
【模型解讀】
內(nèi)切圓:平面上的多邊形的每條邊都能與其內(nèi)部的一個圓形相切,該圓就是該多邊形的內(nèi)切圓,這時稱這個多邊形為圓外切多邊形。它亦是該多邊形內(nèi)部最大的圓形。內(nèi)切圓的圓心被稱為該多邊形的內(nèi)心。
三角形內(nèi)切圓圓心:在三角形中,三個角的角平分線的交點是內(nèi)切圓的圓心,圓心到三角形各個邊的垂線段相等。正多邊形必然有內(nèi)切圓,而且其內(nèi)切圓的圓心和外接圓的圓心重合,都在正多邊形的中心。
【常見模型及結(jié)論】
1)三角形的內(nèi)切圓模型
條件:如圖1,⊙O為三角形ABC的內(nèi)切圓(即O為三角形ABC的內(nèi)心),⊙O的半徑為r。
結(jié)論:①點O到三角形ABC的三邊距離相等;②;③r=。
圖1 圖2 圖3
2)直角三角形的內(nèi)切圓模型
條件:如圖2,⊙O為Rt的內(nèi)切圓(即O為三角形ABC的內(nèi)心),⊙O的半徑為r。
結(jié)論:①點O到三角形ABC的三邊距離相等;②;③r=;
3)四邊形的內(nèi)切圓模型
條件:如圖3,⊙O是四邊形ABCD的內(nèi)切圓。結(jié)論:。
例1.(2023·黑龍江雞西·??既#┤鐖D,在中,,半徑為的是的內(nèi)切圓,連接,分別交于D,E兩點,則的長為 .(結(jié)果用含的式子表示)
例2.(2022秋·安徽·九年級統(tǒng)考期末)如圖,在中,,過點作于點D,P是內(nèi)一點,且,連接交于點,若點恰好為內(nèi)心,則的度數(shù)為( )
A.36°B.48°C.60°D.72°
例3.(2023秋·河南漯河·九年級統(tǒng)考期末)如圖,是的內(nèi)切圓,切點分別為,且,,,則的半徑是 .
例4.(2023秋·遼寧葫蘆島·九年級統(tǒng)考期末)如圖,點是的內(nèi)心,,,,,則的半徑為 .
例5.(2023·江蘇南京·九年級校聯(lián)考階段練習)如圖,AB、BC、CD、DA都是⊙O的切線.若,,則的值是 .
例6.(2023·成都市九年級期中)如圖,是的內(nèi)切圓,、、為切點,,,,切交于,交于,則的周長為( )
A.B.C.D.
例7.(2023·四川宜賓·九年級專題練習)如圖,在直角坐標系中,一直線l經(jīng)過點M(,1)與x軸、y軸分別交于A、B兩點,且MA=MB,可求得△ABO的內(nèi)切圓⊙O1的半徑r1=﹣1;若⊙O2與⊙O1、l、y軸分別相切,⊙O3與⊙O2、l、y軸分別相切,…,按此規(guī)律,則⊙O2014的半徑r2014= .
例8.(2023·廣東東莞·九年級??计谥校┤鐖D,在內(nèi)切圓半徑為1的直角三角形ABC中,,,內(nèi)切圓與BC邊切于點D,則A到D的距離AD( )
A.B.C.D.
模型2、多邊形的外接圓模型
【模型解讀】
外接圓:與多邊形各頂點都相交的圓叫做多邊形的外接圓,通常是針對一個凸多邊形來說的,如三角形,若一個圓恰好過三個頂點,這個圓就叫作三角形的外接圓,此時圓正好把三角形包圍。
三角形外接圓圓心:即做三角形三條邊的垂直平分線(兩條也可,兩線相交確定一點)。
【常見模型及結(jié)論】
1)三角形的外接圓模型
條件:如圖1,⊙O為三角形ABC的外接圓(即O為三角形ABC的外心)。
結(jié)論:①OA=OB=OC;②。
圖1 圖2 圖3
2)等邊三角形的外接圓模型
條件:如圖2,點P為等邊三角形ABC外接圓劣弧BC上一點。
結(jié)論:①,PM平分;②PA=PB+PC;③;
3)四邊形的外接圓模型
條件:如圖3,四邊形ABCD是⊙O的內(nèi)接四邊形。
結(jié)論:①;;②。
例1.(2023·黑龍江·校聯(lián)考模擬預測)△ABC中,∠A=80°,點M是△ABC的外心,點N是△ABC的內(nèi)心,連接BM,CM,BN,CN,則∠BMC與∠BNC的差為( )
A.30°B.35°C.40°D.45°
例2.(2023秋·河北邢臺·九年級校聯(lián)考期末)如圖,點O,I分別是銳角的外心、內(nèi)心,若,則的度數(shù)為 .
例3.(2023·湖北武漢·九年級階段練習)如圖,等腰△ABC內(nèi)接于⊙O,AB=AC=4,BC=8,則⊙O的半徑為 .
例4.(2022春·江蘇·九年級期末)中,,,點I是的內(nèi)心,點O是的外心,則 .
例5.(2023.廣東九年級期中)如圖,在△ABC中,∠C=60°,以AB為直徑的半圓O分別交AC,BC于點D,E,已知⊙O的半徑為.(1)求證:△CDE∽△CBA;(2)求DE的長.
例6.(2023湖北省荊門市九年級上期中)如圖,、、、是上的四個點,.
