小學三角形教案
發(fā)表時間:2021-02-15九年級數(shù)學競賽從三角形的內(nèi)切圓談起強化輔導講座。
每個老師需要在上課前弄好自己的教案課件,大家在用心的考慮自己的教案課件。教案課件工作計劃寫好了之后,這樣接下來工作才會更上一層樓!有沒有好的范文是適合教案課件?小編特地為大家精心收集和整理了“九年級數(shù)學競賽從三角形的內(nèi)切圓談起強化輔導講座”,僅供您在工作和學習中參考。
注:設Rt△ABC的各邊長分別為a、b、c(斜邊),運用切線長定理、面積等知識可得到其內(nèi)切圓半徑的不同表示式:
(1);
(2).
請讀者給出證
【例題求解】
【例1】如圖,在Rt△ABC中,∠C=90°°,BC=5,⊙O與Rt△ABC的三邊AB、BC、AC分相切于點D、E、F,若⊙O的半徑r=2,則Rt△ABC的周長為.
思路點撥AF=AD,BE=BD,連OE、OF,則OECF為正方形,只需求出AF(或AD)即可.
【例2】如圖,以定線段AB為直徑作半圓O,P為半圓上任意一點(異于A、B),過點P作半圓O的切線分別交過A、B兩點的切線于D、C,AC、BD相交于N點,連結(jié)ON,NP,下列結(jié)論:①四邊形ANPD是梯形;②ON=NP:③DPPC為定值;④FA為∠NPD的平分線,其中一定成立的是()
A.①②③B.②③④C.①③④D.①④
思路點撥本例綜合了切線的性質(zhì)、切線長定理、相似三角形,判定性質(zhì)等重要幾何知識,注意基本輔助線的添出、基本圖形識別、等線段代換,推導出NP∥AD∥BC是解本例的關鍵.
【例3】如圖,已知∠ACP=∠CDE=90°,點B在CE上,CA=CB=CD,過A、C、D三點的圓交AB于F,求證:F為△CDE的內(nèi)心.
(全國初中數(shù)學聯(lián)賽試題)
思路點撥連CF、DF,即需證F為△CDE角平分線的交點,充分利用與圓有關的角,將問題轉(zhuǎn)化為角相等問題的證明.
【例4】如圖,在直角梯形ABCD中,AD∥BC,AB⊥BC,AB=BC=1,以AB為直徑作半圓O切CD于E,連結(jié)OE,并延長交AD的延長線于F.
(1)問∠BOZ能否為120°,并簡要說明理由;
(2)證明△AOF∽△EDF,且;
(3)求DF的長.
思路點撥分解出基本圖形,作出基本輔助線.(1)若∠BOZ=120°,看能否推出矛盾;(2)把計算與推理融合;(3)把相應線段用DF的代數(shù)式表示,利用勾股定理建立關于DF的一元二次方程.
(范文資源網(wǎng) wWw.zY185.cOM)
注:如圖,在直角梯形ABCD中,若AD+BC=CD,則可得到應用廣泛的兩個性質(zhì):
(1)以邊AB為直徑的圓與邊CD相切;
(2)以邊CD為直徑的圓與邊AB相切.
類似地,三角形三條中線的交點叫三角形的重心,三角形三邊高所在的直線的交點叫三角形的垂心.外心、內(nèi)心、垂心、重心統(tǒng)稱三角形的四心,它們處在三角而中的特殊位置上,有著豐富的性質(zhì),在解題中有廣泛的應用.
【例5】如圖,已知Rt△ABC中,CD是斜邊AB上的高,O、O1、O2分別是△ABC;△ACD、△BCD的角平分線的交點,求證:(1)O1O⊥CO2;(2)OC=O1O2.
(武漢市選拔賽試題)
思路點撥在直角三角形中,斜邊上的高將它分成的兩個直角三角形和原三角形相似,得對應角相等,所以通過證交角為90°的方法得兩線垂直,又利用全等三角形證明兩線段相等.
學力訓練
1.如圖,已知圓外切等腰梯形ABCD的中位線EF=15cm,那么等腰梯形ABCD的周長等于=cm.
2.如圖,在直角,坐標系中A、B的坐標分別為(3,0)、(0,4),則Rt△ABO內(nèi)心的坐標是.
3.如圖,梯形ABCD中,AD∥BC,DC⊥BC,AB=8,BC=5,若以AB為直徑的⊙O與DC相切于E,則DC=.(云南省曲靖市中考題)
4.如圖,⊙O為△ABC的內(nèi)切圓,∠C=90°,AO的延長線交BC于點D,AC=4,CD=1,則⊙O的半徑等于()
A.B.C.D.
