梯形的面积是,周长是,则半圆O的半径为________.
【题型7 应用切线长定理求角度】
【例7】如图,分别与相切于两点,点在上,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【变式7-1】如图,、是的切线,切点为A、D,点B、C在上,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【变式7-2】如图、分别与相切,切点分别为,,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【变式7-3】已知:如图,为的直径,是的切线,A、C为切点,.则的度数为_____.
【题型8 三角形的内切圆与外接圆的综合】
【例8】如图,点是外接圆的圆心.点是的内心.连接.若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【变式8-1】如图,在中, I是的内心,O是的外心,则( )
A.125° B.140° C.130° D.150°
【变式8-2】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°
【题型9 圆与圆的位置关系】
【例9】如图,两圆与直线相切,定圆的半径是,动圆的半径是.动圆在直线上移动,当两圆相切时,,两点的距离等于( )
A.或 B. C. D.
【变式9-1】已知圆和圆的半径分别是5和7,那么下列说法中正确的是( )
A.当时,两圆没有公共点 B.当时,两圆有一个公共点
C.当时,两圆有公共点 D.当时,两圆有两个公共点
【变式9-2】已知的半径长为4,点B在线段上,且,如果与有公共点,那么的半径r的取值范围是( )
A. B. C. D.
【变式9-3】如图,的外接的半径为5,,点P为的中点,以点P为圆心作,若与相切,则的半径为( )
A.3 B.3.5 C.2或8 D.2或4
随堂检测
【随堂检测】
1.三角形内切圆的圆心为( )
A.三条高的交点 B.三条边的垂直平分线的交点
C.三条角平分线的交点 D.三条中线的交点
2.如图,在中,,点I是的内心,连接,则的度数是( )
A. B. C. D.
3.如图,中,,点是的内心.则的度数( )
A. B. C. D.
4.如图,在中,平分交于点,以点为圆心,任意长为半径画弧交射线,于两点,分别以这两点为圆心,适当长为半径画弧,两弧交于点,作射线,交于点,连接,以下说法中错误的是( )
A.点到边的距离相等 B.平分
C.点是的内心 D.点到三点的距离相等
5.如图,是的内切圆,、、为切点.若,,则的周长为______.
6.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 _______.
7.如图所示,的内切圆与、、分别相切于点D、E、F,若,则的度数是________.
8.如图,在中,,,,,I为的内心,则______.
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