(1)判斷的形狀,并證明你的結(jié)論;(2)探究、、之間的數(shù)量關(guān)系,并證明你的結(jié)論.
例7.(2023廣東中考模擬)如圖,點P為等邊△ABC外接圓劣弧BC上一點.(1)求∠BPC的度數(shù);(2)求證:PA=PB+PC;(3)設(shè)PA,BC交于點M,若AB=4,PC=2,求CM的長度.
課后專項訓練
1.(2023·湖北恩施·九年級統(tǒng)考期末)如圖,△ABC的內(nèi)切圓⊙O與AB,BC,CA分別相切于點D,E,F(xiàn),且AD=BD=2,EC=3,則△ABC的周長為( )
A.10B.10C.14D.16
2.(2023春·湖北九年級課時練習)已知的內(nèi)切圓的半徑為,且,的周長為16,則的長為( )
A.3B.4C.5D.6
4.(2023·河北石家莊·統(tǒng)考模擬預測)如圖,將折疊,使邊落在邊上,展開后得到折痕.將再次折疊,使邊落在邊上,展開后得到折痕,,交于點.則以下結(jié)論一定成立的是( )
A.B.
C.點到三邊的距離相等D.點到三個頂點的距離相等
4.(2022春·綿陽市九年級課時練習)如圖,點E是△ABC的內(nèi)心,AE的延長線和△ABC的外接圓相交于點D,連接BD,CE,若∠CBD=32°,則∠BEC的大小為( )
A.64°B.120°C.122°D.128°
5.(2023·山西太原·校考模擬預測)如圖,截的三條邊所得的弦長相等,若,則的度數(shù)為( )
A.B.C.D.
6.(2023·河北邢臺·九年級??茧A段練習)如圖,在中,點為的內(nèi)心,點在邊上,且⊥,若,,則的度數(shù)為( )
A.B.C.D.
7.(2023春·湖北九年級期中)點I是的內(nèi)心,若,則的度數(shù)為( )
A.B.C.D.或
8.(2023·重慶九年級期中)已知三角形三邊長分別為5cm、5cm、6cm,則這個三角形內(nèi)切圓的半徑是( )
A.cm B.cmC.2cmD.3cm
9.(2023·廣東廣州·統(tǒng)考中考真題)如圖,的內(nèi)切圓與,,分別相切于點D,E,F(xiàn),若的半徑為r,,則的值和的大小分別為( )
A.2r,B.0,C.2r,D.0,
10.(2023·山東·九年級專題練習)如圖,點I為的內(nèi)心,連接并延長交的外接圓于點D,若,點E為弦的中點,連接,若,則的長為( )
A.5B.C.4D.
11.(2022秋·浙江寧波·九年級統(tǒng)考期末)如圖,點為的內(nèi)心,連接并延長交的外接圓于點,交于點,若,則的值為( )
A.5B.6C.7D.8
12.(2022秋·湖北武漢·九年級校考階段練習)如圖,在⊙O中,,BC=6,AC.I是△ABC的內(nèi)心,則線段OI的值為( )
A.1B.C.D.
13.(2022春·浙江·九年級專題練習)如圖,點 O 是△ABC 的內(nèi)心,也是△DBC 的外心.若∠A=80°,則∠D 的度數(shù)是( )
A.60°B.65C.70°D.75°
14.(2023·江蘇九年級課時練習)已知等腰直角三角形外接圓半徑為5,則內(nèi)切圓半徑為( )
A.5+5B.12﹣5C.5﹣5D.10﹣10
15.(2023·山東聊城·統(tǒng)考中考真題)如圖,點O是外接圓的圓心,點I是的內(nèi)心,連接,.若,則的度數(shù)為( )
A.B.C.D.
16.(2023·山東九年級月考)如圖,是的內(nèi)切圓,切點分別為點、、,設(shè)的面積、周長分別為、,的半徑為,則下列等式:①;②;③;④,其中成立的是 (填序號)
17.(2023·四川綿陽·統(tǒng)考二模)如圖,在△ABC中,∠BAC=60°,其周長為20,⊙I是△ABC的內(nèi)切圓,其半徑為,則△BIC的外接圓直徑為 .
18.(2023·廣東·九年級專題練習)已知,點為的外心,點為的內(nèi)心.
(1)若,則 ;(2)若,則 .
19.(2023·江蘇南京·統(tǒng)考二模)如圖,正方形的邊長是,是邊的中點.將該正方形沿折疊,點落在點處.分別與,,相切,切點分別為,,,則的半徑為 .
20.(2022秋·江蘇鹽城·九年級統(tǒng)考期中)如圖,I是的內(nèi)心,的延長線交的外接圓于點D.
(1)求證:;(2)求證:;(3)連接、,求證:點D是的外心.
21.(2023浙江年級上期中)我們知道,與三角形各邊都相切的圓叫做三角形的內(nèi)切圓,則三角形可以稱為圓的外切三角形.如圖1,與的三邊分別相切于點則叫做的外切三角形.以此類推,各邊都和圓相切的四邊形稱為圓外切四邊形.如圖2,與四邊形ABCD的邊AB,BC,CD,DA分別相切于點則四邊形叫做的外切四邊形.
(1)如圖2,試探究圓外切四邊形的兩組對邊與之間的數(shù)量關(guān)系,猜想: (橫線上填“>”,“”,“
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