3.5 点与圆、直线与圆的位置关系 第5课时 三角形的内切圆(课件)2026-2027学年苏科版数学九年级上册
2026-09-19
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普通
摘要:
该初中数学课件聚焦“三角形的内切圆”核心知识点,通过工厂裁剪圆形桌面的实际问题导入,衔接直线与圆位置关系,引导学生从“圆与三边相切”出发,经作图探究、性质分析建立内心概念,构建从现实到抽象的学习支架。
其亮点在于以情境问题培养数学眼光,通过尺规作图与角平分线交点推理发展数学思维,结合例题中切线性质及面积公式应用强化数学语言。如工厂问题抽象出数学对象,作图过程发展几何直观,帮助学生提升探究能力,为教师提供完整教学链条。
内容正文:
授课老师:
授课时间:202X.X
第3章 圆
3.5 点与圆、直线与圆的位置关系
第5课时 三角形的内切圆
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导入新课
如图,工厂车间里有一块三角形铁皮余料,工人师傅想从这块余料中裁剪出一个圆形的桌面,要使裁出的圆的面积尽可能大.请帮他想想,这个圆该如何确定?
通过比较发现圆与三角形的边接触越多,圆的面积越大.
怎样才算“接触多”?
与三条边都相切.
2
任务一:作图与概念建立
新知探究
问题1:假设需要的圆已经作出来了(如图),它和△ABC的三条边相切.请大家观察,圆心的位置有什么特点?圆心的位置与哪些线有关?
圆心是三个角的平分线的交点,圆心的位置与三条角平分线有关.
问题2:能用尺规作图的方法,把这个圆作出来吗?
3
新知探究
问题3:圆心到三边的距离为什么相等?为什么圆心在角平分线的交点处?
根据切线的性质,圆心到三边距离都相等,都等于半径.
如果一个圆与三角形的两边相切,圆心到这两边的距离相等,则圆心在这两条边夹角的平分线上;同理,圆心还必须在另外两个角的平分线上,因此圆心是三条角平分线的交点.
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新知探究
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.
三角形的内心:三角形内切圆的圆心叫作三角形的内心,它是三条角平分线的交点.
圆的外切三角形:如果一个三角形的三边都和同一个圆相切,那么这个三角形就叫作这个圆的外切三角形.
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任务二:拓展探究
新知探究
问题:如图,已知⊙O是△ABC的内切圆,切点分别为D,E,F,连接OA,OB,OC,OD,OE,OF.观察图形,能从图中发现哪些结论?
(1)OD⊥AB,OE⊥BC,OF⊥AC;
(2)OD=OE=OF=内切圆半径r;
(3)AO,BO,CO分别平分∠BAC,∠ABC,∠ACB;
(4)AD=AF,BE=BD,CF=CE.
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任务三:例题剖析
新知探究
例 如图,⊙O是△ABC的内切圆,切点分别为D,E,F,∠B=60°,∠C=70°.求∠EDF的大小.
∠EDF是什么角?有什么相关性质吗?
解 如图,连接OE,OF.
在△ABC中,
∠A=180°-(∠B+∠C)
=180°-(60°+70°)=50°
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新知探究
∵⊙O是△ABC的内切圆,
∴AB⊥OF,AC⊥OE.
在四边形AFOE中,
∵∠EOF=360°-(∠A+∠AFO+∠AEO)
=360°-(50°+90°+90°)
=130°,
∴∠EDF=∠EOF=65°.
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C
1.
⊙O是△ABC的内切圆,则点O是△ABC的( )
A.三条边的垂直平分线的交点
B.三条中线的交点
C.三条角平分线的交点
D.三条高的交点
课堂练习
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2.
B
如图,⊙O是等边三角形ABC的内切圆,分别切AB,BC,AC于点E,F,D,P是劣弧DF上一点,则∠EPF的度数是( )
A.65°
B.60°
C.58°
D.50°
3.
A
已知△ABC的周长为l,其内切圆的面积为πr2,则△ABC的面积为( )
4.
131°
如图,在△ABC中,∠A=82°,点O是△ABC的内心,则∠BOC的度数为______.
5.
2.4
如图,在菱形ABCD中,AC=6,BD=8,则该菱形的内切圆的半径r=________.
6.
4
如图,点I为△ABC的三个内角的角平分线的交点,
AB=4,AC=3,BC=2,将∠ACB平移使其顶点与I重合,则图中阴影部分的周长为________.
7.
解:如图,⊙O即为所求.
如图,在Rt△ABC中,∠A=90°.
(1)画出△ABC的内切圆,圆心为O(尺规作图,不写作法,保留作图痕迹);
(2)若AB=6,AC=8,求⊙O的半径.
