初中数学专题训练--圆--三角形的内切圆
例 如图,△ABC 的内心为I ,外心为O ,且∠BIC=115°,求∠BOC 的度数. 解:∵I 为△ABC 的内心, ∴∠IBC=21∠ABC ,∠ICB=21∠ACB . ∴∠IBC+∠ICB=180°-∠BIC=180°-115°=65°.∴∠ABC+∠ACB=130°. ∴∠A=180°-(∠ABC+∠ACB )=50°.又O 是△ABC 的外心,∴∠BOC=2∠A=100°说明:(1)此题为基本题型;(2)此题可得:∠BIC=90°+21∠A ;∠BOC=4∠BIC-360°. 例 已知,在Rt △ABC 中,∠C=90°,AB=5,AC=4,求直角三角形内切圆的半径的长. 分析:利用分割三角形,通过面积建立含内切圆半径的方程求解. 解:由勾股定理得:322=-=AC AB BC连结OA 、OB 、OC ,设⊙O 的半径为r ,则:r CA BC AB S ABC )(21++=△,又BC AC S ABC ⋅=21△. ∴BC AC r CA BC AB ⋅=++21)(21, ∴143534=++⨯=++⋅=CA BC AB BC AC r . 答:直角三角形内切圆的半径为1. 说明:(1)此题为基本题目;(2)三角形内切圆性质的应用,通过面积求线段的长度.例 (陕西省,2001)如图,点I 是△ABC 的内心,AI 的延长线交边BC 于D ,交△ABC 的外接圆于点E .(1)求证:IE=BE ;(2)若IE=4,AE=8,求DE 的长. 证明:(1)连结BI ,∵∠BIE=∠BAI+∠ABI=21(∠BAC+∠ABC ), ∠IBE=∠IBC+∠EBC=21∠ABC+∠EAC=21(∠ABC+∠BAC ),∴∠BIE=∠IBE∴IE=BE 解:(2)∵I 是△ABC 的内心,∴∠BAE=∠CAE , 又∵∠DBE=∠CAE ,∴∠BAE=∠DBE ,又∵∠E 为公共角, ∴△ABE ∽△BDE ,∴DEBE BE AE =,∴DE AE BE 2⋅= ∴DE AE IE 2⋅=,∴284AE IE DE 22===. 说明:(1)本题应用了三角形内心的性质、等腰三角形的性质及判定、圆周角定理的推论、相似三角形等;(2)本题为教材117页12题和B 组第3题的变形与结合;(3)本题为ABCD EI中档题.典型例题四已知:如图,设ABC ∆为∆Rt ,︒=∠90C ,以AC 为直径作⊙O 交AB 与D ,设E 是BC 的中点,连结OD 、OE ,求证:OD DE ⊥.证明连结CD .AC 为⊙O 的直径,D 在⊙O 上, AB CD ⊥∴,︒=∠90ADC ,又E 是BC 的中点,︒=∠90BDC , BE DE CE ==∴, ECD EDC ∠=∠∴.AC BC ⊥ ,C 是半径的外端点, BC ∴是⊙O 的切线,A ECD ∠=∠∴ A EDC ∠=∠.又OC OD = , ︒=∠+∠90OCD A , ︒=∠+∠∴90ODC EDC ,︒=∠+∠=∠∴90ODC EDC ODE . OD DE ⊥∴.说明:本题证到A EDC ∠=∠时,也可说明DE 是⊙O 的切线,尽而说明OD DE ⊥.典型例题五例 已知:如图,在ABC ∆的外接圆中,D 是的中点,AD 交BC 于点E ,ABC ∠ 的平分线交AD 于点F .(1)若以每两个相似三角形为一组,试问图中有几组相似三角形,并且逐一写出;(2)求证:.2ED AD FD ⋅=OCD ODC ∠=∠∴解 (1)有三组相似三角形:AEC ∆与BED ∆;BDE ∆与ADB ∆;AEC ∆与ABD ∆.(2)∵D 是中点,∴DBC CAD BAD ∠=∠=∠.,BAD ABF CBF DBC CBF ABF ∠+∠=∠+∠∴∠=∠ 即.DFB DBF ∠=∠∴.DF DB =DBE D D DAB DBE ∆∴∠=∠∠=∠,, ∽.::.DB DA DE DB DAB =∴∆.,.22ED AD DF DF DB ED AD DB ⋅=∴=⋅=∴说明:本题考查三角形内心的性质,解题关键是熟练运用三角形内心的性质.易错点是找不到证明DF DB =的解题思路.典型例题六例 如图,等腰梯形ABCD 中,cm 10,cm 9,cm 21,//===DA CD AB DC AB .⊙1O 与⊙2O 分别为ABD ∆和BCD ∆的内切圆,它们的半径分别为21,r r ,则21r r 的值是( ).A .47 B .38 C .37 D .49 解 过D 作AB DE ⊥于E ,AB CF ⊥于F .∵梯形ABCD 为等腰梯形,cm 9,cm 21,//==CD AB DC AB .).cm (2717211821212 212.17815.15621.8610.6292112222=++⨯⨯⨯=++⨯⨯⨯=∴=+=∴=-=∴=-=∴=-=∴BD AD AD DE AB r BD BE DE AE同理,22=r (cm ).∴.4722721==r r ∴选A.说明:本题考查三角形内切圆半径的求法,解题关键作辅助线,求出三角形的边长和高线长.易错点是企图求出21r r 的而使思路受阻. 典型例题七例 (山西省,1998) 如图,已知I 为ABC ∆的内心,射线AI 交ABC ∆的外接圆于D ,交BC 边于点E .(1)求证:BD ID =;(2)设A B C ∆外接圆半径.,,2,3y DE x AD ID R ====当点A 在优弧上运动时,求函数与自变量x 间的函数关系式,并指出自变量的取值范围.证明 (1)连结BI .∵I 是ABC ∆的内心, ∴.,DAC BAD IBC ABI ∠=∠∠=∠ 又.,DBC BAD DBC DAC ∠=∠∴∠=∠∴.DBC IBC BAD ABI ∠+∠=∠+∠即 ..BD ID IBD BID =∴∠=∠ 解 (2)在ABD ∆和BDE ∆中,EDB BDA DBE BAD ∠=∠∠=∠, ∴ABD ∆∽BDE ∆.∴.BDDEAD BD = 又.,2DE AD ID ID BD ⋅=∴=.4,,,2xy y DE x AD ID =∴===.62,2≤<∴≤<x R AD BD ∴自变量x 的取值范围是.62≤<x说明: 本题考查三角形内心的性质.解题关键是作辅助线并灵活运用三角形内心的性质,易错点是忽视自变量的取值范围或求错自变量的取值范围.选择题1、下列图形中,一定有内切圆的四边形是( )(A )梯形 (B )菱形 (C )矩形 (D )平行四边形 2、 菱形ABCD 中,周长为40,∠ABC=120°,则内切圆的半径为( )(A )332 (B )232 (C )225 (D )325 3、如图,⊙O 是△ABC 的内切圆,D 、E 、F 是切点,∠A=50°,∠C=60°,则∠DOE=( )(A )70° (B )110° (C )120° (D )130° 4、等边三角形的内切圆半径、外接圆的半径和高的比为( )(A )1∶2∶3 (B )1∶2∶3 (C )1∶3∶2 (D )1∶2∶3 5、存在内切圆和外接圆的四边形一定是( )(A )矩形 (B )菱形 (C )正方形 (D )平行四边形 参考答案:BDBDC填空题1. 等边三角形的边长为4,则外接圆的半径为________,内切圆半径为______,内切圆半径:高:外接圆半径=__________.2. ABC ∆中,内切圆与AB ,BC ,CA 相切于F ,D ,E ,若︒=∠40A ,则______=∠EOF ,______=∠EDF ,______=∠BOC .3. ABC ∆的︒=∠50A ,︒=∠80B ,O 是ABC ∆的内心,则______=∠AOB .4. 内切圆的半径为r 的等边三角形的面积为_________5. 在ABC ∆中,若︒=∠90C ,︒=∠30A ,3=AC ,则内切圆的直径为________.6.若ABC ∆的BC 边上的高为AH ,BC 长为cm 30,直线BC DE //交AB 、AC 分别为D 、E ,以DE 为直径的半圆与BC 切于F ,若此半圆的面积是2c 18m π,则m AH c _____=.7. 在ABC ∆中,I 为内心,若︒=∠70A ,则_______=∠BIC .8. 已知:等边三角形的边长为4,则它的内切圆与外接圆组成的圆环面积是________.答案: 1.334,332,3:2:1 2. ︒140,︒170,︒110 3. ︒115 4. 233r 5. 33- 6. 10 7.︒125 8. π4.解答题1. 画一个边长为3cm 的等边三角形,在画出它的内切圆.2.(山西省,1998)如图,已知点I 为△ABCAI 交△ABC 的外接圆于点D ,交BC 边于点E . (1)求证:ID=BD ;(2)设△ABC 外接圆半径R=3,ID=2,AD=x ,DE=y ,当点A 在优弧上运动时,求函数y 与自变量x 间的函数关系式,并指出自变量的取值范围.D3.已知点I 为ABC ∆的内心,如果︒=∠+∠100ACB ABC ,求BIC ∠的度数。
