内容正文:
30.2 三角形的内切圆
第三十章 圆与直线的位置关系
第4课时 三角形的内切圆
学习目标
课时讲解
1
课时流程
2
三角形的内切圆
三角形的内心
逐点
导讲练
课堂小结
作业提升
知1-讲
感悟新知
知识点
三角形的内切圆
1
1. 三角形的内切圆:与三角形各边都相切的圆叫作三角形的内切圆.
2. 三角形内切圆的作法
步骤 作法 图示
(1)定圆心:作
三角形任意两内角的平分线, 其交点为圆心 如图,作∠ ABC,∠ ACB 的平分线l1,l2 交于点I
(2)定半径:以
圆心到边的距离为半径画圆 如图, 过点I 作边BC( 或AB,AC)的垂线,垂足为D,以I 为圆心,ID 长为半径作圆,⊙ I 即为△ ABC 的内切圆
知1-讲
感悟新知
作图题中,这句话不可缺少
感悟新知
知1-讲
特别提醒
一个圆可以有无数个外切三角形,但是一个三角形只有一个内切圆.
知1-练
感悟新知
[母题 教材P160 习题T4]如图30.2-1,王奶奶有一块三角形的布料ABC,∠ACB=90 °,她要裁剪一个圆片,已知AC=60 cm,BC=80 cm.为了充分
地利用这块布料,使裁剪下来的圆片
的直径尽量大些,她应该怎样裁剪?
这个圆片的半径是多少?
例1
知1-练
感悟新知
解题秘方:在三角形中裁剪下的最大圆就是这个三角形的内切圆.
知1-练
感悟新知
解:如图30.2-1,设△ ABC 的内切圆⊙O的半径为
r cm,⊙O分别切AB,BC,AC 于点D,E,F,连接OE,OF,易得四边形OECF为正方形.
∴ CE=CF=r cm.
由切线长定理可得AD=AF,BD=BE.
∵∠ACB=90°,AC=60 cm,BC=80 cm,
∴ AB=100 cm ,AD=AF=(60 - r)cm ,
知1-练
感悟新知
知1-练
感悟新知
1-1. [新考向 数学文化]《九章算术》是我国古代内容极为丰富的数学名著,书中有这样一个问题:“今有勾八步,股十五步,问勾中容圆,径几何?”其意思是:“如图,今有直角三角形,勾(短直角边)长为8步,股(长直角边)长为15 步,该直角三角形能容纳的最大的圆(内切圆)的直径是多少?”此问题中,
该内切圆的直径是_______步.
6
感悟新知
知2-讲
知识点
三角形的内心
2
1. 三角形的内心
(1)定义:三角形内切圆的圆心是三角形三条角平分线的交点,叫作三角形的内心,这个三角形叫作圆的外切三角形.
(2)性质
①三角形的内心到三角形三边的距离相等;
②三角形的一个顶点与三角形内心的连线平分三角形的一个内角.
感悟新知
知2-讲
2. 三角形的外心、内心的区别
名称 三角形的外心 三角形的内心
形成 三角形的外接圆圆心,即三角形三边垂直平分线的交点 三角形的内切圆圆心,即三角形三条角平分线的交点
图形
感悟新知
知2-讲
性质 外心到三角形三个顶点的距离相等,即OA=OB=OC 内心到三角形三条边的距离相等,即ID=IE=IF;
内心与顶点连线平分三角形的内角,如BI 平分∠ ABC
位置 外心不一定在三角形的内部 内心一定在三角形的内部
角度关系 ∠ BOC=2 ∠ BAC
感悟新知
知2-讲
特别提醒
三角形的外接圆与内切圆中“接”与“切”的含义:三角形的顶点都在圆上叫“接”,三角形的边都与圆相切叫“切”.
感悟新知
知2-讲
特别解读
正三角形的外接圆与内切圆是同心圆,即外心与内心重合.
感悟新知
知2-练
[母题 教材P159 练习T2]如图30.2-2,点O是△ABC的内切圆的圆心,若∠OAC=40°,则∠BOC的度数为
( )
A. 80° B. 100°
C .130° D. 140°
例2
解题秘方:利用三角形的内心是三角形三个内角的平分线的交点,结合三角形内角和是180°进行计算.
知2-练
感悟新知
答案:C
知2-练
感悟新知
2-1. 如图,D 是△ ABC的内心,AD 的延长线交△ABC的外接圆于点E,∠ BCA=50 °,则∠BDE=________.
