2.3三角形的内切圆同步训练——浙教版数学九年级下册
一、选择题
1.依据圆规作图的痕迹,可以用没有刻度的直尺确定的内心的是( )
A. B. C. D.
2.如图,点O是△ABC的内心,若∠A=70°,则∠BOC的度数是( )
A.120° B.125° C.130° D.135°
3.如图,在△ABC中,∠BAC的平分线AD与∠ACB的平分线CE交于点O,下列说法正确的是( )
A.点O是△ABC的内切圆的圆心 B.CE⊥AB
C.△ABC的内切圆经过D,E两点 D.AO=CO
4.下列说法错误的是( )
A.三角形有且只有一个内切圆
B.等腰三角形的内心一定在它的底边的高上
C.三角形的内心不一定都在三角形的内部
D.若I是△ABC的内心,则AI平分∠BAC
5.如图,正三角形的内切圆半径为1,那么这个正三角形的边长为( )
A.2 B.3 C. D.
6.若一直角三角形的斜边长为c,内切圆半径是r,则内切圆的面积与三角形面积之比是( )
A. B. C. D.
7.《数书九章》是我国南宋时期杰出数学家秦九韶的著作,书中提出了已知三角形三边a,b,c求面积的公式.若三角形的三边a,b,c分别为7,6,3,则这个三角形内切圆的半径是( )
A. B. C. D.
8.△ABC中,AB=AC,∠A为锐角,CD为AB边上的高,I为△ACD的内切圆圆心,则∠AIB的度数是( )
A.120° B.125° C.135° D.150°
9.如图,在△ABC中,AB=10,AC=8,BC=6.按以下步骤作图:
①以A为圆心,任意长为半径作弧,分别交AB,AC于点M,N;
②分别以M,N为圆心,以大于 MN的长为半径作弧,两弧交于点E;
③作射线AE;
④以同样的方法作射线BF,AE交BF于点O,连结OC,则OC为( )
A.2 B.2 C. D.1
10.如图在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=6,BC=8,⊙O是△ABC的内切圆,连接AO,BO.则图中阴影部分的面积之和( )
A. B. C.12 D.14
11.如图,在 中, , 于D,⊙O为 的内切圆,设⊙O的半径为R,AD的长为h,则 的值为( )
A. B. C. D.
二、填空题
12.等腰三角形的底边长为,腰长为,该等腰三角形内心和外心的距离为 .
13.如图,⊙I是△ABC的内切圆,切点分别为点D、E、F,若∠DEF=52o,则∠A= .
14.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 .
15.如图,等边△ABC中,P为三角形内一点,过P作PD⊥BC,PE⊥AB,PF⊥AC,连结AP、BP、CP,如果S△APF+S△BPE+S△PCD= ,那么△ABC的内切圆半径为
三、解答题
16.如图,I是△ABC的内心,AI的延长线交△ABC的外接圆于点D.DB与DI相等吗?为什么?
17.如图,△ABC的三条内角平分线相交于点O,过点O作OE⊥BC于E点,
(1)求证:∠BOD=∠COE.
(2)如果AB=17,AC=8,BC=15,利用三角形内心性质及相关知识,求OE长.
18.在直角三角形ABC中,∠B=90°,它的内切圆分别与边BC,CA,AB相切与点D,E,F,连接AD,与内切圆相交于另一点P,连接PC,PE,PF.已知PC⊥PF,求证:
(1)PD平分∠FPC;
(2)PE∥BC.
19.如图,Rt△ABC的内切圆⊙O与AB、BC、CA分别相切于点D、E、F,且∠ACB=90°,AB=5,BC=3,点P是边AC上的一动点,PH⊥AB,垂足为H.
(1)求⊙O的半径的长及线段AD的长;
(2)设PH=x,PC=y,求y关于x的函数关系式.
答案解析部分
1.【答案】D
【解析】解:三角形内心是三角形三条角平分线的交点,
A、由作图痕迹可得作的是BC边的垂直平分线及过点C作的AB边上的垂线,故此选项不符合题意;
B、由作图痕迹可得作的是AB边的垂直平分线及以及∠BAC的角平分线,故此选项不符合题意;
C、由作图痕迹可得作的是BC、AB边的垂直平分线,故此选项不符合题意;
D、由作图痕迹可得作的是∠A及∠B的角平分线,故此选项符合题意.
