2026年同步练习册泰山出版社九年级数学上册青岛版第132页答案
2.一个等边三角形的边长为2,则这个等边三角形的内切圆半径为(
C
)。

A.$\frac{1}{2}$
B.1
C.$\frac{\sqrt{3}}{3}$
D.$\sqrt{3}$

答案

C

解析

【分析】
要求等边三角形的内切圆半径,首先回忆相关性质:等边三角形的内心(内切圆圆心)、外心、重心、垂心四心重合,内切圆半径是内心到任意一边的距离。我们可以选择两种符合学段要求的思路求解:思路1:利用面积法,三角形面积等于内切圆半径乘三角形的半周长;思路2:结合30°角的直角三角形边角关系计算,等边三角形内角为60°,角平分线将内角分为两个30°角,构造直角三角形即可求出半径。
【解析】
我们用两种方法求解:
方法1:面积法
边长为2的等边三角形面积:$S=\frac{\sqrt{3}}{4}a^2=\frac{\sqrt{3}}{4}×2^2=\sqrt{3}$
等边三角形的半周长:$s=\frac{1}{2}×(2+2+2)=3$
根据三角形内切圆半径公式$S=r· s$,代入数据得:$r=\frac{S}{s}=\frac{\sqrt{3}}{3}$
方法2:构造直角三角形求解
等边三角形内角为60°,内心在角平分线上,过内心作一边的垂线,垂线段长度就是内切圆半径$r$。
此时形成的直角三角形中,一个锐角为$\frac{60°}{2}=30°$,该角相邻的直角边长度为边长的一半,即$\frac{2}{2}=1$,
由三角函数关系$\tan30°=\frac{r}{1}$,得$r=\tan30°=\frac{\sqrt{3}}{3}$
【答案】
C
【知识点】
等边三角形的性质、三角形的内切圆、解直角三角形
【点评】
本题是基础计算类题目,解题时可结合等边三角形的特殊性选择更简便的计算方法,熟练掌握内切圆相关性质、公式是快速解题的关键。
【难度系数】
0.7
3. 如图,点 E 是$△ ABC$的内心,AE 的延长线和$△ ABC$的外接圆相交于点 D,与 BC 相交于点 G。则下列结论:① $∠ BAD = ∠ CAD$;② 若 $∠ BAC = 60°$,则$∠ BEC = 120°$;③ 若 G 为 BC 的中点,则$∠ BGD = 90°$;④ $AE = DE = DB$。其中不一定正确的是(
D
)。

A.①
B.②
C.③
D.④

答案

D

解析

【分析】
解题时先明确三角形内心是内角角平分线的交点,结合圆周角定理、垂直平分线性质,逐个判断四个结论是否一定成立:①根据AE是角平分线直接判断;②利用三角形内角和结合内心角平分线的性质计算∠BEC;③根据等弧对应的点在弦的垂直平分线上,结合中点判断垂直;④先推导DB=DE,再判断AE与DE是否一定相等,最终选出不一定正确的选项。
【解析】
我们对4个结论逐一分析:
1. 结论①:
∵点E是△ABC的内心,
∴AE是∠BAC的角平分线,
∴∠BAD=∠CAD,①一定正确。
2. 结论②:若∠BAC=60°,则∠ABC+∠ACB=180°-60°=120°。
∵E是内心,BE、CE分别平分∠ABC、∠ACB,
∴∠EBC+∠ECB=$\frac{1}{2}$(∠ABC+∠ACB)=60°,
∴∠BEC=180°-60°=120°,②一定正确。
3. 结论③:由∠BAD=∠CAD可得弧BD=弧CD(相等的圆周角对应相等的弧),
∴点D在BC的垂直平分线上。若G为BC中点,则DG为BC的垂直平分线,
∴DG⊥BC,即∠BGD=90°,③一定正确。
4. 结论④:先证∠DBE=∠DEB:∠DBE=∠DBC+∠CBE,∠DEB=∠BAD+∠ABE。
∵∠DBC=∠DAC=∠BAD(同弧所对圆周角相等,AD平分∠BAC),∠CBE=∠ABE(BE平分∠ABC),
∴∠DBE=∠DEB,得DB=DE。但AE和DE无必然相等的关系,仅当△ABC为特殊三角形时成立,普通三角形中不满足,故④不一定正确。
综上,不一定正确的是④,答案选D。
【答案】
D
【知识点】
三角形内心的性质,圆周角定理,垂直平分线的性质
【点评】
本题是三角形内心与外接圆结合的典型题型,需要熟练运用角平分线、圆周角、垂直平分线的相关定理逐一推导结论,解题时要注意区分普遍成立的结论和仅特殊情况成立的结论。
【难度系数】
0.7
4. 如图,在$△ ABC$中,$∠ BAC = 70°$,I是$△ ABC$的内心,连接AI并延长至点D,使$ID = BD$。则$∠ DBC$的度数是(
B
)。