4.已知:⊙O 的半径为R ,求它的外切等边三角形的周长和面积。
5.如图,ABC ∆Rt 的内切圆⊙O 切斜边AB 于点D ,切BC 于点F ,BO 的延长线交AC 于点E ,求证:BE BD BC BO ⋅=⋅6.如图,在ABC ∆中,BC AC =,E 是内心,AE 的延长线交ABC ∆的外接圆于D ,求证:(1)AE BE =,(2)EDAEAC AB =答案: 1. 略2. 提示:(1)与典型例题2一样;(2)由DE AD ID 2⋅=,∴x4y =,∵BD<AD ≤2R , ∴自变量x 的取值范围是2<x ≤2. 3.︒1304.R 36,233R5.连结OD ,OF 证BOD ∆∽BEC ∆ 6.(1)证CBA CAB ∠=∠(2)证ABC ∆∽EBD ∆。
人教版九年级上册数学专题训练《三角形的内切圆》
专题训练(三)——三角形的内切圆知识点1 三角形内切圆的概念及性质1.如图所示,⊙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.三条角平分线的交点C.三条中线的交点D.三条高的交点2.下列说法错误的是()A.三角形的内心到三边的距离相等B.一个三角形一定有唯一一个内切圆C.一个圆一定有唯一一个外切三角形D.等边三角形的内切圆与外接圆是同心圆3.[教材例题变式]如图所示,在△ABC中,∠A=66°,点I是内心,则∠BIC 的度数为()A.114°B.122°C.123°D.132°4.[教材习题24.5第2题变式]如图,在△ABC中,内切圆I与边BC,CA,AB 分别相切于点D,E,F,若∠A=70°,则∠EDF=__________°.5.[2018·湖州]如图,已知△ABC的内切圆⊙O与BC边相切于点D,连接OB,OD.若∠ABC=40°,则∠BOD的度数是__________.6.△ABC的内切圆半径为r,△ABC的周长为l,则△ABC的面积为__________.知识点2 作三角形的内切圆7.为美化校园,学校准备在如图所示的三角形空地上修建一个面积最大的圆形花坛,请在图中画出这个圆形花坛(保留作图痕迹,不要求写作法).练习8.如图所示,点O是△ABC的内心,过点O作EF∥AB,与AC,BC分别交于点E,F,则()A.EF>AE+BF B.EF<AE+BF C.EF=AE+BF D.EF≤AE+BF9.《九章算术》是我国古代内容极为丰富的数学名著,书中有下列问题:“今有勾八步,股十五步,问勾中容圆径几何?”其意思是:“今有直角三角形,如图,勾(短直角边)长为8步,股(长直角边)长为15步,问该直角三角形能容纳的圆形(内切圆)直径是多少?”()A.3步B.5步C.6步D.8步10.如图,△ABC是一张三角形纸片,⊙O是它的内切圆,D,E是⊙O的两个切点,已知AD=6 cm,小明准备用剪刀沿着与⊙O相切的一条直线MN剪下一块三角形(△AMN),则剪下的△AMN的周长是()A.9 cm B.12 cm C.15 cm D.18 cm11.如图,点I和O分别是△ABC的内心和外心,则∠AIB和∠AOB的关系为()A .∠AIB =∠AOB B .∠AIB ≠∠AOBC .121802AIB AOB ∠-∠=°D .121802AOB AIB ∠-∠=°12.如图,Rt △ABC 的内切圆⊙O 切斜边AB 于点D ,切BC 于点E ,BO 的延长线交AC 于点M .求证:BO ·BC =BD ·BM .13.[教材习题24.5第5题变式]如图,E 为△ABC 内一点,AE 的延长线交△ABC 的外接圆⊙O 于点D ,且DB =DC =DE .求证:E 为△ABC 的内心.14.数学活动:求重叠部分的面积(1)问题情境:如图①,将顶角为120°的等腰三角形纸片(纸片足够大)的顶点P 与等边三角形ABC 的内心O 重合,已知OA =2,则图中重叠部分△PAB 的面积是__________.(2)探究:在(1)的条件下,将纸片绕点P 旋转至如图②所示的位置,纸片两边分别与AC ,AB 交于点E ,F ,则图②中重叠部分的面积与图①中重叠部分的面积是否相等?若相等,请给予证明;若不相等,请说明理由.15.已知△ABC 的内切圆⊙O 与AB ,BC ,AC 分别相切于点D ,E ,F ,若EF DE ,如图①.(1)判断△ABC 的形状,并证明你的结论;(2)设AE 与DF 相交于点M ,如图②,AF =2FC =4,求AM 的长.1、最困难的事就是认识自己。
专题39第7章圆之三角形的内切圆备战2021中考数学解题方法系统训练(全国通用)(解析版)
39第7章圆之三角形的内切圆一、单项选择题1.假设Rt ABC 的外接圆半径为R,内切圆半径为r ,那么其内切圆的面积与Rt ABC 的面积比为〔 〕 A .22rr R π+B .2rR r π+C .42rR r π+D .4rR r π+【答案】B【分析】画好符合题意的图形,由切线长定理可得:,,,CE CF r AE AG m BF BG n ======结合勾股定理可得:22,mn Rr r =+再求解直角三角形的面积()()21==22ACB S m r n r Rr r +++,从而可得直角三角形的内切圆的面积与直角三角形的面积之比. 【详解】解:如图,由题意得:902ACB AB R ∠=︒=,,111O E O F O G r ===,由切线长定理可得:,,,CE CF r AE AG BF BG ====设,,AE AG m BF BG n ====()()()222m r n r m n ∴+++=+,2,m n R += ()2mn m n r r ∴=++,22,mn Rr r ∴=+ 而()()()211=+22ACB S m r n r mn mr nr r ++=++()221=222Rr r Rr r +++ 2=2Rr r +122.22O ABC Sr r S Rr r R r ππ∴==++应选B .【点评】此题考查的是三角形的内切圆与三角形的外接圆,切线长定理,勾股定理的应用,掌握以上知识是解题的关键.2.如图,⊙O 是等边△ABC 的内切圆,分别切AB ,BC ,AC 于点E ,F ,D ,P 是DF 上一点,那么∠EPF 的度数是〔 〕A .65°B .60°C .58°D .50°【答案】B【分析】连接OE,OF .求出∠EOF 的度数即可解决问题.【详解】解:如图,连接OE,OF .∵⊙O 是△ABC 的内切圆,E,F 是切点,∴OE ⊥AB,OF ⊥BC,∴∠OEB=∠OFB=90°,∵△ABC 是等边三角形,∴∠B=60°,∴∠EOF=120°,∴∠EPF=12∠EOF=60°, 应选:B .【点评】此题考查三角形的内切圆与内心,切线的性质,圆周角定理等知识,解题的关键是熟练掌握根本知识,属于中考常考题型.3.如图,矩形ABCD 的周长为16,E 和F 分别为ABC ∆和ADC ∆的内切圆,连接AE ,CE ,AF ,CF ,EF ,假设37AECFABCD S S =四边形矩形,那么EF 的长为〔 〕A .32.23.27.43【答案】B【分析】设AB=x,BC=y,内切圆半径为r,由矩形的对称性知ABCE ADCF S S =四边形四边形,结合直角三角形内切圆半径与三角形面积间的关系得到x 、y 、r 的关系式,再由37AECF ABCD S S =四边形矩形推导出x 、y 、r 的关系,从而分别求出r,xy 、22x y +的值,最后由勾股定理求得EF 值.【详解】 如图,设AB=x,BC=y,内切圆半径为r,那么∵矩形ABCD 的周长为16,∴x+y=8①∵E 和F 分别为ABC ∆和ADC ∆的内切圆,∴11(22ABC S xy x y r ∆==++② 由矩形的对称性知ABCE ADCF S S =四边形四边形, ∵37AECFABCD S S =四边形矩形, ∴247ABCE ABCD S S =四边形矩形, ∴112()4227xr yr xy +=, 即()47x y r xy +=③ 由①、②、③联立方程组,解得:r=1,xy=14,2236x y +=,作EH ⊥FH 于H,由勾股定理得:222EF EH FH =+22(2)(2)x y =-+-224()8x y x y =+-++=36-32+8=12,∴EF=23,应选:B.【点评】此题主要考查了矩形的性质、直角三角形内切圆性质、勾股定理等知识,熟练掌握三角形内切圆半径与面积、周长间的关系是解答的关键.4.如图,ABC ∆中,8AB =,6AC =,90A ∠=︒,点D 在ABC ∆内,且DB 平分ABC ∠,DC 平分ACB ∠,过点D 作直线PQ ,分别交AB 、AC 于点P 、Q ,假设APQ ∆与ABC ∆相似,那么线段PQ 的长为〔 〕A .5B .356C .5或356D .6 【答案】B【分析】分△APQ ∽△ABC,△APQ ∽△ACB 两种情况,结合相似三角形的性质和三角形内切圆求解即可.