概念建构
与三角形各边都
与三角形各边都
相切
的圆叫作三角形的内切圆,内切圆的圆心是三角形三条角平分线的交点,叫作三角形的内心
,这个三角形叫作圆的外切三角形。答案
相切;内心
解析
【分析】
本题考查三角形内切圆相关的基础概念,属于识记类题型,解题时直接对应概念内容填空即可。首先回忆三角形内切圆的定义:内切圆位于三角形内部,需要和三角形的三条边都仅有一个公共点,即与各边都相切;再回忆内切圆圆心的专属名称:内切圆的圆心是三角形三条角平分线的交点,到三边距离相等,这个点叫做三角形的内心,注意和三角形外心(三边垂直平分线交点,外接圆圆心)区分即可。
【解析】
根据三角形内切圆的相关定义:
1. 与三角形各边都相切的圆叫作三角形的内切圆;
2. 内切圆的圆心是三角形三条角平分线的交点,叫作三角形的内心。
因此两个空依次填入对应概念内容即可。
【答案】
相切;内心
【知识点】
三角形内切圆定义;三角形内心的概念
【点评】
本题属于基础概念考查题,难度较低,主要考察对三角形内切圆相关核心概念的记忆掌握情况,只要牢记相关定义就能快速作答,是几何基础部分的常规考题。
【难度系数】
0.9
本题考查三角形内切圆相关的基础概念,属于识记类题型,解题时直接对应概念内容填空即可。首先回忆三角形内切圆的定义:内切圆位于三角形内部,需要和三角形的三条边都仅有一个公共点,即与各边都相切;再回忆内切圆圆心的专属名称:内切圆的圆心是三角形三条角平分线的交点,到三边距离相等,这个点叫做三角形的内心,注意和三角形外心(三边垂直平分线交点,外接圆圆心)区分即可。
【解析】
根据三角形内切圆的相关定义:
1. 与三角形各边都相切的圆叫作三角形的内切圆;
2. 内切圆的圆心是三角形三条角平分线的交点,叫作三角形的内心。
因此两个空依次填入对应概念内容即可。
【答案】
相切;内心
【知识点】
三角形内切圆定义;三角形内心的概念
【点评】
本题属于基础概念考查题,难度较低,主要考察对三角形内切圆相关核心概念的记忆掌握情况,只要牢记相关定义就能快速作答,是几何基础部分的常规考题。
【难度系数】
0.9
1.如图,在$△ ABC$中,内切圆$\odot O$与边$BC$相切于点$D$,连接$OB$,$OD$.若$∠ BOD=60°$,则$∠ ABC$的度数为(

A.$50°$
B.$60°$
C.$70°$
D.$80°$
B
)A.$50°$
B.$60°$
C.$70°$
D.$80°$
答案
1.B
解析
【分析】
要解决这道题,我们可以按照以下思路推导:第一步,根据切线的性质,内切圆与BC相切于D,可得OD⊥BC,得到直角△BOD;第二步,在Rt△BOD中利用直角三角形两锐角互余,求出∠OBD的度数;第三步,根据三角形内切圆的圆心(内心)是角平分线的交点,可知OB平分∠ABC,由此可求出∠ABC的度数。
【解析】
∵⊙O是△ABC的内切圆,且与BC相切于点D,
∴OD⊥BC(圆的切线垂直于过切点的半径),即∠ODB=90°。
在Rt△BOD中,∠BOD=60°,
∴∠OBD=90°-∠BOD=30°。
又
∵点O是△ABC的内心,内心是三角形三个内角平分线的交点,
∴OB平分∠ABC,
∴∠ABC=2∠OBD=2×30°=60°。
故选:B。
【答案】
B
【知识点】
1.三角形内切圆的性质 2.切线的性质 3.角平分线的定义
【点评】
本题属于基础题,将三角形内心的性质、切线的性质结合考查,解题的关键是明确内心为三角形内角平分线的交点,再结合直角三角形的角度运算即可快速得到结果。
【难度系数】
0.8
