1.三角形的外接圆及外心:经过三角形三个顶点的圆叫作
三角形的外接圆
,三角形的外心是三角形的三条边的垂直平分线
的交点,它到三角形三个顶点的距离相等
。答案
1. 三角形的外接圆;边的垂直平分线;相等
解析
【分析】
本题考查三角形外接圆与外心的基础概念,解题时只需回忆相关定义与性质即可:首先明确经过三角形三个顶点的圆的定义,再回忆外心的形成逻辑以及外心的距离性质,就能顺利完成三个空的填写。
【解析】
1. 第一个空:根据外接圆的官方定义,经过三角形三个顶点的圆叫作三角形的外接圆;
2. 第二个空:三角形外心的定义就是三角形三条边的垂直平分线的交点;
3. 第三个空:结合线段垂直平分线的性质——垂直平分线上任意一点到线段两端的距离相等,外心是三条边垂直平分线的公共交点,因此它到三角形三个顶点的距离相等。
【答案】
三角形的外接圆;边的垂直平分线;相等
【知识点】
外接圆的定义;外心的概念;垂直平分线的性质
【点评】
本题属于基础概念考查题,侧重对基础定义、性质的识记,是圆与三角形结合板块的入门级知识点,熟练记忆相关概念即可快速准确作答。
【难度系数】
0.9
本题考查三角形外接圆与外心的基础概念,解题时只需回忆相关定义与性质即可:首先明确经过三角形三个顶点的圆的定义,再回忆外心的形成逻辑以及外心的距离性质,就能顺利完成三个空的填写。
【解析】
1. 第一个空:根据外接圆的官方定义,经过三角形三个顶点的圆叫作三角形的外接圆;
2. 第二个空:三角形外心的定义就是三角形三条边的垂直平分线的交点;
3. 第三个空:结合线段垂直平分线的性质——垂直平分线上任意一点到线段两端的距离相等,外心是三条边垂直平分线的公共交点,因此它到三角形三个顶点的距离相等。
【答案】
三角形的外接圆;边的垂直平分线;相等
【知识点】
外接圆的定义;外心的概念;垂直平分线的性质
【点评】
本题属于基础概念考查题,侧重对基础定义、性质的识记,是圆与三角形结合板块的入门级知识点,熟练记忆相关概念即可快速准确作答。
【难度系数】
0.9
2. 一个圆有
无数
条切线;过圆外一点,可以作圆的2
条切线。答案
2. 无数;2
解析
【分析】
解题时先回忆切线的相关概念:首先思考切线的定义,圆上每一个点都可以作一条切线,圆上点的数量是无数个,因此第一空可推出答案;再思考点和圆的位置关系对应的切线条数,点在圆内时没有切线,点在圆上时有1条切线,点在圆外时有2条切线,因此第二空对应过圆外一点的切线条数即可得出答案。
【解析】
1. 第一空:根据切线的定义,与圆只有唯一公共点的直线叫做圆的切线。圆上有无数个不同的点,过每个点都能作出1条和圆仅交于该点的直线(即切线),因此一个圆有无数条切线。
2. 第二空:根据过定点作圆切线的规律:若点在圆内,没有切线;若点在圆上,可作1条切线;若点在圆外,可作2条切线。因此过圆外一点,可以作圆的2条切线。
【答案】
无数;2
【知识点】
1. 切线的定义
2. 点与圆的位置关系
【点评】
本题属于基础概念考查题,侧重对圆的切线基础性质的识记,只要熟练掌握切线相关的基础概念,就能快速作答。
【难度系数】
0.9
解题时先回忆切线的相关概念:首先思考切线的定义,圆上每一个点都可以作一条切线,圆上点的数量是无数个,因此第一空可推出答案;再思考点和圆的位置关系对应的切线条数,点在圆内时没有切线,点在圆上时有1条切线,点在圆外时有2条切线,因此第二空对应过圆外一点的切线条数即可得出答案。
【解析】
1. 第一空:根据切线的定义,与圆只有唯一公共点的直线叫做圆的切线。圆上有无数个不同的点,过每个点都能作出1条和圆仅交于该点的直线(即切线),因此一个圆有无数条切线。
2. 第二空:根据过定点作圆切线的规律:若点在圆内,没有切线;若点在圆上,可作1条切线;若点在圆外,可作2条切线。因此过圆外一点,可以作圆的2条切线。
【答案】
无数;2
【知识点】
1. 切线的定义
2. 点与圆的位置关系
【点评】
本题属于基础概念考查题,侧重对圆的切线基础性质的识记,只要熟练掌握切线相关的基础概念,就能快速作答。
【难度系数】
0.9
3. 三角形的内心、外心
| 图形 | 名称 | 性质 | 位置 | 角度关系 |
| --- | --- | --- | --- | --- |
|
| 外心:外接圆的圆心或三角形三边垂直平分线交点 | | | $∠ BOC = 2∠ A$ |
