【数A】三角形の重心・外心・垂心・内心・傍心【図形の性質(第2回)】

三角形の重心

三角形の頂点と対辺の中点を結んだ線分を中線といいます。

定理

三角形の重心

三角形の3本の中線は1点で交わる。その交点は,それぞれの中線を\( 2:1\)に内分する。 

三角形の3本の中線の交点を,その三角形の重心といいます。

三角形の外心

定理

三角形の外心

三角形の3辺の垂直二等分線は1点で交わる。

上の証明より,\( OA=OB=OC\)であるので,点\( O\)は3つの頂点から等距離になっている。よって,\( O\)を中心として3つの頂点を通る円を三角形の外接円といい,その中心を三角形の外心といいます。

三角形の垂心

定理

三角形の垂心

三角形の各頂点から対辺,またはその延長に下ろした3本の垂線は1点で交わる。

三角形の各頂点から対辺,またはその延長に下ろした3本の垂線の交点を,その三角形の垂心といいます。

三角形の内心

定理

三角形の内心

三角形の3つの内角の二等分線は1点で交わる。

上の証明より,\( ID=IE=IF\)であるので点\( I\)は3点\( D,\ E,\ F\)から等距離にある。よって,点\( I\)を中心として\( D,\ E,\ F\)を通る円をかくことができます。この円は三角形の3辺に接しているので,三角形の内接円といい,その中心\( I\)を三角形の内心といいます。内心は,3辺からの距離が等しい点である。

三角形の傍心

定理

三角形の傍心

三角形の1つの内角の二等分線と,他の2つの頂点における外角の二等分線は1点で交わる

上の証明における交点\( J\)を\( \triangle ABC\)の\( \angle A\)に対する傍心といいます。この傍心\( J\)は,頂点\( B,\ C\)における外角の二等線分上にあるので,\( J\)を中心にして\( BC\)および\( AB,\ AC\)の延長線に接する円をかくことができます。この円を,\( \triangle ABC\)の\(\angle A\)に対する傍接円といいます。
\( \triangle ABC\)の\( \angle B,\ \angle C\)に対する傍心と傍接円もそれぞれ1つずつあります。

三角形の五心

三角形の重心,外心,垂心,内心,傍心を合わせて三角形の五心といいます。

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