要解决这道题,我们可以按照以下思路推导:第一步,根据切线的性质,内切圆与BC相切于D,可得OD⊥BC,得到直角△BOD;第二步,在Rt△BOD中利用直角三角形两锐角互余,求出∠OBD的度数;第三步,根据三角形内切圆的圆心(内心)是角平分线的交点,可知OB平分∠ABC,由此可求出∠ABC的度数。
【解析】
∵⊙O是△ABC的内切圆,且与BC相切于点D,
∴OD⊥BC(圆的切线垂直于过切点的半径),即∠ODB=90°。
在Rt△BOD中,∠BOD=60°,
∴∠OBD=90°-∠BOD=30°。
又
∵点O是△ABC的内心,内心是三角形三个内角平分线的交点,
∴OB平分∠ABC,
∴∠ABC=2∠OBD=2×30°=60°。
故选:B。
【答案】
B
【知识点】
1.三角形内切圆的性质 2.切线的性质 3.角平分线的定义
【点评】
本题属于基础题,将三角形内心的性质、切线的性质结合考查,解题的关键是明确内心为三角形内角平分线的交点,再结合直角三角形的角度运算即可快速得到结果。
【难度系数】
0.8
2.如图,$\odot O$是$△ ABC$的内切圆,且$∠ A=50°$,则$∠ BOC$的度数为(

A.$125°$
B.$120°$
C.$115°$
D.$110°$
C
)A.$125°$
B.$120°$
C.$115°$
D.$110°$
答案
2.C
解析
【分析】
解题时首先明确$\odot O$是$△ ABC$的内切圆,可得圆心$O$是$△ ABC$的内心,即三角形三条内角角平分线的交点,因此$OB$、$OC$分别平分$∠ ABC$、$∠ ACB$。接下来要计算$∠ BOC$,可在$△ BOC$中利用三角形内角和定理求解,需要先求得$∠ OBC$与$∠ OCB$的和:先根据$△ ABC$的内角和算出$∠ ABC+∠ ACB$的度数,再结合角平分线的性质得到$∠ OBC+∠ OCB$的度数,最后代入计算即可得到$∠ BOC$的度数。
【解析】
$\because \odot O$是$△ ABC$的内切圆,
$\therefore$点$O$是$△ ABC$的内心,即$OB$平分$∠ ABC$,$OC$平分$∠ ACB$,
$\therefore ∠ OBC=\frac{1}{2}∠ ABC$,$∠ OCB=\frac{1}{2}∠ ACB$。
在$△ ABC$中,$∠ A=50°$,根据三角形内角和定理:
$∠ ABC+∠ ACB=180°-∠ A=180°-50°=130°$,
$\therefore ∠ OBC+∠ OCB=\frac{1}{2}(∠ ABC+∠ ACB)=\frac{1}{2}×130°=65°$。
在$△ BOC$中,再根据三角形内角和定理:
$∠ BOC=180°-(∠ OBC+∠ OCB)=180°-65°=115°$。
【答案】
C
【知识点】
三角形内心的性质,三角形内角和定理,角平分线的定义
【点评】
本题属于基础题型,解题关键是掌握三角形内切圆的圆心是三角形内角平分线的交点,再结合三角形内角和公式即可快速求出角度。
【难度系数】
0.8
解题时首先明确$\odot O$是$△ ABC$的内切圆,可得圆心$O$是$△ ABC$的内心,即三角形三条内角角平分线的交点,因此$OB$、$OC$分别平分$∠ ABC$、$∠ ACB$。接下来要计算$∠ BOC$,可在$△ BOC$中利用三角形内角和定理求解,需要先求得$∠ OBC$与$∠ OCB$的和:先根据$△ ABC$的内角和算出$∠ ABC+∠ ACB$的度数,再结合角平分线的性质得到$∠ OBC+∠ OCB$的度数,最后代入计算即可得到$∠ BOC$的度数。
