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九点円の作図

未AC問題 27 / 50三角形難しさ ★★★★★ マスター

問題:三角形ABCの3つの辺の中点を通る円(九点円)を作図しましょう。

道具を選んで、点をタップ(クリック)して作図します。線や円の交点は自動で点になります。何もない所をドラッグすると図を動かせます。

作図の手順

手順を表示する(ネタバレ注意)
  1. Aを中心に、Bを通る円をかきます。
  2. Bを中心に、Aを通る円をかきます。
  3. 交点どうしを結び、ABの中点Nを求めます。
  4. Bを中心に、Cを通る円をかきます。
  5. Cを中心に、Bを通る円をかきます。
  6. 交点どうしを結び、BCの中点Lを求めます。
  7. Cを中心に、Aを通る円をかきます。
  8. Aを中心に、Cを通る円をかきます。
  9. 交点どうしを結び、CAの中点Mを求めます。
  10. Nを中心に、Lを通る円をかきます。
  11. Lを中心に、Nを通る円をかきます。
  12. 交点どうしを結び、NLの垂直二等分線を引きます。
  13. Lを中心に、Mを通る円をかきます。
  14. Mを中心に、Lを通る円をかきます。
  15. 交点どうしを結び、LMの垂直二等分線を引きます。2本の交点が九点円の中心Fです。
  16. Fを中心に、Nを通る円をかけば九点円の完成です。

なぜこれで作図できるのか

解説を表示する(ネタバレ注意)

N、L、Mは3辺の中点です。Fは NL と LM の垂直二等分線の交点なので FN = FL = FM となり、Fを中心とする円は3つの中点を通ります。

この円は、3つの中点のほかに、各頂点から向かいの辺に下ろした垂線の足3つと、各頂点と垂心を結ぶ線分の中点3つも通ります。合わせて9つの点を通るので「九点円」と呼ばれます。

九点円の半径は外接円の半径のちょうど半分で、中心は外心と垂心を結ぶ線分の中点にあります。

豆知識

九点円は内接円に内側から接し、3つの傍接円に外側から接します(フォイエルバッハの定理)。

コメント

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