65°
课堂小结
三角形的内切圆
三角形的内切圆
定义
作法
内心
性质
与外心区别
综合应用创新
应用
利用三角形的内心计算面积
1
例3
综合应用创新
解题秘方:作出△DBC中CD边上的高,根据三角形内心的性质求出∠BDH的度数,最后求出高后利用三角形面积公式求解.
综合应用创新
答案:B
综合应用创新
方法总结
1. 利用三角形的内心计算时常用到:
(1)内心到三角形三条边的距离相等;
(2)三角形顶点与内心的连线平分对应的内角.
2. 有时只出现内心,画出内切圆有助于解题.
综合应用创新
应用
利用三角形的内心比较线段的大小
2
如图30.2-4,△ABC的内心为I,连接AI并延长,交△ABC的外接圆于点D,连接BD,则线段DI与DB的大小关系是( )
A. DI=DB B. DI>DB
C. DI<DB D. 不确定
例4
综合应用创新
解题秘方:连接BI,利用三角形的内心是三角形三个内角的平分线的交点,结合“同弧所对的圆周角相等”进行等角的转化,最后利用“等角对等边”得出结论.
综合应用创新
解:如图30.2-4 所示,连接BI.
∵△ABC的内心为I,∴∠ 1= ∠ 2,∠ 3= ∠ 4.
∵∠ 2= ∠ 5,∴∠ 1= ∠ 5.
∵∠DIB= ∠ 1+ ∠ 3,∠DBI= ∠ 4+ ∠ 5,
∴∠DIB= ∠DBI,∴ DI=DB.
答案:A
综合应用创新
技巧点拨
观察图形发现,DI和DB 不在一个三角形中,因此连接BI构造三角形,再利用三角形内心的性质和圆周角定理的推论求解.
综合应用创新
应用
综合利用三角形的外心和内心计算
3
[中考·聊城]如图30.2-5,点O是△ABC外接圆的圆心,点I是△ABC的内心,连接OB, IA.若∠CAI=35°,则∠OBC的度数为( )
A. 15° B. 17.5°
C. 20° D. 25°
例5
综合应用创新
解题秘方:正确区分三角形的内心和外心,利用圆周角定理和等边对等角计算.
综合应用创新
答案:C
综合应用创新
知识链接
三角形的外心是三角形外接圆的圆心,是三角形三边垂直平分线的交点.
综合应用创新
易错点
混淆三角形的内心和外心导致判断错误
下列关于“三角形内心”的说法错误的是( )
A. 三角形的内心是三角形两内角平分线的交点
B. 三角形的内心到三角形三个顶点的距离相等
C. 三角形的内心到三角形的三边距离相等
D. 三角形的内心是三角形内切圆的圆心
例6
综合应用创新
错解:A
正解:三角形的内心是三角形内切圆的圆心,是三角形三个内角平分线的交点,且到三边的距离相等,因此A,C,D 正确,B 错误.
答案:B
综合应用创新
诊误区:
三角形的内心和外心是两个容易弄混的概念,内心是内切圆的圆心,是三个内角平分线的交点;外心是外接圆的圆心,是三边垂直平分线的交点.解题时一定要分清二者的区别.
中考风向标
[中考· 宁夏]如图30.2-6,⊙O是△ABC的内切圆,∠A=54°,则∠BOC= _______°.
考法
利用三角形内心的性质求角的度数
1
例7
117
中考风向标
试题评析:本题考查三角形内心的性质与三角形内角和定理. 根据⊙O是△ABC的内切圆,得出∠OBC,∠OCB分别与∠ ABC,∠ ACB 的数量关系,进而得出∠ABC+ ∠ACB的度数,即可得出答案.
中考风向标
中考风向标
[中考·攀枝花]如图30.2-7,⊙O是△ABC的内切圆,与AB,BC,CA分别相切于点D,E,F, ∠DOE=120°,∠EOF=150°.
考法
与三角形内切圆相关的计算与证明
2
例8
中考风向标
试题评析:本题考查的知识点较多,包括三角形的内切圆、切线的性质定理、切线长定理、矩形的判定等,熟练掌握这些知识点并能够灵活运用是解题关键.
中考风向标
(1)求△ABC的三个内角的大小;
解:∵ ⊙O是△ABC的内切圆,与AB,BC,CA分别相切于点D,E,F,∴AB⊥OD,BC⊥OE,CA⊥OF.
∴∠ODB= ∠OEB= ∠OEC= ∠OFC =90°.
∵∠DOE =120°,∠EOF=150°,
∴ ∠ B=360 ° - ∠ ODB- ∠ OEB-∠DOE=60°,∠C=360°-∠OEC-∠OFC-∠EOF =30°.