【解析】
$\because \odot O$是$△ ABC$的内切圆,
$\therefore$点$O$是$△ ABC$的内心,即$OB$平分$∠ ABC$,$OC$平分$∠ ACB$,
$\therefore ∠ OBC=\frac{1}{2}∠ ABC$,$∠ OCB=\frac{1}{2}∠ ACB$。
在$△ ABC$中,$∠ A=50°$,根据三角形内角和定理:
$∠ ABC+∠ ACB=180°-∠ A=180°-50°=130°$,
$\therefore ∠ OBC+∠ OCB=\frac{1}{2}(∠ ABC+∠ ACB)=\frac{1}{2}×130°=65°$。
在$△ BOC$中,再根据三角形内角和定理:
$∠ BOC=180°-(∠ OBC+∠ OCB)=180°-65°=115°$。
【答案】
C
【知识点】
三角形内心的性质,三角形内角和定理,角平分线的定义
【点评】
本题属于基础题型,解题关键是掌握三角形内切圆的圆心是三角形内角平分线的交点,再结合三角形内角和公式即可快速求出角度。
【难度系数】
0.8
3.如图,在$△ ABC$中,内切圆$I$与边$BC$,$CA$,$AB$分别相切于点$D$,$E$,$F$.若$∠ A=70°$,则$∠ EDF=$

55
°.答案
3.55
解析
【分析】
要求∠EDF的度数,可先构造该角所对弧对应的圆心角,结合切线性质求解。首先连接圆心I与切点F、E,根据切线的性质可知半径与过切点的切线垂直,可得IF⊥AB、IE⊥AC,即∠AFI和∠AEI均为90°;再利用四边形内角和为360°,结合已知∠A=70°,即可求出圆心角∠FIE的度数;最后根据圆周角定理,同弧所对的圆周角等于圆心角的一半,即可求出∠EDF的度数。
【解析】
解:连接IF、IE,
∵⊙I是△ABC的内切圆,F、E分别是AB、AC边上的切点,
∴IF⊥AB,IE⊥AC,
∴∠AFI=∠AEI=90°,
在四边形AFIE中,内角和为360°,
∴∠A + ∠AFI + ∠FIE + ∠AEI = 360°,
将∠A=70°,∠AFI=∠AEI=90°代入得:
70° + 90° + ∠FIE + 90° = 360°,
解得∠FIE=110°,
∵∠EDF是弧EF所对的圆周角,∠FIE是弧EF所对的圆心角,
∴∠EDF = $\frac{1}{2}$∠FIE = $\frac{1}{2}$×110° = 55°。
【答案】
55
【知识点】
切线的性质,圆周角定理,四边形内角和
【点评】
本题是三角形内切圆性质的基础应用题,解题关键是通过连接圆心与切点构造直角,结合四边形内角和与圆周角定理求解,掌握相关性质即可快速得出答案。
【难度系数】
0.7
要求∠EDF的度数,可先构造该角所对弧对应的圆心角,结合切线性质求解。首先连接圆心I与切点F、E,根据切线的性质可知半径与过切点的切线垂直,可得IF⊥AB、IE⊥AC,即∠AFI和∠AEI均为90°;再利用四边形内角和为360°,结合已知∠A=70°,即可求出圆心角∠FIE的度数;最后根据圆周角定理,同弧所对的圆周角等于圆心角的一半,即可求出∠EDF的度数。
【解析】
解:连接IF、IE,
∵⊙I是△ABC的内切圆,F、E分别是AB、AC边上的切点,
∴IF⊥AB,IE⊥AC,
∴∠AFI=∠AEI=90°,
在四边形AFIE中,内角和为360°,
∴∠A + ∠AFI + ∠FIE + ∠AEI = 360°,