故答案为:D.
2.【答案】B
【解析】解:∵O是△ABC的内心,
∴OB平分∠ABC,OC平分∠ACB,
∴∠OBC= ∠ABC,∠OCB= ∠ACB,
∴∠OBC+∠OCB= (∠ABC+∠ACB)= (180°﹣∠A)= (180°﹣70°)=55°,
∴∠BOC=180°﹣(∠OBC+∠OCB)=180°﹣55°=125°.
故答案为:B.
3.【答案】A
【解析】解:∵△ABC中,∠BAC的平分线AD与∠ACB的平分线CE交于点O,
∴点O是△ABC的内切圆的圆心;
故答案为:A.
4.【答案】C
【解析】解:A、任何一个三角形都有且只有一个内切圆,但一个圆可以有无数个外切三角形;故A正确,不符合题意;
B、根据等腰三角形底边上的三线合一及三角形内心的定义即可知:等腰三角形的内心一定在它的底边的高上,故B是正确的,不符合题意;
C、任何三角形的内心都在三角形的内部,故C错误,符合题意;
D、根据三角形内心是三角形三内角平分线的交点即可得出:若I是△ABC的内心,则AI平分∠BAC。是正确的,故D不符合题意;
故答案为 :C
5.【答案】D
【解析】如图,⊙O是△ABC的内切圆,⊙O切AB于F,切AC于E,切BC于D,
连接AD,OB,则AD过O(因为等边三角形的内切圆的圆心再角平分线上,也在底边的垂直平分线上),
∵△ABC是等边三角形,
∴∠ABC=60 ,
∵⊙O是△ABC的内切圆,
∴∠OBC= ∠ABC=30 ,
∵⊙O切BC于D,
∴∠ODB=90 ,
∵OD=1,
∴OB=2,
由勾股定理得:BD= = ,
同理求出CD= ,
即BC=2 .
故答案为:D.
6.【答案】B
【解析】解:设直角三角形的两条直角边是a,b,则有:
S= ,
又∵r= ,
∴a+b=2r+c,
将a+b=2r+c代入S= 得:S= r=r(r+c).
又∵内切圆的面积是πr2,
∴它们的比是 .
故答案为:B.
7.【答案】B
【解析】解:∵三角形的三边a,b,c分别为7,6,3,
∴
,如图,
设这个三角形内切圆的半径为,
则,
即,
∵三角形的三边a,b,c分别为7,6,3,
∴,
解得:,
∴这个三角形内切圆的半径为.
故答案为:B.
8.【答案】C
【解析】如图.
∵CD为等腰△ABC的底边AB上的高,
∴∠ADC=90°
∴∠BAC+∠ACD=90°
又∵I为△ACD的内切圆圆心,
∴AI、CI分别是∠BAC和∠ACD的角平分线,
∴∠IAC+∠ICA=(∠BAC+∠ACD)=×90°=45°,
∴∠AIC=135°;
又∵AB=AC,∠BAI=∠CAI,AI=AI;
∴△AIB≌△AIC(SAS),
∴∠AIB=∠AIC=135°.
故答案为:C.
9.【答案】A
【解析】解:过点O作OD⊥BC,OG⊥AC,垂足分别为D,G,
由题意可得:O是△ACB的内心,
∵AB=10,AC=8,BC=6,
∴BC2+AC2=AB2,
∴△ABC是直角三角形,
∴∠ACB=90°,
∴四边形OGCD是正方形,
∴DO=OG= =2,
∴CO=2 .
故答案为:A.
10.【答案】B
【解析】解:设圆O与△ABC的三边相切与点D、E、F
∴∠C=∠OFC=∠OEC=90°,OE=OF
∴四边形OFCE是正方形,
∴OE=CE,∠FOE=90°
⊙O是△ABC的内切圆,
∴OA、OB分别平分∠BAC, ∠ABC
∴∠OAB+∠OBA=45°,
∠AOB=180°-45°=135°
∴AB=
设圆O的半径为r,
∴
即
解之:r=2
∴S阴影部分=
=
故答案为:B
11.【答案】B
【解析】解:如图,令 分别与 的三边切于P,Q,T,连接
∴
∴
=
=
又∵
∴
又∵
∴
∴
∴
∴
故答案为:B.