∴∠A=180°- ∠B- ∠C=90°.
中考风向标
(2)设⊙O的直径为d,证明:d=AB+ACBC.
解:证明:由切线长定理得AD=AF,BD=BE,CF=CE,
∴BD+CF=BE+CE =BC.∵ AB+AC=AD+BD+CF+AF=
2AF +BC,∴ 2AF =AB+AC -BC.
易得∠ODA= ∠OFA= ∠A=90°,∴四边形ADOF是矩形.
∴OD=AF.∵⊙O的直径为d,OD为⊙O的半径,
∴ d=2OD=2AF.∴ d=AB+AC-BC.
综合素养训练
1. [期末·洛阳洛龙区]根据圆规作图的痕迹,可用直尺成功找到三角形内心的图形是( )
B
综合素养训练
2. 如图,点I是△ABC的内心,∠BIC=130°,则∠BAC的度数为( )
A.60°
B.65°
C.70°
D.80°
D
综合素养训练
3. [期中·南通启东市]如图,△ABC是一张周长为24 cm 的三角形纸片,BC=7 cm,⊙O是它的内切圆,小明准备用剪刀在⊙O的右侧沿与⊙O相切的任意一条直线MN剪下△AMN,则剪下的三角形的周长为( )
A. 12 cm B. 11 cm
C. 10 cm D.随直线MN的变化而变化
C
综合素养训练
A
综合素养训练
5. 如图,在△ABC中,点O是△ABC的内心,连接OA,OB,OC. 当AB=4,BC=5,AC=6时,记△AOB,△BOC,△AOC的面积分别为S1,S2,S3,则S1∶S2∶S3=______________ .
4∶5∶6
综合素养训练
6. 如图,AB是⊙O的直径,AC交⊙O于点G,E是AG上一点,点D为△BCE的内心,BE交AD于点F,且∠DBE= ∠BAD. 求证:
综合素养训练
(1)BC是⊙O的切线;
证明:∵点D为△BCE的内心,
∴BD平分∠EBC.∴∠EBD=∠CBD.
又∵∠DBE=∠BAD,∴∠CBD=∠BAD.
∵AB是⊙O的直径,∴∠ADB=90°.
∴∠BAD+∠ABD=90°,
∴∠CBD+∠ABD=90°,即∠ABC=90°.
∴BC⊥AB.又∵OB为⊙O的半径,∴BC是⊙O的切线.
综合素养训练
(2)DF=DG.
证明:如图,连接DE.则ED平分∠BEC,
∴∠BED=∠CED.
∵四边形ABDG为⊙O的内接四边形,
∴∠EGD=180°-∠ABD=180°-(90°-∠CBD)=90°+∠CBD=
90°+∠EBD.∵∠EFD=∠ADB+∠EBD=90°+∠EBD,
∴∠EFD=∠EGD.又∵DE=DE,∴△DFE≌△DGE(AAS).∴DF=DG.
综合素养训练
7. [中考.烟台] 如图,AB 是⊙ O 的直径,△ABC内接于⊙O,点I 为△ABC的内心,连接CI 并延长交⊙O于点D,E是BC 上任意一点,连接AD,BD,BE,CE.
⌒
综合素养训练
(1)若∠ABC=25°,求∠CEB的度数;
解:∵AB是⊙O的直径,∴∠ADB=∠ACB=90°.
∵∠ABC=25°,∴∠CAB=90°-25°=65°.
∵四边形ABEC是⊙O的内接四边形,
∴∠CEB+∠CAB=180°.∴∠CEB=180°-∠CAB=115°.
综合素养训练
(2)找出图中所有与DI 相等的线段,并证明;
解:DI=AD=BD.证明如下:如图,连接AI.
∵点I为△ABC的内心,
∴∠CAI=∠BAI,∠ACI=∠BCI.
∴AD=BD.∴∠DAB=∠ACI,AD=BD.
∵∠DAI=∠DAB+∠BAI,∠DIA=∠ACI+∠CAI,
∴∠DAI=∠DIA.∴DI=AD.∴DI=AD=BD.
⌒
⌒
综合素养训练
解:如图,过点I分别作IQ⊥AB,
IF⊥AC,IP⊥BC,
垂足分别为Q,F,P.
∵点I为△ABC的内心,即为△ABC的内切圆的圆心,
∴Q,F,P分别为该内切圆与△ABC三边的切点.
∴AQ=AF,CF=CP,BQ=BP.
综合素养训练
谢谢观看!
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