【详解】解:假设△APQ ∽△ABC,∴∠APQ=∠ABC,∴PQ ∥BC,AP AQ PQ AB AC BC==, ∴∠PDB=∠DBC,∵BD 平分∠ABC,∴∠PBD=∠CBD,∴∠PBD =∠PDB,∴PB=PD,同理,DQ=CQ,∵8AB =,6AC =,90A ∠=︒,∴,设AP=x,根据AP AQ AB AC=得43AP AB AQ AC ==, ∴AQ=34x , ∴PB=PD=8-x,CQ=DQ=6-34x , ∴PQ=PD+QD=7144x -, ∴AP PQ AB BC ,即7144810x x -=,解得:x=14 3,∴PQ=356;假设△APQ∽△ACB,那么AP AQ PQ AC AB BC==,由题意知:D为△ABC的内心,设△ABC的内切圆交AB于M,交AC于N, 可知四边形AMDN为正方形,∴∠A=∠AMD=∠AND=∠MDN=90°,∴AM∥DN,AN∥DM,∴∠MPD=∠NDQ,∠MDP=∠NQD,∴△MPD∽△NDQ,∴MP MD ND NQ=,∵AB=8,AC=6,BC=10,∴DM=DN=68102+-=2,∴AM=AN=2,设PM=x,那么22xNQ =,∴NQ=4 x ,∵AP AQAC AB=,即42268x x++=,解得:x=32或-2〔舍〕,∴AP=32+2=72,∴PQ=AP×BC÷AC=72×10÷6=356.综上:PQ的值为35 6.应选B.【点评】此题考查了相似三角形的判定和性质,三角形内切圆,角平分线的定义,有一定难度,解题的关键是将三角形相似分两种情况讨论.532,那么这个多边形的内角和为〔〕A.720︒B.360︒C.240︒D.180︒【答案】A【分析】设AB是正多边形的一边,OC⊥AB,在直角△AOC中,利用三角函数求得∠AOC的度数,从而求得中央角的度数,然后利用360度除以中央角的度数,求出边数,根据内角和公式即可求出多边形的内角和.【详解】如图:∵32,∴32,设AB 是正多边形的一边,OC ⊥AB, 32OC OA OB k ===k ,,在直角△AOC 中,32OC cos AOC AO ∠==, ∴∠AOC=30°,∴∠AOB=60°, 那么正多边形边数是:360660︒︒=, ∴多边形的内角和为:()62180720-⨯︒=︒,应选:A .【点评】此题考查学生对正多边形的概念掌握和计算的水平,正多边形的计算一般是转化成半径,边心距、以及边长的一半这三条线段构成的直角三角形的计算.二、填空题6.如图,在Rt ABC ∆中,90C ∠=︒,8AC =,6BC =,⊙O 为ABC ∆的内切圆,OA ,OB 与⊙O 分别交于点D ,E .那么劣弧DE 的长是_______.【答案】32π 【分析】先利用勾股定理计算出10AB =,再利用直角三角形内切圆半径的计算方法得到681022OD +-==,接着三角形角平分线的性质得到135AOB ∠=︒,然后根据弧长公式计算劣弧DE 的长.【详解】解:90C ∠=︒,8AC =,6BC =,226810AB ∴=+=,O 为ABC 的内切圆,681022OD +-∴==,OA 平分BAC ∠,OB 平分ABC ∠, 1190909013522AOB C ∴∠=︒+∠=︒+⨯︒=︒, ∴劣弧DE 的长135231802ππ⨯⨯==. 故答案为32π. 【点评】此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.也考查了直角三角形内切圆半径的计算方法和弧长公式.7.如图,ABC 的内切圆O 与BC,CA,AB 分别相切于点,,D E F ,且5,13AB BC ==,12CA =,那么阴影局部的面积为_______ (结果保存π).【答案】262π-【分析】先根据勾股定理的逆定理得出ABC 是直角三角形,再设O 的半径为r,根据三角形的面积公式得出r 的值,然后根据正方形的判定与性质、扇形的面积公式、三角形的面积公式即可得.【详解】5,2,113AB BC CA ===222AB CA AB ∴+=∴ABC 是直角三角形,且90A ∠=︒设O 的半径为r,那么OD OE OF r ===内切圆O 与BC,CA,AB 分别相切于点,,D E F,,OD BC OE CA OF AB ∴⊥⊥⊥ABC OBC OAC OAB S S S S =++11112222AB AC BC OD CA OE AB OF ∴⋅=⋅+⋅+⋅ 即1111512131252222r r r ⨯⨯=⨯+⨯+⨯ 解得2r又,,90OE CA OF AB A ⊥⊥∠=︒∴四边形AEOF 是矩形,90EOF ∠=︒OE OF =∴矩形AEOF 是正方形那么ABC O AEOF EOF EOF S S S S S S =-+-+阴影扇形扇形222190902360360r r AB AC r OE OF πππ=⋅-+-⋅+ 22219029025122222360360πππ⨯⨯=⨯⨯-⨯+-⨯+ 262π=-故答案为:262π-.【点评】此题考查了勾股定理的逆定理、三角形内切圆的性质、正方形的判定与性质、扇形的面积公式等知识点,掌握三角形内切圆的性质与扇形的面积公式是解题关键.8.假设△ABC 的三边长为3、4、5,那么△ABC 的外接圆半径R 与内切圆半径r 的差为___.【答案】32【分析】先证实△ABC 为直角三角形,然后可知外接圆的半径为斜边的一半,然后求出内切圆的半径,即可得到答案.【详解】解:如下图:连接DF,EF .∵32+42=52,∴△ABC 为直角三角形.∴它的外接圆的半径为:15522R =⨯=. ∵AB 是圆的切线,DF 是圆的半径,∴DF ⊥AB .同理EF ⊥BC .∴∠FDB=∠DBE=∠BEF=90°.∴四边形DBEF 是矩形.∵DF=EF,∴四边形DBEF 是正方形.∴DB=BE .设圆F 的半径为r,那么4-r+3-r=5.解得:r=1.∴它的内切圆的半径为1. ∴53122-=. 故答案为:32. 【点评】此题主要考查的是三角形的内切圆、外接圆,利用切线长定理列出方程是解题的关键.9.如图,O 是四边形ABCD 的内切圆,连接OA 、OB 、OC 、OD .假设108AOB ∠=︒,那么COD ∠的度数是____________.【答案】72︒【分析】如图,设四个切点分别为点,,,E F G H ,分别连接切点与圆心,可以得到4对全等三角形,进而得到12∠=∠,34∠=∠,56∠=∠,78∠=∠,根据这8个角和为360°,∠1+∠8=108AOB ∠=︒,即可求出COD ∠=∠5+∠4=72°.【详解】解:设四个切点分别为点,,,E F G H ,分别连接切点与圆心,那么OE AB ⊥,OF CB ⊥,OG CD ⊥,OH AD ⊥且OE OF OG OH ===,在Rt BEO ∆与Rt BFO ∆中OE OF OB OB=⎧⎨=⎩ ∴Rt BEO Rt BFO ∆∆≌,∴12∠=∠,同理可得:34∠=∠,56∠=∠,78∠=∠, 1145(3456)[360(1278)]22COD ∠=∠+∠=∠+∠+∠+∠=︒-∠+∠+∠+∠ 11[3602(18)][3602108]7222=︒-∠+∠=︒-⨯︒=︒.故答案为:72︒【点评】此题考查了切线的性质,添加辅助线构造全等等知识点,一般情况下,直线为圆的切线,构造过切点的半径是常见辅助线做法.10.如图,将边长为8的正方形纸片ABCD 沿着EF 折叠,使点C 落在AB 边的中点M 处.点D 落在点D 处,MD '与AD 交于点G ,那么AMG 的内切圆半径的长为___________.【答案】43【分析】由勾股定理可求ME =5,BE =3,通过证实△AMG ∽△BEM,可得AG =163,GM =203,即可求解. 【详解】解:∵将边长为8的正方形纸片ABCD 沿着EF 折叠,使点C 落在AB 边的中点M 处,∴ME =CE ,MB =12AB =4=AM ,E C D M =90°, 在Rt △MBE 中,ME 2=MB 2 +BE 2,∴ME 2=16+〔8-ME 〕2,∴ME =5,∴BE =3,∵DA D ME B =90°=∠B,∴∠EMB +∠BEM =90°,D EMB AM +=90°,∴A B M M D E ,且GAM B =90°, ∴△AMG ∽△BEM, ∴AM AG GM BE MB ME==, ∴4345AG GM ==, ∴AG =163,GM =203, ∴△AMG 的内切圆半径的长=+423AM GM AG =-故答案为:43【点评】此题考查三角形内切圆和内心、勾股定理、相似三角形的判定和性质,解题的关键是掌握相似三角形的判定和性质求出AG 、GM 的长度.三、解做题11.:ABC ∆.