(重慶市中考題)
5.如圖,在梯形ABCD中,AD∥BC,∠BCD=90°,以CD為直徑的半圓O切AB于點E,這個梯形的面積為21cm2,周長為20cm,那么半圓O的半徑為()
A.3cmB.7cmC.3cm或7cmD.2cm
6.如圖,△ABC中,內(nèi)切圓O和邊B、CA、AB分別相切于點D、EF,則以下四個結(jié)論中,錯誤的結(jié)論是()
A.點O是△DEF的外心B.∠AFE=(∠B+∠C)
C.∠BOC=90°+∠AD.∠DFE=90°一∠B
7.如圖,BC是⊙O的直徑,AB、AD是⊙O的切線,切點分別為B、P,過C點的切線與AD交于點D,連結(jié)AO、DO.
(1)求證:△ABO∽△OCD;
(2)若AB、CD是關于x的方程的兩個實數(shù)根,且S△ABO+S△OCD=20,求m的值.
8.如圖,已知AB是⊙O的直徑,BC是⊙O的切線,OC與⊙O相交于點D,連結(jié)AD并延長,BC相交于點E.
(1)若BC=,CD=1,求⊙O的半徑;
(2)取BE的中點F,連結(jié)DF,求證:DF是⊙O的切線;
(3)過D點作DG⊥BC于G,OG與DG相交于點M,求證:DM=GM.
9.如圖,在直角梯形ABCD中,AD∥BC,∠B=90°,AD=13cm,BC=16cm,CD=5cm,AB為⊙O的直徑,動點P沿AD方向從點A開始向點D以1cm/秒的速度運動,動點Q沿CB方向從點C開始向點B以2cm/秒的速度運動,點P、Q分別從A、C兩點同時出發(fā),當其中一點停止時,另一點也隨之停止運動.
(1)求⊙O的直徑;
(2)求四邊形PQCD的面積y關于P、Q運動時間t的函數(shù)關系式,并求當四邊形PQCD為等腰梯形時,四邊形PQCP的面積;
(3)是否存在某時刻t,使直線PQ與⊙O相切,若存在,求出t的值;若不存在,請說明理由.(2002年煙臺市中考題)
10.已知在△ABC中,∠C=90°,AC=4,BC=3,CD為AB上的高,Ol、O2分別為△ACD、△BCD的內(nèi)心,則OlO2=.
11.如圖,在△ABC中,∠C=90°,∠A和∠B的平分線相交于P點,又PE⊥AB于點E,若BC=2,AC=3,則AEEB=.
12.如果一個三角形的面積和周長都被一直線所平分,那么該直線必通過這個三角形的()
A.內(nèi)心B.外心C.圓心D.重心
13.如圖,AD是△ABC的角平分線,⊙O過點AB和BC相切于點P,和AB、AC分別交于點E,F(xiàn),若BD=AE,且BE=a,CF=b,則AF的長為()
A.B.C.D.
14.如圖,在矩形ABCD中,連結(jié)AC,如果O為△ABC的內(nèi)心,過O作OE⊥AD于E,作OF⊥CD于F,則矩形OFDE的面積與矩形ABCD的面積的比值為()
A.B.C.D.不能確定
(《學習報》公開賽試題)
15.如圖,AB是半圓的直徑,AC為半圓的切線,AC=AB.在半圓上任取一點D,作DE⊥CD,交直線AB于點F,BF⊥AB,交線段AD的延長線于點F.
(1)設AD是x°的弧,并要使點E在線段BA的延長線上,則x的取值范圍是;
(2)不論D點取在半圓什么位置,圖中除AB=AC外,還有兩條線段一定相等,指出這兩條相等的線段,并予證明.
16.如圖,△ABC的三邊滿足關系BC=(AB+AC),O、I分別為△ABC的外心、內(nèi)心,∠BAC的外角平分線交⊙O于E,AI的延長線交⊙O于D,DE交BC于H.
求證:(1)AI=BD;(2)OI=AE.
17.如圖,已知AB是⊙O的直徑,BC是⊙O的切線,OC平行于弦AD,過點D作DE⊥AB于點E,連結(jié)AC,與DE交于點F,問EP與PD是否相等?證明你的結(jié)論.
