我們來看一下這道題。圖形如下所示:
已知AB=3,BC=4,∠ABC=90°,△ABC内有一個内切圓,切點為D、E、F,圓心為G,求在内切圓的半徑。
解題思路:
已知直角三角形ABC的三條邊的邊長,要求内切圓半徑,可連接G點與D、E、F點,觀察半徑GD、GE、GF與三條邊的聯系。由∠ABC=90°,切點為D、E、F,故四邊形DGEB為正方形,即内切圓的半徑等于BD和BE,其中BD=BE。另外,根據勾股定理可得AC=5。
連接AG、CG,由角平分線的定義可知,AD=AF,CF=CE,那麼可以聯立方程得到如下方程組:
AD BD=3
BD CE=4
AD CE=5
解以上方程組可得:BD=1。故該直角三角形ABC的内切圓半徑為1。
為了獲得通用的求三角形内切圓的半徑的公式,我們可做如下推廣,如下圖所示:
已知三角形的邊AB=a,BC=b,AC=c,△ABC内有一個内切圓,切點為D、E、F,圓心為G,求在内切圓的半徑。
解題思路:
連接G點與D、E、F、A、B、C點,看看圓的半徑與三角形的邊、角有什麼聯系。根據角平分線的定義可知,AG、BG、CG分别是∠BAC、∠ABC、∠ACB的角平分線,且AD=AF,BD=BE,CE=CF,△ADG與△AFG、△BDG與△BEG、△CEG與△CFG是全等直角三角形。此外,令内切圓的半徑為r,則以上6個小直角三角形的面積之和為△ABC的面積,再根據餘弦定理可得到△ABC的面積計算式如下:
三角形的周長為a b c=2×(AD BE CF)
由以上兩式,最終可得三角形内切圓半徑定理為:如果三角形的三條邊的邊長分别為a、
b、c,則該三角形的内切圓半徑為
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