问题一:请用圆规与直尺〔无刻度〕直接在ABC ∆内作内切圆,〔要求清楚地保存尺规作图的痕迹,不要求写画法〕问题二:假设ABC ∆的周长是24,ABC ∆的面积是24,,求ABC ∆的内切圆半径.【答案】〔1〕见解析;〔2〕r=2【分析】〔1〕先作∠B 和∠C 的平分线交于点O,再过点O 作OH ⊥AB 于H,然后以点O 为圆心,OH 为半径作圆即可; 〔2〕连结OA 、OB 、OC,作OD ⊥AB 于D,OE ⊥BC 于E,OF ⊥AC 于F,根据切线的性质得OD=OE=OF=r,那么利用S△ABC =S △AOB +S △OBC +S △OAC 得到12r AB+12r BC+12r AC=24,变形得到12r 〔AB+BC+AC 〕=24,然后把周长为24代入计算即可得到r 的值.【详解】解:〔1〕如图,O 为所求作的ABC ∆的内切圆;〔2〕解:如下列图,连结OA、OB、OC,作OD⊥AB于D,OE⊥BC于E,OF⊥AC于F, 设它的内切圆的半径为r,那么OD=OE=OF=r,∵S△ABC=S△AOB+S△OBC+S△OAC,∴12r AB+12r BC+12r AC=24,∴12r〔AB+BC+AC〕=24,∴12r24=24,∴r=2.即ABC的内切圆的半径为2.【点评】此题考查了如何作三角形的内切圆与求三角形内切圆的半径,在作内切圆的时先要明确如何确定三角形的内心,即三角形三个内角角平分线的交点,以及三角形的内心到三角形三边的距离是三角形内切圆的半径,掌握以上要点是完成作图的关键;三角形的内心到三角形三边的距离相等和切线的性质,是解答第〔2〕小题,建立等式的关键.12.:如图,△ABC三边BC=a,CA=b,AB=c,它的内切圆O的半径长为r.求△ABC的面积S.【答案】S=12(a+b+c)r【分析】设△ABC与⊙O相切与点D、E、F.连接OA、OB、OC、OD、OE、OF,根据S△ABC=S△AOB+S△OBC+S△OAC,即可求解【详解】如图,设△ABC与⊙O相切与点D、E、F.连接OA、OB、OC、OD、OE、OF.那么OD⊥AB,OE⊥AC,OF⊥BC.∵S△AOB=12AB•OD=12cr,同理,S△OBC=12ar,S△OAC=12br.∵S△ABC=S△AOB+S△OBC+S△OAC,即S=12cr+12ar+12br=12(a+b+c)r【点评】此题考查了三角形的内切圆的计算,正确作出辅助线,把△ABC的面积的计算分解成几个三角形的面积的计算是关键.13.:如图,⊙O是Rt△ABC的内切圆,∠C=90°.(1)假设AC=12cm,BC=9cm,求⊙O的半径r;(2)假设AC=b,BC=a,AB=c,求⊙O的半径r.【答案】〔1〕r=3cm. (2) r=12〔a+b-c〕.【分析】首先设AC、AB、BC与⊙O的切点分别为D、E、F;易证得四边形OFCD是正方形;那么根据切线长定理可得:CD=CF=12〔AC+BC-AB〕,由此可求出r的长.【详解】〔1〕如图,连接OD,OF;在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=12cm,BC=9cm;根据勾股定理AB=22AC BC=15cm;四边形OFCD中,OD=OF,∠ODC=∠OFC=∠C=90°;那么四边形OFCD是正方形;由切线长定理,得:AD=AE,CD=CF,BE=BF;那么CD=CF=12〔AC+BC-AB〕;即:r=12〔12+9-15〕=3cm.〔2〕当AC=b,BC=a,AB=c,由以上可得:CD=CF=12〔AC+BC-AB〕;即:r=12〔a+b-c〕.那么⊙O的半径r为:12〔a+b-c〕.【点评】此题主要考查直角三角形内切圆的性质及半径的求法.利用切线长定理得出四边形OFCD是正方形是解题关键.14.〔特例感知〕〔1〕如图〔1〕,ABC ∠是O 的圆周角,BC 为直径,BD 平分ABC ∠交O 于点D ,3CD =,4BD =,求点D到直线AB 的距离. 〔类比迁移〕〔2〕如图〔2〕,ABC ∠是O 的圆周角,BC 为O 的弦,BD 平分ABC ∠交O 于点D ,过点D 作DE BC ⊥,垂足为点E ,探索线段AB ,BE ,BC 之间的数量关系,并说明理由.〔问题解决〕〔3〕如图〔3〕,四边形ABCD 为O 的内接四边形,90ABC ∠=︒,BD 平分ABC ∠,72BD =,6AB =,求ABC 的内心与外心之间的距离.【答案】〔1〕125;〔2〕2AB BC BE +=,理由见解析;〔35 【分析】〔1〕如图①中,作DF AB ⊥于F ,DE BC ⊥于E .理由面积法求出DE ,再利用角平分线的性质定理可得DF DE =解决问题;〔2〕如图②中,结论:2AB BC BE +=.只要证实()DFA DEC ASA ∆≅∆,推出AF CE =,Rt BDF Rt BDE(HL)∆≅∆,推出AF BE =即可解决问题;〔3〕如图③,过点D 作DF ⊥BA,交BA 的延长线于点F ,DE ⊥BC,交BC 于点E ,连接AC ,作△ABC △ABC 的内切圆,圆心为M ,N 为切点,连接MN ,OM .由〔1〕〔2〕可知,四边形BEDF 是正方形,BD 是对角线.由切线长定理可知:610842AN +-==,推出541ON =-=,由面积法可知内切圆半径为2,在Rt OMN ∆中,理由勾股定理即可解决问题;【详解】解:〔1〕如图①中,作DF AB ⊥于F ,DE BC ⊥于E .图① BD 平分ABC ∠,DF AB ⊥,DE BC ⊥,DF DE ∴=, BC 是直径,90BDC ∴∠=︒, 2222435BC BD CD ∴=+=+=,1122BC DE BD DC =, 125DE ∴=, 125DF DE =∴=. 故答案为125 〔2〕如图②中,结论:2AB BC BE +=.图②理由:作DF BA ⊥于F ,连接AD ,DC . BD 平分ABC ∠,DE BC ⊥,DF BA ⊥,DF DE ∴=,90DFB DEB ∠=∠=︒,180ABC ADC ∠+∠=︒,180ABC EDF ∠+∠=︒,ADC EDF ∴∠=∠,FDA CDE ∴∠=∠,90DFA DEC ∠=∠=︒,()DFA DEC ASA ∴∆≅∆,AF CE ∴=,BD BD =,DF DE =,Rt BDF Rt BDE(HL)∴∆≅∆,BF BE ∴=,2AB BC BF AF BE CE BE ∴+=-++=.〔3〕如图③,过点D 作DF ⊥BA,交BA 的延长线于点F ,DE ⊥BC,交BC 于点E ,连接AC ,作△ABC △ABC 的内切圆,圆心为M ,N 为切点,连接MN ,OM .由〔1〕〔2〕可知,四边形BEDF 是正方形,BD 是对角线.图③ 72BD =,∴正方形BEDF 的边长为7,由〔2〕可知:28BC BE AB =-=,10AC ∴=, 由切线长定理可知:610842AN +-==, 541ON ∴=-=,设内切圆的半径为r , 那么11111068682222r r r ⨯+⨯⨯+⨯⨯=⨯⨯⨯ 解得2r ,即2MN =,在Rt OMN ∆中,OM ===【点评】此题属于圆综合题,考查了角平分线的性质定理,全等三角形的判定和性质,勾股定理,解直角三角形,正方形的判定和性质等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造全等三角形解决问题,属于中考压轴题.15.如图1,在平面直角坐标系中,边长为1的正方形OABC 的顶点B 在y 轴的正半轴上,O 为坐标原点,现将正方形OABC 绕点O 按顺时针方向旋转,旋转角为θ〔045θ︒≤≤︒〕〔1〕当点A 落到y 轴正半轴上时,求边BC 在旋转过程中所扫过的面积;〔2〕假设线段AB 与y 轴的交点为M 〔如图2〕,线段BC 与直线y x =的交点为N ,当22.5θ=︒时,求此时BMN △内切圆的半径;〔3〕设MNB 的周长为l ,试判断在正方形OABC 旋转的过程中l 值是否发生变化,并说明理由.【答案】〔1〕8π;〔2〕322-〔3〕不发生变化,理由见详解. 【分析】〔1〕由题意当点A 落到y 轴正半轴上时,边BC 在旋转过程中所扫过的面积OCB OBC OBB OCC S S S S ∆'∆''=+--扇形扇形由此计算即可.〔2〕如图2中,在OA 取一点E ,使得EM EO =,首先证实AEM ∆是等腰直角三角形,推出AM AE =,设AE AM x ==,那么2EM EO x ==,可得21x x +=,解得21x =,推出1(21)22BM AB AM =-=-=同理可得22BN =,推出2222MN BM ==,设BMN ∆的内切圆的半径为r ,那么有11()22MN BM BN r BM BN ++=,由此求出r 即可解决问题. 〔3〕在正方形OABC 旋转的过程中l 值不发生变化.如图3中,延长BA 到E 使得AE CN =.