师:同学们,大家好。通过前面对三角形外接圆的学习,我们知道圆和三角形有着十分密切的联系。现在,我们一起来回顾一下如何作一个三角形的外接圆。以三角形ABC为例,分别作线段AB、BC的垂直平分线,设它们交于点O,连接OA,以点O为圆心,OA为半径作圆。如图,圆O就是三角形ABC的外接圆,三角形ABC是圆O的内接三角形,点O是三角形ABC的外心。

  师:大家还记得三角形的外心具有怎样的性质吗?

  生:三角形的外心是三角形三边垂直平分线的交点,它到三角形三个顶点的距离相等。

  师:非常好。今天,我们还有一个圆和三角形的问题需要大家解决。请同学们准备好笔、草稿纸、三角尺、圆规等学习用品,和老师一起学习今天的新课内容——三角形的内切圆。小明在一家木料厂上班,工作之余想对厂里的三角形废料进行加工,裁下一块圆形用料。怎样才能使裁下的圆的面积最大呢?圆的面积最大也就是圆最大,我们可以把这块三角形木料近似地看作一个三角形ABC。也就是说,在三角形ABC中怎样裁下一个最大的圆?大家觉得应该是什么样的呢?这个圆与三角形的三边有怎样的位置关系呢?我们一起来探究。先看,这个圆与三角形的三边有怎样的位置关系?与三边都相抵,这个圆是三角形中最大的圆吗?

  生:不是。

  师:这个圆与三角形的三边又有怎样的位置关系呢?只有一边相切,它是最大的圆吗?

  生:不是。

  师:这个圆只有两边相切,显然它也不是最大的圆。那大家觉得若要使裁下的圆最大,它与三角形的三边会有怎样的位置关系呢?

  生:与三边都相切。

  师:这个猜想对不对呢?这个圆与三角形的三边都相切时,为什么这个圆就是最大的呢?如果圆再大一点会怎样?

  生:再大一点圆和三角形的三边会相交,这时圆不全在三角形的内部,与题意不相符。

  师:现在我们知道与三角形三边都相切的圆将是这个三角形中最大的圆,那么如何作出这个圆呢?继续来探究。作一个圆首先需要确定什么条件?

  生:确定圆心和半径。

  师:怎样确定圆心的位置呢?假设这个圆已经作出,那么圆心的位置会有什么特点呢?这个圆与三角形的三边都相切,三边应该各有一个切点。由切线的性质可知,OD、OE、OF分别为垂直于三边的半径。所以点O到三角形三边的距离相等,也就是说点O是三角形三条角平分线的交点。因此,作两条角平分线,其交点就是圆心。确定了圆心的位置后,又该如何确定圆的半径呢?

  生:在刚刚的分析中,我们已经知道OD、OE、OF都为垂直于三边的半径,因此过圆心作三角形一边的垂线段,垂线段的长就是半径的长。

  师:下面我们一起来操作一下。求作一个圆,使它和已知三角形的三边都相切。请同学们拿出已经准备好的三角尺、圆规开始作图。先在草稿纸上任意作一个三角形ABC,写出已知、求作。已知三角形ABC,求作与三角形ABC三边都相切的圆。做法:一、分别作三角形ABC的角B、角C平分线BE、CF,设它们交于点O;二、过点O作OD垂直于BC于点D;三、以点O为圆心,OD为半径作圆O,则圆O即为所作。我们通过一段小视频,再看一下具体的作图过程。你们做好了吗?我们把这种与三角形三边都相切的圆叫做三角形的内切圆,内切圆的圆心叫做三角形的内心,这个三角形叫做圆的外切三角形。如图,圆O是三角形ABC的内切圆,三角形ABC是圆O的外切三角形,点O是三角形ABC的内心。请思考,一个三角形有几个内切圆?

  生:对任意三角形有且只有一个内切圆,因为三角形的三条角平分线的交点只有一个,这个点到三边的距离也是定长。

  师:一个圆又有几个外切三角形呢?同学们动手画一画,能做出几个?

  生:过圆上任意一点都可作圆的切线,任意三条不平行的切线,两两相交所形成的三角形都是圆的外切三角形。所以一个圆有无数个外切三角形。

  师:三角形的内心又有怎样的性质呢?

  生:三角形的内心是三角形三条角平分线的交点,它到三角形三边的距离相等。

  师:现在我们知道了三角形既有外接圆,又有内切圆,请同学们根据图形填一填。如图,三角形ABC顶点在圆O上,三角形ABC各边与圆I都相切。先观察三角形ABC和圆I的位置。

  生:三角形ABC是圆I的外切三角形,圆I是三角形ABC的内切圆,点I是三角形ABC的内心。

  师:再观察三角形ABC与圆O的位置。

  生:三角形ABC是圆O的内接三角形,圆O叫三角形ABC的外接圆,点O是三角形ABC的外心。

  师:对三角形内切圆的知识我们已经有了初步的了解,大家能应用今天所学的知识来解决数学问题吗?我们一起来试一试。三角形ABC中,角A等于76度,点I是三角形ABC内心,求角BIC的度数。先分析一下,求角BIC,可以先求角IBC加角ICB。为了书写方便,我们可以把角IBC和角ICB分别用角1和角2来表示。题中点I是三角形ABC内心,说明BI平分角ABC,CI平分角ACB。所以角1等于1/2角ABC,角2等于1/2角ACB,角1加角2就等于1/2(角ABC + 角ACB),则角1 + 角2 = 1/2(180度 - 角A)。将角A的度数代入,我们很快就能求出答案。下面我们一起把解题过程规范地书写一下。

  解:因为点I是三角形ABC内心,所以IB、IC分别是角ABC、角ACB的平分线。所以角1等于1/2角ABC,角2等于1/2角ACB。所以角1 + 角2 = 1/2(角ABC + 角ACB) = 1/2(180度 - 角A) = 52度。在三角形IBC中,角BIC = 180度 - (角1 + 角2) = 128度。

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《9年级下册沪科版数学 第24章 第5节 三角形的内切圆 第1课时 逐字稿-4,286字 第3版》.docx
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