2025年基础训练大象出版社九年级数学全一册人教版第107页答案
*17. (★★) 如图 $24 - 25$,已知 $\odot O$ 是边长为 $4$ 的等边 $\triangle ABC$ 的内切圆,则 $\odot O$ 的面积为
$\frac{4}{3}\pi$

答案

$\frac{4}{3}\pi$

解析

设等边三角形$\triangle ABC$的内切圆半径为$r$。
由于$\triangle ABC$是边长为$4$的等边三角形,其高$h$可以计算为:
$h = 4 × \frac{\sqrt{3}}{2} = 2\sqrt{3}$,
三角形的面积$S_{\triangle ABC}$也可以表示为:
$S_{\triangle ABC} = \frac{1}{2} × 4 × 2\sqrt{3} = 4\sqrt{3}$,
另一方面,三角形的面积也可以表示为内切圆半径与三角形周长的乘积的一半,即:
$S_{\triangle ABC} = \frac{1}{2} × (4 + 4 + 4) × r = 6r$,
将两个面积表达式相等,得到:
$6r = 4\sqrt{3}$,
解得:
$r = \frac{2\sqrt{3}}{3}$,
因此,内切圆$\odot O$的面积为:
$S = \pi r^{2} = \pi × \left(\frac{2\sqrt{3}}{3}\right)^{2} = \frac{4}{3}\pi$。
18. (★★) (2020·威海) 如图 $24 - 26$,$\triangle ABC$ 的外角 $\angle BAM$ 的平分线与它的外接圆相交于点 $E$,连接 $BE$,$CE$,过点 $E$ 作 $EF // BC$,交 $CM$ 于点 $D$。
求证:(1) $BE = CE$;
(2) $EF$ 为 $\odot O$ 的切线。

答案

(1)
∵四边形ABCE内接于⊙O,延长BA到M,
∴∠MAE=∠EAC(圆内接四边形外角等于内对角)。
∵AE平分∠BAM,
∴∠MAE=∠BAE。
∴∠BAE=∠EAC。
∴弧BE=弧CE(同圆中,相等圆周角所对弧相等)。
∴BE=CE(等弧所对弦相等)。
(2) 连接OE。
∵BE=CE,
∴弧BE=弧CE,即E为弧BC中点。
∴OE⊥BC(平分弧的直径垂直平分弦)。
∵EF//BC,
∴OE⊥EF。
∵OE为⊙O半径,
∴EF为⊙O切线(切线判定定理)。
19. (★★) (2023·济南) 如图 $24 - 27$,$AB$ 为 $\odot O$ 的直径,$C$ 为 $\odot O$ 上一点,$\odot O$ 的切线 $BD$ 交 $OC$ 的延长线于点 $D$。
(1) 求证:$\angle DBC = \angle OCA$;
(2) 若 $\angle BAC = 30^{\circ}$,$AC = 2$,求 $CD$ 的长。

答案

(2) CD=2√3/3。

解析

(1) 证明:
∵OA=OC,∴∠OAC=∠OCA。
∵BD是⊙O切线,∴OB⊥BD,∠OBD=90°,则∠OBC+∠DBC=90°。
∵AB是直径,∴∠ACB=90°,则∠OCA+∠OCB=90°。
∵OC=OB,∴∠OCB=∠OBC。
∴∠OCA=∠DBC(等角的余角相等)。
(2) ∵∠BAC=30°,∠OAC=∠OCA,∴∠OCA=30°。
在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=2,∠BAC=30°,
cos30°=AC/AB,AB=AC/cos30°=2/(√3/2)=4√3/3。
∴OC=OB=AB/2=2√3/3。
∵OC=OB,∠AOC=180°-2∠OAC=120°,∴∠COB=180°-120°=60°,
∴△OCB是等边三角形,BC=OC=2√3/3。
∵∠DBC=∠OCA=30°,∠BCD=180°-∠OCB=120°,
∴∠D=180°-∠DBC-∠BCD=30°,∴CD=BC=2√3/3。