只要证实OAE OCN ∆≅∆,推出OE ON =,AOE CON ∠=∠,再证实MOE MON ∆≅∆,推出EM MN =,推出BNM ∆的周长()()MN BM BN EM BM BN AM BM AE BN =++=++=+++()()22AM BM CN BN AB =+++==.【详解】解:〔1〕如图1中,由题意当点A 落到y 轴正半轴上时,边BC 在旋转过程中所扫过的面积OCB OBC OBB OCC S S S S ∆'∆''=+--扇形扇形 OBB OCC S S ''=-扇形扇形 2245(2)451360360ππ=- 8π=.〔2〕如图2中,在OA 取一点E ,使得EM EO =,22.5AOM ∠=︒,22.5EOM EMO ∴∠=∠=︒,45AEM EOM EMO ∴∠=∠+∠=︒,AEM ∴∆是等腰直角三角形,AM AE ∴=,设AE AM x ==,那么2EM EO x ==, 21x x ∴+=,21x ∴=-,1(21)22BM AB AM ∴=-=--=-,同理可得22BN =-,2222MN BM ∴==-,设BMN ∆的内切圆的半径为r ,那么有11()22MN BM BN r BM BN ++=, 2(22)3222222222BM BN r MN BM BN -∴===-++-+-+-. 〔3〕在正方形OABC 旋转的过程中l 值不发生变化.理由:如图3中,延长BA 到E 使得AE CN =.AE CN =,90OAE OCN ∠=∠=︒,OA OC =,OAE OCN ∴∆≅∆,OE ON ∴=,AOE CON ∠=∠,45MON ∠=︒,45MOA CON MOA AOE ∴∠+∠=∠+∠=︒,MOE MON ∴∠=∠,OM OM =,MOE MON ∴∆≅∆,EM MN ∴=,BNM ∴∆的周长MN BM BN EM BM BN =++=++()()()()22AM BM AE BN AM BM CN BN AB =+++=+++==,BNM ∴∆的周长为定值.【点评】此题考查圆综合题、正方形的性质、全等三角形的判定和性质、三角形的内切圆、等腰直角三角形的性质和判定、勾股定理等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造全等三角形解决问题,属于中考压轴题.16.如下图,等腰ABC △,5AB AC ==,6BC =,求三角形的内切圆O 的半径R .【答案】32R = 【解析】作AD ⊥BC,根据等腰三角形的性质可得BD 的长,利用勾股定理可求出AD 的长,即可求出△ABC 的面积,设△ABC 的内切圆与△ABC 各边的切点为E 、F 、G,根据S △ABC =S △AOB +S △BOC +S △AOC 列方程即可求出R 的值,可得答案.【详解】在图〔1〕中,作AD BC ⊥,垂足为D∵5AB AC ==,6BC =,∴BD=CD=3,∴AD=22AB BD -=4,∴1122ABC S BC AD ∆=⋅= 在图〔2〕中,设ABC △的内切圆O 切点分别为E 、F 、G,连接 OA 、OE 、OB 、OG 、OC 、OF, ∴OE ⊥AB,OG ⊥BC,OF ⊥AC,∵()12ABC ABO BCO ACO S S S S AB BC AC R ∆∆∆=++=++⋅ ∴()1125562R =++⨯ ∴32R =【点评】此题考查了三角形的内切圆、等腰三角形的性质,熟练掌握面积法求三角形内切圆的半径方法是解题的关键..17.阅读材料:,如图〔1〕,在面积为S 的△ABC 中, BC=a ,AC=b , AB=c ,内切圆O 的半径为r 连接OA 、OB 、OC ,△ABC 被划分为三个小三角形.1111()2222OBC OAC OAB S S S S BC r AC r AB r a b c r ∆∆∆=++=⋅+⋅+⋅=++ ∴2=++S r a b c.〔1〕类比推理:假设面积为S 的四边形ABCD 存在内切圆〔与各边都相切的圆〕,如图〔2〕,各边长分别为AB=a ,BC=b ,CD=c ,AD=d ,求四边形的内切圆半径r ;〔2〕理解应用:如图(3),在等腰梯形ABCD 中,AB ∥DC ,AB =21,CD =11,AD =13,⊙O 1与⊙O 2分别为△ABD 与△BCD 的内切圆,设它们的半径分别为r 1和r 2,求12r r 的值. 【答案】〔1〕2S r a b c d=+++〔2〕12149r r =. 【分析】〔1〕如图,连接OA 、OB 、OC 、OD,那么△AOB 、△BOC 、△COD 和△DOA 都是以点O 为顶点、高都是r 的三角形,根据AOB BOC COD AOD S S S S S ∆∆∆∆=+++即可求得四边形的内切圆半径r.〔2〕过点D 作DE ⊥AB 于点E,分别求得AE 的长,进而BE 的长,然后利用勾股定理求得BD 的长;然后根据11(132120)2ABD S r ∆=++,21(111320)2BCD S r ∆=++,两式相除,即可得到的值.【详解】解:〔1〕如图〔2〕,连接OA 、OB 、OC 、OD.∵11111()22222AOB BOC COD AOD S S S S S ar br cr dr a b c d r ∆∆∆∆=+++=+++=+++ ∴2S r a b c d=+++〔2〕如图〔3〕,过点D 作DE ⊥AB 于点E, ∵梯形ABCD 为等腰梯形, ∴11()(2111)522AE AB DC =-=-= ∴21516BE AB AE =-=-= 在Rt △AED 中,∵AD=13,AE=5,∴DE=12, ∴2222121620BD DE BE +=+=∵AB ∥DC,∴2111ABD BCD S AB S DC ∆∆==. 又∵1112221(132120)5427214422(111320)2ABDBCD r S r r S r r r ∆∆++===++, ∴1227212211r r =.即12149r r =.18.如下图,在Rt ABC △中,90,3,4C AC BC ∠=︒==〔1〕求BOA ∠.〔2〕求ABC △内切圆半径.【答案】〔1〕135BOA ∠=︒;〔2〕内切圆半径为1.【解析】〔1〕由三角形内角和可得∠CBA+∠CAB=90°,由O 为内切圆圆心可得OA 、OB 为∠CBA 和∠CAB 的角平分线,即可得出∠OAB+∠OBA=45°,根据三角形内角和求出∠BOA 的度数即可;〔2〕连接OD,OE 、OF,由切线性质可得OD ⊥BC,OE ⊥AC,OF ⊥AB,由∠C=90°,OD=OE 可证实四边形DCEO 是正方形,可得OD=CD,利用勾股定理可求出AB 的长,根据切线长定理可得CD=CE,AE=AF,BD=BF,设内切圆半径OD=r,根据AB=BF+AF 列方程即可求出r 的值,即可得答案.【详解】〔1〕∵∠C=90°, ∴∠CBA+∠CAB=90°,∵O 为内切圆圆心,∴OA 、OB 为∠CBA 和∠CAB 的角平分线,∴∠OAB+∠OBA=12∠CBA+12∠CAB=45°,∴∠BOA=180°-45°=135°.〔2〕连接OD,OE、OF,∵AB、AC、BC是切线,切点为D、E、F,∴OD⊥BC,OE⊥AC,OF⊥AB,CD=CE,AE=AF,BD=BF,∵∠C=90°,OD=OE,∴四边形DCEO是正方形,∴CD=OD,设OD=r,∴AF=AE=3-r,BF=BD=4-r,∵AC=3,BC=4,∴AB=22=5,AC BC∴AB=BF+AF=3-r+4-r=5,△内切圆半径为1.解得r=1,即ABC【点评】此题考查了三角形的内切圆的性质、切线长定理、正方形的判定与性质以及勾股定理.注意掌握数形结合思想与方程思想的应用是解题关键.。
三角形的内切圆和外接圆综合练习题
三角形的内切圆和外接圆综合练习题三角形是几何学中的基本图形之一,而三角形的内切圆和外接圆是与三角形密切相关的重要概念。
本文将针对内切圆和外接圆,提供一些综合练习题,帮助读者更好地理解和掌握这些概念。
练习题一:内切圆的性质1. 证明:对于任意三角形ABC,其内切圆的圆心O与三角形的内心I和重心G共线。
2. 若三角形ABC的内切圆的半径为r,三角形的半周长为s,证明:AI+BI+CI=2s。
3. 若三角形ABC的内切圆的半径为r,三角形的面积为S,证明:S=r*s,其中s为三角形的半周长。
练习题二:内接圆与外接圆关系1. 如果一个三角形的内切圆和外接圆的半径分别为r和R,证明:r<=R/2。
2. 若一个三角形的内切圆和外接圆的半径分别为r和R,证明:r^2=2Rr,其中r和R分别为内切圆和外接圆的半径。
3. 若一个三角形的内切圆和外接圆的半径分别为r和R,证明:r(R+r)=s,其中s为三角形的半周长。
练习题三:内切圆和外接圆的半径关系1. 三角形ABC的内切圆半径为r,外接圆半径为R,外接圆的圆心为O。
若角A=60°,角B=90°,求R:r。