将∠A=70°,∠AFI=∠AEI=90°代入得:
70° + 90° + ∠FIE + 90° = 360°,
解得∠FIE=110°,
∵∠EDF是弧EF所对的圆周角,∠FIE是弧EF所对的圆心角,
∴∠EDF = $\frac{1}{2}$∠FIE = $\frac{1}{2}$×110° = 55°。
【答案】
55
【知识点】
切线的性质,圆周角定理,四边形内角和
【点评】
本题是三角形内切圆性质的基础应用题,解题关键是通过连接圆心与切点构造直角,结合四边形内角和与圆周角定理求解,掌握相关性质即可快速得出答案。
【难度系数】
0.7
4.如图,点I为$△ ABC$的内心,$AB=6,AC=4,BC=3$,将$∠ ACB$平移使其顶点与I重合,则图中阴影部分的周长为

6
.答案
4.6
解析
【分析】
解题时首先回忆三角形内心的性质:内心是三角形三个内角的角平分线的交点,因此AI平分∠CAB、BI平分∠CBA;再结合平移的性质,平移前后对应边互相平行,可推出两组等角,进而得到等腰三角形,将阴影部分的边长转化到AB边上,即可求出阴影部分的周长。
【解析】
连接AI、BI,设平移后∠ACB的两边分别与AB交于点D、E。
∵点I为△ABC的内心,
∴AI平分∠CAB,BI平分∠CBA,即$∠ CAI=∠ BAI$,$∠ CBI=∠ ABI$。
由平移的性质可得:$AC// DI$,$BC// EI$,
∴$∠ CAI=∠ AID$,$∠ CBI=∠ BIE$,
∴$∠ BAI=∠ AID$,$∠ ABI=∠ BIE$,
∴$AD=DI$,$BE=EI$。
∴阴影部分的周长为$DI+EI+DE=AD+BE+DE=AB$,
已知$AB=6$,因此阴影部分的周长为6。
【答案】
6
【知识点】
三角形内心的性质,平移的性质,等腰三角形的判定
【点评】
本题是几何综合基础题,解题的核心是利用角平分线和平行线的性质推导等腰三角形,将未知的阴影部分周长转化为已知的AB边长,有效考查了转化的数学思想。
【难度系数】
0.6
解题时首先回忆三角形内心的性质:内心是三角形三个内角的角平分线的交点,因此AI平分∠CAB、BI平分∠CBA;再结合平移的性质,平移前后对应边互相平行,可推出两组等角,进而得到等腰三角形,将阴影部分的边长转化到AB边上,即可求出阴影部分的周长。
【解析】
连接AI、BI,设平移后∠ACB的两边分别与AB交于点D、E。
∵点I为△ABC的内心,
∴AI平分∠CAB,BI平分∠CBA,即$∠ CAI=∠ BAI$,$∠ CBI=∠ ABI$。
由平移的性质可得:$AC// DI$,$BC// EI$,
∴$∠ CAI=∠ AID$,$∠ CBI=∠ BIE$,
∴$∠ BAI=∠ AID$,$∠ ABI=∠ BIE$,
∴$AD=DI$,$BE=EI$。
∴阴影部分的周长为$DI+EI+DE=AD+BE+DE=AB$,
已知$AB=6$,因此阴影部分的周长为6。
【答案】
6
【知识点】
三角形内心的性质,平移的性质,等腰三角形的判定
【点评】
本题是几何综合基础题,解题的核心是利用角平分线和平行线的性质推导等腰三角形,将未知的阴影部分周长转化为已知的AB边长,有效考查了转化的数学思想。
【难度系数】
0.6
5.如图,已知点O为勾股形ABC(我国古代称直角三角形为勾股形)的内心,其中$∠ A$为直角,点D,E,F分别在边AB,BC,AC上,$∠ ADO=∠ AFO=∠ BEO=90°$.若BD=4,CF=6,求四边形ADOF的面积. 
答案
5.解:4.