A.$30°$
B.$35°$
C.$40°$
D.$45°$

答案

B

解析

【分析】
解题时首先回忆三角形内心的性质:内心是三角形内角平分线的交点,因此AI平分∠BAC、BI平分∠ABC,可先求出∠BAD的度数,同时得到∠ABI与∠CBI相等;再结合ID=BD的条件得到等腰三角形的等角关系,最后利用三角形外角的性质,建立∠DIB与△ABI内角的关系,和∠DBI的组成角进行等量代换,消去相等的角即可求出∠DBC的度数。
【解析】
解:
∵I是△ABC的内心,
∴AI平分∠BAC,BI平分∠ABC,
∴$∠ BAD=\frac{1}{2}∠ BAC=\frac{1}{2}×70°=35°$,$∠ ABI=∠ CBI$。
∵ID=BD,
∴$△ BDI$为等腰三角形,$∠ DIB=∠ DBI$。
∵$∠ DIB$是$△ ABI$的外角,根据三角形外角性质可得:
$∠ DIB=∠ BAD+∠ ABI$,
又
∵$∠ DBI=∠ DBC+∠ CBI$,且$∠ ABI=∠ CBI$,$∠ DIB=∠ DBI$,
∴$∠ BAD+∠ ABI=∠ DBC+∠ CBI$,
消去相等的$∠ ABI$和$∠ CBI$,可得$∠ DBC=∠ BAD=35°$。
【答案】
B
【知识点】
三角形内心的性质,等腰三角形的性质,三角形外角的性质
【点评】
本题是三角形角度计算的常规题,解题的核心是熟练运用三角形内心的角平分线性质,结合等腰三角形等角对等边、三角形外角的性质进行角度的等量代换,掌握基础性质就能快速解题。
【难度系数】
0.7
5.如图,$△ ABC$ 的周长是 18 cm,点 O 是$△ ABC$ 的内心,过点 O 作 $EF // AB$,与AC,BC 分别交于点 E,F,已知 $AB = 6$ cm,则 $△ CEF$ 的周长为
12
cm。

答案

12

解析

【分析】
解题时先利用三角形内心的性质得到角平分线,再结合平行线的性质推导等腰三角形,实现线段的等量转化,最终将△CEF的周长转化为AC与BC的和,结合△ABC的总周长与AB的长度即可求出结果。
【解析】
连接OA、OB。
∵点O是△ABC的内心,
∴OA平分∠CAB,OB平分∠CBA,即$∠ OAE=∠ OAB$,$∠ OBF=∠ OBA$。
∵$EF// AB$,
∴$∠ EOA=∠ OAB$,$∠ FOB=∠ OBA$。
∴$∠ OAE=∠ EOA$,$∠ OBF=∠ FOB$,
根据等角对等边可得$OE=AE$,$OF=BF$。
∴$EF=OE+OF=AE+BF$。
则△CEF的周长为:
$C_{△ CEF}=CE+CF+EF=CE+CF+AE+BF=(CE+AE)+(CF+BF)=AC+BC$。
已知$C_{△ ABC}=AB+AC+BC=18\mathrm{cm}$,$AB=6\mathrm{cm}$,
∴$AC+BC=18-6=12\mathrm{cm}$,即$C_{△ CEF}=12\mathrm{cm}$。
【答案】
12
【知识点】
三角形内心的性质,平行线的性质,等腰三角形的判定
【点评】
本题核心是利用转化思想,通过角的等量关系将所求三角形的周长转化为已知三角形两边的和,需要熟练掌握三角形内心的性质和平行线、等腰三角形的相关知识点,是几何中较为典型的周长计算类题目。
【难度系数】
0.7
6.如图,点 D 是$△ ABC$的内心,连接 BD并延长交$△ ABC$的外接圆于点 E,BE 与AC 交于点 F,连接 AE。
(1)设$∠ ABC=α$,则$∠ EAC=$
$\frac{1}{2}α$
;(用含$α$的式子表示)
(2)求证:$AE=DE$;
(3)若$DE=2,BD=1$,求 EF 的长。

