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2026年5月20日

2つの定点を結ぶ線分の垂直二等分線の方程式

2つの定点を結ぶ線分の垂直二等分線の方程式
 2つの定点$(a, b), (c, d)$を結ぶ線分の垂直二等分線の方程式は
\[\large (a-c)x+(b-d)y-\frac{a^2+b^2-c^2-d^2}{2}=0\]
となります。

なぜこのように表すことができるのでしょうか?

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2024年10月8日

2直線がつくる角の二等分線と2直線を接線とする円の中心

 2直線$l,m$が1点で交わっているとき、$l,m$がつくる角の二等分線上の交点以外の点は$l,m$を接線とする円の中心となります。
このことを確かめてみます。
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2023年8月11日

円に内接する四角形の対辺のなす角の二等分線は直交する?

円に内接する四角形と対辺の延長のなす角の二等分線
「どの対辺も平行でない円に内接する四角形$\text{ABCD}$の辺$\text{AB}$と$\text{CD}$をそれぞれ延長したときの交点を$\text{E}$、辺$\text{BC}$と$\text{AD}$をそれぞれ延長したときの交点を$\text{F}$とする。
このとき、$∠\text{AED}$の二等分線と$∠\text{CFD}$の二等分線は直交することを示せ。」
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2023年6月15日

円の弦の垂直二等分線と中心

円の弦の垂直二等分線と中心
円の弦の垂直二等分線は必ず中心を通ります。
これが正しいことを確かめてみます。
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垂直二等分線上の点以外に等距離の点は存在する?

垂直二等分線の性質
 ある線分の垂直二等分線上のすべての点はその線分の両端までの距離が等しいという性質があります。
垂直二等分線上の点以外に線分の両端までの距離が等しい点が存在しないことを確かめてみます。
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2022年12月10日

正三角形の中線は垂直二等分線かつ角の二等分線になる?

正三角形の中線
 正三角形の中線は垂直二等分線や角の二等分線になることができるのでしょうか?
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2022年2月20日

角の二等分ベクトルはどうやって求める?

 角の二等分ベクトルはどのように求めるのでしょうか?

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2022年1月22日

三角形の内角の二等分線の長さは?

三角形の内角の二等分線と比の関係
 上図のように$△\text{ABC}$に$∠\text{A}$の二等分線$\text{AP}$を引くと
\[\text{BP}:\text{PC}=\text{AB}:\text{AC}\]
という関係が成り立ちます。

ここで$∠\text{A}$の二等分線$\text{AP}$の長さについて考えてみるとどのような関係が見えるのでしょうか?

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2021年11月30日

中線と垂直二等分線の違い

中線
図1 中線

 中線とは、三角形の頂点とその対辺の中点を結ぶ線のことです。
辺を2等分するため二等分線ではありますが、三角形の頂点を通ることも条件なので中線は三角形に関係する二等分線であると言えます。


垂直二等分線
図2 垂直二等分線

 垂直二等分線とは、線分を二等分し、かつその線分に対し垂直な線のことです。
垂直+二等分線であるので、垂線と二等分線の両方の性質を持つ線です。
中線と異なり必ずしも三角形の頂点を通る必要はないので、三角形だけでなくあらゆる図形に使うことができます。


二等辺三角形の中線・垂直二等分線
図3 二等辺三角形の中線

 中線であり、かつ垂直二等分線であるのは二等辺三角形の中線です。頂角と底辺の中点を結ぶ中線は垂直二等分線となります。
特に正三角形の場合は、3本すべての中線が垂直二等分線になります。


関連:正三角形の中線が垂直二等分線であることの証明

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2021年10月30日

角の二等分線の作図法

 角の二等分線は以下のように定規とコンパスを使って作図します。

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垂直二等分線の作図法

 定規とコンパスを使って垂直二等分線を作図する方法は以下のようなものです。

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2021年8月28日

三角形の内角・外角の二等分線と線分の比の性質

 三角形の内角・外角の二等分線と線分の比の性質とは、
三角形の内角・外角の二等分線と線分の比の性質
$\text{AB}≠\text{AC}$である$△\text{ABC}$の内角$∠\text{A}$の二等分線と辺$\text{BC}$との交点を$\text{D}$、$∠\text{A}$の外角(上図においては辺$\text{AB}$の頂点$\text{A}$側の延長上に点$\text{P}$をとった場合の$∠\text{CAP}$)の二等分線と辺$\text{BC}$の延長との交点を$\text{E}$とすると
\[\large \text{AB}:\text{AC}=\text{BD}:\text{CD}=\text{BE}:\text{CE}\]
が成り立つというものです。

なぜこれが成り立つのでしょうか?

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2021年8月4日

三角形の内心が角の二等分線の交点で求められるのはナゼ?

三角形の内心
 三角形の内心とは、三角形に内接する円の中心のことで、3つの辺までの距離が等しいという性質があります。
しかし作図する場合、三角形の内角の二等分線の交点によって求められます。

なぜ、3辺との距離が等しいという性質を利用せずに角の二等分線で作図するのでしょうか?

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2021年8月3日

三角形の外心が3辺の垂直二等分線の交点で求められるのはナゼ?

三角形の外心
 三角形の外心は、外接円の中心のことで3つの頂点からの距離が等しいという性質があります。
しかし、作図の場合は3辺の垂直二等分線の交点として求められます。

なぜ、頂点からの距離が等しいという性質がありながら垂直二等分線で作図するのでしょうか?

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2021年7月18日

正三角形の中線が垂直二等分線であることの証明

正三角形の中線
図1 正三角形の中線$\text{AD}$
 正三角形の1辺の中点と対角の頂点を結ぶ中線が垂直二等分線でもあることを確認します。
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