内容正文:
30.2 内切圆
课时1 三角形的内切圆
01
理解三角形的内切圆、三角形的内心等概念。
02
掌握三角形内心的性质并能加以应用。
小明在一家木料厂上班,工作之余想对厂里的三角形废料进行加工:裁下一块圆形用料,怎样才能使裁下的圆的面积尽可能大呢?
活动1:逆向猜想--寻找内切圆圆心
【问题】如果最大圆存在,它与三角形三边应有怎样的位置关系?
圆与三角形的三条边都相切时,圆面积最大
O
O
O
O
活动1:逆向猜想--寻找内切圆圆心
假设符合条件的圆已经作出,那么这个圆的圆心到三角形三边的距离都等于半径.如何确定这个圆的圆心和半径呢?
?
①如果⊙与△三边都相切,那么圆心到三边、、 距离有什么数量关系?
②三角形内部,到三角形三边距离相等的点,我们之前学过什么点有这个性质?
根据圆的切线性质:圆心到切线距离等于半径,因此三条线段相等
角平分线性质:角平分线上的点到角两边距离相等
作与△三边都相切的圆:
作法:
1.作∠ABC和∠ACB的平分线BM和CN,交点为O.
2.过点O作OD⊥BC,垂足为D.
3.以O为圆心,OD为半径作圆O.
☉O就是所求的圆.
活动1:逆向猜想--寻找内切圆圆心
三角形三条内角平分线必定交于同一个点。只要画出其中两条内角平分线,它们的交点就是这个公共交点;
B
A
C
I
如图, 是△ABC的内切圆,
点I 是△ABC的 .
△ABC是⊙I的 .
⊙I
内心
外切三角形
三角形内心的性质:
三角形的内心到三角形三条边的距离相等,等于三角形内切圆的半径.
三角形的内心与三角形三个顶点的连线分别平分三角形的三个内角.
三角形的内切圆:
我们把与三角形各边都相切的圆叫作三角形的内切圆,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.
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
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.
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. ∠BIC=90°+ ∠A.
三角形外心、内心的区别
活动2:模型探究--内切圆的切线长线段模型
【例】如图,△ 的内切圆⊙与 ,, 分别相切于点,,,且 =9,=14,=13.求,, 的长.
①设哪条线段为未知数?
②BC这条边可以拆成哪两段之和?
③等量关系是什么?
思考:
(1)如图,☉O是△ABC的内切圆,那么AO、BO、CO有什么特点?、、呢?
(2)AF、AE又有什么关系?和又分别与哪条直线有相同的关系?
AO、BO、CO 分别平分∠CAB、∠ABC、∠BCA.
OE=OF=OG.
根据切线长定理可知==
活动2:模型探究--内切圆的切线长线段模型
【例】如图,△ 的内切圆⊙与 ,, 分别相切于点,,,且 =9,=14,=13.求,, 的长.
AF = AE
BF = BD
CD = CE
⊙O 为三角形内切圆
设未知数求解
分析:
活动2:模型探究--内切圆的切线长线段模型
【例】如图,△ 的内切圆⊙与 ,, 分别相切于点,,,且 =9,=14,=13.求,, 的长.
解:
设 AF = x ,则 AE = x .
则 CE = CD = AC - AE = 9 - x,
BF = BD = AB - AF = 13 - x.
由 BD + CD = BC,可得
(13 - x) + (9 - x) = 14,
因此∴ AF = 4 ,BD = 9 ,CE = 5 .
解得 x = 4.
内切圆求线段:借助切线长定理,设未知数,利用边长建立方程求解。
活动3:模型探究--内切圆的切线长线段模型
已知:是△内心,平分,平分。证明:∠=90°+
在△中:
∠+∠+∠=180°
移项得:
∠+∠=180°-∠
∵、分别平分∠、∠
∴ ∠=∠,∠= ∠
两式相加:
∠+∠= (∠+∠
= (180°-∠)
=90°- ∠
在△中,
∠=180°-(∠+∠)
将∠+∠=90°- ∠代入得
∠=180°-(90°- ∠)
=180°-90°+ ∠
=90°+ ∠
(3)若∠BIC=100 °,则∠A = °;
(2)若∠A=80 °,则∠BIC = °;
130
20
如图,在△ABC中,点I是内心.
(1)若∠ABC=50°, ∠ACB=70°,则∠BIC=_____°;
A
B
C
I
120
回顾三个探究活动,梳理本节课收获
1.内切圆、内心定义:内心是三角形___________________,到三边距离相等;
2.对比记忆:内心(____平分线、到边距离);外心(________线、到顶点距离);
3.重要模型:内心角度公式_____________;内切圆切线长线段模型。
两条内角平分线交点
角
∠=90°+∠
垂直平分
定义
性质
三角形的内切圆
①三角形的内心是三角形三条角平分线的交点性质
②三角形的内心到三角形三边的距离相等
与三角形各边都相切的圆叫作三角形的内切圆
1.下列说法正确的是( )
A.过任意一点总可以作圆的两条切线
B.圆的切线长就是圆的切线的长度
C.过圆外一点所画的圆的两条切线长相等
D.过圆外一点所画的圆的切线长一定大于圆的半径
2.△ABC的内切圆⊙O与三边分别切于D、E、F三点,如图,已知AF=3,BD+CE=12,则△ABC的周长是 .
C
30
随堂小练
3.如图,点O是△ABC的内切圆的圆心,若 ∠OAC= 40° ,
则∠BOC的度数为( )
A. B. 100° C. 130° D. 140°
C
4.如图,△ABC中,I是内心,∠A的平分线和△ABC的外接圆相交于点D.求证:DI=DB.
证明:如图,连接BI.
∵I是△ABC的内心,
∴∠BAD=∠CAD,∠ABI=∠CBI,
∵∠CBD=∠CAD,
∴∠BAD=∠CBD,
∵∠BID=∠BAD+∠ABI,∠IBD=∠CBI+∠CBD,
∴∠BID=∠IBD,
∴BD=ID.
17
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