解析
【分析】
解题时首先结合三角形内心的性质,明确内心到三角形三边的距离相等,可得OD=OE=OF,再结合已知的三个直角,可判断四边形ADOF是正方形,设其边长即内切圆半径为r,那么四边形面积即为$r^2$。接下来利用切线长定理,可得BD=BE、CF=CE,进而求出BC的长度,同时用r表示出AB、AC的长度,最后结合直角三角形的勾股定理列方程求解r,即可求出四边形的面积。
【解析】
设三角形ABC的内切圆半径为r,即$OD=OE=OF=r$。
1. 因为$∠ A=∠ ADO=∠ AFO=90°$,且$OD=OF$,所以四边形ADOF是正方形,因此$AD=AF=r$,四边形ADOF的面积$S=r^2$。
2. 根据切线长定理:从圆外一点引圆的两条切线长相等,可得$BD=BE=4$,$CF=CE=6$,因此$BC=BE+CE=4+6=10$;同时$AB=BD+AD=4+r$,$AC=CF+AF=6+r$。
3. 因为$△ ABC$是直角三角形,$∠ A=90°$,由勾股定理得:
$AB^2+AC^2=BC^2$
代入边长表达式得:$(4+r)^2+(6+r)^2=10^2$
展开整理:$16+8r+r^2+36+12r+r^2=100$
化简得:$r^2+10r-24=0$
因式分解得:$(r+12)(r-2)=0$
解得$r=2$($r=-12$不符合长度为正的要求,舍去)
因此四边形ADOF的面积$S=r^2=2^2=4$。
【答案】
4
【知识点】
三角形内心的性质,切线长定理,勾股定理
【点评】
本题将三角形内心性质、切线长定理与勾股定理结合考查,解题的核心是判断出四边形ADOF为正方形,再通过切线长定理用半径表示出直角三角形各边的长度,最后利用勾股定理建立方程求解,属于中等难度的综合应用题。
【难度系数】
0.6
解题时首先结合三角形内心的性质,明确内心到三角形三边的距离相等,可得OD=OE=OF,再结合已知的三个直角,可判断四边形ADOF是正方形,设其边长即内切圆半径为r,那么四边形面积即为$r^2$。接下来利用切线长定理,可得BD=BE、CF=CE,进而求出BC的长度,同时用r表示出AB、AC的长度,最后结合直角三角形的勾股定理列方程求解r,即可求出四边形的面积。
【解析】
设三角形ABC的内切圆半径为r,即$OD=OE=OF=r$。
1. 因为$∠ A=∠ ADO=∠ AFO=90°$,且$OD=OF$,所以四边形ADOF是正方形,因此$AD=AF=r$,四边形ADOF的面积$S=r^2$。
2. 根据切线长定理:从圆外一点引圆的两条切线长相等,可得$BD=BE=4$,$CF=CE=6$,因此$BC=BE+CE=4+6=10$;同时$AB=BD+AD=4+r$,$AC=CF+AF=6+r$。
3. 因为$△ ABC$是直角三角形,$∠ A=90°$,由勾股定理得:
$AB^2+AC^2=BC^2$
代入边长表达式得:$(4+r)^2+(6+r)^2=10^2$
展开整理:$16+8r+r^2+36+12r+r^2=100$
化简得:$r^2+10r-24=0$
因式分解得:$(r+12)(r-2)=0$
解得$r=2$($r=-12$不符合长度为正的要求,舍去)
因此四边形ADOF的面积$S=r^2=2^2=4$。
【答案】
4
【知识点】
三角形内心的性质,切线长定理,勾股定理
【点评】
本题将三角形内心性质、切线长定理与勾股定理结合考查,解题的核心是判断出四边形ADOF为正方形,再通过切线长定理用半径表示出直角三角形各边的长度,最后利用勾股定理建立方程求解,属于中等难度的综合应用题。
【难度系数】
0.6
6. 新题型 如图,把$△ ABC$剪成三部分,将$AB$,$BC$,$AC$放在同一条直线$l$上,点$O$落在直线$MN$上,直线$MN// l$. 在$△ ABC$中,若$∠ BOC=130°$,则$∠ BAC$的度数为 (

A.$70°$
B.$75°$
C.$80°$
D.$85°$
C
)A.$70°$
B.$75°$
C.$80°$
D.$85°$
答案
6.C
解析
【分析】
