2026年自主学习能力测评九年级数学上册人教版第136页答案
3. 如图30.2-5,在$Rt△ ABC$中,$∠ C=90°$,$AC=3$,$AB=5$,$\odot O$是$Rt△ ABC$的内切圆,则$\odot O$的半径为(
A
).

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

答案

3. A

解析

【分析】
解题首先需要先求出直角三角形未知的直角边长度,可通过勾股定理计算。接下来求内切圆半径有两种思路:一是直接运用直角三角形内切圆半径公式$r=\frac{a+b-c}{2}$(其中a、b为直角边,c为斜边)计算;二是采用面积法,将原三角形分割为以内切圆圆心为顶点的三个小三角形,利用三个小三角形面积之和等于大三角形面积列方程求解。
【解析】
在$Rt△ ABC$中,$∠ C=90°$,$AC=3$,$AB=5$,
由勾股定理得:$BC=\sqrt{AB^2-AC^2}=\sqrt{5^2-3^2}=\sqrt{16}=4$。
设$\odot O$的半径为$r$,根据直角三角形内切圆半径公式$r=\frac{\mathrm{两条直角边之和}-\mathrm{斜边}}{2}$,代入数据得:
$r=\frac{3+4-5}{2}=1$。
(也可使用面积法验证:$△ ABC$面积$S=\frac{1}{2}×3×4=6$,同时$S=\frac{1}{2}r(3+4+5)=6r$,解得$r=1$)
【答案】
A
【知识点】
勾股定理;三角形内切圆;面积法计算
【点评】
本题是基础题型,考查直角三角形内切圆半径的求解,既可以直接用公式快速得到结果,也可以通过面积法推导得出,掌握相关公式和面积法的应用就能顺利解题。
【难度系数】
0.8
4. 如图30.2 - 6,$\odot O$是$△ ABC$的内切圆,与AB,BC,AC分别相切于点D,E,F。若$\odot O$的半径为2,$△ ABC$的周长为26,则$△ ABC$的面积为(
C
).

A.$12\sqrt{3}$
B.24
C.26
D.52

答案

4. C

解析

【分析】
要求△ABC的面积,已知其内切圆半径和周长,可借助内切圆的性质求解:内切圆的圆心到三角形三边的距离均等于内切圆半径,因此可连接OA、OB、OC,将△ABC分割为△OAB、△OBC、△OAC三个小三角形,三个小三角形的高均为内切圆半径,底分别为△ABC的三边,三个小三角形的面积和即为△ABC的面积,推导后代入数值计算即可。
【解析】
连接OA、OB、OC。
∵⊙O是△ABC的内切圆,分别与AB、BC、AC相切于点D、E、F,
∴OD⊥AB,OE⊥BC,OF⊥AC,且OD=OE=OF=r=2。
△ABC的面积等于三个小三角形面积之和:
$S_{△ ABC}=S_{△ OAB}+S_{△ OBC}+S_{△ OAC}$
$=\frac{1}{2}× AB × OD + \frac{1}{2}× BC × OE + \frac{1}{2}× AC × OF$
提取公因式得:
$=\frac{1}{2}× r × (AB+BC+AC)$
已知△ABC的周长$AB+BC+AC=26$,r=2,代入得:
$S_{△ ABC}=\frac{1}{2}× 2 × 26 = 26$
【答案】
C
【知识点】
三角形内切圆性质;分割法求面积;三角形面积计算
【点评】
本题是基础的几何计算类题目,解题关键是理解内切圆的性质,掌握将大三角形拆分为三个以内切圆半径为高的小三角形的思路,熟记三角形面积与内切圆半径、周长的关系公式$S=\frac{1}{2}Cr$(C为三角形周长,r为内切圆半径)可直接快速算出结果。
【难度系数】
0.8
5. 如图30.2-7,在△ABC中,∠C=90°,BC=5,⊙O与△ABC的三边分别相切于点D,E,F,若⊙O的半径为2,则△ABC的周长为(
D
).

