今回は垂直二等分線について勉強します。

コンパスや定規を使って自分で作図等してみてください。

(1)中点…線分を2等分する点

(2)垂直二等分線…ある線分の中点を通り、その線分に垂直な直線

AM=MBなので、

Mは線分ABの中点

直線ℓは中点Mを通り

ABに垂直

→直線ℓはABの垂直二等分線

(3)垂直二等分線の作図

①点Aを中心に適当な大きさの円を書く

②点Bを中心に①と半径の等しい円を書く

③①と②の円の交点2つを結ぶ直線を引く

※垂直二等分線は、ある線分を2等分する

→その線分の中点を通る

ある線分ABの垂直二等分線上の点は常に線分ABの両端から等しい距離になる

例)下図のような円と接する三角形ABCがある。線分AB・BC・CAから距離が等しい点Pを作図せよ。

解)

線分AB・BC・CAそれぞれの垂直二等分線をとり、その3つの垂直二等分線の交点Pが中心にとれる

※三角形の3つの辺(2つでもOK)の垂直二等分線は1点で交わる。この交点(Pと置く)と三角形の角頂点との距離はすべて等しい(垂直二等分線の交点だから)

→AP=BP=CP

つまり、三角形の3つの頂点を通る円を点Pを中心にして描くことができる。

このような三角形の3つの頂点を通る円を外接円(がいせつえん)といい、その中心Pを外心という。

例)弦の中点の作図

弦ABの中点を求めよ

→ABの垂直二等分線をひき、ABとの交点を中点とすればよい。

ちなみに、この状態は円の弦の二等分線を2本以上引いていくと、交わった点はその円の中心になるということを意味する。作図の問題の時に覚えておかなくてはなりません。このことを踏まえて次の例題を見てみましょう。

例)図のように割れた皿がある。

この皿の中心Pを作図せよ。

この皿のもともとの形は円形である。

解)皿はもともとは円であったということなので、

なので、残った弧から適当に弦を取り、垂直二等分線をひき、その交点が中心となる。

例)3点から等しい距離にある点Pの作図

図の点ABCから等しい距離にある点Pを求めよ

解)

①AC、BC、CAのうち、2つに線を引き、そこから垂直二等分線をひき、2つの直線の交点を求める。

例)直線状にある2点と距離の等しい点

直線ℓ上にあって、2点A,Bからの距離が等しい点を求めよ。

解)

2点からの距離が等しい

→2点を線分の両端とする!

→垂直二等分線を引けばその上の点はすべて条件を満たす

→ℓとの交点を求めればよい

今回は2等分線を勉強しました。

作図がメインですので、決まり事をちゃんとふりかえり、類題をたくさん解きましょう。

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