内容正文:
30.2 三角形的内切圆
素养目标
1.理解三角形的内切圆的相关概念,能准确表述三角形的内切圆、内心的定义,会作任意三角形的内切圆.
2.能运用三角形的内切圆的性质,进行相关线段长度、角度的计算与简单几何问题的求解.
3.经历三角形的内切圆的作图与性质探究的过程,发展应用意识,提升运用几何知识解决综合问题的能力.
重点
掌握三角形的内切圆的定义、内心的概念,以及内切圆的相关性质与简单计算.
【自主预习】
预学思考
知识点一 与三角形三边都相切的圆的作法
阅读课本本课时开始至“☉I即所求作的圆……”的内容,补全下列新知要点:
1.如图,分别作∠ABC,∠ACB的平分线BM,CN,设它们相交于点I,那么点I到AB,BC,CA的距离都 .
2.如图,过点I作BC的垂线,垂足为D.以点I为圆心,ID的长为半径作圆,则☉I与△ABC的三条边都 ,☉I即所求作的圆.
知识点二 三角形的内切圆、内心的概念
阅读课本本课时“例”及之前一个自然段的内容,补全下列新知要点:
1.与三角形各边都相切的圆叫作三角形的 ,内切圆的圆心是三角形三条
的交点,叫作三角形的 ,这个三角形叫作圆的 .
2.三角形的内心与三角形的外心的区别
图示
名称
内心(三角形内切圆的圆心)
外心(三角形外接圆的圆心)
确定
方法
三角形三个内角 的交点
三角形三边 的交点
性质
①OA,OB,OC分别平分∠BAC,∠ABC,∠ACB;②OD=OE=OF;③内心 (填“一定”或“不一定”)在三角形的内部
①OA=OB=OC;②外心 (填“一定”或“不一定”)在三角形的内部
角度
关系
∠BOC= °+ ∠BAC
∠BOC= ∠BAC
自学检测
1.下列说法中,正确的是 ( )
A.相等的圆心角所对的弧相等
B.相等的弧所对的圆周角相等
C.三点确定一个圆
D.三角形的内心到三角形各顶点的距离都相等
2.如图,点O既是△ABC的内心,也是△ABC的外心,若∠AOB=120°,则∠ACB的度数为 .
【合作探究】
题型精讲
题型1 直角三角形内切圆半径的求法
例1 如图,直角三角形的直角边为a,b,斜边为c,内切圆的半径为r,与三边分别切于点D,E,F,请用直角三角形的三边长a,b,c表示内切圆半径r.
【方法归纳交流】若直角三角形的直角边为a,b,斜边为c,则这个直角三角形的内切圆的半径可以表示为 .
变式训练 △ABC的内切圆☉O与BC,CA,AB分别相切于点D,E,F,且AB=18 cm,BC=28 cm,CA=26 cm,求AF,BD,CE的长.
题型2 三角形的内心与外心
例2 如图,I是△ABC的内心,AI的延长线交△ABC的外接圆于点D.
(1)求证:∠BAD=∠CBD.
(2)求证:BD=ID.
(3)连接BI,CI,求证:D是△BIC的外心.
课堂检测
1.如图,在正方形网格中,A,B,C,D,E,P均在格点处,则点D是下列哪个三角形的内心 ( )
A.△ACE
B.△ABE
C.△APE
D.△BCE
2.如图,点O为△ABC的外心,点I为△ABC的内心,若∠BOC=140°,则∠BIC的度数为 ( )
A.140°
B.130°
C.125°
D.110°
参考答案
【自主预习】
预学思考
知识点一
1.相等
2.相切
知识点二
1.内切圆 角平分线 内心 外切三角形
2.平分线 垂直平分线 一定 不一定 90 2
自学检测
1.B 2.60°
【合作探究】
题型精讲
题型1
例1
解:如图,连接OD,OE.∵☉O是△ABC的内切圆,∴OD⊥BC,OE⊥AC.
∵∠C=90°且CD=CE,∴四边形ODCE是正方形,
∴CD=CE=r,
∴BD=BC-CD=a-r,AE=AC-CE=b-r.
由切线长定理可得BF=BD=a-r,AF=AE=b-r,
∴(a-r)+(b-r)=c,
整理得r=.
方法归纳交流
r=或r=
变式训练
解:根据切线长定理,得
AE=AF,BF=BD,CE=CD.
设AF=AE=x cm,
则CE=CD=(26-x)cm,
BF=BD=(18-x)cm.
∵BC=28 cm,
∴(18-x)+(26-x)=28,解得x=8,
∴AF=8 cm,BD=10 cm,CE=18 cm.
题型2
例2
证明:(1)∵I是△ABC的内心,
∴∠BAD=∠CAD.
∵∠CBD=∠CAD,
∴∠BAD=∠CBD.
(2)如图1,连接BI.
图1
∵I是△ABC的内心,
∴∠BAD=∠CAD,∠ABI=∠CBI.
∵∠BID=∠ABI+∠BAD,∠IBD=∠CBI+∠CBD,
∴∠BID=∠IBD,
∴ID=BD.
(3)如图2,连接DC.
图2
∵∠BAD=∠CAD,
∴=,
∴BD=CD,
∴BD=CD=ID,
∴D是△BIC的外心.
课堂检测
1.B 2.C
学科网(北京)股份有限公司
$