12.【答案】
【解析】解:作如图所示等腰及底边的中线,
是等腰三角形,
外心E、内心F均在上,垂直平分,
∴,,
连接,
由外心的定义可知,,
设,则,,
在中,,
,
解得:,
,
由内心的定义,运用等面积法可知,
,
求得,
,
该等腰三角形内心和外心的距离为.
13.【答案】76°
【解析】解:连接ID、IF;
∵I是△ABC的内切圆,
∴ID⊥AB,IF⊥AC;
∵∠DIF=2∠DEF=104°,
四边形DIFA中,∠IDA=∠IFA=90°,
∴∠A=180° ∠DIF=76°,
故答案为:76°
14.【答案】289
【解析】解:设四个全等的直角三角形的三边分别为,较长的直角边为较短的直角边为为斜边,
直角三角形的内切圆半径为3,小正方形的面积为49,
,
①,②,
,
③,
,
解得或(舍去),
大正方形的面积为.
故答案为:289.
15.【答案】
【解析】如图,过P点作正△ABC的三边的平行线,
则△MPN,△OPQ,△RSP都是正三角形,
四边形ASPM,四边形NCOP,四边形PQBR是平行四边形,
故可知黑色部分的面积=白色部分的面积,
∵S△APF+S△BPE+S△PCD= ,
∴S△ABC= ,
∵S△ABC= AB2sin60°= ,
∴AB=6,
∴三角形ABC的高h=3 ,
则△ABC的内切圆半径r= h= .
故答案为: .
16.【答案】解:DB=DI,
理由如下:连接BI,
由圆周角定理得,∠DBC=∠DAC,
∵I是△ABC的内心,
∴∠ABI=∠CBI,∠BAD=∠CAD,
由三角形的外角的性质可知,∠DIB=∠IBA+∠ABI,又∠DBI=∠DBC+∠IBC,
∴∠DIB=∠DBI,
∴DB=DI.
17.【答案】(1)证明:∵∠AFO=∠FBC+∠ACB=∠ABC+∠ACB,
∴∠AOF=180°﹣(∠DAC+∠AF0)
=180°﹣[∠BAC+∠ABC+∠ACB]
=180°﹣[(∠BAC+∠ABC)+∠ACB]
=180°﹣[(180°﹣∠ACB)+∠ACB]
=180°﹣[90°+∠ACB]
=90°﹣∠ACB,
∴∠BOD=∠AOF=90°﹣∠ACB,
又∵在直角△OCE中,∠COE=90°﹣∠OCD=90°﹣∠ACB,
∴∠BOD=∠COE.
(2)解:∵AB=17,AC=8,BC=15,
∴AC2+BC2=289,
AB2=289,
∴AC2+BC2=AB2,
∴△ABC为直角三角形,
∴EO==3.
18.【答案】解:(1)∵BC与圆相切,∴∠PFD=∠PDC.∵BF、BD分别于圆相切,∴∠BFD=∠BDF=45°.∴∠FPD=45°.∵PC⊥PF,∴∠FPD=∠DPC.故PD平分∠FPC;(2))∵AE、AF与圆相切,∴∠AFP=∠ADF,∠AEP=∠ADE,∵∠FAD=∠PAF,∠EAP=∠DAE,∴△AFP∽△ADF,△AEP∽△ADE,∴,∴,∴.∵∠EPD=∠EDC,∴△EPD∽△EDC,∴△EPD也是等腰三角形,∴∠PED=∠EPD=∠EDC,∴PE∥BC.
19.【答案】解:(1)连接AO、DO.设⊙O的半径为r.
在Rt△ABC中,由勾股定理得AC==4,
则⊙O的半径r=(AC+BC﹣AB)=(4+3﹣5)=1;
∵CE、CF是⊙O的切线,∠ACB=90°,
∴∠CFO=∠FCE=∠CEO=90°,CF=CE,
∴四边形CEOF是正方形,
∴CF=OF=1;
又∵AD、AF是⊙O的切线,
∴AF=AD;
∴AF=AC﹣CF=AC﹣OF=4﹣1=3,
即AD=3;
(2)点P在线段AC上时.
在Rt△ABC中,AB=5,AC=4,BC=3,
∵∠C=90°,PH⊥AB,
∴∠C=∠PHA=90°,
∵∠A=∠A,
∴△AHP∽△ACB,
∴,
即
∴y=﹣x+4,
即y与x的函数关系式是y=﹣x+4.