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    第16章三角形的四心-初升高数学衔接课程(含答案解析)

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    第16章三角形的四心-初升高数学衔接课程(含答案解析)

    1、第第 16 章章 三角形的“四心”三角形的“四心” 【知识衔接】 初中知识回顾 1、重心:三角形的三条中线交点 2、外心:是三角形三边中垂线的交点 3、内心:是三角形的三内角平分线的交点 4、垂心:是三角形三条高的交点 高中知识链接 1、重心:它到顶点的距离等于它到对边中点的距离的 2 倍,重心和三顶点的连线将ABC 的面积三等分,重心一定在三角形内部 2、外心:它到各顶点的距离相等,锐角三角形的外心在三角形内,直角三角形的外心是斜边的中点,钝角三角形的外心在三角形外学-科网 3、内心:它到三边的距离相等,内心一定在三角形内 4、垂心:垂心和三角形的三个顶点,三条高的垂足组成六组四点共圆,锐角

    2、三角形的垂心在三角形内,直角三角形的垂心为直角顶点,钝角三角形的垂心在三角形外 【经典题型】 初中经典题型 例 1:求证三角形的三条中线交于一点,且被该交点分成的两段长度之比为 2:1 已知:D、E、F 分别为ABC三边 BC、CA、AB 的中点, 求证:AD、BE、CF 交于一点,且都被该点分成 2:1 证明:连结 DE,设 AD、BE 交于点 G, D、E 分别为 BC、AE 的中点,则 DE/AB,且12DEAB=, GDEGAB,且相似比为 1:2, GEBGGDAG2,2 设 AD、CF 交于点G,同理可得,2,2.AGG D CGG F= 则G与G重合, AD、BE、CF 交于一点

    3、,且都被该点分成2:1 例 2:已知ABC的三边长分别为,BCa ACb ABc=,I 为ABC的内心,且 I 在ABC的边BCACAB、上的射影分别为DEF、 、,求证:2bcaAEAF+-= 证明:作ABC的内切圆,则DEF、 、分别为内切圆在三边上的切点, 例 3:已知:O 为ABC的重心和内心,求证:ABC为等边三角形 证明:如图, 连 AO 并延长交 BC 于 D,O 为三角形的内心,故 AD 平分BAC, DCBDACAB(角平分线性质定理) O 为三角形的重心,D 为 BC 的中点,即 BD=DC 1ACAB,即ABAC= 同理可得,AB=BC ABC为等边三角形 例 4:已知:

    4、ABC中,于于EACBEDBCAD,AD 与 BE 交于 H 点 求证:ABCH 高中经典题型 1、已知三角形的三边长分别为 5,12,13,则其垂心到外心的距离为 ,重心到垂心的距离为 【答案】6.5,314 2、已知三角形的三边长为 5,12,13,则其内切圆的半径r 【答案】2 3、在ABC 中,A 是钝角,O 是垂心,AOBC,则 cos(OBC+OCB)= 【答案】22 4、设 G 为ABC 的重心,且 AG6,BG8,CG10,则ABC 的面积为 【答案】72 5、若900,那么以sin、cos、cottan为三边的ABC 的内切圆,外接圆的半径之和为 A、)cos(sin21 B

    5、、)cot(tan21 C、cossin2 D、cossin1 【答案】A 【实战演练】 先作初中题 夯实基础 A 组组 1在三角形内部,到三角形三边距离相等的点是( ) A 三条中线的交点 B 三条高线交点 C 三个内角平分线交点 D 三边垂直平分线交点 【答案】C 【解析】试题解析:如图, OGAB,OFAC,OG=OF,O在A的平分线上,同理O在B的平分线上,O在C的平分线上,即O是三条角平分线的交点,故选C 2已知等腰 ABC 中,AB=AC=5,BC=6,G 是 ABC 的重心,那么 AG=_ 【答案】 【解析】分析:如图延长 AG 交 BC 于 H利用等腰三角形的三线合一,可知 A

    6、H是高,利用勾股定理求出AH,根据重心的性质 AG=AH 计算即可 详解:如图延长 AG交 BC于 H G 是重心,BH=CH=3 AB=AC=5,AHBC,AH=4,AG=AH= 故答案为: 3如图,点 G 是 ABC 的重心,AG 的延长线交 BC 于点 D,过点 G 作 GEBC 交 AC 于点 E,如果 BC6,那么线段 GE 的长为_ 【答案】2 【解析】分析:由点 G 是ABC 重心,BC=6,易得 CD=3,AG:AD=2:3,又由 GEBC,可证得AEGACD,然后由相似三角形的对应边成比例,即可求得线段 GE 的长 详解:点 G 是ABC 重心,BC=6, CD=BC=3,A