A.15
B.20
C.25
D.30

答案

5. D

解析

【分析】
本题是直角三角形内切圆的计算问题,解题思路如下:首先根据切线的性质,判断出内切圆与直角边交点和圆心、直角顶点构成的四边形是正方形,得到两条切线段的长度等于内切圆半径;再利用切线长定理,将其余边长用同一个未知数表示;最后结合勾股定理列方程求解各边长,相加即可得到三角形周长。也可以直接用直角三角形内切圆半径公式快速建立边长关系,简化计算。
【解析】
连接OE、OF,
∵⊙O分别切AC、BC于点E、F,
∴OE⊥AC,OF⊥BC,
又
∵∠C=90°,OE=OF=2,
∴四边形OECF是正方形,
∴CE=CF=2。
∵BC=5,
∴BF=BC-CF=5-2=3,
根据切线长定理:从圆外一点引圆的两条切线,切线长相等,
∴BD=BF=3,设AE=AD=x,
则AC=AE+CE=x+2,AB=AD+BD=x+3,
在Rt△ABC中,由勾股定理得:
$AB^2=AC^2+BC^2$
代入得:$(x+3)^2=(x+2)^2+5^2$
展开化简:
$x^2+6x+9=x^2+4x+4+25$
$2x=20$,解得$x=10$
∴AC=10+2=12,AB=10+3=13,
△ABC的周长=AB+AC+BC=13+12+5=30。
【答案】
D
【知识点】
切线长定理,勾股定理,三角形内切圆性质
【点评】
本题是基础的几何计算类题目,将切线长定理与直角三角形的勾股定理结合即可解题,熟记直角三角形内切圆半径与三边长的关系,能进一步提升解题速度。
【难度系数】
0.7
6. 如图30.2-8,点O是△ABC的外心,点I是△ABC的内心,连接OB,IA.若∠CAI=36°,则∠OBC的度数为(
).

A.$20°$
B.$18°$
C.$16°$
D.$15°$

答案

解析

【分析】
首先,明确点I是△ABC的内心,根据内心是三角形内角平分线交点的性质,可由已知的∠CAI求出∠BAC的度数;其次,点O是△ABC的外心,结合圆周角定理,可推出弧BC对应的圆心角∠BOC的度数;最后,OB、OC都是外接圆半径,△OBC为等腰三角形,利用三角形内角和即可求出∠OBC的度数。
【解析】
解:
∵点I是△ABC的内心,
∴AI平分∠BAC,
∴∠BAC=2∠CAI=2×36°=72°。
∵点O是△ABC的外心,
∴∠BOC是弧BC所对的圆心角,∠BAC是弧BC所对的圆周角,
根据圆周角定理:同弧所对的圆心角是圆周角的2倍,可得
∠BOC=2∠BAC=2×72°=144°。
又
∵OB=OC(都是⊙O的半径),
∴△OBC是等腰三角形,
∴∠OBC=∠OCB = $\frac{180° - ∠BOC}{2}$ = $\frac{180° - 144°}{2}$ = 18°。
【答案】B
【知识点】
三角形内外心的性质;圆周角定理;等腰三角形的性质
【点评】
本题属于基础角度计算题,解题核心是熟练掌握三角形内心、外心的定义和相关性质,结合圆周角定理、等腰三角形的角度计算规律即可快速得出结果。
【难度系数】
0.7
7. 已知一个三角形的三边长分别为5、5、6,则其内切圆的半径为
cm.