首先结合题目中的操作和平行线的性质:直线$MN// l$,点O落在MN上,且AB、BC、AC都在直线l上,可知点O到$△ ABC$三边的距离相等,由此可判定O是$△ ABC$的内心,即三个内角角平分线的交点。接下来利用三角形内角和定理,先在$△ BOC$中求出两个底角的和,再推导到$△ ABC$中两个底角的和,最终求出$∠ BAC$的度数,也可直接利用内心相关的角度公式求解。
【解析】
解:由题意可知,点O到$△ ABC$三边AB、BC、AC的距离相等,因此O是$△ ABC$的内心,即BO平分$∠ ABC$,CO平分$∠ ACB$。
方法1:利用内心角度性质
根据三角形内心的角度规律:$∠ BOC=90°+\frac{1}{2}∠ BAC$
已知$∠ BOC=130°$,代入得:
$130°=90°+\frac{1}{2}∠ BAC$
解得$\frac{1}{2}∠ BAC=40°$,即$∠ BAC=80°$。
方法2:分步利用内角和推导
在$△ BOC$中,根据三角形内角和为$180°$,可得:
$∠ OBC+∠ OCB=180°-∠ BOC=180°-130°=50°$
$\because BO、CO$是角平分线,$\therefore ∠ ABC=2∠ OBC$,$∠ ACB=2∠ OCB$
因此$∠ ABC+∠ ACB=2(∠ OBC+∠ OCB)=2×50°=100°$
在$△ ABC$中,$∠ BAC=180°-(∠ ABC+∠ ACB)=180°-100°=80°$。
【答案】
C
【知识点】
三角形内心的性质,三角形内角和定理,平行线的性质
【点评】
本题结合图形操作考查三角形内心的判定与角度计算,解题的关键是根据操作特征判断出点O为三角形的内心,再结合内角和相关性质计算角度,属于常考的基础题型。
【难度系数】
0.7
首先结合题目中的操作和平行线的性质:直线$MN// l$,点O落在MN上,且AB、BC、AC都在直线l上,可知点O到$△ ABC$三边的距离相等,由此可判定O是$△ ABC$的内心,即三个内角角平分线的交点。接下来利用三角形内角和定理,先在$△ BOC$中求出两个底角的和,再推导到$△ ABC$中两个底角的和,最终求出$∠ BAC$的度数,也可直接利用内心相关的角度公式求解。
【解析】
解:由题意可知,点O到$△ ABC$三边AB、BC、AC的距离相等,因此O是$△ ABC$的内心,即BO平分$∠ ABC$,CO平分$∠ ACB$。
方法1:利用内心角度性质
根据三角形内心的角度规律:$∠ BOC=90°+\frac{1}{2}∠ BAC$
已知$∠ BOC=130°$,代入得:
$130°=90°+\frac{1}{2}∠ BAC$
解得$\frac{1}{2}∠ BAC=40°$,即$∠ BAC=80°$。
方法2:分步利用内角和推导
在$△ BOC$中,根据三角形内角和为$180°$,可得:
$∠ OBC+∠ OCB=180°-∠ BOC=180°-130°=50°$
$\because BO、CO$是角平分线,$\therefore ∠ ABC=2∠ OBC$,$∠ ACB=2∠ OCB$
因此$∠ ABC+∠ ACB=2(∠ OBC+∠ OCB)=2×50°=100°$
在$△ ABC$中,$∠ BAC=180°-(∠ ABC+∠ ACB)=180°-100°=80°$。
【答案】
C
【知识点】
三角形内心的性质,三角形内角和定理,平行线的性质
【点评】
本题结合图形操作考查三角形内心的判定与角度计算,解题的关键是根据操作特征判断出点O为三角形的内心,再结合内角和相关性质计算角度,属于常考的基础题型。
【难度系数】
0.7
7. [2026 芜湖期末]如图,在$△ ABC$中,$∠ C=90°$,点$O$为$△ ABC$的外心,$BC=6$,$AC=8$,$\odot P$是$△ ABC$的内切圆,则$OP$的长为 (

A.2
B.3
C.$\sqrt{5}$
D.$\dfrac{12}{5}$
C
)A.2
B.3
C.$\sqrt{5}$
D.$\dfrac{12}{5}$