2. 已知三角形ABC的内切圆半径为r,三角形BCD的外接圆半径为R,求证:(R-r)^2=(a-b)(a-c),其中a、b、c分别为三角形BCD的三边长。
这些练习题旨在帮助读者巩固对于三角形内切圆和外接圆的理解,掌握相关的性质和公式,并能够运用这些知识解决具体的问题。
通过练习,读者将能更加深入地理解三角形的性质与相关的几何概念。
总结:本文围绕三角形的内切圆和外接圆的知识点,给出了一些综合练习题。
这些练习题覆盖了内切圆和外接圆的性质、关系和半径之间的关系。
通过解答这些练习题,读者能够提高对于三角形相关概念的理解和应用能力,为进一步的几何学知识的学习打下坚实的基础。
继续努力学习和练习,相信读者能够在几何学领域取得更大的成就!。
三角形的内切圆练习题
三角形的内切圆练习题三角形的内切圆练习题在数学中,三角形是一个基础而重要的概念。
而在三角形的内部,有一个特殊的圆形,称为内切圆。
内切圆是可以与三角形的三条边都相切的圆形,它有着许多有趣的性质和应用。
在本文中,我们将通过一些练习题来探索三角形的内切圆。
练习题1:设三角形ABC的三个内角分别为∠A、∠B和∠C,内切圆的半径为r。
证明:三角形ABC的面积S等于内切圆的半径r与三角形ABC三边长之和的乘积的一半,即S = r × (AB + BC + AC) / 2。
解答:我们可以通过两种方法来证明这个结论。
方法一:利用三角形的高度我们知道,三角形的面积可以通过底边与高度的乘积来计算。
考虑三角形ABC,假设内切圆的圆心为O,与三边AB、BC和AC分别相切于点D、E和F。
连接AO、BO和CO,分别延长到与内切圆相交于点P、Q和R。
由于AO与DO垂直且相等,所以DO是三角形ABC的高度。
同样地,EO和FO也是三角形ABC 的高度。
因此,我们可以得到三角形ABC的面积S = DO × AB / 2 + EO × BC /2 + FO × AC / 2。
另一方面,根据内切圆的性质,我们知道DO = EO = FO = r。
将这个结果代入到上面的等式中,我们可以得到S = r × (AB + BC + AC) / 2,证明完成。
方法二:利用三角形的面积公式我们知道,三角形ABC的面积可以通过海伦公式来计算,即S = √[s(s - AB)(s- BC)(s - AC)],其中s是三角形的半周长,即s = (AB + BC + AC) / 2。
我们将这个面积公式代入到S = r × (AB + BC + AC) / 2中,可以得到S = √[s(s - AB)(s - BC)(s - AC)] = r × (AB + BC + AC) / 2。
通过对等式两边进行平方操作,我们可以得到等式两边的平方相等,从而证明了这个结论。
《三角形的内切圆》专题练习
《三角形的内切圆》专题练习一、选择题1.O是△ABC的内心,∠BOC为130°,则∠A的度数为()A.130° B.60° C.70° D.80°2.下列图形中一定有内切圆的四边形是()A.梯形 B.菱形 C.矩形 D.平行四边形3.如图,⊙O内切于△ABC,切点为D、E、F,若∠B=50°,∠C=60°,•连结OE,OF,DE,DF,∠EDF等于() A.45° B.55° C.65° D.70°二、填空题1.一个直角三角形的两条直角边长分别为6、8,则它的内切圆半径为。
2.一个等边三角形的边长为4,则它的内切圆半径为。
3.在△ABC中, AB=AC=5cm,BC=8cm,则它的内切圆半径为。
4.顶角为120°的等腰三角形的腰长为4cm,则它的内切圆半径为。
三、解答下列各题1.如图,⊙O分别切△ABC的三条边AB、BC、CA于点D、E、F、若AB=7,AC=5,BC=6,求AD、BE、CF的长。
2.如图,△ABC中,内切圆I和边BC、AB、AC分别相切于点D、E、F,⑴探求∠EDF与∠A的度数关系。
⑵连结EF,△EDF按角分类属于什么三角形。
⑶I是△EDF的内心还是外心?r。
(4)圆M的半径4.如图,ΔABC的∠C=Rt∠,BC=4,AC=3,两个外切的等圆⊙O1,⊙O2各与AB,AC,BC相切于F,H,E,G,求两圆的半径。
5.已知Rt △ABC 中,∠ACB =90°,AC =6,BC =8。
(Ⅰ)如图①,若半径为r 1的⊙O 1是Rt △ABC 的内切圆,求r 1;(Ⅱ)如图②,若半径为r 2的两个等圆⊙O 1、⊙O 2外切,且⊙O 1与AC 、AB 相切,⊙O 2与BC 、AB 相切,求r 2;(Ⅲ)如图③,当n 大于2的正整数时,若半径r n 的n 个等圆⊙O 1、⊙O 2、…、⊙O n 依次外切,且⊙O 1与AC 、BC 相切,⊙O n 与BC 、AB 相切,⊙O 1、⊙O 2、⊙O 3、…、⊙O n-1均与AB 边相切,求r n 。
中考数学复习----《三角形的内切圆与内心》知识点总结与专项练习题(含答案解析)
中考数学复习----《三角形的内切圆与内心》知识点总结与专项练习题(含答案解析)知识点总结1. 相交弦定理:圆内的两条相交弦,被交点分成的两条线段长的积相等。
几何语言:若弦CD AB ,交于点P ,则PD PC PB PA ⋅=⋅。
推论:如果弦与直径垂直相交,那么弦的一半是它分直径所成的两条线段的比例中项。
几何语言:若AB 是直径,CD 垂直AB 于点P ,则PB PA PD PC ⋅==22。
2. 弦切角定理:(1)弦切角的定义:如图像∠ACP 这样,顶点在圆上,一边和圆相交,另一边和圆相切的角叫做弦切角。
(2)弦切角定理:弦切角的度数等于它所夹的弧的圆心角的度数的一半。
等于这条弧所对的圆周角。
即∠PCA=∠PBC 。
3. 切线长定理:(1)切线长定义:经过圆外一点作圆的切线,这点和切点之间的线段的长,叫做这点到圆的切线长。
(2)切线长定理:从圆外一点引圆的两条切线,它们的切线长相等,圆心和这一点的连线,平分两条切线的夹角。
4. 切割线定理:从圆外一点引圆的切线和割线,切线长是这点到割线与圆交点的两条线段长的比例中项。
几何语言:∵PT切⊙O于点T,PBA是⊙O的割线∴PT2=PA•PB(切割线定理)。
推论:从圆外一点引圆的两条割线,这一点到每条割线与圆的交点的两条线段长的积相等。
几何语言:∵PBA,PDC是⊙O的割线∴PD•PC=PA•PB由上可知:PT2=PA•PB=PC•PD。
5. 三角形的内切圆与内心:内切圆与内心的概念:与三角形各边都相切的圆叫三角形的内切圆,三角形的内切圆的圆心叫做三角形的内心,这个三角形叫做圆的外切三角形。
三角形的内心就是三角形三个内角角平分线的交点。
练习题1、(2022•恩施州)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=4,BC=3,⊙O为Rt△ABC的内切圆,则图中阴影部分的面积为(结果保留π).【分析】根据题意,先作出相应的辅助线,然后求出内切圆的半径,再根据图形可知:阴影部分的面积=△ABC的面积﹣正方形CEOD的面积﹣⊙O面积的,代入数据计算即可.【解答】解:作OD⊥AC于点D,作OE⊥CB于点E,作OF⊥AB于点F,连接OA、OC、OB,如图,∵∠C=90°,OD=OE=OF,∴四边形CEOD是正方形,∵AC=4,BC=3,∠C=90°,∴AB===5,∵S△ABC=S△AOC+S△COB+S△BOA,∴=,解得OD=OE=OF=1,∴图中阴影部分的面积为:﹣1×1﹣π×12×=5﹣π,故答案为:5﹣π.2、(2022•泰州)如图,△ABC中,∠C=90°,AC=8,BC=6,O为内心,过点O的直线分别与AC、AB边相交于点D、E.若DE=CD+BE,则线段CD的长为.【分析】连接BO,CO,结合内心的概念及平行线的判定分析可得当DE=CD+BE时,DE∥BC,从而利用相似三角形的判定和性质分析计算.【解答】解:如图,过点O的直线分别与AC、AB边相交于点D、E,连接BO,CO,∵O为△ABC的内心,∴CO平分∠ACB,BO平分∠ABC,∴∠BCO=∠ACO,∠CBO=∠ABO,当CD=OD时,则∠OCD=∠COD,∴∠BCO=∠COD,∴BC∥DE,∴∠CBO=∠BOE,∴BE=OE,则DE=CD+BE,设CD=OD=x,BE=OE=y,在Rt△ABC中,AB==10,∴,即,解得,∴CD=2,过点O作D′E′⊥AB,作DE∥BC,∵点O为△ABC的内心,∴OD=OE′,在Rt△ODD′和Rt△OE′E中,,∴△ODD′≌△OE′E(ASA),∴OE=OD′,∴D′E′=DE=CD+BE=CD′+BE′=2+=,在△AD′E′和△ABC中,,∴△AD′E′∽△ABC,∴,∴,解得:AD′=,∴CD′=AC﹣AD′=,故答案为:2或.3、(2022•黔东南州)如图,在△ABC中,∠A=80°,半径为3cm的⊙O是△ABC的内切圆,连接OB、OC,则图中阴影部分的面积是cm2.(结果用含π的式子表示)【分析】根据角A的度数和内切圆的性质,得出圆心角DOE的度数即可得出阴影部分的面积.【解答】解:∵∠A=80°,⊙O是△ABC的内切圆,∴∠DOE=180°﹣()=180°﹣(180°﹣∠A)=130°,∴S扇形DOE==(cm2),故答案为:.4、(2022•宜宾)我国古代数学家赵爽的“弦图”是由四个全等的直角三角形和一个小正方形拼成的一个大正方形(如图所示).若直角三角形的内切圆半径为3,小正方形的面积为49,则大正方形的面积为.【分析】如图,设内切圆的圆心为O,连接OE、OD,则四边形EODC为正方形,然后利用内切圆和直角三角形的性质得到AC+BC=AB+6,(BC﹣AC)2=49,接着利用完全平方公式进行代数变形,最后解关于AB的一元二次方程解决问题.【解答】解:如图,设内切圆的圆心为O,连接OE、OD,则四边形EODC为正方形,∴OE=OD=3=,∴AC+BC﹣AB=6,∴AC+BC=AB+6,∴(AC+BC)2=(AB+6)2,∴BC2+AC2+2BC×AC=AB2+12AB+36,而BC2+AC2=AB2,∴2BC×AC=12AB+36①,∵小正方形的面积为49,∴(BC﹣AC)2=49,∴BC2+AC2﹣2BC×AC=49②,把①代入②中得AB2﹣12AB﹣85=0,∴(AB﹣17)(AB+5)=0,∴AB=17(负值舍去),∴大正方形的面积为289.故答案为:289.。