续表
| 图形 | 名称 | 性质 | 位置 | 角度关系 |
| --- | --- | --- | --- | --- |
|
| | | | |
| 图形 | 名称 | 性质 | 位置 | 角度关系 |
| --- | --- | --- | --- | --- |
|
续表
| 图形 | 名称 | 性质 | 位置 | 角度关系 |
| --- | --- | --- | --- | --- |
|
答案
外心部分:性质为外心到三角形三个顶点的距离相等;位置为锐角三角形外心在三角形内部,直角三角形外心在斜边中点,钝角三角形外心在三角形外部。
内心部分:名称为内心:内切圆的圆心或三角形三条角平分线交点;性质为内心到三角形三边的距离相等;位置为始终在三角形内部;角度关系为$∠BIC=90°+\frac{1}{2}∠A$
内心部分:名称为内心:内切圆的圆心或三角形三条角平分线交点;性质为内心到三角形三边的距离相等;位置为始终在三角形内部;角度关系为$∠BIC=90°+\frac{1}{2}∠A$
解析
【分析】
本题考查三角形外心与内心的基础概念,解题思路如下:
1. 先处理外心的空缺项:外心是三角形三边垂直平分线的交点,结合垂直平分线“线上任意一点到线段两端点距离相等”的性质,可推出外心的核心性质;再分别分析锐角、直角、钝角三角形三边垂直平分线的交点位置,即可得到外心的位置规律。
2. 再处理续表的空缺项:对应外心的考查维度,可知续表考查的是内心:首先回忆内心的定义;结合角平分线“线上任意一点到角两边距离相等”的性质,可推出内心的核心性质;由于三角形的三条角平分线均位于三角形内部,因此交点位置固定在三角形内部;角度关系可结合三角形内角和定理,通过角平分线的角度等分关系推导得到。
【解析】
外心部分填空:
1. 性质:因为外心是三边垂直平分线的交点,垂直平分线上的点到线段两端点距离相等,因此外心到三角形三个顶点的距离相等(等于外接圆半径)。
2. 位置:
锐角三角形的三边垂直平分线交点在三角形内部;
直角三角形斜边的垂直平分线与斜边中线重合,因此外心在斜边中点处;
钝角三角形的三边垂直平分线交点在三角形外部。
内心部分填空:
1. 名称:内心:内切圆的圆心或三角形三条角平分线交点。
2. 性质:因为内心是三条角平分线的交点,角平分线上的点到角两边的距离相等,因此内心到三角形三边的距离相等(等于内切圆半径)。
3. 位置:三角形的三条角平分线均在三角形内部,因此交点始终在三角形内部。
4. 角度关系推导:
在$△ BIC$中,由三角形内角和定理得$∠ BIC=180°-(∠ IBC+∠ ICB)$
∵$IB$平分$∠ ABC$,$IC$平分$∠ ACB$
∴$∠ IBC=\frac{1}{2}∠ ABC$,$∠ ICB=\frac{1}{2}∠ ACB$
∴$∠ IBC+∠ ICB=\frac{1}{2}(∠ ABC+∠ ACB)=\frac{1}{2}(180°-∠ A)=90°-\frac{1}{2}∠ A$
代入得$∠ BIC=180°-(90°-\frac{1}{2}∠ A)=90°+\frac{1}{2}∠ A$
【答案】
外心部分:性质为外心到三角形三个顶点的距离相等;位置为锐角三角形外心在三角形内部,直角三角形外心在斜边中点,钝角三角形外心在三角形外部。
内心部分:名称为内心:内切圆的圆心或三角形三条角平分线交点;性质为内心到三角形三边的距离相等;位置为始终在三角形内部;角度关系为$∠BIC=90°+\frac{1}{2}∠A$
【知识点】
三角形外心的性质;三角形内心的性质;三角形内角和定理
【点评】
本题属于基础概念考查题,围绕三角形外心和内心的核心考点设题,是圆与三角形综合题型的基础,需要熟练掌握两个心的定义、性质、位置规律和常见角度结论,避免混淆两个心的性质特征。
【难度系数】
0.8
本题考查三角形外心与内心的基础概念,解题思路如下:
1. 先处理外心的空缺项:外心是三角形三边垂直平分线的交点,结合垂直平分线“线上任意一点到线段两端点距离相等”的性质,可推出外心的核心性质;再分别分析锐角、直角、钝角三角形三边垂直平分线的交点位置,即可得到外心的位置规律。
2. 再处理续表的空缺项:对应外心的考查维度,可知续表考查的是内心:首先回忆内心的定义;结合角平分线“线上任意一点到角两边距离相等”的性质,可推出内心的核心性质;由于三角形的三条角平分线均位于三角形内部,因此交点位置固定在三角形内部;角度关系可结合三角形内角和定理,通过角平分线的角度等分关系推导得到。
