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第18講 從三角形的內切圓談起
數學是一個非常美的領域,這是因為它的主要部分是由人類的心靈構成的,你可以自由探索自己心中的數學世界,這不是很美嗎?那里有真正自由,正是這種自由才是數學美的力量所在。
-----瑟斯頓
知識縱橫
和多邊形的各邊都相切的圓叫做多邊形的內切圓,這個多邊形叫做圓的外切多邊形。三角形的內切圓的圓心叫做這個三角形的內心,圓外切三角形、圓外切四邊形有下列重要性質:
1. 三角形的內心是三角形的三內角平分線交點,它到三角形的三邊距離相等;
2. 圓外切四邊形的兩組對邊之和相等,其逆亦真,是判定四邊形是否有內切圓的主要方法。
當圓外切三角形、四邊形
2、是特殊三角形、四邊形時,就得到隱含豐富結論的下列圖形:
例題求解
[例1]如圖,⊙O是內切圓,切點為,若的長度是方程的兩個根,則的面積是
〔第18屆XX省競賽題
思路點撥 連,易證四邊形為正方形,解題的關鍵是求出的長.
[例2]如圖,以正方形的邊為直徑作半圓,過點作直線切半圓于點,交于點,則與直角梯形的周長的比值為〔
A. B. C. D.
〔XX市中考題
思路點撥 本例綜合了切線的判定與性質、切線長定理、勾股定理等知識,為了求出周長,需引入字母或賦值。
[例3]如圖,已知過原點和的動圓⊙交坐標軸于兩點,設的內切圓⊙
3、的直徑為,求的值.
思路點撥,只需求出的值,注意點的坐標特點。
[例4]如圖,在中,其中,其中⊙、⊙,...、⊙為個相等的圓,⊙與⊙相外切,⊙與⊙相外切,……,⊙與⊙相外切,⊙、⊙,...、⊙都與AB相切,且⊙與相切,⊙與相切,求這些等圓的半徑〔用表示.
〔XX省競賽題
思路點撥在同一直線上,連接,把分別用的代數式表示,建立的方程。
圓與梯形的珠聯(lián)璧合
例5圖
[例5]如圖,的直徑,和是它的兩條切線,切于E,交于,于,設,,求與的函數關系式.
對于例5,在條件不變的情況下,我們還可得出以下結論:
(1) ;
(2) 以為直徑的圓與相切;
(3) 以為直徑的圓與相切;
(
4、4) 為一定值。
[例6]如圖,已知直徑與等邊三角形的高相等的圓和邊相切于點和,與邊相交于點和,求的度數.
〔XX省競賽題
分析 若要運用切線的性質,則需確定圓心,這是解本題的關鍵。
例6圖
學歷訓練
基礎夯實
1. 如圖,在梯形中,,⊙為內切圓,為切點.若,,求的長為。
〔天津市中考題
第2題
第1題
第3題
2. 如圖,在平面直角坐標系中有一正方形AOBC,反比例函數經過正方形AOBC對角線的交點,半徑為的圓內切于△ABC,則k的值。
〔20XXXX市中考題
3. 如圖,在中,,,圓心在AC上,⊙與相切于點,求⊙的半徑為。
〔20XX烏魯木齊市中考題
5、
4. 如圖,一圓內切四邊形,且,,則四邊形的周長為。
〔XX市中考題
第5題
第4題
第6題
5. 已知:如圖,以定線段為直徑作半圓,為半圓上任意一點〔異于,,過點P作半圓的切線分別交過,兩點的切線于,,、相交于點,連接、.下列結論:①四邊形是梯形;②;③為定值;④為的平分線.其中一定成立的是〔
A.①②
B.②④
C.①③④
D.②③④
〔XX市中考題
6. 如圖,中,內切圓和邊、、分別相切于點、、,則以下四個結論中,錯誤的結論是〔
A. 點是的外心 B.
C. D.
7. 如圖,已
6、知∠ABC=90°,AB=BC.直線與以BC為直徑的⊙相切于點C.點F是⊙上異于B、C的動點,直線BF與相交于點E,過點F作AF的垂線交直線BC與點D.
〔1如果BE=15,CE=9,求EF的長;
〔2證明:①△CDF∽△BAF;②CD=CE;
〔3探求動點F在什么位置時,相應的點D位于線段BC的延長線上,且使,請說明你的理由.
〔20XXXX市中考題
第7題
8. 如圖,在直角梯中,,,厘米,厘米,厘米,為⊙的直徑,動點沿方向從點開始向點以厘米/秒的速度運動,動點沿方向從點開始向點以2厘米/秒的速度運動,點、分別從、兩點同時出發(fā),當其中一點停止時,另一點也隨之停止運動.〔1求
7、⊙的直徑;〔2求四邊形的面積關于、運動時間的函數關系式,并求當四邊為等腰梯形時,四邊形的面積;〔3是否存在某一時刻,使直線與⊙相切?若存在,求出的值;若不存在,請說明理由.
〔XX市中考題
第8題
能力拓展
9. 已知等腰中,,,內切圓的半徑為,則腰長為.
〔XX省競賽題
10. 如圖,正方形邊長為,以正方形的一邊為直徑在正方形內作半圓,過作半圓的切線,與半圓相切于點,與相交于點,則的面積〔
〔日本數學奧林匹克競賽題
第11題
第10題
第12題
11. 如圖,在中,,、的平分線相交于點,又于點,若,則=
12. 在平面直角坐標系中,以正方形的邊為弦的⊙與軸
8、相切,若點的坐標為,則圓心的坐標為〔
A. B. C. D.
〔20XX濱州市中考題
13. 已知于,,下列選項中的半徑為的是
〔
〔20XX日照市中考題
A. B. C. D.
14. 如圖,在矩形中,連接,如果為的內心,過作于,作于,則矩形的面積與矩形的面積的比值為〔
A. B. C. D.不能確定
第14題
〔《學習報》公開賽試題
15. 如圖1,兩直角邊的邊長為.〔1如圖2,⊙O與
9、的邊相切于點,與邊相切于點.請你在圖2中作出并標明⊙O的圓心〔用尺規(guī)作圖,保留作圖痕跡,不寫作法和證明〔2是這個上和其內部的動點,以為圓心的⊙與的兩條邊相切.設⊙的面積為,你認為能否確定的最大值?若能,請你求出的最大值;若不能,請你說明不能確定的最大值的理由.
〔20XXXX市中考題
16. 如圖所示,已知是⊙O的直徑,是⊙O的切線,平行于弦,過點作于點,連接,與交于點.問與是否相等?證明你的結論.
〔全國初中數學競賽題
第16題
綜合創(chuàng)新
17. 如圖,點在第一象限,且,過兩點作圓分別與軸正半軸,軸正半軸交于兩點,在弧上,交于,且.
〔1求點的坐標;
〔2若,連,求的值;
〔3過作于,求的值.
18. 如圖,圓是等邊三角形的內切圓,與,兩邊分別切于,兩點,連接,點是劣弧上的一個動點〔不與,重合,過點作于,于,于,交于點.
(1) 求證
〔20XXXX二中理科實驗班自主招生試題
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