活动一:试一试
1. 如图3-15,点D在$\odot O$上,过点D画$\odot O$的切线.
2. 在图3-15中的$\odot O$上另取合适的点E和点F,分别过点E,F画$\odot O$的切线,使得3条切线两两相交,交点分别记为A,B,C.
3. 上面画的$△ ABC$的各边都与$\odot O$
相切
,圆心O到各边的距离
相等
.

图3-15
答案:1. 连接OD,过点D作OD的垂线 2. 略 3. 相切,相等
解析:
【分析】
本题围绕圆的切线的画法与性质展开。解题时首先回忆切线的判定定理:经过半径外端且垂直于这条半径的直线是圆的切线,因此画圆上某点的切线时,先连接该点与圆心得到半径,再作半径的垂线即可;后续画三条两两相交的切线得到△ABC后,结合切线的性质分析,圆心到切线的距离等于圆的半径,同一个圆的半径相等,即可得出第三问的结论。
【解析】
1. 画过点D的切线:首先连接OD,OD是⊙O的半径,再根据切线的判定定理,过点D作直线垂直于OD,这条直线就是所求的⊙O过点D的切线。
2. 画△ABC:在⊙O上选取两个和点D不重合的点E、F,按照第1问的方法,分别过E作OE的垂线、过F作OF的垂线,调整E、F的位置,使得三条切线两两相交,把三个交点依次记为A、B、C即可。
3. 分析△ABC和⊙O的关系:我们画出的△ABC的三边都是⊙O的切线,因此各边都与⊙O相切;根据切线的性质,圆心到切线的距离等于圆的半径,⊙O的半径是固定值,因此圆心O到各边的距离相等。
【答案】
1. 连接OD,过点D作OD的垂线 2. 略 3. 相切,相等
【知识点】
切线的判定;切线的性质;点到直线的距离
【点评】
本题属于基础操作类题目,通过动手画图的形式,帮助大家巩固切线的判定方法与性质特点,能加深对切线相关概念的理解,也为后续学习三角形外切、内切相关知识做铺垫。
【难度系数】
0.8
活动二:想一想
从如图3-16所示的三角形纸片上剪下一个圆,怎样剪才能使圆的面积尽可能大?

图3-16
答案:分别画$△ ABC$任意两个内角的平分线,两线相交于点O,以点O为圆心,以点到各边距离为半径作圆
解析:
【分析】
要在三角形纸片上剪出面积尽可能大的圆,需保证圆完全在三角形内部且尺寸最大,此时该圆需与三角形三边都相切,也就是三角形的内切圆。结合内切圆的相关性质可知:内切圆的圆心是三角形内角平分线的交点(内心),内心到三角形三边的距离相等,该距离就是内切圆的半径。因此只需先确定内心的位置,再得到内切圆半径,作出内切圆后沿圆裁剪即可。
【解析】
要使剪下的圆面积最大,该圆为△ABC的内切圆,操作步骤如下:
1. 画出△ABC任意两个内角的角平分线,两条角平分线交于点O,点O即为△ABC的内心;
2. 点O到三角形任意一边的距离都相等,取该距离作为圆的半径;
3. 以O为圆心,以上述距离为半径作圆,沿着所作圆的边缘剪下,即可得到三角形内面积最大的圆。
【答案】
分别画$△ ABC$任意两个内角的平分线,两线相交于点O,以点O为圆心,以点到各边距离为半径作圆,沿所作圆剪下即可。
【知识点】
三角形内切圆、三角形内心的性质、角平分线的性质
【点评】
本题结合实际操作场景考查几何知识的应用,需建立“三角形内最大圆就是内切圆”的对应关系,掌握内切圆的作法即可解决,能较好地锻炼知识迁移与应用能力。
【难度系数】
0.7
活动三:做一做
1. 分别画出图3-17中各三角形的内切圆,并观察各三角形的内心的位置.

2. 填写下表:

答案:1. 略 2. 三角形的内切圆,圆的外切三角形,三角形的内心,三角形的三条角平分线交点,到三角形的三边距离相等;三角形的外接圆,圆的内接三角形,三角形的外心,三角形的三边垂直平分线交点,到三角形的三个顶点距离相等
解析:
【分析】
对于画三角形内切圆的问题,首先明确三角形内切圆的圆心(内心)是三角形三个内角角平分线的交点,半径是内心到任意一边的距离,按照这个逻辑就能规范画出内切圆,观察时注意不同形状三角形内心的位置共性。对于表格填写问题,需要区分三角形内切、外接两类相关概念,从圆的名称、三角形的名称、圆心名称、圆心的位置规律、圆心的性质五个维度对应记忆,避免混淆“内切”与“内接”、“外切”与“外接”的表述。
【解析】
1. 三角形内切圆绘制步骤:① 作三角形任意两个内角的角平分线,两条角平分线的交点即为该三角形的内心;② 过内心向三角形的任意一条边作垂线段,该垂线段的长度就是内切圆的半径;③ 以内心为圆心,以上述垂线段长为半径作圆,所得的圆就是该三角形的内切圆。观察可得:锐角、直角、钝角三角形的内心都位于三角形内部。
2. 表格填写对应内容:内切相关内容依次为三角形的内切圆、圆的外切三角形、三角形的内心、三角形的三条角平分线交点、到三角形的三边距离相等;外接相关内容依次为三角形的外接圆、圆的内接三角形、三角形的外心、三角形的三边垂直平分线交点、到三角形的三个顶点距离相等。
【答案】
1. 略 2. 三角形的内切圆,圆的外切三角形,三角形的内心,三角形的三条角平分线交点,到三角形的三边距离相等;三角形的外接圆,圆的内接三角形,三角形的外心,三角形的三边垂直平分线交点,到三角形的三个顶点距离相等
【知识点】
三角形的内切圆与内心,三角形的外接圆与外心,角平分线与垂直平分线性质
【点评】
本题侧重考查圆和三角形位置关系的基础概念,作图题考察内切圆的画法,填空题需要准确区分内心、外心的定义和性质,理清相关名称的对应关系,是巩固基础概念的典型习题。
【难度系数】
0.85