答案
7.C
解析
【分析】
要解决本题,首先回忆直角三角形外心和内心的相关性质:①直角三角形的外心是斜边的中点,外接圆半径为斜边长的一半;②直角三角形的内切圆半径可通过公式$r=\frac{a+b-c}{2}$(a、b为直角边,c为斜边)计算。要求OP的长度,我们可以通过建立平面直角坐标系,分别求出外心O和内心P的坐标,再利用两点间的距离公式计算即可。
【解析】
1. 计算斜边$AB$的长度
在$Rt△ ABC$中,$∠ C=90°$,$AC=8$,$BC=6$,由勾股定理得:
$AB=\sqrt{AC^2+BC^2}=\sqrt{8^2+6^2}=10$
2. 确定外心$O$的坐标
直角三角形的外心为斜边中点,建立平面直角坐标系,令$C(0,0)$,$A(8,0)$,$B(0,6)$,则$AB$中点$O$的坐标为$(\frac{8+0}{2},\frac{0+6}{2})=(4,3)$。
3. 计算内切圆半径,确定内心$P$的坐标
直角三角形内切圆半径$r=\frac{AC+BC-AB}{2}=\frac{8+6-10}{2}=2$。
内切圆与$AC$(x轴)、$BC$(y轴)均相切,因此内心$P$的横、纵坐标均等于内切圆半径,即$P(2,2)$。
4. 计算$OP$的长度
由两点间距离公式:
$OP=\sqrt{(4-2)^2+(3-2)^2}=\sqrt{2^2+1^2}=\sqrt{5}$
【答案】
C
【知识点】
三角形外心性质,三角形内心性质,勾股定理
【点评】
本题是三角形外接圆、内切圆相关的常规计算题,核心考查直角三角形特殊的外心、内心规律,熟练掌握相关半径计算方法是解题的关键,通过坐标法可以直观简化距离计算过程。
【难度系数】
0.6
要解决本题,首先回忆直角三角形外心和内心的相关性质:①直角三角形的外心是斜边的中点,外接圆半径为斜边长的一半;②直角三角形的内切圆半径可通过公式$r=\frac{a+b-c}{2}$(a、b为直角边,c为斜边)计算。要求OP的长度,我们可以通过建立平面直角坐标系,分别求出外心O和内心P的坐标,再利用两点间的距离公式计算即可。
【解析】
1. 计算斜边$AB$的长度
在$Rt△ ABC$中,$∠ C=90°$,$AC=8$,$BC=6$,由勾股定理得:
$AB=\sqrt{AC^2+BC^2}=\sqrt{8^2+6^2}=10$
2. 确定外心$O$的坐标
直角三角形的外心为斜边中点,建立平面直角坐标系,令$C(0,0)$,$A(8,0)$,$B(0,6)$,则$AB$中点$O$的坐标为$(\frac{8+0}{2},\frac{0+6}{2})=(4,3)$。
3. 计算内切圆半径,确定内心$P$的坐标
直角三角形内切圆半径$r=\frac{AC+BC-AB}{2}=\frac{8+6-10}{2}=2$。
内切圆与$AC$(x轴)、$BC$(y轴)均相切,因此内心$P$的横、纵坐标均等于内切圆半径,即$P(2,2)$。
4. 计算$OP$的长度
由两点间距离公式:
$OP=\sqrt{(4-2)^2+(3-2)^2}=\sqrt{2^2+1^2}=\sqrt{5}$
【答案】
C
【知识点】
三角形外心性质,三角形内心性质,勾股定理
【点评】
本题是三角形外接圆、内切圆相关的常规计算题,核心考查直角三角形特殊的外心、内心规律,熟练掌握相关半径计算方法是解题的关键,通过坐标法可以直观简化距离计算过程。
【难度系数】
0.6
8.如图,在$Rt△ ABC$中,$∠ C = 90°$,$\odot O$是$△ ABC$的内切圆,半径为$r$,切点为$D$,$E$,$F$,连接$OD$,$OE$,$OF$.
(1)若$BC=6$,$AC=8$,求$r$;
(2)若$Rt△ ABC$的周长为$L$,面积为$S$,则$S$,$L$,$r$之间有什么数量关系?

(1)若$BC=6$,$AC=8$,求$r$;
(2)若$Rt△ ABC$的周长为$L$,面积为$S$,则$S$,$L$,$r$之间有什么数量关系?
答案
8.解:(1)$r=2$.(2)$2S=Lr$.