答案


(1)$\frac{1}{2}α$
(2)证明:如图,连接AD,
因为点 D 是△ABC 的内心,
所以 AD 平分∠BAC,即∠BAD=∠CAD。
因为 ∠EAD = ∠EAC + ∠CAD,∠EDA=∠BAD + ∠ABD,
又因为 ∠EAC = ∠EBC = ∠EBA,
所以∠EAD=∠EDA。
所以 AE=DE。
(3)解:由题可知 AE=DE=2,BE=DE+BD=3,
因为∠EBA=∠EAF,∠E=∠E,
所以△EAF∽△EBA。
所以$\frac{EA}{EB}=\frac{EF}{EA}$。
所以$EF=\frac{EA^2}{EB}=\frac{4}{3}$。

解析

【分析】
(1) 首先明确三角形内心是角平分线的交点,可得BE平分∠ABC,算出∠EBC的大小;再根据同弧所对的圆周角相等,可知∠EAC与∠EBC相等,即可得到结果。
(2) 要证AE=DE,可证明∠EAD=∠EDA。先连接AD,利用内心性质得AD平分∠BAC,结合外角性质分别拆解∠EAD和∠EDA,再结合圆周角的等量关系,即可证明两个角相等,进而得到边相等。
(3) 求EF的长可通过相似三角形求解:找到△EAF和△EBA的公共角,再证明另一组角相等得到两三角形相似,利用相似三角形的对应边成比例代入已知边长计算即可。
【解析】
(1)
∵点D是△ABC的内心,
∴BE平分∠ABC,
∴∠EBC=$\frac{1}{2}$∠ABC=$\frac{1}{2}α$。
∵∠EAC和∠EBC都是弧EC所对的圆周角,
∴∠EAC=∠EBC=$\frac{1}{2}α$。
(2) 证明:如图,连接AD,
∵点D是△ABC的内心,
∴AD平分∠BAC,即∠BAD=∠CAD,BD平分∠ABC,即∠ABD=∠EBC。
∵∠EAD = ∠EAC + ∠CAD,∠EDA是△ABD的外角,
∴∠EDA=∠BAD + ∠ABD,
又
∵同弧所对圆周角相等,∠EAC = ∠EBC = ∠ABD,
∴∠EAD=∠EDA,
∴AE=DE。
(3) 解:由(2)可知AE=DE=2,
BE=DE+BD=2+1=3,
∵∠EAF=∠EBA,∠E是△EAF和△EBA的公共角,
∴△EAF∽△EBA,
∴$\frac{EA}{EB}=\frac{EF}{EA}$,
∴$EF=\frac{EA^2}{EB}=\frac{2^2}{3}=\frac{4}{3}$。
【答案】
(1)$\frac{1}{2}α$
(2)证明:如图,连接AD,
因为点 D 是△ABC 的内心,
所以 AD 平分∠BAC,即∠BAD=∠CAD。
因为 ∠EAD = ∠EAC + ∠CAD,∠EDA=∠BAD + ∠ABD,
又因为 ∠EAC = ∠EBC = ∠EBA,
所以∠EAD=∠EDA。
所以 AE=DE。
(3)解:由题可知 AE=DE=2,BE=DE+BD=3,
因为∠EBA=∠EAF,∠E=∠E,
所以△EAF∽△EBA。
所以$\frac{EA}{EB}=\frac{EF}{EA}$。
所以$EF=\frac{EA^2}{EB}=\frac{4}{3}$。
【知识点】
三角形内心的性质;圆周角定理;相似三角形的判定与性质
【点评】
本题是圆与三角形的综合基础题,解题的核心是利用角的等量关系推导等角、证明相似,是圆与三角形结合的典型常考题型。
【难度系数】
0.6
7.如图,点E是△ABC的内心,AE的延长线和△ABC的外接圆相交于点D。
(1)求证:DE=DB;
(2)连接BE,CE。若∠CBD=32°,求∠BEC的度数。

