1. 如图,点$O是\triangle ABC$的内切圆的圆心. 若$\angle BAC = 80^{\circ}$,则$\angle BOC$是(

A.$130^{\circ}$
B.$100^{\circ}$
C.$50^{\circ}$
D.$160^{\circ}$
A
).A.$130^{\circ}$
B.$100^{\circ}$
C.$50^{\circ}$
D.$160^{\circ}$
答案
【解析】:本题主要考查了三角形的内切圆与内心,以及三角形内角和定理。
根据三角形的内切圆的圆心是三角形三条角平分线的交点,
所以$OB$,$OC$分别是$\angle ABC$,$\angle ACB$的角平分线。
根据三角形内角和定理,$\angle ABC + \angle ACB + \angle BAC = 180^{\circ}$。
已知$\angle BAC = 80^{\circ}$,
所以$\angle ABC + \angle ACB = 180^{\circ} - 80^{\circ} = 100^{\circ}$。
由于$OB$,$OC$分别是$\angle ABC$,$\angle ACB$的角平分线,
所以$\angle OBC = \frac{1}{2} \angle ABC$,$\angle OCB = \frac{1}{2} \angle ACB$。
因此,$\angle OBC + \angle OCB = \frac{1}{2} (\angle ABC + \angle ACB) = \frac{1}{2} × 100^{\circ} = 50^{\circ}$。
再根据三角形内角和定理,$\angle BOC = 180^{\circ} - (\angle OBC + \angle OCB) = 180^{\circ} - 50^{\circ} = 130^{\circ}$。
【答案】:A
根据三角形的内切圆的圆心是三角形三条角平分线的交点,
所以$OB$,$OC$分别是$\angle ABC$,$\angle ACB$的角平分线。
根据三角形内角和定理,$\angle ABC + \angle ACB + \angle BAC = 180^{\circ}$。
已知$\angle BAC = 80^{\circ}$,
所以$\angle ABC + \angle ACB = 180^{\circ} - 80^{\circ} = 100^{\circ}$。
由于$OB$,$OC$分别是$\angle ABC$,$\angle ACB$的角平分线,
所以$\angle OBC = \frac{1}{2} \angle ABC$,$\angle OCB = \frac{1}{2} \angle ACB$。
因此,$\angle OBC + \angle OCB = \frac{1}{2} (\angle ABC + \angle ACB) = \frac{1}{2} × 100^{\circ} = 50^{\circ}$。
再根据三角形内角和定理,$\angle BOC = 180^{\circ} - (\angle OBC + \angle OCB) = 180^{\circ} - 50^{\circ} = 130^{\circ}$。
【答案】:A
2. 如图,$PA,PB是\odot O$的切线,切点为$A,B$. 若$PA = 5 cm$,则$PB = $

5 cm
.答案
解:∵PA,PB是⊙O的切线,切点为A,B,
∴PA=PB(切线长定理)。
∵PA=5cm,
∴PB=5cm。
5 cm
∴PA=PB(切线长定理)。
∵PA=5cm,
∴PB=5cm。
5 cm
3. 如图,$PA,PB是\odot O$的切线,$A,B$为切点,连接$OA,OB,OP$. 若$\angle ABP = 60^{\circ}$,则$\angle APO = $
30°
,$\angle AOB = $120°
,$\angle AOP = $60°
.答案
解:
∵PA,PB是⊙O的切线,
∴PA=PB,OA⊥PA,OB⊥PB,∠APO=∠BPO。
∵∠ABP=60°,PA=PB,
∴△PAB是等边三角形,∠APB=60°,
∴∠APO=∠BPO=30°。
∵OA⊥PA,∠APO=30°,
∴∠AOP=60°。
∵∠APO=∠BPO=30°,OA⊥PA,OB⊥PB,
∴∠AOP=∠BOP=60°,
∴∠AOB=∠AOP+∠BOP=120°。
30°,120°,60°
∵PA,PB是⊙O的切线,
∴PA=PB,OA⊥PA,OB⊥PB,∠APO=∠BPO。
∵∠ABP=60°,PA=PB,
∴△PAB是等边三角形,∠APB=60°,
∴∠APO=∠BPO=30°。
∵OA⊥PA,∠APO=30°,
∴∠AOP=60°。
∵∠APO=∠BPO=30°,OA⊥PA,OB⊥PB,
∴∠AOP=∠BOP=60°,
∴∠AOB=∠AOP+∠BOP=120°。
30°,120°,60°
4. 如图,点$P是\triangle ABC$的内心,连接$PA,PB,PC$,$\triangle PAB,\triangle PBC,\triangle PAC的面积分别为S_1,S_2,S_3$. 请判断$S_1,S_2 + S_3$的大小关系.

