國二下📐 空間與形狀
中垂線與角平分線
Perpendicular Bisectors and Angle Bisectors
公式
中垂線上的點到兩端點等距 | 角平分線上的點到兩邊等距
兩條線各自對應一個「等距」性質,這也是外心與內心的由來。
白話解釋
這兩條線都由一個漂亮的**等距性質**定義,而且都是雙向成立的。
**中垂線**(垂直平分線):垂直且平分某線段的直線。 性質:**中垂線上的任一點,到線段兩端點的距離相等**。 反過來:到兩端點等距的點,必定在中垂線上。
**角平分線**:把一個角分成兩個相等角的射線。 性質:**角平分線上的任一點,到角的兩邊距離相等**。(這裡的距離指的是垂直距離。) 反過來:到兩邊等距的點,必在角平分線上。
這兩個性質直接解釋了三角形的心: 三條**中垂線**交於一點 → 該點到**三頂點**等距 → **外心**(外接圓的圓心)。 三條**角平分線**交於一點 → 該點到**三邊**等距 → **內心**(內切圓的圓心)。
記憶關鍵是把「線」和「等距對象」配對起來:**中垂線配頂點、角平分線配邊**。這也就是「外心對點、內心對邊」的來源。
實務應用:要在三個村莊之間蓋一座等距的基地台,位置就是三角形的外心;要在三條道路之間蓋一個到三條路等距的加油站,位置就是內心。
什麼時候用
求等距點、作圖、證明線段相等、理解三角形的心。
最容易錯的地方
- 把中垂線與角平分線的等距對象搞混。
- 角平分線的「距離」用斜線量(必須是垂直距離)。
- 只記單向性質,忘記反向也成立。
例題 · 3 題
先自己算,再看解答——這樣才有效。
- 1
中垂線上的點,到線段兩端點的距離有什麼關係?(填相等或不一定)
- 2
三條角平分線的交點到三邊等距,這一點叫什麼心?
- 3
三條中垂線的交點到三頂點等距,這一點叫什麼心?