中考三角形的内切圆专题
中考三角形的内切圆专题三角形的内切圆●P┓┓●A┑●O●O切线判定的应用1.已知⊙O上有一点A,你能过点A作出⊙O的切线吗?2.已知⊙O外有一点P,你还能过点P点作出⊙O的切线吗?AOCB三角形与圆的位置关系(回顾)1.由定理可知:经过三角形三个顶点可以作一个圆。
2.经过三角形各顶点的圆叫做三角形的外接圆。
3.三角形外接圆的圆心叫做三角形的外心,这个三角形叫做这个圆的内接三角形。
A┗┗●┓┓BC三角形与圆的位置关系探索:从一块三角形材料中,能否剪下一个圆,使其与各边都相切?INMD问题:如何作圆,使它和已知三角形的各边都相切?已知:△ABC.求作:和△ABC的各边都相切的圆.A作法:(1)作∠B和∠C的平分线BM和CN,交点为O.(2)过点O作OD⊥BC,垂足为D.(3 )以点O为圆心,OD为半径作圆O.BC⊙O就是所求作的圆.AFE●I┓BC这样的圆可以作出几个呢?为什么?.∵直线BE和CF只有一个交点I,并且点I到△ABC三边的距离相等(为什么?),因此和△ABC 三边都相切的圆可以作出一个,并且只能作一个.定义:与三角形三边都相切的圆叫做三角形的内切圆.这个三角形叫做圆的外切三角形.内切圆的圆心叫做三角形的内心,是三角形三条角平分线的交点.外心与内心的区别:A名称确定方法图形性质外心:三角形外接圆的圆心内心:三角形内切圆的圆心1.OA=OB=OC2.外心不一定在三角形的内部.三角形三边垂直平分线的交点OBCA1.到三边的距离相等;2.OA、OB、OC分别平分∠BAC、∠ABC、∠ACB3.内心在三角形内部.三角形三条角平分线的交点OBCAAA●●●BC┐BCCB三角形与圆的“切”关系分别作出锐角三角形、直角三角形、钝角三角形的内切圆,并说明它们内心的位置情况.提示:先确定圆心和半径,尺规作图要保留作图痕迹.练一练1、判断题:(1)、三角形的内心到三角形各个顶点的距离相等()(2)、三角形的外心到三角形各边的距离相等()(3)、等边三角形的内心和外心重合;()(4)、三角形的内心一定在三角形的内部()错错对对2、(1)如图,已知⊙O是边长为2的等边三角形ABC的内切圆,则⊙O的半径为.(2)已知△ABC,AB=AC=13,BC=10,则它的内切圆半径为.BODECFA3、(1)已知Rt△ABC的两直角边分别为5,12,则它的内切圆半径为.(2)已知如图,Rt△ABC的两条直角边AC=10,BC=24,⊙O是△ABC的内切圆,切点分别为D,E,F,求⊙O的半径。
初中数学《三角形的内切圆、外切圆》专题练习试卷及答案
6《三角形的内切圆、外接圆》专题练习试卷1. 如图,⊙O 为△ABC 的内切圆,AC =10,AB =8,BC =9,点D ,E 分别为BC ,AC 上的点,且DE 为⊙O 的切线,则△CDE 的周长为( )A .9B .7C .11D .81题图 2题图 3题图2. 如图,AB 、AC 、BD 是⊙O 的切线,切点分别是P 、C 、D .若AB =5,AC =3,则BD 的长是( )A .4B .3C .2D .13. 如图,△ABC 内接于圆,D 是BC 上一点,将∠B 沿AD 翻折,B 点正好落在圆点E 处,若∠C =50°,则∠BAE 的度数是( )A .40°B .50°C .80°D .90°4.已知:如图,∠C =90°,内切圆O 分别与BC 、AC 相切于点D 、E ,判断四边形ODCE 的形状,并说明理由.4题图65.如图,在△ABC 中,∠A =60°,∠C =70°,点O 是△ABC 的内心,BO 的延长线交AC 于点D ,求∠BDC 的度数.5题图弧长和扇形面积题型:1. 已知正六边形的边长为8,则较短的对角线长为 .2. 如图,正六边形ABCDEF 内接于⊙O 其边长为2,则⊙O 的内接正三角形ACE 的边长为 .2题图 5题图 3.一圆锥的侧面积是底面积的2倍,这个圆锥的侧面展开图所对应的扇形的圆心角是( ).A .120° B.180° C.240° D.300°4.底面圆半径为3cm ,高为4cm 的圆锥侧面积是( ).A .7.5π cm 2B .12π cm 2C .15πcm 2D .24π cm 25.如图是两个半圆,点O 为大半圆的圆心, AB 是大半圆的弦关与小半圆相切,且AB =24.问:能求出阴影部分的面积吗?若能,求出此面积;若不能,试说明理由.6.如图,若⊙O的周长为20πcm,⊙A、⊙B的周长都是4πcm,⊙A在⊙O内沿⊙O滚动,⊙B在⊙O外沿⊙O滚动,⊙B转动6周回到原来的位置,而⊙A只需转动4周即可,你能说出其中的道理吗?6题图参考答案1. C. 解析:设AB,AC,BC和圆的切点分别是P,N,M,CM=x,根据切线长定理,得CN=CM=x,BM=BP=9﹣x,AN=AP=10﹣x.则有9﹣x+10﹣x=8,解得:x=5.5.所以△CDE的周长=CD+CE+QF+DQ=2x=11.故选:C.1题图2. C. 解析:∵AC、AP为⊙O的切线,∴AC=AP=3,∵BP、BD为⊙O的切线,∴BP=BD,∴BD=PB=AB﹣AP=5﹣3=2.故选:C.63. C. 解析:连接BE,如图所示:,由折叠的性质可得:AB=AE,∴AB AE∴∠ABE=∠AEB=∠C=50°,∴∠BAE=180°﹣50°﹣50°=80°.故选:C.Array3题图4. 解:四边形ODCE为正方形,理由如下:∵内切圆O分别与BC、AC相切于点D、E,∴OE⊥AC,OD⊥BC.∵∠C=90°,∴四边形ODCE为矩形.又∵OD=OE,∴四边形ODCE为正方形.5. 解:∵∠A=60°,∠C=70°,∴∠ABC=50°,∵点O为△ABC的内心,∴∠DBC=∠ABC=25°,∵∠ACB=78°,∠DBC+∠C+∠BDC=180°,∴∠BDC=180°﹣78°﹣25°=77°.66弧长和扇形面积题型:1. 8. 解析:如图,六边形ABCDEF 是正六边形,连接BF ,作AH ⊥BF 于点H ,1题图根据题意可知:BF 为较短对角线,∵六边形ABCDEF 是正六边形,∴AB =AF =8,∠BAF =120°,∵AH ⊥BF ,∴∠BAH=12∠BAF =60°, ∴∠ABH =30°,∴AH=12AB =4, 根据勾股定理,得4,∴BF =2BH =8. 故答案为:8.2. 2. 解析:连接OB 交AC 于H .2题图在正六边形ABCDEF 中,∵AB =BC ,∠ABC =120°,6∴AB BC =,∴OB ⊥AC ,∴∠ABH =∠CBH =60°,AH =CH ,∴AH,∴AC =,故答案为.3. B. 解析:由得,∴.∴n =180°. 4. C. 解析:可求圆锥母线长是5cm .∴圆锥的侧面积为:π×3×5=15π.5. 解:将小圆向右平移,使两圆变成同心圆,如图,连OB ,过O 作OC ⊥AB 于C 点,则AC=BC =12,∵AB 是大半圆的弦且与小半圆相切,∴OC 为小圆的半径,∴S 阴影部分=S 大半圆-S 小半圆=12π•OB 2-12π•OC 2=12π(OB 2-OC 2)=12πAC 2=72π. 故答案为72π.5题图6. 解:∵圆O 的周长为20πcm ,∴圆O 的半径=10cm ,∵圆A 圆B 周长都是4πcm ,∴圆A 圆B 周长半径都是2,∴圆A 在圆O 内沿圆O 滚动半径是10﹣2=8,圆B 在圆O 外沿圆O 滚动半径是10+2=12∴要回到原来的位置,圆B 转动的周数=12÷2=6,圆A 转动的周数=8÷2=4.22rl r ππ=2l r =22180n r r ππ=。
2023年人教版数学中考复习考点专练——三角形的内切圆与内心(含答案)