18.如圖,已知點P在半徑為6,圓心角為90°的扇形OAB的AB(不含端點)上運動,PH⊥OA于H,△OPH的重心為G.
(1)當點P在AB上運動時,線段GO、GP、GH中有無長度保持不變的線段?如果有,請指出并求出其相應的長度;
(2)設PH=x,GP=y,求y關于x的函數(shù)解析式,并指出自變量x的取值范圍;
(3)如果△PGH為等腰三角形,試求出線段PH的長.
相關知識
九年級數(shù)學《三角形的內(nèi)切圓》學案滬教版
教案課件是老師工作中的一部分,大家在著手準備教案課件了。將教案課件的工作計劃制定好,這樣我們接下來的工作才會更加好!你們知道適合教案課件的范文有哪些呢?下面的內(nèi)容是小編為大家整理的九年級數(shù)學《三角形的內(nèi)切圓》學案滬教版,歡迎閱讀,希望您能夠喜歡并分享!
九年級數(shù)學《三角形的內(nèi)切圓》學案滬教版
1、教材分析
(1)知識結(jié)構(gòu)
(2)重點、難點分析
重點:三角形內(nèi)切圓的概念及內(nèi)心的性質(zhì).因為它是三角形的重要概念之一.
難點:①難點是“接”與“切”的含義,學生容易混淆;②畫三角形內(nèi)切圓,學生不易畫好.
2、教學建議
本節(jié)內(nèi)容需要一個課時.
(1)在教學中,組織學生自己畫圖、類比、分析、深刻理解三角形內(nèi)切圓的概念及內(nèi)心的性質(zhì);
(2)在教學中,類比“三角形外接圓的畫圖、概念、性質(zhì)”,開展活動式教學.
教學目標:
1、使學生了解尺規(guī)作的方法,理解三角形和多邊形的內(nèi)切圓、圓的外切三角形和圓的外切多邊形、三角形內(nèi)心的概念;
2、應用類比的數(shù)學思想方法研究內(nèi)切圓,逐步培養(yǎng)學生的研究問題能力;
3、激發(fā)學生動手、動腦主動參與課堂教學活動.
教學重點:
三角形內(nèi)切圓的作法和三角形的內(nèi)心與性質(zhì).
教學難點:
三角形內(nèi)切圓的作法和三角形的內(nèi)心與性質(zhì).
教學活動設計
(一)提出問題
1、提出問題:如圖,你能否在△ABC中畫出一個圓?畫出一個最大的圓?想一想,怎樣畫?
2、分析、研究問題:
讓學生動腦筋、想辦法,使學生認識作三角形內(nèi)切圓的實際意義.
3、解決問題:
例1作圓,使它和已知三角形的各邊都相切.
引導學生結(jié)合圖,寫出已知、求作,然后師生共同分析,尋找作法.
提出以下幾個問題進行討論:
①作圓的關鍵是什么?
②假設⊙I是所求作的圓,⊙I和三角形三邊都相切,圓心I應滿足什么條件?
③這樣的點I應在什么位置?
④圓心I確定后半徑如何找.
A層學生自己用直尺圓規(guī)準確作圖,并敘述作法;B層學生在老師指導下完成.
完成這個題目后,啟發(fā)學生得出如下結(jié)論:和三角形的各邊都相切的圓可以作一個且只可以作出一個.
(二)類比聯(lián)想,學習新知識.
1、概念:和三角形各邊都相切的圓叫做,內(nèi)切圓的圓心叫做三角形的內(nèi)心,這個三角形叫做圓的外切三角形.
2、類比:
名稱
確定方法
圖形
性質(zhì)
外心(三角形外接圓的圓心)
三角形三邊中垂線的交點
(1)OA=OB=OC;
(2)外心不一定在三角形的內(nèi)部.
內(nèi)心(三角形內(nèi)切圓的圓心)
三角形三條角平分線的交點
(1)到三邊的距離相等;
(2)OA、OB、OC分別平分∠BAC、∠ABC、∠ACB;
(3)內(nèi)心在三角形內(nèi)部.
3、概念推廣:和多邊形各邊都相切的圓叫做多邊形的內(nèi)切圓,這個多邊形叫做圓的外切多邊形.
4、概念理解:
引導學生理解及圓的外切三角形的概念,并與三角形的外接圓與圓的內(nèi)接三角形概念相比較,以加深對這四個概念的理解.使學生弄清“內(nèi)”與“外”、“接”與“切”的含義.“接”與“切”是說明三角形的頂點和邊與圓的關系:三角形的頂點都在圓上,叫做“接”;三角形的邊都與圓相切叫做“切”.