解析
【分析】
本题可通过面积拆分法求解内切圆半径及推导三者关系:
(1) 首先利用勾股定理求出$Rt△ ABC$的斜边长度,再根据内切圆的性质,圆心到三边的距离都等于半径$r$,可将大三角形拆分为分别以三角形三边为底、$r$为高的3个小三角形,根据大三角形面积等于3个小三角形面积之和列等式,即可求出$r$的值。
(2) 沿用(1)的面积拆分思路,将三角形周长$L$代入面积等式,整理即可得到$S、L、r$的数量关系。
【解析】
(1) 在$Rt△ ABC$中,$∠ C=90°$,$BC=6$,$AC=8$,由勾股定理得:
$AB=\sqrt{BC^2+AC^2}=\sqrt{6^2+8^2}=10$
$\because \odot O$是$△ ABC$的内切圆,切点为$D、E、F$
$\therefore OD⊥ BC$,$OE⊥ AC$,$OF⊥ AB$,且$OD=OE=OF=r$
$△ ABC$的面积可表示为三个小三角形面积之和:
$S_{△ ABC}=S_{△ OAB}+S_{△ OBC}+S_{△ OAC}$
其中$S_{△ ABC}=\frac{1}{2}× AC× BC=\frac{1}{2}×8×6=24$
右边$=\frac{1}{2}× AB× r+\frac{1}{2}× BC× r+\frac{1}{2}× AC× r=\frac{1}{2}r(AB+BC+AC)=\frac{1}{2}r×(10+6+8)=12r$
$\therefore 24=12r$,解得$r=2$
(2) 设$△ ABC$的三边长分别为$a、b、c$,则周长$L=a+b+c$
同理根据面积拆分可得:
$S=\frac{1}{2}× a× r+\frac{1}{2}× b× r+\frac{1}{2}× c× r=\frac{1}{2}r(a+b+c)=\frac{1}{2}Lr$
等式两边同乘2得:$2S=Lr$
【答案】
(1)$r=2$;(2)$2S=Lr$
【知识点】
1. 三角形内切圆性质
2. 勾股定理
3. 三角形面积计算
【点评】
本题是三角形内切圆的基础典型题,解题核心是利用内切圆半径相等的性质,通过面积拆分法建立各量之间的关系,该方法是解决内切圆相关计算问题的常用技巧,需熟练掌握。
【难度系数】
0.8
本题可通过面积拆分法求解内切圆半径及推导三者关系:
(1) 首先利用勾股定理求出$Rt△ ABC$的斜边长度,再根据内切圆的性质,圆心到三边的距离都等于半径$r$,可将大三角形拆分为分别以三角形三边为底、$r$为高的3个小三角形,根据大三角形面积等于3个小三角形面积之和列等式,即可求出$r$的值。
(2) 沿用(1)的面积拆分思路,将三角形周长$L$代入面积等式,整理即可得到$S、L、r$的数量关系。
【解析】
(1) 在$Rt△ ABC$中,$∠ C=90°$,$BC=6$,$AC=8$,由勾股定理得:
$AB=\sqrt{BC^2+AC^2}=\sqrt{6^2+8^2}=10$
$\because \odot O$是$△ ABC$的内切圆,切点为$D、E、F$
$\therefore OD⊥ BC$,$OE⊥ AC$,$OF⊥ AB$,且$OD=OE=OF=r$
$△ ABC$的面积可表示为三个小三角形面积之和:
$S_{△ ABC}=S_{△ OAB}+S_{△ OBC}+S_{△ OAC}$
其中$S_{△ ABC}=\frac{1}{2}× AC× BC=\frac{1}{2}×8×6=24$
右边$=\frac{1}{2}× AB× r+\frac{1}{2}× BC× r+\frac{1}{2}× AC× r=\frac{1}{2}r(AB+BC+AC)=\frac{1}{2}r×(10+6+8)=12r$
$\therefore 24=12r$,解得$r=2$
(2) 设$△ ABC$的三边长分别为$a、b、c$,则周长$L=a+b+c$
同理根据面积拆分可得:
$S=\frac{1}{2}× a× r+\frac{1}{2}× b× r+\frac{1}{2}× c× r=\frac{1}{2}r(a+b+c)=\frac{1}{2}Lr$
等式两边同乘2得:$2S=Lr$
【答案】
(1)$r=2$;(2)$2S=Lr$
【知识点】
1. 三角形内切圆性质
2. 勾股定理
3. 三角形面积计算
【点评】
本题是三角形内切圆的基础典型题,解题核心是利用内切圆半径相等的性质,通过面积拆分法建立各量之间的关系,该方法是解决内切圆相关计算问题的常用技巧,需熟练掌握。
【难度系数】
0.8
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