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三角形的内切圆和外接圆

03/19

三角形外接圆半径的求法及应用 方法一:R=ab/(2h)

三角形外接圆的直径等于两边的乘积除以第三边上的高所得的商。

AD是△ABC的高,AE是△ABC的外接圆直径.求证 AB·AC=AE·AD. 证:连接AO并延长交圆于点E,连接BE, 则∠ABE=90°.

∵∠E=∠C, ∠ABE=∠ADC=90°, ∴Rt△ABE∽Rt△ADC,

ABAD

AEAC

∴ AB·AC=AE·AD

方法二:2R=a/SinA,a为∠A的对边

在锐角△ABC中,外接圆半径为R。求证: 2R=AB/SinC 证:连接AO并延长交圆于点E,连接BE, 则∠ABE=90°. ∴AE=AB/SinE ∵∠C=∠E,SinC =SinE

∴AE=AB/SinC

∴2R=AB/SinC

若C为钝角,则SinC=Sin(180o-C)

应用一、已知三角形的三边长,求它的外接圆的半径。

例1 已知:如图,在△ABC 中,AC=13,BC=14,AB=15,求△ABC外接圆⊙O的半径r.

分析:作出直径AD,构造Rt△ABD.只要求出△ABC中BC边上的高AE,用方法一就可以求出直径AD. 解:作AE⊥BC,垂足为E.

设CE=x,

∵AC-CE=AE=AB-BE ,∴13-x=15-(14-x)

2

2

2

2

2

2

2

2

2

∴x=5,即CE=5,∴AE=12 R=

ab/(2h)=13x15/(2x12)=65/8

∴△ABC外接圆⊙O的半径r为

658

.

例2 已知:在△ABC中,AB=13,BC=12,AC=5,求△ABC的外接圆的半径R.

分析:通过判定三角形为直角三角形,易求得直角三角形外接圆的直径等于斜边。

应用二、已知三角形的二边长及其夹角(特殊角),求外接圆的半径。

例3 已知:如图,在△ABC 中,AC=2,BC=3,∠C=60°,求△ABC外接圆⊙O的半径R. 分析:考虑求出角的对边长AB,然后用方法一或方法二解题.

解:作直径AD,连结BD.作AE⊥BC,垂足为E.

3

则∠DBA=90°,∠D=∠C=60°,

∠CAE=∠DAB= 90°- 60°=30° CE=1AC=1,AE=

2

3

,AB=√7∴R=AC·AB/2AE=2x√7/(2x)

应用三、已知三角形的一边长二角度或对角的度数(特殊角),求它的外接圆的半径。

用方法二

例4 已知AD=5,AC=7,CD=3,AB=10√3,求它的外接圆的半径 解 从A作AM⊥BC于M,则

AD2-MD2=A M2 =AC2-(MD+CD)2.即 52-MD2=72-(MD+3)2.

得R=14, 则△ABC外接圆面积S=πR2=196π.

例5 如图3,已知抛物线y=x2-4x+h的顶点A在直线y=-4x-1上,

求①抛物线的顶点坐标;

②抛物线与x轴的交点B、C的坐标;

③△ABC的外接圆的面积.

解 ①A(2,-9);

②B(-1,0); C(5, 0).

③从A作AM⊥x轴交于M点, 则BM=MC=3.AM =9.

∴R=5

△ABC外接圆面积S=πR2=25π

三角形内切圆半径r的求法

1 ∵S△ABC=1/2(a+b+c)r

∴r=2S△ABC/(a+b+c) 2 Rt△ABC中,r=(a+b-c)/2

三角形的内切圆和外接圆【知识要点】

1、三角形的外接圆

(1)过三角形三个顶点的圆,叫做三角形的外接圆,三条边中垂线的交点,叫做三角形的外心。三角形的外心到各顶点的距离相等.

(2)锐角三角形的外心在三角形内部,钝角三角形的外心在三角形的外部,直角三角形的外心在斜边中点,外接圆半径R=

c2

(c为斜边长).

