三角形には、4つの中心があります。「内心」、「外心」、「重心」、「垂心」の4つです。
まずは、「内心」。
内心は、
三角形の3つの内角の二等分線の交点。3辺から等しい距離にある点。
三角形の3つの内角の二等分線が一点で交わることは知っていますね?
試しに、下の三角形ABCで作図してみてみると、
一点 I で3つの二等分線は交わります。この点を中心として、3つの辺に接する円が書くことができます。これを
内接円といい、その中心 I を
内心といいます。
次は「外心」。
外心は、
三角形の3つの辺の垂直二等分線の交点。3つの頂点から等しい距離にある点。三角形の3つの辺の垂直二等分線が一点で交わることは知っていますね?
試しに、下の三角形ABCで作図してみてみると、
一点Oで3つの二等分線は交わります。この点を中心として、3つの頂点に接する円を書くことができます。これを
外接円といい、その中心Oを
外心といいます。
次は、「重心」。
重心は、
三角形の3つの中線(頂点とそれに向かい合う辺の中点とを結ぶ線分)の交点。
三角形の3つの中線が一点で交わることは知っていますね?
試しに、下の三角形ABCで作図してみてみると、
一点Gで3つの中線は交わります。その交点Oを
重心といいます。
重心は、中線を1:2に分けます(中学生で証明できます)。
この重心は、均質な素材で三角形を作った場合、実際の重さの中心にもなります。
最後は、「垂心」。
垂心は、
三角形の3つの垂線の交点。
三角形の3つの垂線も一点で交わります。
下の三角形ABCで3つの垂線を書くと(作図は省略します)、
一点Hで3つの垂線は交わります。その交点Hを
垂心といいます。
ちなみに、1つの三角形の外心O、重心G、垂心Hは、同一直線上にあり、
OG:GH=1:2になるそうです。
以上が、三角形の4心です。