1、数学社活动材料(平面几何)第一讲 内心与旁心一内心的基本性质1.为何三条角分线会交于一点?为何内心为三角形内切圆圆心?2.有关内心的角度、边长计算和关系3.与内心相关的等价性质二旁心的基本性质1.有关旁心的角度、边长计算与关系2.角度、长度与内心的关系3.旁心的等价性质三有关内心的小模型:模型 1:在三角形 ABC 中,I 为内心,内切圆与边 AB、AC 切于点 F、E,直线 BI 交 EF于点 G,则 GCGB 且 G 在平行于 AB 的三角形中位线上。练习 1-1:如图,在三角形 ABC 中,A=60,三角形 ABC 的内切圆 I 分别切AB、AC 于点 D、E,直线 DE 分别于直线 B
2、I、CI 交于点 F、G ,求证:2FG=BC练习 1-2:在三角形 ABC 中,已知 ABAC,内切圆圆 I 分别于 BC、CA、AB 切于点D、E、F,M 为边 BC 的中点,直线 EF 分别于 BI、CI 的延长线交于 P、Q ,且与三角形ABC 的外接圆交于点 R、S ,求证:QMR=PDS练习 1-3:在三角形 ABC 中,已知 ABAC,内切圆圆 I 分别与 BC、CA、AB 切于点D、E、F, M 为边 BC 的中点,AHBC 于 H,BAC 的平分线 AI 分别于直线DE,DF 交于点 K、L,证明:M、L、H、K 共圆模型 2:(鸡爪定理):在三角形 ABC 中,I 为内心,
3、P 为三角形 ABC 关于A 的旁心,延长 AI 与三角形 ABC 外接圆交于点 D,则 B、C 、P、I 均在以 D 为圆心的圆上,该圆成为鸡爪圆。练习 2-1:设 N 为弧 BAC 的中点,M 为 BC 的中点,I 为三角形 ABC 的内心,求证:ANI=IMC 练习 2-2:已知在不等边三角形 ABC 中,三边 AB、AC、BC 的长度成等差数列,I、O 分别为三角形 ABC 的内心和外心,证明:(1)IOBI(2)若 BI 交 AC 于 K,D 、E为 BC、AB 的中点,则 I 为三角形 DEK 的外心模型 3:三角形 ABC 中,内切圆圆 I 切 BC 于点 D,D为 D 关于 I
4、 的对称点,延长AD交 BC 于点 K,则 BK=CD练习 3-1:已知三角形满足 AB+BC=3AC,I 为三角形内心,内切圆与边 AB、BC 的切点分别为 D、E,点 D、E 关于 I 的对称点为 K、L, 求证:A、C、K、L 共圆 四有关内心和旁心的其他题目1. 如图,在三角形 ABC 中,设 ABAC,过 A 做三角形外接圆切线 l,又以 A 为圆心,以 AC 为半径做圆,交 AB 于 D,交直线 l 于 E、F,证明:直线 DE、DF 分别过三角形 ABC 的一个内心和旁心2. 已知圆 O 为三角形 ABC 外接圆,圆 K 与圆 O 内切于 M,与 AB、AC 切于点E、F ,求证:三角形 ABC 的内心 I 线段 EF 的中点(曼恩海姆定理)3.(欧拉公式)求证 R2-2Rr=OI2,其中 R 为三角形外接圆半径,r 为三角形内切圆半径,O、I 分别为三角形的外心和内心。3. 如图,M、N 分别为锐角三角形 ABC(ACBC)外接圆上弧 BC、弧 AC 的中点过点 C 做 PCMN 交外接圆于 P, I 为三角形 ABC 的内心,连接 PI 交外接圆于T, (1)证明:MP*MT=NP*NT(2) 在弧 AB(不含点 C)上任取一异于 A、T、B的点,记三角形 AQC,QCB 的内心为 R、S ,证明:Q、R、S 、T 共圆