(三)應用與反思
例2如圖,在△ABC中,∠ABC=50°,∠ACB=75°,點O是三角形的內(nèi)心.
求∠BOC的度數(shù)
分析:要求∠BOC的度數(shù),只要求出∠OBC和∠0CB的度數(shù)之和就可,即求∠l十∠3的度數(shù).因為O是△ABC的內(nèi)心,所以OB和OC分別為∠ABC和∠BCA的平分線,于是有∠1十∠3=(∠ABC十∠ACB),再由三角形的內(nèi)角和定理易求出∠BOC的度數(shù).
解:(引導學生分析,寫出解題過程)
例3如圖,△ABC中,E是內(nèi)心,∠A的平分線和△ABC的外接圓相交于點D
求證:DE=DB
分析:從條件想,E是內(nèi)心,則E在∠A的平分線上,同時也在∠ABC的平分線上,考慮連結(jié)BE,得出∠3=∠4.
從結(jié)論想,要證DE=DB,只要證明BDE為等腰三角形,同樣考慮到連結(jié)BE.于是得到下述法.
證明:連結(jié)BE.
E是△ABC的內(nèi)心
又∵∠1=∠2
∠1=∠2
∴∠1+∠3=∠4+∠5
∴∠BED=∠EBD
∴DE=DB
練習分析作出已知的銳角三角形、直角三角形、鈍角,并說明三角形的內(nèi)心是否都在三角形內(nèi).
(四)小結(jié)
1.教師先向?qū)W生提出問題:這節(jié)課學習了哪些概念?怎樣作已知?學習時互該注意哪些問題?
2.學生回答的基礎上,歸納總結(jié):
(1)學習了三角形內(nèi)切圓、三角形的內(nèi)心、圓的外切三角形、多邊形的內(nèi)切圓、圓的外切多邊形的概念.
(2)利用作三角形的內(nèi)角平分線,任意兩條角平分線的交點就是內(nèi)切圓的圓心,交點到任意一邊的距離是圓的半徑.
(3)在學習有關概念時,應注意區(qū)別“內(nèi)”與“外”,“接”與“切”;還應注意“連結(jié)內(nèi)心和三角形頂點”這一輔助線的添加和應用.
(五)作業(yè)
教材P115習題中,A組1(3),10,11,12題;A層學生多做B組3題.
探究活動
問題:如圖1,有一張四邊形ABCD紙片,且AB=AD=6cm,CB=CD=8cm,∠B=90°.
(1)要把該四邊形裁剪成一個面積最大的圓形紙片,你能否用折疊的方法找出圓心,若能請你度量出圓的半徑(精確到0.1cm);
(2)計算出最大的圓形紙片的半徑(要求精確值).
提示:(1)由條件可得AC為四邊形似的對稱軸,存在內(nèi)切圓,能用折疊的方法找出圓心:
如圖2,①以AC為軸對折;②對折∠ABC,折線交AC于O;③使折線過O,且EB與EA邊重合.則點O為所求圓的圓心,OE為半徑.
(2)如圖3,設內(nèi)切圓的半徑為r,則通過面積可得:6r+8r=48,∴r=.
數(shù)學競賽平面幾何講座:三角形的五心
教案課件是老師上課中很重要的一個課件,大家正在計劃自己的教案課件了。各行各業(yè)都在開始準備新的教案課件工作計劃了,未來工作才會更有干勁!你們知道多少范文適合教案課件?以下是小編為大家精心整理的“數(shù)學競賽平面幾何講座:三角形的五心”,僅供參考,歡迎大家閱讀。
第五講三角形的五心
三角形的外心、重心、垂心、內(nèi)心及旁心,統(tǒng)稱為三角形的五心.
一、外心.
三角形外接圓的圓心,簡稱外心.與外心關系密切的有圓心角定理和圓周角定理.
例1.過等腰△ABC底邊BC上一點P引PM∥CA交AB于M;引PN∥BA交AC于N.作點P關于MN的對稱點P′.試證:P′點在△ABC外接圓上.
分析:由已知可得MP′=MP=MB,NP′=NP
=NC,故點M是△P′BP的外心,點
N是△P′PC的外心.有
∠BP′P=∠BMP=∠BAC,
∠PP′C=∠PNC=∠BAC.
∴∠BP′C=∠BP′P+∠P′PC=∠BAC.
