我们来看一下这道题。图形如下所示:
已知AB=3,BC=4,∠ABC=90°,△ABC内有一个内切圆,切点为D、E、F,圆心为G,求在内切圆的半径。
解题思路:
已知直角三角形ABC的三条边的边长,要求内切圆半径,可连接G点与D、E、F点,观察半径GD、GE、GF与三条边的联系。由∠ABC=90°,切点为D、E、F,故四边形DGEB为正方形,即内切圆的半径等于BD和BE,其中BD=BE。另外,根据勾股定理可得AC=5。
连接AG、CG,由角平分线的定义可知,AD=AF,CF=CE,那么可以联立方程得到如下方程组:
AD BD=3
BD CE=4
AD CE=5
解以上方程组可得:BD=1。故该直角三角形ABC的内切圆半径为1。
为了获得通用的求三角形内切圆的半径的公式,我们可做如下推广,如下图所示:
已知三角形的边AB=a,BC=b,AC=c,△ABC内有一个内切圆,切点为D、E、F,圆心为G,求在内切圆的半径。
解题思路:
连接G点与D、E、F、A、B、C点,看看圆的半径与三角形的边、角有什么联系。根据角平分线的定义可知,AG、BG、CG分别是∠BAC、∠ABC、∠ACB的角平分线,且AD=AF,BD=BE,CE=CF,△ADG与△AFG、△BDG与△BEG、△CEG与△CFG是全等直角三角形。此外,令内切圆的半径为r,则以上6个小直角三角形的面积之和为△ABC的面积,再根据余弦定理可得到△ABC的面积计算式如下:
三角形的周长为a b c=2×(AD BE CF)
由以上两式,最终可得三角形内切圆半径定理为:如果三角形的三条边的边长分别为a、
b、c,则该三角形的内切圆半径为
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