答案

(1)略
(2)$∠BEC=122°$。

解析

【分析】
第(1)问:要证DE=DB,可转化为证明两条边所对的角相等,即证∠DBE=∠DEB。结合三角形内心是内角平分线交点的性质,可得AE平分∠BAC、BE平分∠ABC,再结合同弧所对圆周角相等得到∠CBD=∠BAD,最后利用三角形外角性质推导两角相等即可得证。
第(2)问:先根据同弧所对圆周角相等推出∠BAC的度数,再结合三角形内角和定理求出∠ABC+∠ACB的度数,利用角平分线性质求出∠EBC+∠ECB的度数,最后再次用三角形内角和定理即可求出∠BEC的度数。
【解析】
(1)证明:
∵点E是△ABC的内心,
∴AE平分∠BAC,BE平分∠ABC,
∴$∠ BAD=∠ CAD$,$∠ ABE=∠ CBE$。
∵$∠ CBD$和$∠ CAD$都是弧$CD$所对的圆周角,
∴$∠ CBD=∠ CAD$,
∴$∠ CBD=∠ BAD$。
∵$∠ DBE=∠ CBD+∠ CBE$,$∠ DEB=∠ BAD+∠ ABE$(三角形外角等于与它不相邻的两个内角和),
∴$∠ DBE=∠ DEB$,
∴$DE=DB$。
(2)解:
∵$∠ CBD=32°$,且$∠ CBD=∠ CAD=∠ BAD$,
∴$∠ BAC=∠ BAD+∠ CAD=32°×2=64°$。
在$△ ABC$中,$∠ ABC+∠ ACB=180°-∠ BAC=180°-64°=116°$。
∵点E是$△ ABC$的内心,
∴BE平分$∠ ABC$,CE平分$∠ ACB$,
∴$∠ EBC=\frac{1}{2}∠ ABC$,$∠ ECB=\frac{1}{2}∠ ACB$,
∴$∠ EBC+∠ ECB=\frac{1}{2}(∠ ABC+∠ ACB)=\frac{1}{2}×116°=58°$。
在$△ BEC$中,$∠ BEC=180°-(∠ EBC+∠ ECB)=180°-58°=122°$。
【答案】
(1)证明见上述解析;(2)$\boxed{122°}$
【知识点】
三角形内心的性质;圆周角定理;三角形内角和定理
【点评】
本题围绕三角形内心的性质展开考查,结合了圆周角定理、角度运算的相关知识,解题的核心是熟练运用角平分线的性质进行角度的转化与推导,是圆与三角形结合的典型基础题型。
【难度系数】
0.7
8. 已知$\odot O$为$△ ABC$的外接圆,点$E$是$△ ABC$的内心,$AE$的延长线交$BC$于点$F$,交$\odot O$于点$D$。如图,$AD$为$\odot O$的直径,若$AD=10$,$BC=6$,则$OE$的长为(
B
)。


A.$2$
B.$5-\sqrt{10}$
C.$3$
D.$5-2\sqrt{2}$

答案

B

解析

【分析】
解题时首先结合AD是直径、AE是角平分线的性质,由垂径定理可得AD垂直平分BC,先求出OF的长度;再连接OB、BD,通过勾股定理计算出BD的长度;接着利用三角形内心的性质、圆周角定理和三角形外角性质,证明DB=DE;最后根据线段的和差关系即可求出OE的长度。
【解析】
连接OB、BD:
1. 由AD是$\odot O$的直径,E是$△ ABC$的内心可知AD平分$∠ BAC$,根据垂径定理可得$AD⊥ BC$,且$BF=FC=\frac{1}{2}BC=3$。
已知$AD=10$,则$\odot O$的半径$OB=OD=OA=5$,在$Rt△ OBF$中,由勾股定理得:
$OF=\sqrt{OB^2-BF^2}=\sqrt{5^2-3^2}=4$,因此$DF=OD-OF=5-4=1$。
2. 在$Rt△ BDF$中,由勾股定理得:
$BD=\sqrt{BF^2+DF^2}=\sqrt{3^2+1^2}=\sqrt{10}$。
3. 证明$DB=DE$:
∵E是$△ ABC$的内心,
∴BE平分$∠ ABC$,即$∠ ABE=∠ CBE$。
∵$∠ DBC$和$∠ DAC$是同弧DC所对的圆周角,
∴$∠ DBC=∠ DAC$,又AD平分$∠ BAC$,即$∠ BAD=∠ DAC$,因此$∠ DBC=∠ BAD$。
根据三角形外角性质,$∠ DBE=∠ DBC+∠ CBE$,$∠ DEB=∠ BAD+∠ ABE$,可得$∠ DBE=∠ DEB$,故$DB=DE=\sqrt{10}$。
4. 计算OE:
$OE=OD-DE=5-\sqrt{10}$。
【答案】
B
【知识点】
垂径定理,三角形内心的性质,圆周角定理
【点评】
本题是圆与三角形性质结合的典型题型,解题的核心是通过角的等量转换证明$DB=DE$,再结合勾股定理求解线段长度,能有效考查对圆和三角形相关性质的综合运用能力。
【难度系数】
0.6