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第18講 從三角形的內(nèi)切圓談起
數(shù)學(xué)是一個(gè)非常美的領(lǐng)域,這是因?yàn)樗闹饕糠质怯扇祟?lèi)的心靈構(gòu)成的,你可以自由探索自己心中的數(shù)學(xué)世界,這不是很美嗎?那里有真正自由,正是這種自由才是數(shù)學(xué)美的力量所在。
-----瑟斯頓
知識(shí)縱橫
和多邊形的各邊都相切的圓叫做多邊形的內(nèi)切圓,這個(gè)多邊形叫做圓的外切多邊形。三角形的內(nèi)切圓的圓心叫做這個(gè)三角形的內(nèi)心,圓外切三角形、圓外切四邊形有下列重要性質(zhì):
1. 三角形的內(nèi)心是三角形的三內(nèi)角平分線交點(diǎn),它到三角形的三邊距離相等;
2. 圓外切四邊形的兩組對(duì)邊之和相等,其逆亦真,是判定四邊形是否有內(nèi)切圓的主要方法。
當(dāng)圓外切三角形、四邊形
2、是特殊三角形、四邊形時(shí),就得到隱含豐富結(jié)論的下列圖形:
例題求解
[例1]如圖,⊙O是內(nèi)切圓,切點(diǎn)為,若的長(zhǎng)度是方程的兩個(gè)根,則的面積是
〔第18屆XX省競(jìng)賽題
思路點(diǎn)撥 連,易證四邊形為正方形,解題的關(guān)鍵是求出的長(zhǎng).
[例2]如圖,以正方形的邊為直徑作半圓,過(guò)點(diǎn)作直線切半圓于點(diǎn),交于點(diǎn),則與直角梯形的周長(zhǎng)的比值為〔
A. B. C. D.
〔XX市中考題
思路點(diǎn)撥 本例綜合了切線的判定與性質(zhì)、切線長(zhǎng)定理、勾股定理等知識(shí),為了求出周長(zhǎng),需引入字母或賦值。
[例3]如圖,已知過(guò)原點(diǎn)和的動(dòng)圓⊙交坐標(biāo)軸于兩點(diǎn),設(shè)的內(nèi)切圓⊙
3、的直徑為,求的值.
思路點(diǎn)撥,只需求出的值,注意點(diǎn)的坐標(biāo)特點(diǎn)。
[例4]如圖,在中,其中,其中⊙、⊙,...、⊙為個(gè)相等的圓,⊙與⊙相外切,⊙與⊙相外切,……,⊙與⊙相外切,⊙、⊙,...、⊙都與AB相切,且⊙與相切,⊙與相切,求這些等圓的半徑〔用表示.
〔XX省競(jìng)賽題
思路點(diǎn)撥在同一直線上,連接,把分別用的代數(shù)式表示,建立的方程。
圓與梯形的珠聯(lián)璧合
例5圖
[例5]如圖,的直徑,和是它的兩條切線,切于E,交于,于,設(shè),,求與的函數(shù)關(guān)系式.
對(duì)于例5,在條件不變的情況下,我們還可得出以下結(jié)論:
(1) ;
(2) 以為直徑的圓與相切;
(3) 以為直徑的圓與相切;
(
4、4) 為一定值。
[例6]如圖,已知直徑與等邊三角形的高相等的圓和邊相切于點(diǎn)和,與邊相交于點(diǎn)和,求的度數(shù).
〔XX省競(jìng)賽題
分析 若要運(yùn)用切線的性質(zhì),則需確定圓心,這是解本題的關(guān)鍵。
例6圖
學(xué)歷訓(xùn)練
基礎(chǔ)夯實(shí)
1. 如圖,在梯形中,,⊙為內(nèi)切圓,為切點(diǎn).若,,求的長(zhǎng)為。
〔天津市中考題
第2題
第1題
第3題
2. 如圖,在平面直角坐標(biāo)系中有一正方形AOBC,反比例函數(shù)經(jīng)過(guò)正方形AOBC對(duì)角線的交點(diǎn),半徑為的圓內(nèi)切于△ABC,則k的值。
〔20XXXX市中考題
3. 如圖,在中,,,圓心在AC上,⊙與相切于點(diǎn),求⊙的半徑為。
〔20XX烏魯木齊市中考題
5、
4. 如圖,一圓內(nèi)切四邊形,且,,則四邊形的周長(zhǎng)為。
〔XX市中考題
第5題
第4題
第6題
5. 已知:如圖,以定線段為直徑作半圓,為半圓上任意一點(diǎn)〔異于,,過(guò)點(diǎn)P作半圓的切線分別交過(guò),兩點(diǎn)的切線于,,、相交于點(diǎn),連接、.下列結(jié)論:①四邊形是梯形;②;③為定值;④為的平分線.其中一定成立的是〔
A.①②
B.②④
C.①③④
D.②③④
〔XX市中考題
6. 如圖,中,內(nèi)切圓和邊、、分別相切于點(diǎn)、、,則以下四個(gè)結(jié)論中,錯(cuò)誤的結(jié)論是〔
A. 點(diǎn)是的外心 B.
C. D.
7. 如圖,已
6、知∠ABC=90°,AB=BC.直線與以BC為直徑的⊙相切于點(diǎn)C.點(diǎn)F是⊙上異于B、C的動(dòng)點(diǎn),直線BF與相交于點(diǎn)E,過(guò)點(diǎn)F作AF的垂線交直線BC與點(diǎn)D.