答案

$\boldsymbol{\frac{3}{2}}$

解析

【分析】
首先观察三角形三边长为5、5、6,可判定为等腰三角形。要求内切圆半径,可利用三角形面积与内切圆半径的关系公式:$S=\frac{1}{2}rC$(其中$r$为内切圆半径,$C$为三角形周长),变形得$r=\frac{2S}{C}$。因此解题步骤为:先通过等腰三角形三线合一和勾股定理求出三角形的高,计算出面积;再求出三角形周长,最后代入公式即可算出内切圆半径。
【解析】
1. 判定三角形类型:三角形三边长为5、5、6,为等腰三角形,底边长为6,腰长为5。
2. 求三角形的高:过等腰三角形顶点作底边的高,根据三线合一,高平分底边,半底长为$6÷2=3$。由勾股定理得高$h=\sqrt{5^2-3^2}=\sqrt{25-9}=4$。
3. 计算三角形面积:$S=\frac{1}{2}×底×高=\frac{1}{2}×6×4=12$。
4. 计算三角形周长:$C=5+5+6=16$。
5. 代入内切圆半径公式:$r=\frac{2S}{C}=\frac{2×12}{16}=\frac{24}{16}=\frac{3}{2}$。
【答案】
$\boldsymbol{\frac{3}{2}}$
【知识点】
等腰三角形的性质,勾股定理,三角形内切圆半径公式
【点评】
本题是基础几何计算题,核心是利用三角形面积与内切圆半径的关联公式求解,解题的关键是先准确算出等腰三角形的面积,属于常考的基础题型。
【难度系数】
0.7
8. 如图 30.2 - 9,点 I 为$△ ABC$的内心,$AB = 12\ \mathrm{cm}$,$AC = 9\ \mathrm{cm}$,$BC = 6\ \mathrm{cm}$,将$∠ ACB$平移,使其顶点 C 与点 I 重合,则图中阴影部分的周长为
cm.

答案

$\boldsymbol{12}$

解析

【分析】
解题时首先回忆两个核心知识点:一是三角形内心是三个内角角平分线的交点,二是平移前后对应线段互相平行。第一步连接AI、BI,利用内心性质可得AI、BI分别平分∠CAB、∠CBA;第二步结合平移的平行性质,可推导出△ADI和△BEI都是等腰三角形,得到DI=AD、EI=BE;最后将阴影部分的周长进行等量代换,转化为AB的长度即可求解。
【解析】
连接AI、BI。
∵点I是△ABC的内心,
∴AI平分∠CAB,BI平分∠CBA,即$∠ CAI=∠ DAI$,$∠ CBI=∠ EBI$。
由平移的性质可得:$AC// ID$,$BC// IE$,
∴$∠ CAI=∠ AID$,$∠ CBI=∠ BIE$,
∴$∠ DAI=∠ AID$,$∠ EBI=∠ BIE$,
∴$AD=DI$,$BE=EI$。
∴阴影部分的周长$=DI+DE+EI=AD+DE+BE=AB=12\ \mathrm{cm}$。
【答案】
$\boldsymbol{12}$
【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】
本题属于几何综合基础题,解题的关键是利用角平分线和平行线的性质推导等腰三角形,将阴影部分的周长通过等量代换转化为已知线段的长度,很好地考查了转化的数学思想。
【难度系数】
0.65
9.《九章算术》中记载:“今有句八步,股十五步.问句中容圆径几何?”译文:今有一个直角三角形(如图30.2-10),句(短直角边)长为8步,股(长直角边)长为15步,问该直角三角形内切圆的直径是多少?(注:“步”为古代长度单位)

答案


9. 如答图 30,连接 OD,OE,OF.
∵AC,AB,BC 与⊙O 相切,设切点分别为 D,F,E,
∴AC⊥OD,BC⊥OE,AB⊥OF,AD=AF,CD=CE,BE=BF.
∴∠C=∠ODC=∠OEC=90°. 又 OD=OE,
∴四边形 DCEO 是正方形.
∴OD=OE=OF=CD=CE,由题意,得 AC=15,BC=8,在Rt△ACB 中,AB=√(AC²+BC²)=√(15²+8²)=17,设半径为 r,则 AF=AD=15−r,BF=BE=8−r,
∴15−r+8−r=

