在本节我们将了解:
三角形内切圆:与三角形各条边都相切的圆叫做三角形的内切圆。
三角形内切圆的圆心和半径是通过三角形的角平分线交点来确定的。
先复习一下角平分线性质:角平分线上的任意一点,到角两条边的距离相等。
证明如下:
直线AF平分∠BAC,过点F分别作AB和AC的垂线,构成2个直角三角形ΔAGF和ΔAHF
∵ ∠GAF = ∠HAF
∴ ∠AFG = ∠AFH,且两个直角三角形有公共边AF
∴ ΔAGF ≌ ΔAHF(ASA,角边角判定)
∴ FG = FH
证明完毕
以上也等价于:一个点到一个角两条边距离相等,则该点在这个角的角平分线上。
在任意三角形中必然有一个内切圆(也必然有一个外接圆)
过程如下:
通过三角形内切圆,我们可以证明三角形的三条角平分线交于一点。
∵ DG = DH
∴ D点必然在∠ACB的角平分线上
∴ D点同时在三条角平分线上
∴ ΔABC的三条角平分线交于一点
证明完毕
三角形内切圆半径公式:
S为三角形面积,a,b,c为三角形三条边长度。
已知三角形的三条边,面积可以通过海伦公式获得:
p为三角形的半周长(周长的一半):
为什么要使用半周长?因为不使用半周长的公式是这样的:
使用半周长后就便于记忆了。(关于海伦公式的推导,我们将会放在讲述三角形的内容中完成)
继续上面的推导,假设AB=a,BC=b,AC=c,连接内切圆圆心D与三个切点,则DE⊥AB,DG⊥BC,DF⊥AC
如果是直角三角形,内切圆的半径则容易很多:
如果a,b为直角边,c为斜边,则a² + b² = c²
直角三角形的内切圆半径为:两条直角边的和减去斜边后的一半。
记住以上的两个公式,特别是直角三角形的,在解题中会事倍功半。