内切圆与内心
三角形三条内角平分线交于一点 ,称为内心。从 向三边作垂线,三段垂距相等,因此以 为圆心、共同垂距 为半径的圆恰与三边相切,称为内切圆。这里的“到边的距离”是到所在直线的最短垂距,而非到某个顶点的距离。
角平分线与等距
角内任一点若在角平分线上,向两边作垂线会得到一对有共同斜边、一个锐角相同的直角三角形,故两条垂距相等。反过来,角内到两边距离相等的点位于角平分线上。前两条内角平分线的交点同时与三边等距,因此也位于第三条角平分线上;这说明三线共点,不是凭图像猜测。
图中采用 3-4-5 直角三角形。内心 到三边的垂足是 、、,三段垂距均为 1;与边上的切点对应,而不是到顶点等距。
把三角形面积按内心与三个顶点相连,分成三个以原三边为底、高均为 的三角形。若三边长为 、半周长 ,则 这既是面积公式,也是求内切圆半径的方法。3-4-5 直角三角形面积 、半周长 ,故 。
内心始终在三角形内部;外心却可能在三角形外部。两个中心满足的是不同的等距条件:内心到边等距,外心到顶点等距。