從而,P′點與A,B,C共圓、即P′在△ABC外接圓上.
由于P′P平分∠BP′C,顯然還有
P′B:P′C=BP:PC.
例2.在△ABC的邊AB,BC,CA上分別取點P,Q,S.證明以△APS,△BQP,△CSQ的外心為頂點的三角形與△ABC相似.
分析:設O1,O2,O3是△APS,△BQP,
△CSQ的外心,作出六邊形
O1PO2QO3S后再由外
心性質(zhì)可知
∠PO1S=2∠A,
∠QO2P=2∠B,
∠SO3Q=2∠C.
∴∠PO1S+∠QO2P+∠SO3Q=360°.從而又知∠O1PO2+
∠O2QO3+∠O3SO1=360°
將△O2QO3繞著O3點旋轉(zhuǎn)到△KSO3,易判斷△KSO1≌△O2PO1,同時可得△O1O2O3≌△O1KO3.
∴∠O2O1O3=∠KO1O3=∠O2O1K
=(∠O2O1S+∠SO1K)
=(∠O2O1S+∠PO1O2)
=∠PO1S=∠A;
同理有∠O1O2O3=∠B.故△O1O2O3∽△ABC.
二、重心
三角形三條中線的交點,叫做三角形的重心.掌握重心將每
條中線都分成定比2:1及中線長度公式,便于解題.
例3.AD,BE,CF是△ABC的三條中線,P是任意一點.證明:在△PAD,△PBE,△PCF中,其中一個面積等于另外兩個面積的和.
分析:設G為△ABC重心,直線PG與AB
,BC相交.從A,C,D,E,F(xiàn)分別
作該直線的垂線,垂足為A′,C′,
D′,E′,F(xiàn)′.
易證AA′=2DD′,CC′=2FF′,2EE′=AA′+CC′,
∴EE′=DD′+FF′.
有S△PGE=S△PGD+S△PGF.
兩邊各擴大3倍,有S△PBE=S△PAD+S△PCF.
例4.如果三角形三邊的平方成等差數(shù)列,那么該三角形和由它的三條中線圍成的新三角形相似.其逆亦真.
分析:將△ABC簡記為△,由三中線AD,BE,CF圍成的三角形簡記為△′.G為重心,連DE到H,使EH=DE,連HC,HF,則△′就是△HCF.
(1)a2,b2,c2成等差數(shù)列△∽△′.
若△ABC為正三角形,易證△∽△′.
不妨設a≥b≥c,有
CF=,
BE=,
AD=.
將a2+c2=2b2,分別代入以上三式,得
CF=,BE=,AD=.
∴CF:BE:AD=::
=a:b:c.
故有△∽△′.
(2)△∽△′a2,b2,c2成等差數(shù)列.
當△中a≥b≥c時,
△′中CF≥BE≥AD.
∵△∽△′,
∴=()2.
據(jù)“三角形的三條中線圍成的新三角形面積等于原三角形面積的”,有=.
∴=3a2=4CF2=2a2+b2-c2
a2+c2=2b2.
三、垂心
三角形三條高的交戰(zhàn),稱為三角形的垂心.由三角形的垂心造成的四個等(外接)圓三角形,給我們解題提供了極大的便利.
例5.設A1A2A3A4為⊙O內(nèi)接四邊形,H1,H2,H3,H4依次為
△A2A3A4,△A3A4A1,△A4A1A2,△A1A2A3的垂心.求證:H1,H2,H3,H4四點共圓,并確定出該圓的圓心位置.
分析:連接A2H1,A1H2,H1H2,記圓半徑
為R.由△A2A3A4知
=2RA2H1=2Rcos∠A3A2A4;
由△A1A3A4得
A1H2=2Rcos∠A3A1A4.
但∠A3A2A4=∠A3A1A4,故A2H1=A1H2.
易證A2H1∥A1A2,于是,A2H1A1H2,
故得H1H2A2A1.設H1A1與H2A2的交點為M,故H1H2與A1A2關于M點成中心對稱.
同理,H2H3與A2A3,H3H4與A3A4,H4H1與A4A1都關于M點成中心對稱.故四邊形H1H2H3H4與四邊形A1A2A3A4關于M點成中心對稱,兩者是全等四邊形,H1,H2,H3,H4在同一個圓上.后者的圓心設為Q,Q與O也關于M成中心對稱.由O,M兩點,Q點就不難確定了.
