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第2章 圆
2.5.4 三角形的内切圆
情景引入
想在一块三角形硬纸板上剪下一个面积最大的圆形纸板,应当怎样剪 你觉得以下几种情况,哪一种情况的圆面积最大?
如图,为了使圆形纸板的最大,这个圆应当与三角形的三条边都尽可能贴近.
A
B
C
①
A
B
C
②
A
B
C
③
A
B
C
④
第②种面积最大
·
C
A
B
l
C
A
B
由此猜想:这个圆应当与三角形的三条边都________.
相切
与三角形的三条边都相切的圆存在吗 如果存在,那么如何画出这样的圆
获取新知
因此圆心O是∠A的___________与∠B的___________的_____点.
如果与△ABC的三条边都相切,那么圆心O 到三条边的距离都等于_____,从而这些距离相等.
我们已经知道,到一个角的两边距离相等的点一定在这个角的平分线上,
半径
角平分线
交
·
C
A
B
角平分线
O
探究活动一 画一个圆关键是确定圆心和半径,如何确定与三角形的三条边都相切的圆的圆心和半径?
已知:△ABC.
求作:和△ABC的各边都相切的圆.
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O为圆心,OD为半径作圆O.
☉O就是所求的圆.
M
N
D
探究活动二 如何画一个圆与三角形的三条边都相切
A
B
C
O
(3)类似地,BC 与圆O 相_______.
探究活动三 上面所作的圆O真的与△ABC的三条边都相切吗
(1)由于圆心O到AB 的距离等于OM 的长,即等于半径,因此AB与圆O 相_____;
(2)由于圆心O 在∠BAC 的平分线上,因此圆心O到AC 的距离与O 到AB 的距离_______,从而也等于______,所以AC 与圆O 相______;
切
切
相等
半径
切
A
B
M
C
·
D
· O
与三角形的三条边都相切的圆有且只有一个.
探究活动四 与△ABC的三条边都相切的圆有几个
根据探究活动一的结论,与△ABC的三条边都相切的圆,其圆心是∠A的平分线与∠B的平分线的交点O,其半径等于O到AB的距离,因此与△ABC的三条边都相切的圆只有一个。
结合探究活动二的画法得出:
C
A
B
从而圆心O在△ABC的每个内角的_________上,
三角形的内心是这个三角形的三条角平分线的交点.
与三角形各边都相切的圆叫作三角形的内切圆
内切圆的圆心叫作三角形的内心
这个三角形叫作圆的外切三角形
设点O是△ABC 的内心
由于AB,BC,AC 都与圆O相切,
因此圆心O 到AB,BC,AC 的距离都等于______
半径
平分线
C
A
B
·
O
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
三角形三边中垂线的交点
1.OA=OB=OC
2.外心不一定在三角形的内部.
三角形三条角平分线的交点
1.到三边的距离相等;
2.OA、OB、OC分别平分∠BAC、∠ABC、∠ACB
3.内心在三角形内部.
O
A
B
C
O
A
B
C
总结:
例题讲解
例1 在△ABC中,⊙O是△ABC的内切圆,∠ A=70°,
求∠ BOC的度数。
A
B
C
O
解:∵∠ A=70°
∴∠ABC+∠ACB=180°-∠ A=110°
∵⊙O是△ABC的内切圆
∴BO,CO分别是∠ABC和∠ACB的平分线
即∠ OBC= ∠ABC ∠OCB= ∠ACB
∴∠ BOC=180°-(∠ OBC+∠OCB)
=180°- ( ∠ABC +∠ACB)
=180°- ×110°
= 125°.
例2 如图,Rt△ABC中,∠C=90°,BC=a,AC=b, AB=c,⊙O为Rt△ABC的内切圆.
求Rt△ABC的内切圆的半径 r.
∵ ⊙O与Rt△ABC的三边都相切
∴AD=AF,BE=BF,CE=CD
解:设Rt△ABC的内切圆与三边相切于D、E、F,连接OD、OE、OF,则OD⊥AC,OE⊥BC,OF⊥AB.
B
·
A
C
E
D
F
O
设AD= x , BE= y ,CE= r
则有
x+r=b
y+r=a
x+y=c
解得
r=
a+b-c
2
设Rt△ABC的直角边为a、b,斜边为c,则Rt△ABC的内切圆的半径
r= 或 r=
a+b-c
2
ab
a+b+c
随堂演练
1.三角形的内心是( )
A.三边垂直平分线的交点 B.三条角平分线的交点
C.三条高所在直线的交点 D.三条中线的交点
2.已知点O是△ABC的内心,∠A=50°,则∠BOC的度数为( )
A.100° B.115° C.130° D.125°
B
B
3.如图,在△ABC中,点P是△ABC的内心,则∠PBC+∠PCA+∠PAB=____°.
90
随堂演练
4.如图,⊙O是△ABC的内切圆,切点分别为D,E,F,M是⊙O上一点.若∠EMF=55°,则∠A=______°.
5.有一块直角三角形的白铁皮,其两条直角边长分别为6 cm和8 cm.若从这块白铁皮上剪出一块尽可能大的圆铁皮,则这块圆铁皮的面积为_____cm2.
70
4π
三角形内切圆半径的计算方法:
若三角形的三边长分别为a,b,c,内切圆的半径为r内,三角
形的面积为S,则有:
①S=(a+b+c)·r内; ②r内= .
(2)直角三角形中,a,b为直角边长,c为斜边长,内切圆半径为r内,则有
r内= .
课后小结
只适合于直角三角形
三角形内切圆
运用切线长定理,将相等线段转化集中到某条边上,从而建立方程.
有关概念
内切圆
应用
重要结论
内心(三角形三条角平分线的交点)
外切三角形