2023年人教版数学中考复习考点专练——三角形的内切圆与内心一、单选题1.如图,⊙O内切于⊙ABC,切点为D,E,F,若⊙B=50°,⊙C=60°,连接OE,OF,DE,DF,⊙EDF等于()A.45°B.55°C.65°D.70°2.下列命题是真命题的是()A.对顶角相等B.平行四边形的对角线互相垂直C.三角形的内心是它的三条边的垂直平分线的交点D.三角分别相等的两个三角形是全等三角形3.如图,已知⊙ABC与⊙ACD都是直角三角形,⊙B=⊙ACD=90°,AB=4,BC=3,CD=12。
则⊙ABC的内切圆与⊙ACD的内切圆的位置关系是()A.内切B.相交C.外切D.外离4.如图,⊙ABC中,⊙C=90°,AC=12,BC=5,⊙O与⊙ABC的三边相切于点D、E、F,则AD长为()A.8B.10C.12D.14 5.下列四个命题中,正确的个数是()①经过三点一定可以画圆;②任意一个三角形一定有一个外接圆;③三角形的内心是三角形三条角平分线的交点;④三角形的外心到三角形三个顶点的距离都相等;⑤三角形的外心一定在三角形的外部.A .4个B .3个C .2个D .1个 6.在⊙ABC 中,O 为内心,⊙A=80°,则⊙BOC=( )A .140°B .135°C .130°D .125° 7.若等腰直角三角形的外接圆半径的长为2,则其内切圆半径的长为( )A .2 ﹣2B .2﹣C ﹣1D 8.有如下四个命题:(1)三角形有且只有一个内切圆;(2)四边形的内角和与外角和相等;(3)顺次连接四边形各边中点所得的四边形一定是菱形;(4)一组对边平行且一组对角相等的四边形是平行四边形.其中真命题的个数有( )A .1个B .2个C .3个D .4个 9.已知一个三角形的三边长分别为5、7、8,则其内切圆的半径为( )A .2B .32CD .10.如图,在 ABC ∆ 中, 60BAC ∠=︒ 其周长为20,⊙I 是 ABC ∆ 的内切圆,其半径为 ,则 BIC ∆ 的外接圆半径为( )A .7B .C .2D 二、填空题11.在⊙ABC 中,⊙C=90°,AB=10,且AC=6,则这个三角形的内切圆半径为 .12.已知一个三角形的三边长分别为5、7、8,则其内切的半径为 .13.如图,在平面直角坐标系中,矩形 OACB 的顶点 ()68C , ,点 I 是 ABC 的内心,将 ABC 绕原点顺时针旋转 90︒ 后, I 的对应点 I ' 的坐标是 .14.从一个边长为 cm 的正三角形钢板上裁下一个面积最大的圆,则这个圆的半径是 cm .15.若直角三角形的两边a 、b 是方程 27120x x -+= 的两个根,则该直角三角形的内切圆的半径r = .三、解答题16.如图,在⊙ABC 中,⊙C=90°,⊙O 是⊙ABC 的内切圆,切点分别为D ,E ,F ,若BD=6,AD=4,求⊙O 的半径r .17.如图⊙ABC 内接于圆O ,I 是⊙ABC 的内心,AI 的延长线交圆O 于点D .(1)求证:BD=DI ;(2)若OI⊙AD ,求AB AC BC+的值.18.如图,在⊙ABC中,内切圆I和边BC、CA、AB分别相切于点D、E、F,若⊙A=70°,求⊙FDE.19.如图,⊙ABC中,⊙C=90°,⊙O是⊙ABC的内切圆,D、E、F是切点.(1)求证:四边形ODCE是正方形;(2)如果AC=6,BC=8,求内切圆⊙O的半径.20.如图:在三角形ABC中,AB=5,AC=7,BC=8,求其内切圆的半径.21.如图,点E是⊙ABC的内心,AE的延长线交BC于点F,交⊙ABC的外接圆⊙O 于点D,连接BD,过点D作直线DM,使⊙BDM=⊙DAC.(⊙)求证:直线DM是⊙O的切线;(⊙)求证:DE2=DF•DA.答案解析部分1.【答案】B2.【答案】A3.【答案】C4.【答案】B5.【答案】B6.【答案】C7.【答案】A8.【答案】C9.【答案】C10.【答案】D11.【答案】212.13.【答案】(64)-,14.【答案】115.【答案】1或1 216.【答案】解:连接EO,FO,∵⊙O是⊙ABC的内切圆,切点分别为D,E,F,∴OE⊙BC,OF⊙AC,BD=BE,AD=AF,EC=CF,又∵⊙C=90°,∴四边形ECFO是矩形,又∵EO=FO,∴矩形OECF是正方形,设EO=x,则EC=CF=x,在Rt⊙ABC中BC2+AC2=AB2故(x+6)2+(x+4)2=102,解得:x=2,即⊙O的半径r=2.17.【答案】(1)证明:∵点I 是⊙ABC 的内心 ∴⊙BAD=⊙CAD ,⊙ABI=⊙CBI∵⊙CBD=⊙CAD∴⊙BAD=⊙CBD∴⊙BID=⊙ABI+⊙BAD ,⊙BAD=⊙CAD=⊙CBD , ∵⊙IBD=⊙CBI+⊙CBD ,∴⊙BID=⊙IBD∴ID=BD ;(2)解:连接OA 、OD 、BD 和BI ,∵OA=OD ,OI⊙AD∴AI=ID ,∵I 为⊙ABC 内心,∴⊙BAD=⊙BCD ,∴弧BD=弧CD ,∵弧CD=弧CD ,∴⊙BCD=⊙BAD ,∴⊙DBI=⊙BCD+⊙CBI=⊙CAD+⊙CBI , =12(⊙BAC+⊙ACB ), ∵⊙DIB=⊙DAB+⊙ABI=12(⊙BAC+⊙ABC ), ∴⊙DIB=⊙DBI ,∴BD=ID=AI ,BD DC ∧∧=,故OD⊙BC ,记垂足为E ,则有BE=12BC ,作IG⊙AB于G,又⊙DBE=⊙IAG,而BD=AI,∴Rt⊙BDE⊙Rt⊙AIG,于是,AG=BE=12BC,但AG=12(AB+AC﹣BC),故AB+AC=2BC,∴AB ACBC=2.18.【答案】解:连接IE,IF,∵内切圆I和边BC、CA、AB分别相切于点D、E、F,∴⊙AEI=⊙AFI=90°,∵⊙A=70°,∴⊙EIF=110°,∴⊙FDE=55°.答:⊙FDE的度数为55°.19.【答案】(1)解:∵⊙O是⊙ABC的内切圆,∴OD⊙BC,OE⊙AC,又⊙C=90°,∴四边形ODCE是矩形,∵OD=OE,∴四边形ODCE是正方形.(2)解:∵⊙C=90°,AC=6,BC=8,∴AB= =10,由切线长定理得,AF=AE ,BD=BF ,CD=CE , ∴CD+CE=BC+AC ﹣BD ﹣AE=BC+AC ﹣AB=4, 则CE=2,即⊙O 的半径为2.20.【答案】解:如图,作 AD BC ⊥ ,设 BD x = ,则 8CD x =- ,由勾股定理可知: 2222AB BD AC CD -=- ,则 ()2225498x x -=-- ,解得 52x = ,则 2AD = ,故 118222ABC S BC AD =⋅=⨯⨯= , 由三角形的内切圆性质,可得: ()12ABC S r AB BC AC =++2ABC S r AB BC AC ∴===++ . 21.【答案】解:(⊙)如图所示,连接OD , ∵点E 是⊙ABC 的内心,∴⊙BAD=⊙CAD ,∴BD = CD ,∴OD⊙BC ,又∵⊙BDM=⊙DAC ,⊙DAC=⊙DBC , ∴⊙BDM=⊙DBC ,∴BC⊙DM ,∴OD⊙DM ,∴直线DM 是⊙O 的切线;(⊙)如图所示,连接BE ,∵点E 是⊙ABC 的内心,∴⊙BAE=⊙CAE=⊙CBD ,⊙ABE=⊙CBE , ∴⊙BAE+⊙ABE=⊙CBD+⊙CBE ,即⊙BED=⊙EBD,∴DB=DE,∵⊙DBF=⊙DAB,⊙BDF=⊙ADB,∴⊙DBF⊙⊙DAB,∴DFDB=DBDA,即DB2=DF•DA,∴DE2=DF•DA.。
中考数学专题:圆1 内切圆
所以BD=CD
又因为
所以
又因为
所以
即
所以DB=DE=DC
得证
3.已知 中, ,AB=5,AC=4,BC=3,圆O内切于 ,切点为E、F、G,求圆O半径.
[变式]已知 中, ,AB=c,AC=b,BC=a,圆O内切于 ,切点为E、F、G,求圆O半径.
4. 中,E是内心, 的平分线和 的外接圆相交于点D,试说明DB=DC=DE.
答案
知识点
有关内容
内切圆
定义
与三角形各边都相切的圆叫做三角形的内切圆.
有关概念
三角形的内切圆的圆心叫做内心,其就是三角形角平分线的交点,这个三角形叫做圆的外切三角形.
内心特征
三角形的内心到三角形三边的距离相等.
(∵点O为 的内心
∴OD=OE=OF)
名称
定义
图形
主要性质
圆心位置
备注
内心
三角形三个角的内角平分线的交点
1. DE=DF=DG(D为圆心)
2.
都在角形内
等边三角形内心、外心重合
外心
三角形三条边的中垂线的交点
1.OA=OB=OC(O为圆心)
2.
3.
锐角 :在 内部
直角 :斜边的中点
钝角 :在 外部
1. ( )2. AE=1cm BF=4cm CD=5cm(设AE=AD=xBE=BF=yCF=CD=z)3.半径为1,半径为 (方法同2题相似)
4.证明:连接BE
因为E为内心
所以
(∵点O为 的内心
∴_______________________)
【内心与外心的区别】
名称
定义
图形
主要性质
位置