解析

【分析】
解决本题首先明确已知条件为直角三角形的两条直角边,要求内切圆直径,可按以下步骤推导:第一步,利用勾股定理求出直角三角形的斜边长度;第二步,根据切线的性质和切线长定理,可知内切圆与三边相切时,相邻切线长相等,且直角顶点处的两条半径与两条直角边围成正方形,因此内切圆半径等于直角顶点到相邻切点的距离;第三步,设半径为r,用r表示出斜边上两段切线长的长度,结合斜边总长列方程求解半径,半径乘2即可得到内切圆直径。
【解析】
如答图 30,连接OD,OE,OF。
∵AC、AB、BC与⊙O相切,切点分别为D、F、E,
∴$AC⊥ OD$,$BC⊥ OE$,$AB⊥ OF$,且$AD=AF$,$CD=CE$,$BE=BF$。
∴$∠ C=∠ ODC=∠ OEC=90°$,又$OD=OE$,
∴四边形DCEO是正方形,因此$CD=CE=r$(r为内切圆半径)。
已知$AC=15$步,$BC=8$步,在$Rt△ ACB$中,由勾股定理得:
$AB=\sqrt{AC^2+BC^2}=\sqrt{15^2+8^2}=17$步。
则$AF=AD=AC-CD=15-r$,$BF=BE=BC-CE=8-r$,
∵$AB=AF+BF$,
∴$15-r+8-r=17$,
解得$r=3$,
∴内切圆直径为$2r=6$步。
【答案】
该直角三角形内切圆的直径是6步。
【知识点】
勾股定理;切线长定理;三角形内切圆性质
【点评】
本题依托古代数学典籍的问题背景,考查直角三角形内切圆相关计算,解题核心是灵活运用切线长定理和勾股定理建立方程,同时能让学生感受中国古代数学的成就。
【难度系数】
0.7
10. 如图30.2-11,E,F,G,H四点分别在正方形ABCD的四条边上,AF=BG=CH=DE. 若AB=17,EF=13,则△GCH的内切圆半径为(
B
).

A.1
B.2
C.3
D.4

答案

10. B

解析

【分析】
首先利用正方形四条边相等、四个角均为直角的性质,设已知相等的线段长为$x$,用含$x$的式子表示出$Rt△ AEF$的两条直角边,结合$EF=13$用勾股定理列方程求出$x$的取值;再判断$△ GCH$为直角三角形,得到它的两条直角边和斜边长,最后代入直角三角形内切圆半径公式计算即可。
【解析】
解:
∵四边形$ABCD$是正方形,$AB=17$
∴$AB=BC=CD=DA=17$,$∠ A=∠ B=∠ C=∠ D=90°$
设$AF=BG=CH=DE=x$,则$AE=AD-DE=17-x$
在$Rt△ AEF$中,$∠ A=90°$,$EF=13$,由勾股定理得:
$AF^2+AE^2=EF^2$
即$x^2+(17-x)^2=13^2$
展开整理得:$2x^2-34x+120=0$
化简为:$x^2-17x+60=0$
因式分解得:$(x-5)(x-12)=0$
解得$x_1=5$,$x_2=12$
在$△ GCH$中,$∠ C=90°$,$CH=x$,$CG=BC-BG=17-x$,即两条直角边长为5和12,由勾股定理得斜边长为$\sqrt{5^2+12^2}=13$
直角三角形内切圆半径公式为$r=\frac{a+b-c}{2}$($a、b$为直角边,$c$为斜边)
代入得$r=\frac{5+12-13}{2}=2$
【答案】
B
【知识点】
正方形的性质;勾股定理;直角三角形内切圆计算
【点评】
本题结合正方形性质考查勾股定理和直角三角形内切圆半径的应用,解题的关键是通过设未知数,利用勾股定理求出直角三角形的边长,熟记直角三角形内切圆半径公式可快速得到结果。
【难度系数】
0.65