〔1如果BE=15,CE=9,求EF的長(zhǎng);
〔2證明:①△CDF∽△BAF;②CD=CE;
〔3探求動(dòng)點(diǎn)F在什么位置時(shí),相應(yīng)的點(diǎn)D位于線段BC的延長(zhǎng)線上,且使,請(qǐng)說(shuō)明你的理由.
〔20XXXX市中考題
第7題
8. 如圖,在直角梯中,,,厘米,厘米,厘米,為⊙的直徑,動(dòng)點(diǎn)沿方向從點(diǎn)開(kāi)始向點(diǎn)以厘米/秒的速度運(yùn)動(dòng),動(dòng)點(diǎn)沿方向從點(diǎn)開(kāi)始向點(diǎn)以2厘米/秒的速度運(yùn)動(dòng),點(diǎn)、分別從、兩點(diǎn)同時(shí)出發(fā),當(dāng)其中一點(diǎn)停止時(shí),另一點(diǎn)也隨之停止運(yùn)動(dòng).〔1求
7、⊙的直徑;〔2求四邊形的面積關(guān)于、運(yùn)動(dòng)時(shí)間的函數(shù)關(guān)系式,并求當(dāng)四邊為等腰梯形時(shí),四邊形的面積;〔3是否存在某一時(shí)刻,使直線與⊙相切?若存在,求出的值;若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.
〔XX市中考題
第8題
能力拓展
9. 已知等腰中,,,內(nèi)切圓的半徑為,則腰長(zhǎng)為.
〔XX省競(jìng)賽題
10. 如圖,正方形邊長(zhǎng)為,以正方形的一邊為直徑在正方形內(nèi)作半圓,過(guò)作半圓的切線,與半圓相切于點(diǎn),與相交于點(diǎn),則的面積〔
〔日本數(shù)學(xué)奧林匹克競(jìng)賽題
第11題
第10題
第12題
11. 如圖,在中,,、的平分線相交于點(diǎn),又于點(diǎn),若,則=
12. 在平面直角坐標(biāo)系中,以正方形的邊為弦的⊙與軸
8、相切,若點(diǎn)的坐標(biāo)為,則圓心的坐標(biāo)為〔
A. B. C. D.
〔20XX濱州市中考題
13. 已知于,,下列選項(xiàng)中的半徑為的是
〔
〔20XX日照市中考題
A. B. C. D.
14. 如圖,在矩形中,連接,如果為的內(nèi)心,過(guò)作于,作于,則矩形的面積與矩形的面積的比值為〔
A. B. C. D.不能確定
第14題
〔《學(xué)習(xí)報(bào)》公開(kāi)賽試題
15. 如圖1,兩直角邊的邊長(zhǎng)為.〔1如圖2,⊙O與
9、的邊相切于點(diǎn),與邊相切于點(diǎn).請(qǐng)你在圖2中作出并標(biāo)明⊙O的圓心〔用尺規(guī)作圖,保留作圖痕跡,不寫(xiě)作法和證明〔2是這個(gè)上和其內(nèi)部的動(dòng)點(diǎn),以為圓心的⊙與的兩條邊相切.設(shè)⊙的面積為,你認(rèn)為能否確定的最大值?若能,請(qǐng)你求出的最大值;若不能,請(qǐng)你說(shuō)明不能確定的最大值的理由.
〔20XXXX市中考題
16. 如圖所示,已知是⊙O的直徑,是⊙O的切線,平行于弦,過(guò)點(diǎn)作于點(diǎn),連接,與交于點(diǎn).問(wèn)與是否相等?證明你的結(jié)論.
〔全國(guó)初中數(shù)學(xué)競(jìng)賽題
第16題
綜合創(chuàng)新
17. 如圖,點(diǎn)在第一象限,且,過(guò)兩點(diǎn)作圓分別與軸正半軸,軸正半軸交于兩點(diǎn),在弧上,交于,且.
〔1求點(diǎn)的坐標(biāo);
〔2若,連,求的值;
〔3過(guò)作于,求的值.
18. 如圖,圓是等邊三角形的內(nèi)切圓,與,兩邊分別切于,兩點(diǎn),連接,點(diǎn)是劣弧上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn)〔不與,重合,過(guò)點(diǎn)作于,于,于,交于點(diǎn).
(1) 求證
〔20XXXX二中理科實(shí)驗(yàn)班自主招生試題
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