2、三角形的内切圆

(1)到三角形三条边距离都相等的圆,叫三角形的内切圆,三角形中,三个内角平分线的交点,叫三角形的内心,三角形内心到三条边的距离相等,内心都在三角形的内部. (2)若三角形的面积为S∆ABC,周长为a+b+c,则内切圆半径为:r=

2S∆ABCa+b+c

,当a,b为

直角三角形的直角边,c为斜边时,内切圆半径r=3、圆内接四边形的性质

(1)圆内接四边形的对角互补;

aba+b+c

或r=

a+b-c

2

.

(2)圆内接四边形的任何一个外角等于它的对角.

注意:①圆内接平行四边形为矩形;②圆内接梯形为等腰梯形. 4、两个结论:

圆的外切四边形对边和相等;

圆的外切等腰梯形的中位线等于腰长.

【典型例题】 一、填空和选择

B

(1)一个三角形的内心,外心都在三角形内,则这个三角形一定是( ) A、直角三角形 B、锐角三角形 C、钝角三角形 D、等腰三角形 (2)如右图,I是∆ABC的内心,则下列式子正确的是( )

I C

A、∠BIC=180︒-2∠A B、∠BIC=2∠A C、∠BIC=90︒+∠A/2 D、∠BIC=90︒-∠A/2 (3)∆ABC外切于⊙O,E、F、G分别是⊙O与各边的切点,则∆EFG的外心是∆ABC的 。 (4)直角三角形的两条直角边分别为5和12,那么它的外接圆的半径为 ,内切圆半径为 .

(5)等边三角形内切圆半径,外接圆半径分别为r,R,则r:R= . (6)圆外切等腰梯形底角为60︒,腰长为10,则圆的半径长为 . (7)等边三角形一边长为2,则其内切圆半径等于 .

(8)等边三角形的内切圆半径,外接圆半径的和高的比是 .

(9)∆ABC的内切圆⊙I与AB、BC、CA分别切于D、E、F点,且∠FID=∠EID=135︒,则∆ABC为 .

例2.如图,△ABC中,I是内心,AI交BC于D,交△ABC的外接圆于E。 求证:(1)IE=EC,(2)IE2=ED·EA。

例3.如图,已知∆ABC内接于⊙O,AE切⊙O于点A,BC∥AE,求证:∆ABC是等腰三角形

B

例4.已知∆ABC三边长为6,8,10,则它的内心,外心间的距离为

E

C

A

·

O

【经典练习】 一、选择题

1.下列命题中,正确的有( )

① 圆内接平行四边形是矩形 ② 圆内接菱形是正方形 ③ 圆内接梯形是等腰梯形 ④ 圆内接矩形是正方形 A.1个 B.2个 C.3个 D.4个

2.在圆内接四边形ABCD中,∠A:∠B:∠C=3:5:6,那么∠D=( ) A.80° B.90° C.100° D.120°

3.如果一个直角三角形的一条直角边等于它的外接圆的半径r,那么此三角形的面积与其外接圆的面积之比为( ) A.

34π

B.

3

π

C.

32π

D.

2

π

4.如图1,四边形ABCD内接于⊙O,若∠BOD=110°,则∠BCD=( ) A.125° B.110° C.55° D.70°

1

D

图2

图3

5.如图2,四边形ABCD内接于⊙O,∠ADC=60°,则∠ABC=( ) A.30° B.60° C.120° D.90°

6.如图3,正方形ABCD内接于⊙O,点P在AD上,则∠BPC为( ) A.35° B.40° C.45° D.50°

7.如图

MNPQ中,过点Q、M的圆与PQ、MN分别相交于点E、F,下列结论中正确的有( )

①∠EFN=∠Q=∠N;②∠EFN+∠P=180°;③EF=PN=MQ;④∠M=∠FEP。 A.1个 B.2个 C.3个 D.4个

8.如图5,四边形ABCD是⊙O的内接四边形,AD为⊙O的直径,若∠CBE=50°,则圆心角∠AOC =( )

