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三角形的内心与外心

理解三角形内心是三条角平分线交点、外心是三边垂直平分线交点,并比较两者的距离性质。

11 分钟
本文章目录

01 · 出发点

从“三角形的内心与外心”中的对象与问题出发

研究圆中点、线、角和弧的关系,并解决切线与度量问题。

具体到“三角形的内心与外心”,先辨认题目中的对象、已知条件和所求结论,再判断需要计算、作图、建模还是证明。

02 · 概念

三角形的内心与外心的定义、条件与表示

三角形三条内角平分线交于内心,内心到三边的距离相等,是内切圆圆心;三边垂直平分线交于外心,外心到三个顶点的距离相等,是外接圆圆心。内心始终在三角形内,外心的位置随三角形类型变化。

理解三角形内心是三条角平分线交点、外心是三边垂直平分线交点,并比较两者的距离性质。

03 · 方法

连接圆心,把圆的问题化为三角形

  1. 01

    先辨认圆心、半径、弦、弧、圆周角或切点,明确各对象所对应的弧与角。

  2. 02

    适时连接圆心与端点、切点,或作圆心到弦和直线的垂线,构造等腰或直角三角形。

  3. 03

    选用圆心角、垂径、圆周角或切线性质推导,再检查弧的范围和长度单位。

04 · 例题

把方法落到具体问题

1求直角三角形的内切圆与外接圆半径

一个直角三角形的两条直角边长为 6 cm6\text{ cm}8 cm8\text{ cm}。求其外接圆半径与内切圆半径。

  1. 1

    由勾股定理得斜边长为 62+82=10 cm\sqrt{6^2+8^2}=10\text{ cm}

  2. 2

    直角三角形的外心是斜边中点,所以外接圆半径为 R=102=5 cmR=\dfrac{10}{2}=5\text{ cm}

  3. 3

    三角形面积为 24 cm224\text{ cm}^2、半周长为 12 cm12\text{ cm},由 S=rsS=rs 得内切圆半径 r=2 cmr=2\text{ cm}

05 · 辨析

容易忽略的条件与边界

回看

本节小结

  • 理解三角形内心是三条角平分线交点、外心是三边垂直平分线交点,并比较两者的距离性质。
  • 到三条边距离相等对应内心,距离必须取垂线段;到三个顶点距离相等对应外心,距离是连接中心与顶点的线段。
  • 外接圆半径为 5 cm5\text{ cm},内切圆半径为 2 cm2\text{ cm}