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8.
C
如图,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°
9.
D
在Rt△ABC中,AB=6,BC=8,则这个三角形的内切圆的半径是( )
18
10.
135°
如图,在扇形CAB中,CD⊥AB,垂足为点D,⊙E是△ACD的内切圆,连接AE,BE,则∠AEB的度数为________.
19
11.
[无锡期末]如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=5,BC=12,AM=1,I为△ABC的内心,则IM=________.
20
12.
如图,PA是⊙O的切线,切点为A,AC是⊙O的直径,连接OP交⊙O于点E,过点A作AB⊥OP于点D,交⊙O于点B,连接BC,PB.
求证:(1)PB是⊙O的切线;
证明:连接OB.∵AC为⊙O的直径,
∴∠ABC=90°. ∴AB⊥BC.又∵AB⊥OP,∴OP∥BC.
∴∠AOP=∠C,∠BOP=∠OBC.
∵OB=OC,∴∠OBC=∠C,∴∠AOP=∠BOP.
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证明:连接AE.∵PA为⊙O的切线,∴∠PAE+∠OAE=90°.∵AD⊥ED,∴∠EAD+∠AED=90°.∵OE=OA,∴∠OAE=∠AED,∴∠PAE=∠DAE,即AE平分∠PAD.由(1)得△BOP≌△AOP,∴∠BPO=∠APO.∴PE平分∠APB,∴E为△PAB的内心.
(2)E为△PAB的内心.
23
13.
如图,已知∠MON=90°,OT是∠MON的平分线,A是射线OM上一点,OA=7 cm.动点P从点A出发,以
1 cm/s的速度沿AO水平向左做匀速运动,与此同时,动点Q从点O出发,也以1 cm/s的速度沿ON竖直向上做匀速运动.连接PQ.过O,P,Q三点作圆,交OT于点C,连接PC,QC.
设运动时间为t s,其中0<t<7.
解:由题意可得OP=(7-t)cm,OQ=t cm,
∴OP+OQ=7-t+t=7(cm).
(1)求OP+OQ的值;
1 cm
(2)当t=3时,△OPQ的内切圆的半径为________;
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【点拨】
26
又∵OI=OI,IE=IF,
∴Rt△IOE≌Rt△IOF.
∴OE=OF.同理可证QE=QH,PH=PF.
∴OE+OF=OQ+OP-PQ=2 cm.
∴OE=1 cm.易知四边形OEIF为正方形,
∴IF=OE=1 cm,即当t=3时,
△OPQ的内切圆的半径为1 cm.
解:∵∠POQ=90°,
∴PQ是△POQ的外接圆的直径.
∴∠PCQ=90°.∴CQ2+CP2=PQ2.
∵OT是∠MON的平分线,
∴∠QOC=∠POC=45°.∴CQ=CP.
∴△PCQ是等腰直角三角形.
(3)求四边形OPCQ的面积.
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课堂总结
1.本节课你学习了哪些新概念?它们之间有什么联系?
2.作一个三角形的内切圆,关键步骤是哪两步?
3.你还能回忆起三角形的外接圆吗?内切圆和外接圆在圆心、半径的确定上有什么不同?
4.你在本节课的学习中还产生了哪些疑问?请记录下来.
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A.rl B.πrl
C.rl D.πrl
解:∵∠A=90°,AB=6,AC=8,∴BC==10.
设⊙O的半径为r.∵△ABC的面积为×6×8=24,
∴易知(AB+AC+BC)·r=24,
即×(6+8+10)×r=24,解得r=2.
∴⊙O的半径为2.
A.5
B.2
C.5或2
D.2或-1
2
在△BOP和△AOP中,
∴△BOP≌△AOP(SAS).∴∠OBP=∠OAP.
∵PA为⊙O的切线,∴∠OAP=90°.∴∠OBP=90°.
又∵OB为⊙O的半径,∴PB是⊙O的切线.
当t=3时,OP=7-t=4(cm),OQ=3 cm.
∵∠MON=90°,
∴PQ==5(cm).
如图,作△OPQ的内切圆,记内切圆的圆心为I,切点分别为E,F,H,连接IE,IF,则IE⊥OQ,IF⊥OP,
∴∠IEO=∠IFO=90°.
∴易得CQ=CP=PQ.
∴S△PCQ=CP·CQ=×PQ·PQ=PQ2(cm2).
在Rt△POQ中,PQ2=OP2+OQ2=(7-t)2+t2,
∴四边形OPCQ的面积=S△POQ+S△PCQ=OP·OQ+PQ2=t(7-t)+=t-t2+-t+t2=(cm2).
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