好题解析:利用等面积法求三角形内心到边的距离

先来看下题目:
题目分析:
这是一道以三角形为背景,涉及到三角形的内心,求垂线段长度的题目。
先来分析下条件:
  • I为三角形的内心,内心是什么呢?

    内心是三角形内切圆的圆心,也就是三角形三条角平分线的交点。

  • 分析到角平分线,我们就比较熟悉了,角平分线一般考什么呢?肯定是角平分线的性质,即,角平分线上的点到角两边的距离相等。
  • 作为三角形的内心,也就是三条角平分线的交点,那么它到三角形三边的距离都是相等的。求I到BC边的距离,只需要求出I到三角形ABC任意一条边的距离即可。
那么怎么求呢?
需要几何题中的已知条件来分析。求一点到一边的距离,也就是求点到线的垂线段的长度。
求垂线段,有些什么方法呢?
勾股定理或者等面积法,勾股定理我们比较熟悉,但等面积法也是很常用的求垂线段的方法。
在三角形中,高线也是一条垂线段,高与面积有密不可分的关系,因此在求高线中要有这种意识。
什么是等面积法呢?
简单的说就是把同一个三角形的面积用不同的方法来表示,也就是不同的高和底,通常是直接算一次,再分成几个小三角形,在算一次,最后根据面积相等,列出方程,即可求出垂线段的长度或垂线段长度之和。
这道题目该如何运用等面积法呢?
  • 由已知可得△ADE是一个等腰三角形,且三条边的长度均已知,则可过顶点向底边做垂线,利用三线合一性质和勾股定理即可求出底边上的高,代入面积公式即可求出面积。
  • 题目要求的是点I到BC边的距离,也等于点I到AB和AC边的距离,那么连接AI,并过点I向AB和AC边做垂线,垂线段长度相等,也可以看成是AD和AE边上的高,有了高,也就能表示出三角形ADI和三角形AEI的面积,这两个三角形的面积加起来刚好等于三角形ADE的面积。
最后利用面积相等,列出方程即可。
解答过程如下:
06:08

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03:30 / 03:30

来总结一下,这道题目考查到:

  • 三角形的内心
  • 角平分线的性质
  • 等腰三角形的性质
  • 三角形的面积
  • 等面积法
  • 转化思路

  • 拆分和替换思路
解题的前提是理解和掌握三角形内心的含义及其性质,解题的关键是利用等面积法列出关系式。
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