在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=3,BC=4,AB=5. (Ⅰ)探究新知 如图①,⊙O是△ABC的内切圆,与三边分别相切于点E、F、G. (1)求证:内切圆的半径r1=1; (2)求tan∠OAG的值; (Ⅱ)结论应用 (1
在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=3,BC=4,AB=5.
(Ⅰ)探究新知
如图①,⊙O是△ABC的内切圆,与三边分别相切于点E、F、G.
(1)求证:内切圆的半径r1=1;
(2)求tan∠OAG的值;
(Ⅱ)结论应用
(1)如图②,若半径为r2的两个等圆⊙O1、⊙O2外切,且⊙O1与AC、AB相切,⊙O2与BC、AB相切,求r2的值;
(2)如图③,若半径为rn的n个等圆⊙O1、⊙O2、…、⊙On依次外切,且⊙O1与AC、AB相切,⊙On与BC、AB相切,⊙O1、⊙O2、…、⊙On均与AB相切,求rn的值.
(Ⅰ)(1)证明:在图①中,连接OE,OF,OA.
∵⊙O是△ABC的内切圆,与三边分别相切于点E、F、G.
∴OF⊥BC,OE⊥AC,∠ACB=90°,
∴四边形CEOF是矩形,
又∵EO=OF,
∴四边形CEOF是正方形,
CE=CF=r1.
又∵AG=AE=3-r1,BG=BF=4-r1,
AG+BG=5,
∴(3-r1)+(4-r1)=5.
即r1=1.
(2)连接OG,在Rt△AOG中,
∵r1=1,AG=3-r1=2,
tan∠OAG=
=OG AG
; 1 2
(Ⅱ)(1)连接O1A、O2B,作O1D⊥AB交于点D、O2E⊥AB交于点E,AO1、BO2分别平分∠CAB、∠ABC.
由tan∠OAG=
,知tan∠O1AD=1 2
,1 2
同理可得:tan∠O2BE=
=
O2E BE
,1 3
∴AD=2r2,DE=2r2,BE=3r2.
∵AD+DE+BE=5,
r2=
;5 7
(2)如图③,连接O1A、OnB,作O1D⊥AB交于点D、O2E⊥AB交于点E、…、OnM⊥AB交于点M.
则AO1、BOn分别平分∠CAB、∠ABC.
tan∠O1AD=
,tan∠OnBM=1 2
,1 3
AD=2rn,DE=2rn,…,MB=3rn,
又∵AD+DE+…+MB=5,
2rn+2rn+…+3rn=5,
(2n+3)rn=5,
rn=
.5 2n+3