例6.H為△ABC的垂心,D,E,F(xiàn)分別是BC,CA,AB的中心.一個以H為圓心的⊙H交直線EF,F(xiàn)D,DE于A1,A2,B1,B2,C1,C2.
求證:AA1=AA2=BB1=BB2=CC1=CC2.
分析:只須證明AA1=BB1=CC1即可.設
BC=a,CA=b,AB=c,△ABC外
接圓半徑為R,⊙H的半徑為r.
連HA1,AH交EF于M.
A=AM2+A1M2=AM2+r2-MH2
=r2+(AM2-MH2),①
又AM2-HM2=(AH1)2-(AH-AH1)2
=AHAH1-AH2=AH2AB-AH2
=cosAbc-AH2,②
而=2RAH2=4R2cos2A,
=2Ra2=4R2sin2A.
∴AH2+a2=4R2,AH2=4R2-a2.③
由①、②、③有
A=r2+bc-(4R2-a2)
=(a2+b2+c2)-4R2+r2.
同理,=(a2+b2+c2)-4R2+r2,
=(a2+b2+c2)-4R2+r2.
故有AA1=BB1=CC1.
四、內(nèi)心
三角形內(nèi)切圓的圓心,簡稱為內(nèi)心.對于內(nèi)心,要掌握張角公式,還要記住下面一個極為有用的等量關系:
設I為△ABC的內(nèi)心,射線AI交△ABC外接圓于A′,則有A′I=A′B=A′C.換言之,點A′必是△IBC之外心(內(nèi)心的等量關系之逆同樣有用).
例7.ABCD為圓內(nèi)接凸四邊形,取
△DAB,△ABC,△BCD,
△CDA的內(nèi)心O1,O2,O3,
O4.求證:O1O2O3O4為矩形.
(1986,中國數(shù)學奧林匹克集訓題)
證明見《中等數(shù)學》1992;4
例8.已知⊙O內(nèi)接△ABC,⊙Q切AB,AC于E,F(xiàn)且與⊙O內(nèi)切.試證:EF中點P是△ABC之內(nèi)心.
分析:在第20屆IMO中,美國提供的一道題實際上是例8的一種特例,但它增加了條件AB=AC.當AB≠AC,怎樣證明呢?
如圖,顯然EF中點P、圓心Q,BC中點K都在∠BAC平分線上.易知AQ=.
∵QKAQ=MQQN,
∴QK=
==.
由Rt△EPQ知PQ=.
∴PK=PQ+QK=+=.
∴PK=BK.
利用內(nèi)心等量關系之逆定理,即知P是△ABC這內(nèi)心.
五、旁心
三角形的一條內(nèi)角平分線與另兩個內(nèi)角的外角平分線相交于
一點,是旁切圓的圓心,稱為旁心.旁心常常與內(nèi)心聯(lián)系在一起,
旁心還與三角形的半周長關系密切.
例9.在直角三角形中,求證:r+ra+rb+rc=2p.
式中r,ra,rb,rc分別表示內(nèi)切圓半徑及與a,b,c相切的旁切圓半徑,p表示半周.
分析:設Rt△ABC中,c為斜邊,先來證明一個特性:
p(p-c)=(p-a)(p-b).
∵p(p-c)=(a+b+c)(a+b-c)
=[(a+b)2-c2]
=ab;
(p-a)(p-b)=(-a+b+c)(a-b+c)
=[c2-(a-b)2]=ab.
∴p(p-c)=(p-a)(p-b).①
觀察圖形,可得
ra=AF-AC=p-b,
rb=BG-BC=p-a,
rc=CK=p.
而r=(a+b-c)
=p-c.
∴r+ra+rb+rc
=(p-c)+(p-b)+(p-a)+p
=4p-(a+b+c)=2p.
由①及圖形易證.
例10.M是△ABC邊AB上的任意一點.r1,r2,r分別是△AMC,△BMC,△ABC內(nèi)切圓的半徑,q1,q2,q分別是上述三角形在∠ACB內(nèi)部的旁切圓半徑.證明:=.
(IMO-12)
分析:對任意△A′B′C′,由正弦定理可知
OD=OA′
=A′B′
=A′B′,
O′E=A′B′.
∴.
亦即有
=
==.
六、眾心共圓
這有兩種情況:(1)同一點卻是不同三角形的不同的心;(2)同一圖形出現(xiàn)了同一三角形的幾個心.
例11.設在圓內(nèi)接凸六邊形ABCDFE中,AB=BC,CD=DE,EF=FA.試證:(1)AD,BE,CF三條對角線交于一點;
(2)AB+BC+CD+DE+EF+FA≥AK+BE+CF.