【解析】
外心部分填空:
1. 性质:因为外心是三边垂直平分线的交点,垂直平分线上的点到线段两端点距离相等,因此外心到三角形三个顶点的距离相等(等于外接圆半径)。
2. 位置:
锐角三角形的三边垂直平分线交点在三角形内部;
直角三角形斜边的垂直平分线与斜边中线重合,因此外心在斜边中点处;
钝角三角形的三边垂直平分线交点在三角形外部。
内心部分填空:
1. 名称:内心:内切圆的圆心或三角形三条角平分线交点。
2. 性质:因为内心是三条角平分线的交点,角平分线上的点到角两边的距离相等,因此内心到三角形三边的距离相等(等于内切圆半径)。
3. 位置:三角形的三条角平分线均在三角形内部,因此交点始终在三角形内部。
4. 角度关系推导:
在$△ BIC$中,由三角形内角和定理得$∠ BIC=180°-(∠ IBC+∠ ICB)$
∵$IB$平分$∠ ABC$,$IC$平分$∠ ACB$
∴$∠ IBC=\frac{1}{2}∠ ABC$,$∠ ICB=\frac{1}{2}∠ ACB$
∴$∠ IBC+∠ ICB=\frac{1}{2}(∠ ABC+∠ ACB)=\frac{1}{2}(180°-∠ A)=90°-\frac{1}{2}∠ A$
代入得$∠ BIC=180°-(90°-\frac{1}{2}∠ A)=90°+\frac{1}{2}∠ A$
【答案】
外心部分:性质为外心到三角形三个顶点的距离相等;位置为锐角三角形外心在三角形内部,直角三角形外心在斜边中点,钝角三角形外心在三角形外部。
内心部分:名称为内心:内切圆的圆心或三角形三条角平分线交点;性质为内心到三角形三边的距离相等;位置为始终在三角形内部;角度关系为$∠BIC=90°+\frac{1}{2}∠A$
【知识点】
三角形外心的性质;三角形内心的性质;三角形内角和定理
【点评】
本题属于基础概念考查题,围绕三角形外心和内心的核心考点设题,是圆与三角形综合题型的基础,需要熟练掌握两个心的定义、性质、位置规律和常见角度结论,避免混淆两个心的性质特征。
【难度系数】
0.8
1. 与$△ ABC$三边都相切的圆的作法.
分析:与$△ ABC$三边都相切的圆的圆心,到三角形的三边的距离都等于
第一步: 分别作 $∠ ABC,∠ ACB$ 的
第二步:过点$I$作$ID ⊥ BC$,垂足为点$D$.
第三步:以点$I$为圆心,以

分析:与$△ ABC$三边都相切的圆的圆心,到三角形的三边的距离都等于
内切圆的半径
,那么这个圆的圆心的位置,是三角形三条角平分线的交点.第一步: 分别作 $∠ ABC,∠ ACB$ 的
角平分线
,两线交于点$I$.第二步:过点$I$作$ID ⊥ BC$,垂足为点$D$.
第三步:以点$I$为圆心,以
ID的长度
为半径,即可作出$△ ABC$的内切圆.答案
1. 内切圆的半径;角平分线;ID的长度
解析
【分析】
要推导填空内容,我们结合三角形内切圆的相关性质分析:和三角形三边都相切的圆是三角形的内切圆,它的圆心叫内心。内心的核心性质是到三角形三边的距离相等,这个相等的距离就是内切圆的半径,同时内心是三角形三条角平分线的交点。基于这个性质可知作图时,先作两个内角的角平分线得到交点即内心,再取内心到任意一边的垂线段长度作为半径,就能画出内切圆,对应空缺内容可依次确定。
【解析】
第一个空:圆的切线到圆心的距离等于半径,因此与△ABC三边都相切的圆的圆心到三边的距离都等于该内切圆的半径,故填内切圆的半径;
第二个空:三角形的内心是三条角平分线的交点,作两个内角的角平分线即可得到交点I,也就是内心,故填角平分线;
第三个空:过点I作ID⊥BC,ID的长度就是内心到边的距离,即内切圆的半径,因此以I为圆心、ID的长度为半径即可作出内切圆,故填ID的长度。
【答案】
内切圆的半径;角平分线;ID的长度
【知识点】
三角形内切圆、内心的性质、角平分线的性质
【点评】
本题考查三角形内切圆的基础作图方法,侧重对基础概念、性质的理解和应用,掌握内心的定义与性质是解决这类作图题的核心,这类基础题是后续解决圆与三角形综合题型的重要铺垫。
【难度系数】
0.8