    7、G:AD=2:3, GEBC, AEGADC, GE:CD=AG:AD=2:3, GE=2 故答案为:2 点睛:本题考查了三角形重心的定义和性质、相 似三角形的判定和性质利用三角形重心的性质得出AG:AD=2:3是解题的关键 4已知点 G 是 ABC 的重心,AG=8,那么点 G 与边 BC 中点之间的距离是_ 【答案】4 【解析】分析:根据三角形重心的性质进行求解 详解:如图,D是 BC边的中点, G 是ABC的重心, AG=2GD=8,即 GD=4, 故点 G与边 BC中点之间的距离是 4 故答案为 4 5 如图, 等腰直角ABCV的中线AE、CF相交于点G, 若斜边AB的长为4 2, 则

    8、线段AG的长为_ 【答案】4 53 【解析】F为AB中点, E为BC中点, 中线AE、CF的交点G为ACBV的重心, :2:1CG GF , 4 2AB ,等腰直角ACBV, 12 22AFAB, 12 233GFCF, CFAB于F, Rt AGFV中, 2284 5893AGAFGF 点睛:本题考查的是直角三角形的性质、三角形的中心的概念和性质,掌握三角形的重心是三角形三条中线的交点,且重心到顶点的距离是它到对边中点的距离的 2倍是解题的关键 6 如图, 在 ABC 中, AB=AC, AB 边的垂直平分线 DE 交 AC 于点 D 已知 BDC 的周长为 14, BC=6,则 AB=_

    9、【答案】8 【解析】 试题分析: 根据线段垂直平分线的性质, 可知 AD=BD, 然后根据BDC 的周长为 BC+CD+BD=14,可得 AC+BC=14,再由 BC=6 可得 AC=8,即 AB=8 故答案为:8 点睛:此题主要考查了线段的垂直平分线的性质,解题时,先利用线段的垂直平分线求出 BD=AD,然后根据三角形的周长互相代换,即可其解 7阅读下面材料: 如图,AB 是半圆的直径,点 C 在半圆外,老师要求小明用无刻度的直尺画出 ABC 的三条高 小明的作法如下: (1)连接 AD,BE,它们相交于点 P; (2)连接 CP 并延长,交 AB 于点 F 所以,线段 AD,BE,CF 就

    10、是所求的 ABC 的三条高 请回答,小明的作图依据是_ 【答案】半圆(或直径)所对的圆周角是直角,三角形三条高线相交于一点 【解析】AB 是直角, AEB90 ,ADB=90 , AD,BE 是ABC 的高 三角形三条高线相较于一点, CF是 ABC的高 8 如图, 在ABC中,90ACB,BE平分ABC,DEAB于D, 如果3cmAC , 那么AEDE等于_cm 【答案】3 【解析】根据角平分线上的点到角的两边距离相等可得CEDE,从而得出AEDEAECE 3cmAC故填 3 9ABC中,点O是ABC内一点且到ABC三边的距离相等, 40A ,则BOC_ 【答案】110 【解析】试题解析:如

    11、图, O 到三角形三边距离相等, O 是内心, AO,BO,CO都是角平分线, CBO=ABO=12ABC,BCO=ACO=12ACB, ABC+ACB=180 -40 =140 , OBC+OCB=70 , BOC=180 -70 =110 10两个城镇AB、与一条公路CD,一条河流CE的位置如图所示,某人要修建一避暑山庄,要求该山庄到AB、的距离必须相等,到CD和CE的距离也必须相等,且在DCE的内部,请画出该山庄的位置P(不要求写作法,保留作图痕迹) 【答案】作图见解析 试题解析:如下图,作线段AB的中垂线与DCE的平分线交于点P,点P即为所求 再战高中题 能力提升 B 组组 1、在锐角

    12、ABC 中,内角为 A、B、C 三边为 a、b、c,则内心到三边的距离之比为 ,重心到三边的距离为 , 外心到三边的距离之比为 , 垂心到三边的距离之比为 2、如图,锐角ABC 的垂心为 H,三条高的垂足分别为 D、E、F,则 H 是DEF 的 3、如图,D 是ABC 的边 BC 上任一点,点 E、F 分别是ABD 和ACD 的重心连结 EF 交 AD 于 G 点,则 DG:GA 4、设ABC 的重心为 G,GA32,22GB,2GC,则ABCS 5、若 H 为ABC 的重心,AHBC,则BAC 的度数是( ) A、45 B、30 C、30或 150 D、45或 135 6、已知平行四边形 A

    13、BCD 中,E 是 AB 的中点,AB10,AC9,DE12,求平行四边形 ABCD 的面积 B 组组参考答案参考答案 1、1:1:1; cba1:1:1; CBAc o s:c o s:c o s; CBAc o s1:c o s1:c o s1 2、内心 A B C E G F M D N A F B D C E H 3、21 4、26 5、D 6、分析:设 AC 交 DE 于 G,可推出 G 为ABD 的重心,EGA90,故可求出EGAS及 SABCD。 解:设 AC、BD 交于 G,连 BD 交 AC 于 O(如图) 由ABCD 知 BODO,OAOC 而 BEAE 故 G 为ABD 的重心 有431EDEG,3213232ACAOAG 而 EA5,故222AGEGEA,EGA90,AEGS6 1863ABGADESEGEDS 36182ADEABDSAEABS SABCD2ABDS72


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