分析:連接AC,CE,EA,由已知可證AD,CF,EB是△ACE的三條內(nèi)角平分線,I為△ACE的內(nèi)心.從而有ID=CD=DE,
IF=EF=FA,
IB=AB=BC.
再由△BDF,易證BP,DQ,F(xiàn)S是它的三條高,I是它的垂心,利用不等式有:
BI+DI+FI≥2(IP+IQ+IS).
不難證明IE=2IP,IA=2IQ,IC=2IS.
∴BI+DI+FI≥IA+IE+IC.
∴AB+BC+CD+DE+EF+FA
=2(BI+DI+FI)
≥(IA+IE+IC)+(BI+DI+FI)
=AD+BE+CF.
I就是一點兩心.
例12.△ABC的外心為O,AB=AC,D是AB中點,E是△ACD的重心.證明OE丄CD.
分析:設AM為高亦為中線,取AC中點
F,E必在DF上且DE:EF=2:1.設
CD交AM于G,G必為△ABC重心.
連GE,MF,MF交DC于K.易證:
DG:GK=DC:()DC=2:1.
∴DG:GK=DE:EFGE∥MF.
∵OD丄AB,MF∥AB,
∴OD丄MFOD丄GE.但OG丄DEG又是△ODE之垂心.
易證OE丄CD.
例13.△ABC中∠C=30°,O是外心,I是內(nèi)心,邊AC上的D點與邊BC上的E點使得AD=BE=AB.求證:OI丄DE,OI=DE.
分析:輔助線如圖所示,作∠DAO平分線交BC于K.
易證△AID≌△AIB≌△EIB,
∠AID=∠AIB=∠EIB.
利用內(nèi)心張角公式,有
∠AIB=90°+∠C=105°,
∴∠DIE=360°-105°×3=45°.
∵∠AKB=30°+∠DAO
=30°+(∠BAC-∠BAO)
=30°+(∠BAC-60°)
=∠BAC=∠BAI=∠BEI.
∴AK∥IE.
由等腰△AOD可知DO丄AK,
∴DO丄IE,即DF是△DIE的一條高.
同理EO是△DIE之垂心,OI丄DE.
由∠DIE=∠IDO,易知OI=DE.
例14.銳角△ABC中,O,G,H分別是外心、重心、垂心.設外心到三邊距離和為d外,重心到三邊距
離和為d重,垂心到三邊距離和為d垂.
求證:1d垂+2d外=3d重.
分析:這里用三角法.設△ABC外接圓
半徑為1,三個內(nèi)角記為A,B,
C.易知d外=OO1+OO2+OO3
=cosA+cosB+cosC,
∴2d外=2(cosA+cosB+cosC).①
∵AH1=sinBAB=sinB(2sinC)=2sinBsinC,
同樣可得BH2CH3.
∴3d重=△ABC三條高的和
=2(sinBsinC+sinCsinA+sinAsinB)②
∴=2,
∴HH1=cosCBH=2cosBcosC.
同樣可得HH2,HH3.
∴d垂=HH1+HH2+HH3
=2(cosBcosC+cosCcosA+cosAcosB)③
欲證結(jié)論,觀察①、②、③,
須證(cosBcosC+cosCcosA+cosAcosB)+(cosA+cosB+cosC)=sinBsinC+sinCsinA+sinAsinB.即可.
練習題
1.I為△ABC之內(nèi)心,射線AI,BI,CI交△ABC外接圓于A′,
B′,C′.則AA′+BB′+CC′>△ABC周長.
2.△T′的三邊分別等于△T的三條中線,且兩個三角形有一組角相等.求證這兩個三角形相似.
3.I為△ABC的內(nèi)心.取△IBC,△ICA,△IAB的外心O1,O2,O3.求證:△O1O2O3與△ABC有公共的外心.(
4.AD為△ABC內(nèi)角平分線.取△ABC,△ABD,△ADC的外心O,O1,O2.則△OO1O2是等腰三角形.
5.△ABC中∠C<90°,從AB上M點作CA,CB的垂線MP,MQ.H是△CPQ的垂心.當M是AB上動點時,求H的軌跡.(IMO-7)
6.△ABC的邊BC=(AB+AC),取AB,AC中點M,N,G為重心,I為內(nèi)心.試證:過A,M,N三點的圓與直線GI相切.