要推导填空内容,我们结合三角形内切圆的相关性质分析:和三角形三边都相切的圆是三角形的内切圆,它的圆心叫内心。内心的核心性质是到三角形三边的距离相等,这个相等的距离就是内切圆的半径,同时内心是三角形三条角平分线的交点。基于这个性质可知作图时,先作两个内角的角平分线得到交点即内心,再取内心到任意一边的垂线段长度作为半径,就能画出内切圆,对应空缺内容可依次确定。
【解析】
第一个空:圆的切线到圆心的距离等于半径,因此与△ABC三边都相切的圆的圆心到三边的距离都等于该内切圆的半径,故填内切圆的半径;
第二个空:三角形的内心是三条角平分线的交点,作两个内角的角平分线即可得到交点I,也就是内心,故填角平分线;
第三个空:过点I作ID⊥BC,ID的长度就是内心到边的距离,即内切圆的半径,因此以I为圆心、ID的长度为半径即可作出内切圆,故填ID的长度。
【答案】
内切圆的半径;角平分线;ID的长度
【知识点】
三角形内切圆、内心的性质、角平分线的性质
【点评】
本题考查三角形内切圆的基础作图方法,侧重对基础概念、性质的理解和应用,掌握内心的定义与性质是解决这类作图题的核心,这类基础题是后续解决圆与三角形综合题型的重要铺垫。
【难度系数】
0.8
1. 如图,$△ ABC$的内切圆$\odot O$与$BC$,$CA$,$AB$分别相切于点$D$,$E$,$F$,且$AB=9$,$BC=14$,$CA=13$. 求$AF$,$BD$,$CE$的长度.

答案
解:设$AF=x$,由切线长定理得$AE=AF=x$,$BD=BF=AB-AF=9-x$,$CD=CE=AC-AE=13-x$。
因为$BD+CD=BC$,所以$9-x+13-x=14$,解得$x=4$。
因此$AF=4$,$BD=9-4=5$,$CE=13-4=9$。
因为$BD+CD=BC$,所以$9-x+13-x=14$,解得$x=4$。
因此$AF=4$,$BD=9-4=5$,$CE=13-4=9$。
解析
【分析】
看到题目中△ABC的内切圆与三边分别相切,首先联想到切线长定理:从圆外一点引圆的两条切线,切线长度相等。由此可得AF=AE、BF=BD、CD=CE三组相等的线段。我们可以设AF的长度为x,将BD、CE都用含x的代数式表示,再结合BC=BD+CD的等量关系列一元一次方程,求解得到x的值后,就能分别算出AF、BD、CE的长度。
【解析】
解:设$AF=x$,根据切线长定理可得:
$AE=AF=x$,$BD=BF=AB-AF=9-x$,$CD=CE=AC-AE=13-x$。
又因为$BD+CD=BC$,代入已知长度得:
$9-x+13-x=14$
合并同类项得$22-2x=14$,
解得$x=4$。
因此$AF=4$,$BD=9-4=5$,$CE=13-4=9$。
【答案】
$AF=4$,$BD=5$,$CE=9$
【知识点】
切线长定理;三角形内切圆;一元一次方程应用
【点评】
本题是三角形内切圆相关的基础题,解题的关键是熟练运用切线长定理找到相等的线段,通过设未知数列方程的方式将几何问题转化为代数问题求解,这类题型是圆与三角形结合的常考基础题型。
【难度系数】
0.8
看到题目中△ABC的内切圆与三边分别相切,首先联想到切线长定理:从圆外一点引圆的两条切线,切线长度相等。由此可得AF=AE、BF=BD、CD=CE三组相等的线段。我们可以设AF的长度为x,将BD、CE都用含x的代数式表示,再结合BC=BD+CD的等量关系列一元一次方程,求解得到x的值后,就能分别算出AF、BD、CE的长度。
【解析】
解:设$AF=x$,根据切线长定理可得:
$AE=AF=x$,$BD=BF=AB-AF=9-x$,$CD=CE=AC-AE=13-x$。
又因为$BD+CD=BC$,代入已知长度得:
$9-x+13-x=14$
合并同类项得$22-2x=14$,
解得$x=4$。
因此$AF=4$,$BD=9-4=5$,$CE=13-4=9$。
【答案】
$AF=4$,$BD=5$,$CE=9$
【知识点】
切线长定理;三角形内切圆;一元一次方程应用
【点评】
本题是三角形内切圆相关的基础题,解题的关键是熟练运用切线长定理找到相等的线段,通过设未知数列方程的方式将几何问题转化为代数问题求解,这类题型是圆与三角形结合的常考基础题型。
【难度系数】
0.8
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