外接圆的圆心是什么(介绍外接圆的圆心性质和定义)

7691 紫映波
摘要:外接圆是三角形中圆形几何学中的一个重要概念。它是三角形三个顶点的外切圆,只用三个点即可确定一个圆。同时,外接圆具有许多重要的性质,如圆心角是源角的两倍,外接圆的直径等于三角形两边之和,外接圆的半径等于三角形周长的一半。这些性质可以应用到解决一些与三角形相关的问题中。因此,对于理解该概念和其性质的理解非常的重要。

引言

在初中几何中,我们曾经学习过很多与圆有关的概念,如圆的定义、圆心、半径、弧、圆周角等等,其中有一个很重要的概念叫做“外接圆”,那么什么是外接圆呢?外接圆在圆形几何中是一个至关重要的概念,这篇文章将会详细介绍外接圆的含义、定义及圆心性质。

什么是外接圆?

外接圆是指一个圆刚好可以通过图形外部的所有顶点,如下图所示:

如图所示,外接圆O就是一个圆心在图形外部,半径为r的圆,过A、B、C三个点。当我们把圆完全放置在图形的外面时,圆心的位置和半经就是图形的外接圆的圆心和半径。外接圆的过程可以简化为下面两个步骤:

将三角形的顶点O用平移变换,平移到x轴正方向。

将三角形O各边在x轴上,得到坐标系中上圆外切三角形O的圆。

外接圆的性质

现在我们来看一下外接圆的一些重要性质:

1.外接圆的圆心角是源角的两倍

在三角形ABC中,设外接圆O的半径为R,圆心角∠AOC=2∠BAC,根据圆心角定理,外接圆的圆心角是源角的两倍,所以∠AOC=2∠BAC。

我们可以这样证明它:考虑三边的垂线会在圆心处相遇,我们知道圆心角的度数等于圆周角的一半,也等于其对应的弧长的一半。

所以OA=OB=OC=R, 垂角OADC=垂角OEBC=垂角OAB=90度。

我们遵循以下步骤,就可以得到以下结果:

2.外接圆的直径是三角形两边之和

在三角形ABC中,设外接圆O的半径为R,∠A、∠B、∠C所对应的弧为a、b、c。我们通过边a的两个端点B和C作垂线,将a分成两段,其长度分别为h1和h2。

那么根据正弦定理及三角形面积公式,可以得到:

\[\frac{a}{2R}sin\angle A = \frac{h1}{b} = \frac{h2}{c}\]

于是我们可以得出:\[\frac{a}{sin\angle A} = \frac{b}{sin\angle B} + \frac{c}{sin\angle C}\]

即直径\[\overline{BC}\]等于三角形边长之和。

3.外接圆的半径等于三角形周长的一半

在三角形ABC中,设外接圆O的半径为R,周长为p=AB+AC+BC。在上述证明中可以用三角形面积公式,即:

\[S = \frac{1}{2} a h \sin A\]

于是,对于每个对应的边,我们就有:

\[b = \frac{2S}{a sin B}, c = \frac{2S}{a sin C}\]

代入三边之和的公式,我们就有:

\[p = a+b+c=2R(sinA+sinB+sinC) \Rightarrow R = \frac{p}{2(sinA+sinB+sinC)}\]

因此,外接圆的半径等于三角形周长的一半除以sine的和,即R=p/2(sineA+sineB+sineC)。

综上所述,外接圆的性质有很多,通过这些性质可以应用到求解三角形的问题,是高中数学不可或缺的基础知识之一。

结论

外接圆是三角形中圆形几何学中的一个重要概念。它是三角形三个顶点的外切圆,只用三个点即可确定一个圆。

同时,外接圆具有许多重要的性质,如圆心角是源角的两倍,外接圆的直径等于三角形两边之和,外接圆的半径等于三角形周长的一半。这些性质可以应用到解决一些与三角形相关的问题中。因此,对于理解该概念和其性质的理解非常的重要。

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