A.50° B.80° C.100° D.130°

图4 图5

二、填空题

9.设I是△ABC的内心,O是△ABC的外心,∠A=80°,则∠BIC= ,∠BOC= 。 10.若三角形的三边长为5、12、13,则其外接圆的直径长等于 ,其内切圆的直径长为 。

11.直角三角形的一边为a,它的对角是30°,则此三角形的外接圆的半径是 。 12.如图6,⊙I切△ABC于D、E、F,∠C=60°,∠EIF=100°,则∠B= 。

图6

C B

图7 图8

13.如图7,⊙O内切于Rt△ABC,∠C=90°,D、E、F为切点。若∠AOC=120°, 则∠OAC= ,∠B= ;若AB=2cm,则AC= , △ABC的外接圆半径= ,内切圆半径= 。

14.如图8,若弦AD∥BC,∠BAC=70°,∠ABC=80°,则∠ADC= 度,∠ACD= 度。 15.如图9,四边形ABCD为⊙O的内接四边形,AE⊥CD,若∠ABC=130°,则∠DAE= 。

16.如图10,四边形ABCD是⊙O的内接四边形,AB与DC的延长线交于P。已知∠A=60°, ∠ABC=100°,则∠P= 。

B

P

【大展身手】 一、选择题

1.下列说法正确的是( )

A.三点确定一个圆 B.三角形有且只有一个外接圆 C.四边形都有一个外接圆 2.下列命题中的假命题是( )

A.三角形的外心到三角形各顶点的距离相等 B.三角形的外心到三角形三边的距离相等 C.三角形的外心一定在三角形一边的中垂线上

D.三角形任意两边的中垂线的交点,是这个三角形的外心 3.下列图形一定有外接圆的是( ) A.三角形

B.平行四边形

C.梯形

D.菱形

D.圆有且只有一个内接三角形

4.下列说法正确的是( )

A.过一点A的圆的圆心可以是平面上任意点 B.过两点A、B的圆的圆心在一条直线上 C.过三点A、B、C的圆的圆心有且只有一点 D.过四点A、B、C、D的圆不存在

5.在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=6cm,BC=8cm,则它的外心与顶点C的距离为( ) A.5cm

B.6cm

C.7cm

D.8cm

6.等边三角形的外接圆的半径等于边长的( )倍. A.3

2

B.3

3

C.3

D.1

2

7.三角形的外心具有的性质是( ) A.到三边距离相等 C.外心在三角形外

B.到三个顶点距离相等 D.外心在三角形内

8.对于三角形的外心,下列说法错误的是( ) A.它到三角形三个顶点的距离相等 B.它与三角形三个顶点的连线平分三内角

C.它到任一顶点的距离等于这三角形的外接圆半径

D.以它为圆心,它到三角形一顶点的距离为半径作圆,必通过另外两个顶点

9.在一个圆中任意引两条直径,顺次连接它们的四个端点组成一个四边形,则这个四边形一定是( ) A.菱形

B.等腰梯形

C.矩形

D.正方形

10.如图所示,圆的内接四边形ABCD,DA、CB延长线交于P,AC和BD交于Q,则图中相似三角形有( ) A、1对 C、3对

B、2对 D、4对

A P

11.∠DCE是圆内接四边形ABCD的一个外角,那么一定有( )

A、∠DCE+∠A=180︒ B、∠DCE+∠B=180︒ C、∠DCE=∠A

`D、∠DCE=∠B

二、填空题:

1.△ABC的三边3,2,,设其三条高的交点为H,外心为O,则OH= .

2.△ABC的外心是它的两条中线交点,则△ABC的形状为 . 3.如图所示,在∆ABC的外接圆中,D为AB的中点, 若∠EAD=114︒,则∠BAD= .

· O

例6 已知:如图,四边形ABCD内接于⊙O,点P在AB的延长线上,且PC∥BD。 求证:

PBCD

CBDA


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