7.銳角△ABC的垂心關于三邊的對稱點分別是H1,H2,H3.已知:H1,H2,H3,求作△ABC.
8.已知△ABC的三個旁心為I1,I2,I3.求證:△I1I2I3是銳角三角形.
9.AB,AC切⊙O于B,C,過OA與BC的交點M任作⊙O的弦EF.求證:(1)△AEF與△ABC有公共的內(nèi)心;(2)△AEF與△ABC有一個旁心重合.
九年級數(shù)學相似三角形
相似三角形專題復習
【課前熱身】
1.兩個相似三角形對應邊上中線的比等于3:2,則對應邊上的高的比為______,周長之比為________,面積之比為_________.
2.若兩個相似三角形的周長的比為4:5,且周長之和為45,則這兩個三角形的周長分別為__________.
3.如圖,在△ABC中,已知∠ADE=∠B,則下列等式成立的是()
A.B.
C.D.
4.在△ABC與△A′B′C′中,有下列條件:
(1);(2);(3)∠A=∠A′;(4)∠C=∠C′.
如果從中任取兩個條件組成一組,那么能判斷△ABC∽△A′B′C′的共有多少組()A.1B.2C.3D.4
【考點鏈接】
一、相似三角形的定義
三邊對應成_________,三個角對應________的兩個三角形叫做相似三角形.
二、相似三角形的判定方法
1.若DE∥BC(A型和X型)則______________.
2.射影定理:若CD為Rt△ABC斜邊上的高(雙直角圖形)
則Rt△ABC∽Rt△ACD∽Rt△CBD且AC2=________,CD2=_______,BC2=______.
3.兩個角對應相等的兩個三角形__________.
4.兩邊對應成_________且夾角相等的兩個三角形相似.
5.三邊對應成比例的兩個三角形___________.
三、相似三角形的性質(zhì)
1.相似三角形的對應邊_________,對應角________.
2.相似三角形的對應邊的比叫做________,一般用k表示.
3.相似三角形的對應角平分線,對應邊的________線,對應邊上的_______線的比等于_______比,周長之比也等于________比,面積比等于_________.
【典例精析】
例1如圖在△ABC中,AB=ACAD是中線,P是AD上一點,過點C作CF∥AB,延長BP交AC于點E,交CF與點F,試證明:BP=PEPF
例2如圖,△ABC是一塊銳角三角形余料,邊BC=120mm,高AD=80mm,要把它加工成正方形零件,使正方形的一邊在BC上,其余兩個頂點分別在AB、AC上,這個正方形零件的邊長是多少?
例3如圖,△ABC中,∠C=90°,BC=8cm,5AC-3AB=0,點P從B點出發(fā),沿BC方向以2m/s的速度移動,點Q從C出發(fā),沿CA方向以1m/s的速度移動。若P、Q同時分別從B、C出發(fā),經(jīng)過多少時間△CPQ與△CBA相似?
例4如圖,直線y=分別交x、y軸于點A、C,P是該直線上在第一象限內(nèi)的一點,PB⊥x軸,B為垂足,S△ABP=9
①求點P的坐標;
②設點R與點P在同一個反比例函數(shù)的圖象上,且點R在直線PB的右側(cè)。作RT⊥x軸,T為垂足,當△BRT與△AOC相似時,求點R的坐標。
【中考演練】
1.2010,寧德)圖,在□ABCD中,AE=EB,AF=2,則FC等于_____.
(2010,甘肅)在同一時刻,身高1.6米的小強在陽光下的影長為0.8米,一棵大樹的影長為4.8米,則這棵樹的高度為______米.
2.(2010,黔東南)如圖,若為斜邊上的高,的面積與的面積比的值是()
A.B.C.D.
3.(2010,寧夏)關于對位似圖形的表述,下列命題正確的是_________________.(只填序號)
①相似圖形一定是位似圖形,位似圖形一定是相似圖形;②位似圖形一定有位似中心;③如果兩個圖形是相似圖形,且每組對應點的連線所在的直線都經(jīng)過同一個點,那么,這兩個圖形是位似圖形;④位似圖形上任意兩點與位似中心的距離之比等于位似比.
4.如圖,BD、CE為△ABC的高,求證∠AED=∠ACB.
5.(2010,肇慶)如圖,已知∠ACB=90°,AC=BC,BE⊥CE于E,AD⊥CE于D,CE與AB相交于F.
(1)求證:△CEB≌△ADC;
(2)若AD=9cm,DE=6cm,求BE及EF的長.