答案
【解析】:本题可根据三角形内心的性质,结合三角形面积公式来比较$S_1$与$S_2 + S_3$的大小关系。
三角形内心的性质:三角形的内心是三角形三条角平分线的交点,它到三角形三边的距离相等。
设点$P$到$\triangle ABC$三边的距离都为$h$。
根据三角形面积公式$S = \frac{1}{2}ah$(其中$a$为底边长,$h$为这条底边对应的高),分别表示出$S_1$、$S_2$、$S_3$:
$S_1=\frac{1}{2}AB\cdot h$;
$S_2=\frac{1}{2}BC\cdot h$;
$S_3=\frac{1}{2}AC\cdot h$。
则$S_2 + S_3=\frac{1}{2}BC\cdot h+\frac{1}{2}AC\cdot h=\frac{1}{2}(BC + AC)\cdot h$。
接下来可通过比较$AB$与$BC + AC$的大小关系,进而比较$S_1$与$S_2 + S_3$的大小。
根据三角形三边关系:三角形任意两边之和大于第三边,在$\triangle ABC$中,$BC + AC\gt AB$。
因为$h\gt0$,不等式两边同时乘以$\frac{1}{2}h$,不等号方向不变,所以$\frac{1}{2}(BC + AC)\cdot h\gt\frac{1}{2}AB\cdot h$,即$S_2 + S_3\gt S_1$。
【答案】:$S_1\lt S_2 + S_3$。
三角形内心的性质:三角形的内心是三角形三条角平分线的交点,它到三角形三边的距离相等。
设点$P$到$\triangle ABC$三边的距离都为$h$。
根据三角形面积公式$S = \frac{1}{2}ah$(其中$a$为底边长,$h$为这条底边对应的高),分别表示出$S_1$、$S_2$、$S_3$:
$S_1=\frac{1}{2}AB\cdot h$;
$S_2=\frac{1}{2}BC\cdot h$;
$S_3=\frac{1}{2}AC\cdot h$。
则$S_2 + S_3=\frac{1}{2}BC\cdot h+\frac{1}{2}AC\cdot h=\frac{1}{2}(BC + AC)\cdot h$。
接下来可通过比较$AB$与$BC + AC$的大小关系,进而比较$S_1$与$S_2 + S_3$的大小。
根据三角形三边关系:三角形任意两边之和大于第三边,在$\triangle ABC$中,$BC + AC\gt AB$。
因为$h\gt0$,不等式两边同时乘以$\frac{1}{2}h$,不等号方向不变,所以$\frac{1}{2}(BC + AC)\cdot h\gt\frac{1}{2}AB\cdot h$,即$S_2 + S_3\gt S_1$。
【答案】:$S_1\lt S_2 + S_3$。
1. 如图,$PA,PB是\odot O$的切线,$A,B$为切点,$AC是\odot O$的直径. 若$\angle BAC = 25.5^{\circ}$,则$\angle P$的度数为(

A.$52^{\circ}$
B.$51^{\circ}$
C.$61^{\circ}$
D.$64.5^{\circ}$
B
).A.$52^{\circ}$
B.$51^{\circ}$
C.$61^{\circ}$
D.$64.5^{\circ}$
答案
解:∵PA是⊙O的切线,AC是⊙O的直径,
∴∠CAP=90°,
∵∠BAC=25.5°,
∴∠PAB=∠CAP - ∠BAC=90° - 25.5°=64.5°,
∵PA,PB是⊙O的切线,
∴PA=PB,
∴∠PBA=∠PAB=64.5°,
在△PAB中,∠P=180° - ∠PAB - ∠PBA=180° - 64.5° - 64.5°=51°,
故选B.
∴∠CAP=90°,
∵∠BAC=25.5°,
∴∠PAB=∠CAP - ∠BAC=90° - 25.5°=64.5°,
∵PA,PB是⊙O的切线,
∴PA=PB,
∴∠PBA=∠PAB=64.5°,
在△PAB中,∠P=180° - ∠PAB - ∠PBA=180° - 64.5° - 64.5°=51°,
故选B.
2. 如图,$PA,PB,CD均为\odot O$的切线,切点分别为$A,B,E$. 若$PA = 15$,则$\triangle PCD$的周长为(

A.$20$
B.$30$
C.$15$
D.$10$
B
).A.$20$
B.$30$
C.$15$
D.$10$
答案
【解析】:本题可根据切线长定理来求解$\triangle PCD$的周长。
步骤一:明确切线长定理
从圆外一点引圆的两条切线,它们的切线长相等。
步骤二:根据切线长定理找出相等的线段
已知$PA$,$PB$,$CD$均为$\odot O$的切线,切点分别为$A$,$B$,$E$。
根据切线长定理可得:$PA = PB$,$CA = CE$,$DB = DE$。
步骤三:计算$\triangle PCD$的周长
$\triangle PCD$的周长为$PC + CD + PD$,将$CD = CE + DE$代入可得:
$\triangle PCD$的周长$=PC + CE + DE + PD$。
因为$CA = CE$,$DB = DE$,所以$\triangle PCD$的周长$=PC + CA + DB + PD$。
而$PC + CA = PA$,$DB + PD = PB$,且$PA = PB$,所以$\triangle PCD$的周长$=PA + PB$。
又因为$PA = 15$,$PA = PB$,所以$PB = 15$,则$\triangle PCD$的周长$=PA + PB = 15 + 15 = 30$。
【答案】:B
步骤一:明确切线长定理
从圆外一点引圆的两条切线,它们的切线长相等。
步骤二:根据切线长定理找出相等的线段
已知$PA$,$PB$,$CD$均为$\odot O$的切线,切点分别为$A$,$B$,$E$。
根据切线长定理可得:$PA = PB$,$CA = CE$,$DB = DE$。
步骤三:计算$\triangle PCD$的周长
$\triangle PCD$的周长为$PC + CD + PD$,将$CD = CE + DE$代入可得:
$\triangle PCD$的周长$=PC + CE + DE + PD$。
因为$CA = CE$,$DB = DE$,所以$\triangle PCD$的周长$=PC + CA + DB + PD$。
而$PC + CA = PA$,$DB + PD = PB$,且$PA = PB$,所以$\triangle PCD$的周长$=PA + PB$。
又因为$PA = 15$,$PA = PB$,所以$PB = 15$,则$\triangle PCD$的周长$=PA + PB = 15 + 15 = 30$。
【答案】:B
3. 如图,在菱形$ABCD$中,$AB = 4$,$\odot O$内切于菱形ABCD. 若$\angle B = 60^{\circ}$,则$\odot O$的半径为______

