國二下📐 空間與形狀
內心與內切圓
Incenter and Incircle
公式
三角平分線交點;到三邊等距 | 面積 = r × s(s 為半周長)
內心到三邊等距,永遠在三角形內部。內切圓半徑可以用面積除以半周長求。
白話解釋
**內心**是三個**角平分線**的交點。由角平分線的等距性質,它到**三邊**的距離相等——這個距離就是**內切圓半徑 r**。
跟外心不同,**內心永遠在三角形內部**。因為角平分線都往三角形裡面走,交點跑不出去。
**求內切圓半徑**有一個很漂亮的公式: **三角形面積 = r × s**,其中 s 是**半周長**(周長的一半)。
推導很直觀:把內心和三個頂點連起來,三角形被切成三個小三角形,它們的高都是 r、底分別是三邊。所以總面積 = (1/2)r(a+b+c) = r·s。
以 3-4-5 直角三角形為例:面積 = 6、半周長 = 6,所以 r = 6 ÷ 6 = **1**。
(直角三角形還有一個更快的公式:r = (a + b − c)/2,其中 c 是斜邊。代入得 (3+4−5)/2 = 1,一致。)
**內心的角度性質**也常考:∠BIC = 90° + (∠A)/2,其中 I 是內心。這條可以由角平分線與內角和推出來。
再強調一次最容易混的地方:**內心到邊、外心到點**。
什麼時候用
求內切圓半徑、與內心有關的角度計算、到三邊等距的選址。
最容易錯的地方
- 把內心說成到三頂點等距。
- 面積公式用了周長而不是半周長。
- 以為內心也可能跑到三角形外面。
例題 · 3 題
先自己算,再看解答——這樣才有效。
- 1
內心到三角形三邊的距離有什麼關係?(填相等或不一定)
- 2
3-4-5 直角三角形的面積是多少?
- 3
承上,半周長是 6,內切圓半徑是多少?