8. 已知$△ ABC$的周长为20,其内切圆半径$R=5$,求$△ ABC$的面积.
答案:解:设△ABC的内切圆圆心为O,内切圆与三边AB、BC、AC的切点分别为D、E、F,连接OA、OB、OC、OD、OE、OF。
由切线的性质可知:OD⊥AB,OE⊥BC,OF⊥AC,且OD=OE=OF=R=5。
则△ABC的面积可表示为三个小三角形面积之和:
$\begin{aligned}S_{△ ABC}&=S_{△ AOB}+S_{△ BOC}+S_{△ AOC}\\&=\frac{1}{2}· AB· OD + \frac{1}{2}· BC· OE + \frac{1}{2}· AC· OF\\&=\frac{1}{2}R(AB+BC+AC)\end{aligned}$
已知△ABC的周长$AB+BC+AC=20$,$R=5$,代入得:
$S_{△ ABC}=\frac{1}{2}×5×20=50$
答:△ABC的面积为50。
解析:
【分析】
遇到已知三角形周长和内切圆半径求面积的问题时,可通过割补法拆分原三角形推导面积公式:首先将△ABC分割为以内切圆圆心为公共顶点,分别以△ABC三边为底的3个小三角形;结合内切圆的性质,3个小三角形的高都等于内切圆半径R,将3个小三角形的面积相加后提取公因式,即可得到△ABC的面积与周长、内切圆半径的关系,最后代入已知数值计算即可。
【解析】
设△ABC的内切圆圆心为O,内切圆与三边AB、BC、AC的切点分别为D、E、F,连接OA、OB、OC、OD、OE、OF。
由切线的性质可知:OD⊥AB,OE⊥BC,OF⊥AC,且OD=OE=OF=R=5。
则△ABC的面积可表示为三个小三角形面积之和:
$\begin{aligned}S_{△ ABC}&=S_{△ AOB}+S_{△ BOC}+S_{△ AOC}\\&=\frac{1}{2}· AB· OD + \frac{1}{2}· BC· OE + \frac{1}{2}· AC· OF\\&=\frac{1}{2}R(AB+BC+AC)\end{aligned}$
已知△ABC的周长$AB+BC+AC=20$,$R=5$,代入得:
$S_{△ ABC}=\frac{1}{2}×5×20=50$
【答案】
50
【知识点】
1. 三角形内切圆性质
2. 三角形面积计算
3. 割补法求面积
【点评】
本题是三角形内切圆相关的基础常考题型,核心是通过割补法建立三角形面积、周长、内切圆半径三者的关联,掌握该推导思路和对应的结论可快速解决同类型问题。
【难度系数】
0.8
9. 如图,已知$\odot O$的半径为1,P为$\odot O$外一点,且$OP=2$. 若$PT$为$\odot O$的切线,$T$为切点,连接$OT$,求$PT$的长.

答案:解:
∵ PT是⊙O的切线,T为切点,
∴ OT⊥PT,即∠OTP=90°。
∵ ⊙O的半径为1,
∴ OT=1。
在Rt△OTP中,OP=2,OT=1,由勾股定理得:
PT = √(OP² - OT²) = √(2² - 1²) = √3。
解析:
【分析】
解题时首先观察到PT是⊙O的切线,根据切线的性质,切线垂直于过切点的半径,可推出OT⊥PT,即△OTP为直角三角形。此时已知直角三角形的斜边OP长为2,直角边OT是⊙O的半径、长度为1,直接运用勾股定理即可求出另一条直角边PT的长度。
【解析】
∵ PT是⊙O的切线,T为切点,
∴ OT⊥PT,即∠OTP=90°。
∵ ⊙O的半径为1,
∴ OT=1。
在Rt△OTP中,OP=2,OT=1,由勾股定理得:
PT = √(OP² - OT²) = √(2² - 1²) = √3。
【答案】
√3
【知识点】
切线的性质,勾股定理
【点评】
本题是圆与直角三角形结合的基础题型,核心考查切线性质的应用与勾股定理的计算,熟练掌握相关基础知识点即可快速求解。
【难度系数】
0.85
10. 如图,五边形ABCDE为$\odot O$的内接正五边形. 求证$AE // BD$.

答案:证明:
∵ 五边形ABCDE是$\odot O$的内接正五边形,
∴ 正五边形的每个内角度数为$\frac{(5-2)×180°}{5}=108°$,
即 $∠ A = ∠ ABC = ∠ C = 108°$,且 $BC=CD$。
在$△ BCD$中,$BC=CD$,$∠ C=108°$,
∴ $∠ CBD = ∠ CDB = \frac{180° - 108°}{2}=36°$,
∴ $∠ ABD = ∠ ABC - ∠ CBD = 108° - 36° = 72°$,
∴ $∠ A + ∠ ABD = 108° + 72° = 180°$,
由同旁内角互补,两直线平行,可得 $AE // BD$。
解析:
【分析】
要证明两条直线平行,可通过判定两直线被截线形成的同旁内角互补来推导。首先利用正多边形内角和公式求出正五边形每个内角的度数,再结合正五边形边相等的性质,得到△BCD是等腰三角形,计算出∠CBD的度数,进而求出∠ABD的度数,最后验证∠A与∠ABD的和为180°,即可得出平行结论。
【解析】
证明:
∵ 五边形ABCDE是$\odot O$的内接正五边形,
∴ 正五边形的每个内角度数为$\frac{(5-2)×180°}{5}=108°$,
即 $∠ A = ∠ ABC = ∠ C = 108°$,且 $BC=CD$。
在$△ BCD$中,$BC=CD$,$∠ C=108°$,
∴ $∠ CBD = ∠ CDB = \frac{180° - 108°}{2}=36°$,
∴ $∠ ABD = ∠ ABC - ∠ CBD = 108° - 36° = 72°$,
∴ $∠ A + ∠ ABD = 108° + 72° = 180°$,
根据同旁内角互补,两直线平行,可得 $AE // BD$。
【答案】
$AE// BD$
【知识点】
正多边形的性质;等腰三角形的性质;平行线的判定
【点评】
本题是圆内接正多边形与平行线判定结合的基础题型,解题核心是熟练运用正多边形内角、边的性质以及等腰三角形的角度计算规律,找到满足平行判定的角的数量关系即可求解,侧重对基础性质的应用考查。
【难度系数】
0.7