√3
. 答案
解:连接AC、BD交于点O,过点O作OE⊥AB于点E。
∵菱形ABCD中,AB=4,∠B=60°,
∴△ABC为等边三角形,AC=AB=4,
BD=2×AB×sin60°=2×4×(√3/2)=4√3。
菱形面积S=AB×BD×sin(∠ABD)=4×4√3×(1/2)=8√3(或S=AB×高=4×高,得高=2√3)。
∵⊙O内切于菱形ABCD,
∴OE为⊙O半径r,且菱形面积S=周长×r/2=4×4×r/2=8r。
∴8r=8√3,解得r=√3。
√3
∵菱形ABCD中,AB=4,∠B=60°,
∴△ABC为等边三角形,AC=AB=4,
BD=2×AB×sin60°=2×4×(√3/2)=4√3。
菱形面积S=AB×BD×sin(∠ABD)=4×4√3×(1/2)=8√3(或S=AB×高=4×高,得高=2√3)。
∵⊙O内切于菱形ABCD,
∴OE为⊙O半径r,且菱形面积S=周长×r/2=4×4×r/2=8r。
∴8r=8√3,解得r=√3。
√3
4. 如图,$AB,AC与\odot O相切于点B,C$. 若$\angle A = 50^{\circ}$,$P是圆上不与点B,C$重合的动点,则$\angle BPC$的度数为______

65°或115°
.答案
解:连接OB,OC。
∵AB,AC与⊙O相切于点B,C,
∴OB⊥AB,OC⊥AC,
∴∠OBA=∠OCA=90°。
∵∠A=50°,四边形OBAC内角和为360°,
∴∠BOC=360°-∠OBA-∠OCA-∠A=360°-90°-90°-50°=130°。
当点P在优弧BC上时,∠BPC=1/2∠BOC=65°;
当点P在劣弧BC上时,∠BPC=180°-65°=115°。
65°或115°
∵AB,AC与⊙O相切于点B,C,
∴OB⊥AB,OC⊥AC,
∴∠OBA=∠OCA=90°。
∵∠A=50°,四边形OBAC内角和为360°,
∴∠BOC=360°-∠OBA-∠OCA-∠A=360°-90°-90°-50°=130°。
当点P在优弧BC上时,∠BPC=1/2∠BOC=65°;
当点P在劣弧BC上时,∠BPC=180°-65°=115°。
65°或115°
5. 如图,$Rt \triangle ABC的内切圆\odot O与BC,CA,AB分别相切于点D,E,F$. 若$\angle A = 90^{\circ}$,$AB = 5$,$AC = 12$,则阴影部分的周长是______.

8
答案
解:在$Rt\triangle ABC$中,$\angle A=90^{\circ}$,$AB=5$,$AC=12$,
$\therefore BC=\sqrt{AB^{2}+AC^{2}}=\sqrt{5^{2}+12^{2}}=13$。
设$\odot O$的半径为$r$,切点分别为$D$,$E$,$F$,则$OE=OF=r$,四边形$AEOF$是正方形,
$\therefore AE=AF=r$,$BD=BF=AB - AF=5 - r$,$CD=CE=AC - AE=12 - r$。
$\because BD + CD=BC$,$\therefore 5 - r + 12 - r=13$,解得$r=2$。
阴影部分为四边形$AEOF$,其周长为$4r=4×2=8$。
答案:$8$
$\therefore BC=\sqrt{AB^{2}+AC^{2}}=\sqrt{5^{2}+12^{2}}=13$。
设$\odot O$的半径为$r$,切点分别为$D$,$E$,$F$,则$OE=OF=r$,四边形$AEOF$是正方形,
$\therefore AE=AF=r$,$BD=BF=AB - AF=5 - r$,$CD=CE=AC - AE=12 - r$。
$\because BD + CD=BC$,$\therefore 5 - r + 12 - r=13$,解得$r=2$。
阴影部分为四边形$AEOF$,其周长为$4r=4×2=8$。
答案:$8$
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